Enerji harcamasının ölçülmesi

(1)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Koşu bandında düz zeminde yürüyüş sırasında O₂ ihtiyacının ölçümü;

Örneğin koşubandı üzerinde düz zeminde yaklaşık 50 ile 100 m/dk hızında yapılan yürüme egzersizi sırasında ihtiyaç duyulan O₂ miktarı aşağıdaki formülle hesaplanabilir.

(2)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Koşu bandında eğimli zeminde yürüyüş sırasında O₂ ihtiyacının ölçümü;

Koşubandı üzerinde eğimli bir zeminde yapılan yürüme egzersizi sırasındaki O₂ ihtiyacı ise şu formülle hesaplanabilir;

(3)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Eğimli zeminde yapılan yürüme egzersizi sırasında gerekli olan toplam O₂ miktarı düz zeminde harcanan O₂ ile eğimli zeminde harcanan O₂’nin toplamı kadardır.

Örnek;

(4)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Örnek;

O₂ miktarı (düz) = 0,1 ml/kg/dk x 80 m/dk + 3,5 ml/kg/dk = 11,5 ml/kg/dk

O₂ miktarı (eğimli) = 1,8 ml/kg/dk x (% 5 x 80 m/dk) = 7,2 ml/kg/dk

(5)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Bu O₂ ihtiyacı MET cinsinden ifade edilmek istenirse VO₂ değeri 3,5 ml/kg/dk’ya bölünür.

MET, dinlenme sırasında organizmada kilogram başına 1 dk’da tüketilen O₂ miktarıdır.

(6)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Koşu bandında düz zeminde koşu sırasında O₂ ihtiyacının ölçümü;

Koşubandında 134 m/dk’den yavaş egzersizler için gerekli O₂ miktarı, yürüme egzersizi için açıklanan yöntem ile bulunabilir.

Daha süratli koşularda O₂ ihtiyacı şu formül kullanılarak

hesaplanabilir;

(7)

Enerji harcamasının ölçülmesi

Koşu bandında eğimli zeminde koşu sırasında O₂ ihtiyacının ölçümü;

Eğimli zeminde yapılan koşu için gerekli O₂ miktarı “eğimli zeminde yapılan her 1 m/dk koşu 0,9 ml/kg/dk O₂ gerektirir” ilişkisi kullanılarak yapılır.

Aşağıda formüldeki dikey hız, koşu hızının eğim yüzdesi ile çarpımıyla belirlenir.

(8)

Enerji harcamasının ölçülmesi

MET (metabolik eşitlik) kullanılarak egzersizde ihtiyaç duyulan O₂ miktarı belirlenebilir. Örneğin 10 MET’lik enerji harcaması 35 ml/kg/dk VO₂’dir.

Kişinin vücut ağırlığı da 60 kg kabul edildiğinde 10 MET aktivite yapan 60 kg’lık kişinin VO₂ ihtiyacı;

(9)

(10)

(11)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Egzersizin yoğunluğu:

• Örnek hesaplama: Ayşe’nin VO₂maks’ı % 80 ortalamada, mükemmel. Ayşe için VO₂rezerv’in % 60-80’inde yürüyüş, koşu, bisiklet ve step egzersiz şiddetleri belirleyelim.

• 29 yaş • 68,2 kg • 1,75 cm

(12)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Öncelikle Ayşe’nin % 60 ve 80’e denk gelen VO₂ değerlerini bulalım.

(13)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Yürüyüş egzersizinde alt nokta için:

• Öncelikle Ayşe’nin koşubandında kaç km/s’de rahat bir şekilde yürüdüğünü bilmeliyiz. Örneğin bu değer 6,4 km/s olsun.

(14)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Yürüyüş egzersizinde alt nokta için : • Öyleyse formülümüz şöyle olacaktır:

• VO₂ (ml.kg.dk) = (0,1 x hız) + (1,8 x hız x eğim) + 3,5 ml.kg.dk

• 28,4 = (0,1 x 107,2) + (1,8 x 107,2 x eğim) + 3,5

(15)

(16)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Koşu egzersizinde üst nokta için:

• Öncelikle Ayşe’nin koşubandında hangi eğimde rahat bir şekilde koştuğunu bilmeliyiz. Örneğin bu değer % 1 olsun.

(17)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Koşu egzersizinde üst nokta için:

• Öyleyse formülümüz şöyle olacaktır:

• VO₂ (ml.kg.dk) = (0,2 x hız) + (0,9 x hız x eğim) + 3,5 ml.kg.dk

• 36,7 = (0,2 x hız) + (0,9 x hız x 0,01) + 3,5

(18)

(19)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Bisiklet egzersizinde alt veya üst nokta için:

(20)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Bisiklet egzersizinde alt veya üst nokta için: • Öyleyse formülümüz şöyle olacaktır:

• VO₂ (ml.kg.dk) = [(1,8 x iş yükü kgm/dk) / vücut ağırlığı] + 7

• İş yükü = RPM x 6 x kg

(21)

(22)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Step egzersizinde alt veya üst nokta için:

• Öncelikle Ayşe’nin hangi yükseklikte rahat bir şekilde adımlayabildiğini bilmeliyiz. Örneğin bu değer 30,48 cm olsun.

(23)

Enerji harcamasının ölçülmesi

• Step egzersizinde alt veya üst nokta için: • Öyleyse formülümüz şöyle olacaktır:

• VO₂ (ml.kg.dk) = (0,2 x frekans) + (1,33 x 1,8 x yükseklik x frekans) + 3,5 ml.kg.dk

• 36,7 = (0,2 x frekans) + (1,33 x 1,8 x 0,3048 x frekans) + 3,5

(24)

(25)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(26)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(27)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(28)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(29)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(30)

Enerji harcamasının ölçülmesi

(31)

(32)

(33)

Egzersizin verimliliğinin ölçülmesi

Egzersiz verimliliğini hesaplamada en geçerli teknik, egzersizin ekonomik olma durumunun belirlenmesidir ve “brüt ya da kaba verimlilik” olarak adlandırılır.

Brüt verimlilik = üretilen iş / harcanan enerji x 100

(34)

Egzersizin verimliliğinin ölçülmesi

İnsan da % 100 verimle çalışamaz.

Örneğin bisiklet ergometresinde egzersiz yapan kişinin brüt verimliliği % 15-20 arasında değişir. Çünkü iş sırasında ısı oluşur ve vücut bu yolla enerji kaybeder.

(35)

Egzersizin verimliliğinin ölçülmesi

Bisiklet ergometresinde iş yükü kgm/dk veya kpm/dk’dır.

(36)

Egzersizin verimliliğinin ölçülmesi

Örneğin, bisiklet ergometresinde submaksimal bir egzersizde brüt verimlilik şu şekilde hesaplanabilir;

Direnç = 2 kg Çevirme hızı = 50 rpm

Ölçülen denge durumu = 1,5 L/dk

Tekerleğin her dönüşte aldığı mesafe = 6 m

İş yükü = [(2 kg x (50 rpm x 6 m/dönüş)] = 600 kpm/dk = 5,89 kJ/dk

Enerji harcaması = 1,5 VO₂ L/dk x 21 kJ/L O = 31,50 kJ/dk

(37)

Hareket hızı ve verimliliği

Her çalışmanın uygun bir hızı bulunmaktadır. Yüksek güç harcaması olduğunda uygun verimliliği yakalayabilmek için hareketin daha hızlı yapılması gerekir.

Hareketteki herhangi bir hız değişikliği verimliliği azaltır. Düşük hızda verimliliğin düşmesinin nedeni ivmedir. Hareket yavaşladığında hareketin yapılması için gerekli enerji ihtiyacı yükselir.

(38)

Koşu ekonomisi

Submaksimal hızda daha az O₂ kullanımını ifade eder. Yani verilen hızda daha az enerji harcanmasını gösterir.

Bu özellikle dayanıklılık sporcuları için önemlidir. Düşük koşu ekonomisine sahip kişi aynı hızda yapılan koşu sırasında yüksek koşu ekonomisine sahip birine oranla daha fazla O₂ tüketir.

Koşu ekonomisi üzerinde fizyolojik parametrelerin yanında

(39)

Besin maddeleri

Yakıt deposu olarak adlandırılan 3 çeşit gıda maddesi vardır. Bunlar karbonhidratlar, yağlar ve proteinlerdir.

Proteinler; O2 sisteminde yakıt olarak kullanılabilir ancak bu miktar çok uzun süreli egzersizlerde enerji ihtiyacının %5-10’u oranındadır.

(40)

Besin maddeleri

Karbonhidratlar ve yağlar; Egzersiz sırasında karbonhidratların ve yağların kullanım oranlarını etkileyen 2 faktör, egzersizin süre ve şiddeti ile yapılan diyettir.

(41)

Besin maddeleri

(42)

Besin maddeleri

Yakıt kullanımında önemli bir nokta da, performansın son anlarında bir ‘vuruş-yüklenme’ gerektiren dayanıklılık müsabakalarında CHO’ların oynadığı roldür.

(43)

Besin maddeleri

Bazı çalışmalar uzun yüklenmeler sonucunda CHO depoları

boşaldığında, kaslarda yakıt olarak kullanılacak bol miktarda yağ bulunmasına rağmen yorgunluk oluştuğunu kanıtlamıştır.

(44)

Besin maddeleri

Tüketilen yiyeceklerin egzersiz sırasında hangi yakıtın daha çok kullanılacağı konusunda etkili olduğu birçok çalışmada kanıtlanmıştır.

(45)

Besin maddeleri

Normal diyet uygulandığında yorgunluk 120 dk sonra oluşmuştur.

Yüksek yağ ve düşük CHO içeren bir diyetten sonra yapılan

(46)

Besin maddeleri

(47)

Besin maddeleri

Burada 3 önemli özelliğe dikkat edilmelidir.

1- CHO özellikle egzersizin başında çok önemli miktarlarda

kullanılmaktadır.

2- CHO’lar bol miktarda olsa egzersiz devam ettikçe yağ

(48)

Besin maddeleri

3- Kişiler yüksek CHO içeren diyeti uyguladıklarında yorgunluk oluşmadan 4 saat boyunca koşabilmişlerdir.

(49)

Besin maddeleri

CHO, tüm şeker ve nişastalar için kullanılır. Ancak konuyla ilgili olarak glukoz ve glikojen ele alınacaktır.

Glukoz bildiğimiz şekerdir ve vücutta kullanılabilen temel CHO’dur. Mideye alınan CHO’ların neredeyse tamamı glukoza (kan şekeri) dönüştürülürler. Glukoz iskelet kasları için metabolik yakıt görevi görür.

(50)

Besin maddeleri

(51)

Besin maddeleri

Glukoz beyin için de gerekli olduğundan belirli bir miktar her zaman korunmalıdır. Kan glukoz seviyesi CHO düzeyi ile ilişkilidir.

Ayrıca karaciğer de bu seviyeyi korumada etkilidir. Karaciğer yüksek miktarda glikojen depolar ve kan glukoz seviyesi düşünce bu glikojen depoları parçalanarak kana glukoz olarak verilir. Kan şekerinin en önemli kaynağı karaciğer glikojenidir.

(52)

Besin maddeleri

Kas içindeki glikojen ise kanı direkt olarak glukoz ile besleyemez. Öncelikle glikojenin glikoliz yoluyla parçalanması gerekir. Bu aerobik veya anaerobik yolla mümkündür.

Aerobik glikolizde glikojenden ayrılan glikoz H2O ve CO2’e dönüşür.

(53)

Besin maddeleri

Kas glikojen depolarının (KGD) tükenmesi erken yorgunluğa sebep olmaktadır. CHO yüklemeli diyetler ise kas glikojen depolarının miktarını artırabilir.

KGD’nin egzersiz sırasında kullanımı; egzersizin şiddeti, süresi, koşulları ve sporcunun kondisyonuna bağlı olarak değişir.

(54)

Besin maddeleri

(55)

Besin maddeleri

(56)

Besin maddeleri

(57)

Besin maddeleri

Egzersizin tipi de kullanılan KGD miktarını etkileyebilir. Çünkü bir kasta kullanılan glikojen miktarı o kasın ne kadar çalıştırıldığına da bağlıdır.

Örneğin vastus lateralis kasının 20 dk’lık pedal çevirmede harcadığı glikojen miktarı 30 km’lik koşudakine eşittir. Aşağıda farklı

sürelerdeki egzersizlerde bu kastaki KGD değişiklikleri

(58)

(59)

Besin maddeleri

Yanda yokuş yukarı koşu ile düz zeminde koşu sırasında kullanılan kas glikojen miktarları arasındaki fark yer almaktadır. Kullanılan kas grupları aynı, ancak glikojen miktarları farklıdır ve bu nedenle yokuş yukarı çıkarken yorgunluk daha çabuk oluşur.

(60)

Besin maddeleri

Egzersiz sırasında kullanılan kas glikojen miktarına etki eden diğer bir faktör de kas lifinin veya motor ünitenin tipidir. İnsan kasları 2 temel lif veya motor ünite içerirler.

(61)

Besin maddeleri

FT’ler yüksek yoğunlukta yapılan aktivitelere uygundurlar. Hızlı kasılırlar. LA sistemi ile üretilen ATP miktarı açısından yüksek kapasiteye sahiptirler. Bunlara FG (fast glikolitik) de denmektedir.

(62)

Besin maddeleri

(63)

Besin maddeleri

(64)

Besin maddeleri

(65)

Besin maddeleri

(66)

Besin maddeleri

TG’ler YA’nın depo halidir. TG depoları yağ dokularında ve iskelet kaslarında bulunur. Kaslar tarafından ihtiyaç duyulduğunda,

YA yağ dokularındaki TG depolarından alınır ve kan yoluyla

(67)

Besin maddeleri

YA’nın vücuttaki yağ depolarından alınarak kaslara enerji üretimi için gönderilmesi vücuttan yağ kaybı yoluyla kilo verilebilmesi açısından önemlidir.

(68)

Besin maddeleri

Orta şiddetli uzun süreli

egzersizlerde, O2 sisteminde ATP üretimi için temel yakıt kaynağıdırlar. YA toplam enerji metabolizmasının % 25-90’ına karşılık gelebilecek miktarda kullanılmaktadır.

(69)

Besin maddeleri

Kan YA’nin kullanımı kas çalışmasını etkilediğinden diyet yoluyla yağ alınmasının faydalı olacağı düşünülmüş ve böyle bir çalışma denenmiştir. İnsanlar ve fareler üzerinde yapılan araştırmada YA kullanımının artması KGD’nin daha geç boşalmasını ve dolayısıyla yorgunluğun daha geç ortaya çıkmasını sağlamıştır. Dayanıklılık performansını artıran bu duruma ‘glikojen tasarrufu’ denir.

(70)

Besin maddeleri

1 saatlik submaksimal pedal çevirme egzersizi sırasında bacak kaslarının toplam yağ metabolizmasında % 32’sini TG depoları karşılamaktadır.

(71)

Besin maddeleri

Görüldüğü gibi en çok TG kullanımı 12 saatlik 200km koşu da değil 7 saatlik kayakta meydana gelmiştir.

Yanda da bu aktivitelerdeki TG başlangıç seviyesine dönüş oranları görülmektedir.

(72)

Besin maddeleri

Kısa süreli yüksek şiddetli aktivitelerde en önemli yakıt kaynağı kas glikojenidir. Birkaç saniye süren egzersizlerde ise en önemli yakıt CP’dir.