Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Bu sistemde temel besin maddeleri; karbonhidratlar, yağlar ve
proteinler O2 ile yanarak CO2 ve H2O’ya dönüşürler.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Aerobik sistem yağların enerji kaynağı olarak kullanılabildiği tek sistemdir.
Yağlar enerjiden en zengin olan öğelerdir. 1 mol palmitik asitten 129 mol ATP üretilir.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Yanda, glukoz veya
glikojenin O2 ile tamamen parçalanması sonucu oluşan
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Aşağıda bir kas hücresi görülmektedir. Anaerobik kimyasal olaylar hücrenin sitoplazmasında, aerobik kimyasal olaylar ise mitokondride
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Kanla taşınan O2, kapiller damarlardan hücreler arası sıvıya buradan da hücre içine girer.
Sitoplazmada miyoglobine bağlanır ve mitokondriye taşınır.
Tüm besin maddeleri mitokondride, O2 kullanılan bir dizi kimyasal
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Mitokondri ve miyoglobin sayısının fazla olması aerobik kimyasal olayların
daha fazla gerçekleşmesi, O2’nin daha fazla kullanılması ve daha fazla enerji üretilmesi anlamına gelir.
Özellikle kırmızı kas lifleri çok sayıda mitokondri ve miyoglobin içerirler.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
O2 sisteminde besin maddelerinin aerobik yoldan parçalanması
ATP’nin tekrar sentezlenmesi için gerekli enerjiyi sağlar ve yorgunluk
yaratan yan ürünler oluşmadan sistem çalışır.
Bu nedenle aerobik sistem daha çok dayanıklılık aktiviteleri için
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Aerobik sistemde CO2 ve H2O oluşur. CO2 kas hücresinden kana
difüze olur ve akciğerlere taşınarak buradan atmosfere verilir.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Aerobik sistem şu şekilde sıralanır;
Aerobik glikoliz (glukozun oksijenli ortama giriş için parçalanması)
Beta oksidasyon (yağ asitlerinin oksijenli ortama giriş için parçalanması) Krebs çemberi
Enerji Metabolizmaları Aerobik sistem
-Aerobik glikoliz
Glikojen veya glukozun O2 varlığında parçalanmasıdır.
Daha sonra pirüvik aside dönüşürler.
Bu esnada ATP üretilir. Ve pirüvik
asit Asetil CoA’ya dönüşür. Bu madde
Enerji Metabolizmaları Aerobik sistem
-Aerobik glikoliz
Bu aşamada LA oluşmamasının sebebi O2 varlığıdır. O2 ‘hidrojen tutucu’ olarak görev yapar ve pirüvik asitin LA’ya dönüşmesini
engeller.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Beta
oksidasyon
Yağ moleküllerinin parçalanmasının ilk kısmına verilen isimdir.
Yağlar vücutta trigliserit olarak depolanır. 1 trigliserit, 1 mol gliserol
ve buna bağlı 3 mol serbest yağ asidinden oluşur.
1 mol trigliserit parçalanınca açığa çıkan 1 mol gliserol glukoza
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Beta
oksidasyon
3 mol yağ asidinin Krebs çemberine girebilmesi için Asetil CoA’ya
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Beta
oksidasyon
Yanda gliserol ve yağ asitlerinin
parçalanması görülmektedir.
Yağ metabolizması sırasında yağ asitleri beta oksidasyon
reaksiyonları ile krebs çemberine girecek forma dönüşür ve böylece
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
O2 sisteminin başlangıç kısmıdır.
Karbonhidratların ve yağların Aerobik glikoliz ve Beta oksidasyon
sonrası dönüştükleri Asetil CoA bu çemberin başlangıç maddesidir.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
Tüm besin maddelerinin enerji
üretimi için parçalandıkları
sırada buluştukları ortak reaksiyonlar zinciridir.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
Krebs çemberi sırasında 2 önemli değişiklik olur. İlki CO2
oluşumudur. CO2 kana difüze olur ve akciğerlere gider. Buradan da
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
İkincisi ise Oksidasyon, yani bir kimyasal maddeden elektronların
uzaklaştırılmasıdır.
Krebs çemberinde elektronlar (e-), C atomundan H atomu alarak uzaklaştırılırlar.
Bir H atomu, H+ (proton)’den ve e- (elektron)’den oluşur. H atomu bir
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
Krebs çemberi sırasında elektronlar NAD ve FAD adı verilen
moleküllerce ETS’ye taşınırlar.
NAD ve FAD’lar H ile birleşerek NADH ve FADH2’leri oluşturur.
Sonra, ETS’de H iyonlarının O2 ile birleşmesinden H2O oluşur bu sırada da ATP üretilir. Her NADH molekülünden 3, FADH2
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem -Krebs
çemberi
Pirüvik asit C, H ve O2 içerdiğinden krebs çemberi sırasında okside olur.
H+ iyonları uzaklaştırılınca geriye C ve O
2 kalır. Sonuçta pirüvik asit bu
şekilde CO2’ye dönüşür.
Krebs çemberi mitokondride oluşan kimyasal reaksiyonlar zinciridir. Besin maddeleri okside olurken, krebs çemberinde CO2 oluşur.
Ayrıca elektronlar ve H+ iyonları ATP üretimi için gerekli değişikliğe
Enerji Metabolizmaları Aerobik sistem
-Elektron taşıma sistemi
Krebs çemberinde oluşan H
iyonları (H+) ve elektronlar (e-)
ETS’de yüksek enerji
seviyesinden düşük enerji
seviyesine doğru taşınırlar.
ETS, besin maddelerinin enerji üretimi için
parçalanmalarında son aşamadır ve
Enerji Metabolizmaları Aerobik sistem
-Elektron taşıma sistemi
ETS’de iki önemli olay gerçekleşir.
Birincisi; H’ler ve e’ler, solunum ile akciğerden alınan O2’ye doğru su oluşturmak için taşınırlar.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Aerobik sistemde yağların enerji kaynağı olarak kullanılması bir
avantaj da olsa bunun için daha fazla O2’ye ihtiyaç duyulmaktadır.
Örneğin 1 mol ATP üretmek için glukoz kullanıldığında 3,5 L, yağ kullanıldığında ise 4 L O2’ye ihtiyaç duyulmaktadır.
Enerji Metabolizmaları - Aerobik sistem
Dinlenme sırasında 0,2-0,3 L/dk O2 kullanılır. Bu da 12 dakikada 1 mol ATP üretimi demektir.
Maksimal egzersiz sırasında ise kaslarda 1 mol ATP 1 dakika içinde
sağlanır.
İyi antrene edilmiş sporcular ise dakikada 1,5 mol ATP
üretebilmektedir. ATP üretme kapasitesinin gelişimi antrenmanın bir
Enerji Metabolizmaları
Sistemler ATP-CP veya Fosfojen Anaerobik Glikoliz veya
Laktik Asit Aerobik veya Oksijen Oksijen gereksinimi Anaerobik Anaerobik Aerobik
ATP üretme hızı Çok hızlı Hızlı Yavaş
Enerji üretim kaynağı Depolanmış ATP ve CP Karbonhidrat (glikojen veya glukoz)
Karbonhidrat (glikojen veya glukoz) yağlar (trigliseritler) ATP üretme kapasitesi Çok sınırlı Sınırlı Sınırsız
Kullanıldığı egzersiz türleri
Çok şiddetli, kısa süreli ve patlayıcı güç gerektiren hareketler
1-3 dakika kadar süren şiddetli aktiviteler
Dayanıklılık gerektiren egzersizler
Diğer özellikler
Kaslarda depolanmış ATP ve CP sınırlıdır ve bu nedenle kısa süreli enerji üretir.
Sonuçta LA birikimi olur. Ve yorgunluk hissedilir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
MaxVO2 (maksimal-hacim-oksijen): aerobik kapasitenin veya iş kapasitesinin göstergesidir.
Kısaca O2 alma, taşıma ve kullanma kapasitesi olarak tanımlanmaktadır. Bir kişinin bir dakikada kullandığı maksimal O2 miktarıdır.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
MaxVO2 antrenmanlı kişilerde daha yüksektir.
MaxVO2 farklı yöntemlerle ölçülebilir.
Ölçümde gaz analizörü kullanılıyorsa bu doğrudan ölçümdür.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
İnsan vücudu istirahat halinde ortalama 0,2 - 0,3 L O2 kullanır. Bu miktar maksimal bir egzersiz sırasında 3-6 L’ye çıkabilir.
Bu durum genetik, yaş, cinsiyet, antrenman düzeyi gibi birçok faktöre bağlı olarak değişir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
O2 tüketimi farklı şekillerde tanımlanabilir.
Dakikada litre L/dk, dakikada mililitre ml/dk veya vücudun kilogram başına dakikada harcadığı O2 miktarı olarak ml/kg/dk. ml/kg/dk daha göreceli bir ifadedir ve kişiler arası farklılıkları daha iyi ortaya koyar.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Örneğin bir kişi (A) 90 kg ağırlığında ve 5 L/dk O2 tüketimine sahipken diğer kişi (B) 60 kg ve 4 L/dk kapasiteye sahip olsun. Bunlardan hangisi daha fonksiyonel bir aerobik kapasiteye sahiptir?
VO2max A= 5 L/dk = 5000 ml/dk
= 5000 / 90 = 55,5 ml/kg/dk VO2max B= 4 L/dk = 4000 ml/dk
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Aerobik kapasite, kalp-dolaşım-solunum sistemi kapasitesi (kardiyovasküler, kardiyorespiratür) ve kasların metabolik kapasitesi ile sınırlıdır.
Aynı zamanda % 80 (bazı kaynaklarda % 93) oranında genetiktir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Ergenlik öncesi kız ve erkek çocukları arasında fazla fark yoktur.
Kadınlarda en yüksek VO2max değeri 14-16 yaşları arasında erkeklerde ise 19 yaş civarında görülür.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Normal bir erkek için ortalama VO2max değeri 3-3,5 L/dk iken bu değer elit sporcularda 6-7 L/dk’ya çıkabilir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Aerobik kapasiteyi, VO2max’ı ölçmek için birçok farklı yöntem ve test geliştirilmiştir.
Bunlar maksimal veya submaksimal koşu bandı, bisiklet ergometresi, alan-saha, kürek veya merdiven ergometreleri, step testleri vb. olabilir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
O2 tüketimi egzersizin şiddeti ile yakından ilişkilidir. İstirahat halinde O2 gereksinimi ortalama 0,2-0,3 L/dk veya 1 MET’tir (3,5 ml/kg/dk). MET, istirahat sırasındaki metabolik enerji gereksinimidir.
Bu miktar herkeste yaklaşık olarak aynıdır ve 24 saat içinde fazla değişiklik göstermez. Ancak egzersiz sonrasındaki ilk 1-2 saatte istirahat O2 tüketimi biraz daha yüksektir.
Bunun nedeni tükenen ATP-CP depolarını tekrar doldurmak ve oluşan atık
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Submaksimal, maksimale yakın anlamındadır.
Bir egzersize başlandığında O2 gereksinimi de artmaya başlar. Belli şiddetlerde yapılan egzersizlerde, örneğin 9 km/saat süratte koşuda, O2 tüketimi ilk 1,5-3 dk’de artış gösterir, daha sonra da arttığı düzeyde kalır. O2 tüketimindeki fazla bir değişikliğin olmadığı bu düzeye “steady state” veya “denge durumu”, “dengeli düzey” denir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi - maxVO
2
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi ölçümü
Direkt ölçüm (spirometri):Bu yöntem kesin sonuç verir.
Pahalı araç-gereç ve uzman
personel gerektirir.
Kalabalık gruplara uygulaması
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi ölçümü
Endirekt ölçüm: tahmini formüllerin veya nomografların kullanılması ile yapılır.
Tahmini formül ve nomografların sınırlılıkları vardır.
Uzman personel ve pahalı araç-gereç gerektirmez.
Ekonomiktir.
Maksimal O
2
tüketim kapasitesi ölçümü
Diğer sınıflmalar ise;Laboratuvar testleri - Alan (saha) testleri Maksimal testler - Submaksimal testler
