؟ ؟ما الذي يحدد استهالك األقصى لألوكسجينما الذي يحدد استهالك األقصى لألوكسجين لم يشغل موضوع من الموضوعات المتعلقة بفسيولوجيا الجهدلم يشغل موضوع من الموضوعات المتعلقة بفسيولوجيا الجهد

البدني على مر الخمسين سنة الماضية العلماء المشتغلين بهذا الحقلالبدني على مر الخمسين سنة الماضية العلماء المشتغلين بهذا الحقل مثلما شغلهم موضوع العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين.مثلما شغلهم موضوع العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين.

وعلى الرغم من أن هذا الموضوع ما يزال يثير اهتمام العلماء، إال أن حدتهوعلى الرغم من أن هذا الموضوع ما يزال يثير اهتمام العلماء، إال أن حدته قد خفت في وقتنا الحاضر. وعلى مر العقود الماضية هناك فريق منقد خفت في وقتنا الحاضر. وعلى مر العقود الماضية هناك فريق من

( والمتعلقة بتوفير األوكسجين( والمتعلقة بتوفير األوكسجينCentralCentralالعلماء يرى أن العوامل المركزية )العلماء يرى أن العوامل المركزية ) ( هي العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين( هي العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجينO2 supplyO2 supplyونقله )ونقله )

واألكثر أهمية في التأثير عليه. أما الرأي اآلخر فيرى أن العوامل المحلية أوواألكثر أهمية في التأثير عليه. أما الرأي اآلخر فيرى أن العوامل المحلية أو ((O2 utilizationO2 utilization( والمرتبطة باستخالص األوكسجين )( والمرتبطة باستخالص األوكسجين )PeripheralPeripheralالطرفية )الطرفية )

((1010هي العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين. تابع الشكل )هي العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين. تابع الشكل ) أهم العوامل المركزية )المرتبطة بالجهاز القلبي الدوري( والطرفيةأهم العوامل المركزية )المرتبطة بالجهاز القلبي الدوري( والطرفية)المرتبط بالعضالت( المؤثرة على االستهالك األقصى لألوكسجين. )المرتبط بالعضالت( المؤثرة على االستهالك األقصى لألوكسجين.

( يوضح تقييم العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين الى عوامل( يوضح تقييم العوامل المحددة لالستهالك األقصى لألوكسجين الى عوامل1010الشكل )الشكل ) مركزية )مرتبطة بنقل وتوفير األوكسجين(، وأخرى محلية )مرتبطة باستخالص من قبلمركزية )مرتبطة بنقل وتوفير األوكسجين(، وأخرى محلية )مرتبطة باستخالص من قبل

العضالت العاملة(العضالت العاملة( ويدعم أصحاب كل وجهة نظر من الفريقين العديد من الشواهدويدعم أصحاب كل وجهة نظر من الفريقين العديد من الشواهد

والدالئل العلمية التي تدعم موقفهم. لم يتم طرح الى كل هذه األدلة التيوالدالئل العلمية التي تدعم موقفهم. لم يتم طرح الى كل هذه األدلة التي تتناول وجهة نظر كل طرف مقارنة باآلخر، نظرا لكثرتها وتشعبها. ولكنتتناول وجهة نظر كل طرف مقارنة باآلخر، نظرا لكثرتها وتشعبها. ولكن

عوامل مرتبطة بنقلعوامل مرتبطة بنقلاألوكسجين األوكسجين

نتاج القلب.نتاج القلب.كمية الهيموكلوبينكمية الهيموكلوبينتركيز الهيموكلوبينتركيز الهيموكلوبينحجم الدم وضغطهحجم الدم وضغطه

قدرة الدم على حملقدرة الدم على حملاالوكسجيناالوكسجين

العوامل المؤثرة على االستهالكالعوامل المؤثرة على االستهالك

سيذكر مثاال واحدا لكل وجهة من وجهتي النظر، فالذين يؤيدون العواملسيذكر مثاال واحدا لكل وجهة من وجهتي النظر، فالذين يؤيدون العوامل المركزية يقولون بأن زيادة ضغط األوكسجين في الهواء المستنشق تؤديالمركزية يقولون بأن زيادة ضغط األوكسجين في الهواء المستنشق تؤدي على زيادة معدل االستهالك األقصى لألوكسجين، وبالتالي فأن هذه الزيادةعلى زيادة معدل االستهالك األقصى لألوكسجين، وبالتالي فأن هذه الزيادة

من غير الممكن أن تحدث لو أن العوامل المحلية هي العامل المحدد.من غير الممكن أن تحدث لو أن العوامل المحلية هي العامل المحدد. وتتمثل العوامل المركزية بكل من )نتاج القلب، وحجم الضربة، ومحتوىوتتمثل العوامل المركزية بكل من )نتاج القلب، وحجم الضربة، ومحتوى الدم من الهيموكلوبين، وحجم الدم وضغطه الشرياني(. على أن دراسةالدم من الهيموكلوبين، وحجم الدم وضغطه الشرياني(. على أن دراسة مرجعية نشرت قبل بضع سنوات أوضحت أن تأثير أشتنشاق نسبة عاليةمرجعية نشرت قبل بضع سنوات أوضحت أن تأثير أشتنشاق نسبة عالية

من األوكسجين على معدل االستهالك األقصى لألوكسجين يعتمد علىمن األوكسجين على معدل االستهالك األقصى لألوكسجين يعتمد على طبيعة المفحوص، فالرياضيون المتدربون يزداد استهالكهم األقصىطبيعة المفحوص، فالرياضيون المتدربون يزداد استهالكهم األقصى

لألوكسجين بعد زيادة نسبة األوكسجين في الهواء المستنشق، بينما ال يتأثرلألوكسجين بعد زيادة نسبة األوكسجين في الهواء المستنشق، بينما ال يتأثر مقدار االستهالك األقصى لألوكسجين لدى الشخص غير المتدرب، ممامقدار االستهالك األقصى لألوكسجين لدى الشخص غير المتدرب، مما

يعني أن العوامل المركزية )معدل تزويد العضالت باألوكسجين( هييعني أن العوامل المركزية )معدل تزويد العضالت باألوكسجين( هي العامل المهم في تحديد مقدار االستهالك األقصى لألوكسجين، بينما لدىالعامل المهم في تحديد مقدار االستهالك األقصى لألوكسجين، بينما لدى

األشخاص المتدربين لكن ليس لدى األفراد غير المتدربين. ويؤكد على هذهاألشخاص المتدربين لكن ليس لدى األفراد غير المتدربين. ويؤكد على هذه النقطة الشواهد القادمة من حيوانات السباق المتدربة مقارنة بتلك الغيرالنقطة الشواهد القادمة من حيوانات السباق المتدربة مقارنة بتلك الغير

( وزن عضلة القلب نسبة الى وزن الجسم،( وزن عضلة القلب نسبة الى وزن الجسم،2424متدربة، ويبين الجدول )متدربة، ويبين الجدول ) وحجم نتاج القلب، ومعدل االستهالك األقصى لألوكسجين لدى اإلنسانوحجم نتاج القلب، ومعدل االستهالك األقصى لألوكسجين لدى اإلنسان

مقارنة ببعض الحيوانات األخرى. ونالحظ من الجدول أنه كلما أزداد وزنمقارنة ببعض الحيوانات األخرى. ونالحظ من الجدول أنه كلما أزداد وزن القلب نسبة الى وزن الجسم ازداد نتاج القلب واالستهالك األقصىالقلب نسبة الى وزن الجسم ازداد نتاج القلب واالستهالك األقصى

لألوكسجين، مما يؤكد على أهمية حجم الدم وحجم الضربة وحجم نتاجلألوكسجين، مما يؤكد على أهمية حجم الدم وحجم الضربة وحجم نتاج القلب في تحديد االستهالك األقصى لألوكسجين، كما يتضح أن التدريبالقلب في تحديد االستهالك األقصى لألوكسجين، كما يتضح أن التدريب

البدني يقود الى زيادة معدل االستهالك األقصى لألوكسجين لدى اإلنسانالبدني يقود الى زيادة معدل االستهالك األقصى لألوكسجين لدى اإلنسانوالحيوان على السواء. والحيوان على السواء.

أما وجهة النظر األخرى والمؤيدة ألهمية العوامل الطرفية في تحديدأما وجهة النظر األخرى والمؤيدة ألهمية العوامل الطرفية في تحديد االستهالك األقصى لألوكسجين فتستشهد أيضا بالعديد من نتائج األبحاثاالستهالك األقصى لألوكسجين فتستشهد أيضا بالعديد من نتائج األبحاث العلمية التي تدعم وجهة نظرهم، ومن بينها أن تدريب ساق واحدة مثال العلمية التي تدعم وجهة نظرهم، ومن بينها أن تدريب ساق واحدة مثال

((Oxygen uptake peakOxygen uptake peakيقود الى تحسن االستهالك األعلى لألوكسجين )يقود الى تحسن االستهالك األعلى لألوكسجين ) وزيادة حجم نتاج القلب األعلى عندما يتم إجراء االختبار بتلك الساقوزيادة حجم نتاج القلب األعلى عندما يتم إجراء االختبار بتلك الساق

المتدربة فقط مقارنة مع إجراء االختبار على الساق غير المتدربة،المتدربة فقط مقارنة مع إجراء االختبار على الساق غير المتدربة، ويسوقون هذا الدليل وأدلة أخرى على أن حدوث التكيف المحلي للعضلةويسوقون هذا الدليل وأدلة أخرى على أن حدوث التكيف المحلي للعضلة

أدى الى تحسن االستهالك األعلى لألوكسجين. وتتمثل العوامل المحليةأدى الى تحسن االستهالك األعلى لألوكسجين. وتتمثل العوامل المحلية بتلك العوامل المرتبطة باستخالص األوكسجين في العضلة بما في ذلكبتلك العوامل المرتبطة باستخالص األوكسجين في العضلة بما في ذلك ) كثافة األوعية الدموية الشعرية وحجم جريان الدم في العضلة، وكثافة) كثافة األوعية الدموية الشعرية وحجم جريان الدم في العضلة، وكثافة

الميتوكوندريا وحجمها، ونشاط اإلنزيمات الهوائية داخل العضلة (. الميتوكوندريا وحجمها، ونشاط اإلنزيمات الهوائية داخل العضلة (. وعلى الرغم من هذا الجدل العلمي حول أي من العوامل المركزيةوعلى الرغم من هذا الجدل العلمي حول أي من العوامل المركزية

أو المحلية أكثر أهمية في تحديد االستهالك األقصى لألوكسجين، يمكنأو المحلية أكثر أهمية في تحديد االستهالك األقصى لألوكسجين، يمكن القول أن األغلبية من اآلراء العلمية تجد أن كل من العوامل المركزيةالقول أن األغلبية من اآلراء العلمية تجد أن كل من العوامل المركزية

والمحلية ذات تأثير مهم على مقدار االستهالك األقصى لألوكسجين، لكنوالمحلية ذات تأثير مهم على مقدار االستهالك األقصى لألوكسجين، لكن عندما يكون الجهد البدني يتطلب استخدام كتلة عضلية كبرى فاالعتقادعندما يكون الجهد البدني يتطلب استخدام كتلة عضلية كبرى فاالعتقاد

السائد هو أن العوامل المركزية أكثر تأثيرا على االستهالك األقصىالسائد هو أن العوامل المركزية أكثر تأثيرا على االستهالك األقصى لألوكسجين، أما عند استخدام كتلة عضلية صغرى مثل ساق واحدة أولألوكسجين، أما عند استخدام كتلة عضلية صغرى مثل ساق واحدة أو

ذراعين فأن العوامل المحلية المرتبطة بالعضلة مباشرة تكون أكثر تأثيرا ذراعين فأن العوامل المحلية المرتبطة بالعضلة مباشرة تكون أكثر تأثيراعلى االستهالك األعلى لألوكسجين. على االستهالك األعلى لألوكسجين.

( يبين بعض المواصفات التشريحية والوظيفية للجهاز القلبي التنفسي( يبين بعض المواصفات التشريحية والوظيفية للجهاز القلبي التنفسي2525الجدول )الجدول )لدى اإلنسان مقارنة ببعض الحيواناتلدى اإلنسان مقارنة ببعض الحيوانات

النوعالنوع وزن القلبوزن القلب )نسبة الى)نسبة الىوزن الجسموزن الجسم

نتاج القلبنتاج القلب ) لتر في) لتر في

الدقيقة/كغمالدقيقة/كغم من الوزنمن الوزنالجسم(الجسم(

االستهالكاالستهالك األقصىاألقصى

لألوكسجينلألوكسجين )مل/كغم في)مل/كغم في

الدقيقةالدقيقةاإلنسان غير متدرباإلنسان غير متدرب

متدربمتدرب0.30.30.40.4

0.250.250.400.40

40407575

0.60.60.500.507575جرذ التجاربجرذ التجارب كلب الصيد غيركلب الصيد غير

متدربمتدربمتدربمتدرب

0.80.80.90.9

0.800.800.900.90

120120145145

الحصان غير متدربالحصان غير متدربمتدربمتدرب

0.80.80.90.9

0.700.700.900.90

120120150150

المصدر : من مصادر متعددة نقال من : المصدر : من مصادر متعددة نقال من : Saltin B, Biological Effects of Physical Activity, 1989, P.10.Saltin B, Biological Effects of Physical Activity, 1989, P.10.

: حاجة العضالت الى األوكسجين : حاجة العضالت الى األوكسجين تحت||اج التم||ارين البدني||ة الى األوكس||جين ال||ذي ت||وفره أجه||زة القلب والرئتين والدم واألوعية الدموية المصممة بشكل جي||د إليص||اله الى خالي||ا

الجسم. ويعد األوكسجين العنص|ر الث|الث األك|ثر وف|رة في الكون )األول الهيدروجين والث||اني الهيلي||وم(. وفي الواقع، يشكل األوكسجين معظم كتلة الجسم ألن

H2Oالجسم البشري هو في الغالب م||اء) (، فض||ال عن أن األوكس|||جين يك|||ون ج|||زءا من ال|||بروتين، والدهون، والكاربوهيدرات، والعدي||د من الجزيئ||ات

األخرى في الجسم.

(، ال||تي تع||دATPيعتم||د االنس||ان على األوكس||جين إلنت||اج جزيئ||ات) ضرورية لوظ||ائف خالي||ا الجس||م، بم||ا في ذل||ك تقلص العض||الت. ويتج||دد األوكسجين بشكل مس||تمر في اله||واء من خالل األوكس||جين ال||ذي تنتج||ة النباتات بوساطة التمثيل الضوئي، وهي العملي||ة ال||تي تق||وم به||ا النبات||ات

(.ATPإلنتاج) ( على وجه الدقةO2٪(أوكسجين )21يتكون الهواء الذي نتنفسه من)

٪(, م||ع قلي||ل من ث||اني أكس||يد (N2 (76(، والب||اقي ني||تروجين)20.93)٪)CO2الكربون ) (. عن||د مس||توى س||طح البح||ر، ويص||بح الض||غط0.04٪(|

الجوي مالئما لتنفس الرئ||تين، وتس||تطيع أن تأخ||ذ م||ا يكفي من جزيئ||ات)O2ستنشاق الهواء أمرا سهال. أما في المرتفعات، فينخفض جزئيا ٱ(ويصبح

ضغط األوكسجين في الهواء مما يض|عف أداء )التحم|ل( ألن|ه يح||دد كمي||ة األوكسجين التي تصل إلى العضالت. مثال على جبل قم||ة ايفرس||ت، حيث

٪( مقارنة مع مس||توى س||طح البح||ر، تنتش||ر جزيئ||ات)33الضغط الجوي)O2إذ يصبح من الص||عب التنفس، ح||تى في أثن||اء الراح||ة. م||ع العلم أن ،)

أن21الهواء في هذه القم||ة ال ي||زال يحت||وي على ) ٪( من األكس||جين، إال متر( وال يوجد الكث||ير8848الضغط الجوي منخفض بسبب االرتفاع )

من الهواء فوق القم||ة لتولي||د الض||غط لتتق||ارب الجزيئ||ات الموج||ودة في اله||واء. ونتيج||ة ل||ذلك، يص||بح التنفس س||ريعا ج||دا لتق||ديم م||ا يكفي منحتياجات التمثيل الغذائي المنخفضة ح||تى ٱاألوكسجين إلى الرئتين لتجهيز في حالة الراحة. هذه الحقيق||ة البس||يطة هي الس||بب في أن المتس||لقين

معظمهم على علو شاهق يعتمدون على األكسجين اإلضافي.

:وصول االوكسجين الى العضالت: وصول االوكسجين الى العضالت م|ن| ا|ل|و|ا|ض||ح| أ|ن| ا|ل|ج|س||م| ا|ل|ب|ش||ر|ي| م|ج|ه||ز| ت|ج|ه||ي|ز|ا| ج|ي||د|ا| ال|س||ت|خ|ال|ص| ا|ألو|ك|س|||ج|ي|ن| م|ن| ا|ل|ه|||و|ا|ء| ا|ل|||ذ|ي| ي|س|ت|ن|ش|||ق|ه| ا|إل|ن|س|||ا|ن| و|ا|ي|ص|||ا|ل| ذ|ل|||ك| ا|ألو|ك|س|ج|ي|ن| إ|ل|ى| خ|ال|ي|ا| ا|ل|ج|س|م| ج|م|ي|ع|ه||ا| ،| ب|م||ا| ف|ي| ذ|ل||ك| ا|ل|ع|ض||ال|ت|.| و|ه||ذ|ه| أ|ن|ه|ا| م|ع|ق||د|ة| ج||د|ا| ا|ل|ع|م|ل|ي|ة| ف|ي| ا|ل|و|ا|ق|ع| ب|س|ي|ط|ة| ج|د|ا| م|ن| ح|ي|ث| ا|ل|م|ف|ه|و|م|،| إ|ال| م|ن| ح|ي|ث| ا|ل|ت|ف|ا|ص|ي|ل|.| و|ت|س|م|ح| ا|ل|ر|ئ|ت|ي|ن| ل|أل|و|ك|س|ج|ي|ن| ف|ي| ا|ل|ه|و|ا|ء| ا|ل|م|س|ت|ن|ش|ق| أ|ن| ي|ن|ف|ذ| خ|ال|ل| ا|ال|غ|ش|ي|ة| ا|ل|ر|ق|ي|ق|ة| ج|د|ا| ف|ي| د|ا|خ|ل| ا|ل|ر|ئ|ت|ي|ن| ا|ل|ى| د|ا|خ|ل| م|ج|ر|ى| ا|ل|د|م|.| و|ف|ي| ا|ل|و|ق|ت| ن|ف|س|ه| ،| ي|ت|ر|ك| ث|ا|ن|ي| أ|ك|س|ي|د| ا|ل|ك|ر|ب||و|ن| ا|ل||د|م| ا|ل|م|ن|ت|ج| م|ن| ا|ل|ع|ض|ال|ت| و|خ|ال|ي|ا| أ|خ|ر|ى|،| ل|ي|ن|ف|ذ| خ|ال|ل| أ|غ|ش|ي|ة| ا|ل|ر|ئ|ة| ل|ي|ط||ر|ح| خ||ا|ر|ج| ا|ل|ج|س||م|

(|ه|ذ|ا| ا|ل|ت|ب|ا|د|ل| ا|ل|غ|ا|ز|ي|.| إ|ذ| ي|ن|ف|ذ| ب|ع|ض| م|ن|11ب|ع|م|ل|ي|ة| ا|ل|ز|ف|ي|ر|.| ي|و|ض|ح| ا|ل|ش|ك|ل|)| ا|ألو|ك|س||ج|ي|ن| ف|ي| ا|ل|ه||و|ا|ء| ا|ل|م|س|ت|ن|ش||ق| م|ن| خ|ال|ل| ا|ل|ر|ئ||ت|ي|ن| إ|ل|ى| ا|ل||د|م|.| و|ف|ي|س|ت|خ|ال|ص| غ|ا|ز| ث|ا|ن|ي| أ|ك|س|ي|د| ا|ل|ك|ر|ب|و|ن| م|ن| ا|ل|د|م| و|ي|د|خ|ل| ٱ�ا|ل|و|ق|ت| ن|ف|س|ه|،| ي|ت|م| ا|ل|ى| ا|ل|ر|ئ||ت|ي|ن| ل|ي|ت|م| ط|ر|ح||ة| خ||ا|ر|ج| ا|ل|ج|س||م| ب|ع|م|ل|ي||ة| ا|ل|ز|ف||ي|ر|.| ت|ع|ت|م||د| ح|ر|ك||ة|

(| ع|ل|ى| ت|ر|ك|ي|ز|ه|م|ا| و|ع|ل|ى| م|ع|ا|م|ل| ا|الن|ت|ش||ا|ر| ا|ل||ذ|ي|CO2 و|O2ه|ذ|ي|ن| ا|ل|غ|ا|ز|ي|ن| )|

ه|||و| م|ق|ي|||ا|س| م|||د|ى| س|||ر|ع|ة| ح|ر|ك|||ة| ا|ل|م|||ا|د|ة| م|ث|ال| خ|ال|ل| غ|ش|||ا|ء| ب|ط|ا|ن|||ة| (|CO2ا|ل|ح|و|ي|ص|ال|ت| ا|ل|ه|و|ا|ئ|ي|ة| ف|ي| ا|ل|ر|ئ|ة|.| و|ع|ل|ى| س|ب|ي|ل| ا|ل|م|ث|ا|ل|،| ف|إ|ن| ت|ر|ك||ي|ز| )| (|CO2م|ن|خ|ف|ض| ف|ي| أ|ث|ن||ا|ء| ت||د|ف|ق| ا|ل||د|م| د|ا|خ||ل| ا|ل|ر|ئ||ت|ي|ن|،| ب|س||ب|ب| أ|م|ت|ال|ك|)|

م|ع|ا|م|ل| ا|ن|ت|ش|ا|ر| ع|ا|ل|ي|ة| ل|ذ|ا| ي|ت|ح|ر|ك| ب|س|ه|و|ل|ة| م|ن| ا|ل|د|م| إ|ل|ى| ا|ل|ر|ئ|ت|ي|ن|،| و|ي|م|ت|ل||ك|(|.|O2(|م|ر|ة| أ|ك|ب|ر| م|ن|)|20ق|ا|ب|ل|ي|ة| ت|ن|ا|ف|ذ|ي|ة| ت|ص|ل| ا|ل|ى|)|

و|ف|ي| أ|ث|ن||ا|ء| و|ص||و|ل| ا|ل||د|م| ا|ل|م|ؤ|ك|س||د| ا|ل|ى| أ|ل|ي||ا|ف| ا|ل|ع|ض||ال|ت|،| ت|ن|ف|ص||ل| ا|ل|ر|ا|ب|ط||ة| ب|ي|ن| ج|ز|ي|ئ||ا|ت| ا|أل|و|ك|س||ج|ي|ن| و|ا|ل|ه|ي|م|و|ك|ل||و|ب|ي|ن|.| و|ت|ط|ل||ق| ج|ز|ي|ئ||ا|ت| ا|ألو|ك|س||ج|ي|ن| م|ن| ا|ل|ه|ي|م|و|ك|ل||و|ب|ي|ن| و|ت|ن|ت|ش||ر| ف|ي| أ|ل|ي||ا|ف| ا|ل|ع|ض||ال|ت| ف|ي| أ|ث|ن||ا|ء| م|ر|و|ر| خ|ال|ي|ا| ا|ل|د|م| ا|ل|ح|م|ر|ا|ء| خ|ال|ل| ا|ل|ش|ع|ي|ر|ا|ت| ا|ل|د|م|و|ي|ة| ا|ل|ص|غ|ي|ر|ة| ا|ل|ت|ي| ت|ح|ي|ط|

(|،| و|ي|ن|ت|ش||ر| ث||ا|ن|ي| أ|ك|س||ي|د| ا|ل|ك|ر|ب||و|ن| ا|ل||ذ|ي|11ب|أ|ل|ي|ا|ف| ا|ل|ع|ض||ال|ت| )|ا|ل|ش||ك|ل| (| ب||ل|CO2أ|ن|ت|ج|ت|ه| أ|ل|ي||ا|ف| ا|ل|ع|ض||ال|ت| ف|ي| م|ج||ر|ى| ا|ل||د|م| ل|ي|س| ع|ل|ى| ش||ك|ل| )|

(| ا|ل|ت|ي| ي|ت|م| ت|ح|و|ي|ل|ه||ا| م||ر|ة| أ|خ||ر|ى|3HCOع|ل|ى| ش|ك|ل| أ|ي|و|ن| ا|ل|ب|ي|ك|ا|ر|ب|و|ن|ا|ت| )|-|(| ف|ي| ا|ل|ر|ئ|ت|ي|ن|،| ل|ي|ط|ر|ح| ب|ع|م|ل|ي|ة| ا|ل|ز|ف|ي|ر|.|CO2إ|ل|ى| ث|ا|ن|ي| أ|و|ك|س|ي|د| ا|ل|ك|ا|ر|ب|و|ن| )|

( تبادل( تبادل1111الشكل)الشكل) االوكسجين وثانياالوكسجين وثاني

الكاربون في الرئة.الكاربون في الرئة. اوكسيداوكسيد االوكسجيناالوكسجين يرتبطيرتبط

بالهيموكلوبين في الدم.بالهيموكلوبين في الدم.والحديد جزء مهم لكل جزيئة هيموكلوبينوالحديد جزء مهم لكل جزيئة هيموكلوبين

ويرتبط األوكسجين مع الهيموكلوبين داخل ألي||اف العض||الت )ب||روتين يشبة الهيموكلوبين لتستطيع ألي||اف العض||الت تخ||زين كمي||ة ص||غيرة من األوكس|||جين( أو ي|||دخل الميتوكون|||دريا الس|||تعماله في سلس|||لة نق|||ل

( ال||تي تنتجه||ا أكس||دة الكربوهي||دراتHاإللك||ترون وقب||ول أيون||ات )+ ( في سلس|||لة نق|||لHوال|||دهون. وتس|||تعمل أيون|||ات الهاي|||دروجين )+

.H2O قبل ان يرتبط األوكسجين لتك||وين الم||اء))ATPاأللكترون إلنتاج ))، والم||اء)ATPوتنتج األكس||دة الكامل||ة من الكاربوهي||درات وال||دهون و

H2O وثاني اوكسيد الك||اربون ، )|(CO2|)والح||رارة. ويش||ار الى العملي||ة ، ( ب||التنفسATPالتي يتم فيه||ا أكس||دة الكاربوهي||درات وال||دهون إلنت||اج )

الداخلي بسبب حدوثه داخل األلياف. ويطلق على إيصال األوكسجين منالرئتين إلى االلياف بالتنفس الخارجي.

: األوكس||جين ض||روري ج||دا للبق||اء ح||تى على المس||توىمعلومةالخلوي، إذ تشعر الخاليا جميعها في الجسم باألوكسجين.

تجهز ألياف العضالت (12الشكل) الدموية الصغيرة التي توفر بالشعيرات والمواد المغذية وإزالة األوكسجين

المخلفات مثل

:ثاني أكسيد الكربون وحامض اللبنيك: ثاني أكسيد الكربون وحامض اللبنيك :دور الحديد في نقل األوكسجين: دور الحديد في نقل األوكسجين

(غرامات فقط من الحديد، وإن هذه4-3يحتوي الجسم البشري على) الكمية الصغيرة ت||ؤدي العدي||د من األدوار المهم||ة. إذ يرتب||ط الحدي||د على شكل جزيء هيموجلوبين مع األوكسجين لنقله. وفي الحقيقة، يرج||ع ل||ون الدم األحمر في جزء منه إلى جزيئات الحدي||د. ويحت||وى الم||ايوكلوبين في ألي||اف العض||الت على جزيئ||ات الحدي||د أيض||ا. ويعم||ل ال||بروتين العض||لي )المايوكلوبين( بوصفه محطة في طريق جزيئ||ات األوكس||جين في رحلت||ه القصيرة من خاليا الدم الحمراء الى بيوت الطاق||ة )الميتوكون||دريا(. وتع||د جزيئات الحديد مهمة لوظائف ع|دة إنزيم|ات. يحت|اج الجس|م الى الحدي|د

مل||غ يومي||ا(. من8بوصفه معدنا الى كميات صغيرة وعلى أساس يومي ) المص||ادر الجي||دة للحدي||د اللح||وم الحم||راء، الف||ول، واألس||ماك، واألوراق الخضروات. وإن بعض الالعبات عرضة لنقص الحديد بسبب فقدان الحديدنخف||اض كمي||ة الحدي||د في ٱفي أثناء ال||دورة الش||هرية جنب||ا إلى جنب م||ع نخف|||اض ٱوجباتهن الغذائية. إذ يؤدي نقص الحديد الشديد الى فق||ر ال||دم ) مستوى الهيموكلوبين بشكل غير طبيعي(. ونقص الحديد وفقر ال||دم هم||ا

األكثر شيوعا لدى اإلناث مقارنة مع الذكور.

ومن غير المفي||د قي||اس محت||وى الحدي||د في الدم لتحديد كميته لدى شخص م||ا، ب||ل تس||تعمل قياس||ات أخ||رى مث||ل الفيري||تين بالزم||ا )ش||كل الحدي|||د المخ|||زون( لتحدي|||د م|||ا إذا ك|||ان ل|||دى

( تعتمد أنواع من التمارين( تعتمد أنواع من التمارين1313الشكل)الشكل) الهوائي. يعمل القلبالهوائي. يعمل القلب ATP ATPعلى إنتاجعلى إنتاج والرئتين والدم، واألوعية الدموية معاوالرئتين والدم، واألوعية الدموية معا لتوفير األوكسجين وإزالة ثاني أكسيدلتوفير األوكسجين وإزالة ثاني أكسيد

..الكربونالكربون

نخفض مس||توى ٱالشخص نقص في الحدي||د. وإذا الحدي|||د، يص|||بح من الص|||عب على نخ|||اع العظم الحفاظ على إنتاج الهيموكلوبين الطبيعي، كما أن فقر ال||دم ي||ؤدي الى األنيمي||ا. ل||ذا ن||رى أن بعض الرياضيين ل||ديهم نقص في الحدي||د دون اإلص||ابة

بفقر الدم.

٪(من الالعب||ات ل||ديهن25٪(إلى)20وتش||ير بعض التق||ديرات إلى أن)نقص في الحديد )مستويات فيريتين البالزما أقل من الطبيعي(.

وسواء تأثر األداء سلبا أو ال بسبب نقص الحدي||د ف||إن ه||ذا الموض||وع معروض للنقاش والدراس||ة، ولكن اليوج||د ش||ك في أن نقص الحدي||د ه||و حالة غير طبيعية ويجب أن تعالج من خالل تغي||ير النظ||ام الغ||ذائي وتن||اول

مكمالت الحديد. كلما أصبحت قابليتك الهوائية جيدة، زادت قدرتك على إيص||ال ال||دمو

المؤكسد إلى العضالت الهيكلية العاملة. وال||دليل على تل||ك ظه||ور زي||ادةس||تهالك األوكس||جين األقص||ى ) (، ال||ذي يق||اسVO2maxٱفي زي||ادة

ختبار المعملي ال||ذي يحت||اج من المفح||وص الى أداء التم||رينٱبوساطة ال وزيادة شدة التمرين إلى حد التعب )تفاصيل أكثر الحقا(. ال تتغ||ير وظيف||ة الرئ||ة كث||يرا نتيج||ة لتحس||ين اللياق||ة البدني||ة، ولكن وظيف||ة القلب تتغ||ير، والتغيير األكثر أهمية هو زيادة النتاج القلبي. وبمعنى آخر، يس||تطيع القلب أن يضخ المزي||د من ال||دم في ك||ل دقيق||ة. ويس||بب أيض||ا تحس||ن اللياق||ة البدنية زي||ادة في حجم ال||دم لي||دعم زي||ادة النت||اج القل||بي. ومن ثم زي||ادة

ستعمال األوكسجين. هذه التغيرات كلها وأكثرٱقدرة ألياف العضالت على ( وتحس|||ن األداءVO2maxس|||تهالك االوكس|||جين القص|||وي )ٱتزي|||د من

( نظ||رة عام||ة عن أس||لوب عم||ل الرئ||تين14اله||وائي. وي||وفر الش||كل ) والقلب والدم، مع وظيفة األوعية الدموية لتوفير األوكسجين وإزال||ة ث||اني

)*(.)*( أكسيد الكربون من ألياف العضالت جميعها : يمتل||ك الجس||م بالفع||ل مض||ختين لنق||ل ال||دم من وإلى القلب.معلومة

األولى القلب المضخة األك||ثر وض||وحا، والمض||خة األخ||رى تقلص العض||التالهيكلية لضمان دفع الدم إلى القلب.

ستهالك األوكسجين باللياقة وبالطاقة المصروفة؟ٱ ٱ ستهالك األوكسجين باللياقة وبالطاقة المصروفة؟ٱرتبط ٱرتبط تعد قدرة الجسم على استعمال األوكس||جين مقياس||ا للص||حة واللياق||ة البدني||ة. اذ يمتل||ك رياض||يو )التحم||ل( النخب||ة قابلي||ة كب||يرة على اس||تعمالس||تهالك األوكس||جين ٱاألوكسجين، وهذا ينعكس على الحجوم العالية لقيمة

(*) (*) Rowland, T. (2012). Iron deficiency in athletes. American Journal of Lifestyle Medicine, (6 (4):319-327.

القصوى. وفي الطرف اآلخر من المعادلة اؤلك ال|ذين يمتلك||ون ض|عفا فيستهالك األوكسجين القصوى ) ( ل||ديهمVO2maxٱاللياقة البدنية، إذ أن قيم

س||تهالك األوكس||جين لتحدي||د كمي||ة ٱمنخفض||ة ج||دا. ويس||تعمل قي||اس األوكس||جين ال||ذي يس||تهلكه الش||خص في ك||ل دقيق||ة. باإلمك||ان قي||اس ٱستهالك| االوكسجين| بينما| الشخص| في| حالة| الراحة| أو| في| أثناء| أداء| أنواعستهالك األوكس||جين القص||وى ٱمختلفة من التمارين متعددة الشدة. وليس س||تهالك األوكس||جين ٱوحده مؤشرا على اللياقة الهوائية, بل يسمح قي||اس خالل النش||اط للعلم||اء بحس||اب الطاق||ة المص||روفة )كمي||ة الس||عراتس||تهالك ختب||ار ٱالحرارية( ومن خالل هذا النشاط )لهذا الس||بب يش||ار الى ٱ األوكس||جين أيض||ا بالك||الوريميتر غ||ير المباش||ر(. تع||رف أيض||ا الطاق||ة المصروفة )باسم الطاقة المبذولة( من السعرات الحراري||ة. تق||در الطاق||ة

(ميل لكل ساعة7.5 كلغم(، في سباق ركض)70المصروفة لشخص يزن ) (سعرة حرارية في الدقيقة الواحدة، وحددت هذه القيم||ة بوس||اطة14نحو)

ستهالك األوكسجين القصوي ) ٱختبار (.VO2maxٱ :ستهالك األوكسجين القصوى ستهالك األوكسجين القصوى:ٱمعنى ٱمعنى

ستهالك األوكسجين القصوى ) ( مقياسا لقابلي||ة الجس||مVO2maxٱيعد س||تعمال األوكس||جين القص||وى. ويق||اس على أن||ه ع||دد مللمي||ترات ٱعلى األوكسجين المستهلكة من كيل||وغرام واح||د من وزن الجس||م في الدقيق||ة

ملم/ كغم/ دقيق||ة( الى20الواح||دة، وت||تراوح ه||ذه القيم||ة بين أق||ل من) ملم/ كغم/ دقيق||ة( ل||دى70االش||خاص غ||ير الالئقين ب||دنيا إلى أك||ثر من)

ختبار تم||رينVO2maxرياضي )التحمل( النخبة. يظهر أن ) ٱ( ال يتغير خالل س||تهالك األوكس||جين بس||بب ٱشدة عالية وال توجد رتف||اعٱٱس||تجابة لزي||ادة

رتفعت ق||درةٱش||دة التم||رين. وحالم||ا يص||بح الش||خص الئ||ق أك||ثر هوائي||ا, ستعمال األوكسجين. ٱالعضالت على

ويسمح هذا التغيير بمزاولة التمرين بشدة عالية دون الشعور ب||التعب.٪(في)30(ال||ذي يمث||ل زي||ادة قابلي||ة ش||خص م||ا بنس||بة)4-3ينظر الشكل)

VO2max(من ،)ملم/كغم/ دقيق|||ة، وه|||ذه الزي|||ادة س|||ببها57(الى)44) ( الوضع الط||بيعي إلى ح||دVO2maxالتدريب. وتعد هذه الزيادة في حجم )

(أشهر من التدريب المناسب.3-2ما، ويظهر غالبا بعد)

ستهالك األوكسجين القصوي)14الشكل) ( مع التدريب المناسب. بعد التدريبVO2maxٱ( يزداد ( لدى األشخاص معظمهمVO2max(أشهر, التوجد زيادة في )3-2لمدة)

W.L. Kenney, J.H. Willmore, and D.L. Costill, 2015, (Physiology of sport and exercise , 6th ed. (Champaign, IL: Human Kinetics), 263

:معدل األيض في الراحة في أثناء التمرين ك سمعت أحدهم يقول، "إنه ضعيف البنية وأن||ه يمتل||ك من المحتمل أنه المع||دل ال|ذي معدل أيض عال." وببس||اطة يع||رف مع||دل األيض على أن يستعمله الجسم للحصول على الطاقة. وبعبارة أخرى، مع||دل األيض، ه||و الطاقة المصروفة، ويعدان رديفين الس||تهالك األوكس||جين. وس||تقرأ أيض||ا مصطلحات أخرى مثل معدل أيض الراحة أيضا. يستخدم مص||طلح مع||دل

( لإلشارة إلى الطاق||ةBMR( ومعدل األيض األساس )RMRأيض الراحة ) (BMR و RMRالمص||روفة في الراح||ة. قي||اس أيض الراح||ة واألس||اس )

هم متش||ابهون في القيم. وفي كلت||ا أن بطرائ||ق مختلف||ة بعض الش||يء، إالستهالك األوكسجين لتق||دير الطاق||ة المص||روفة ٱالحالتين، يستعمل قياس أثناء الراحة. والمث||ال على ذل||ك، لنتأم||ل م||ا مق||دار الطاق||ة المص||روفة )

BMR( لمرأة وزنها )من ال||دهون في الجس||م. هن||اك24 كلغ( م||ع )58 )٪ ل||تر(0.25(ملليل||تر )250شخص أيضا بهذا الوزن, والجسم يستهلك نحو)

من األوكس||جين في ك||ل دقيق||ة في الراح||ة. بم||ا أن الي||وم الواح||د في||ه)س||تهالك األوكس||جين له||ذه الم||رأة )1440 ٱ(دقيق||ة ، ل||ذلك س||يكون ( ل||تر من360 دقيق||ة يومي||ا = )1440(ل||تر في الدقيق||ة الواح||دة )0.25

( ل||ترا من األوكس||جين إلى360األكس||جين يومي||ا(. كي||ف يمكن تحوي||ل) سعرات حرارية؟ فيما يخص هذا التحويل عليك أن تعرف أن ك||ل ل||تر من

( س||عرات حراري||ة )تحت ه||ذه الظ||روف(. وتص||بح4.8األوكسجين يعادل)(له|ذه الم|رأة ب|)BMRعند هذه النقطة العملي||ة الحس|ابية س|هله: يق|در)

(س||عرة1728( س||عرة حراري||ة لك||ل ل||تر، أو)4.8(ل||ترا في الي||وم و)360 حرارية في اليوم الواحد. اآلن يمكنك معرفة عدد السعرات الحرارية التي يجب على هذه المرأة أن تستهلكها للحفاظ على الوزن الحالي لجس||مها. إذا كانت من النشيطات بدنيا، تضاف الطاق||ة المص||روفة الى مع||دل أيض

لتق||دير إجم||الي الطاق||ة ال||تي تحت||اج له||ا )الس||عراتBMRالقاع||دة الحرارية(.

:ستهالك األوكسجين ستهالك األوكسجين:ٱ ٱ ختصار) س||تهالك األوكس||جين في أثن||اء حاج||ةO2ٱيرمز له ب| ٱ(, ويرتفع

س||تهالك ٱالجس||م إلنت||اج م||ا يحتاج||ة من األيض. ليس من المس||تغرب أن ستهالك األوكسجين في أثن||اء ٱاألوكسجين في الراحة منخفض إذا قورن ب|ستهالك األوكسجين في الراحة على ٱأي نوع من النشاط البدني. إذ يعتمد حجم جسم الشخص)على وجه التحديد، على الكتل||ة الخالي||ة من ال||دهونس||تهالك األوكس||جين أعلى خ||ر، ف||إن ٱومساحة سطح الجسم(. وبمع||نى ٱ

لدى األشخاص الكبار في الحجم من االشخاص األص||غر حجم||ا بس||بب أن االشخاص األكبر لديهم خاليا أك||ثر، وال||تي تحت||اج جميعه||ا الى األوكس||جينرتف||اع ش||دة ٱفي أداء وظائفه||ا. وحالم||ا تص||بح في حال||ة نش||اط، ف||إن ستهالك األوكسجين. ويصاحب هذا بال ش||ك أرتف||اع في ٱالنشاط، يزيد من س||تهالك األوكس||جين الخ||اص بس||بب ض||خ ٱمع||دل ض||ربات القلب، ويزي||د القلب للدم بكفاية والذي يحتوي على األوكسجين ونقله إلى تلك األنسجة

الفعالة. ()مك||افيء أيض الت||دريب(METمن المحتمل أن||ك س||معت مص||طلح)

(METالذي يس|تعمل لإلش||ارة إلى مس||تويات ش||دة التم|رين. ك||ل واح||د) يع||ادل تقريب||ا الطاق||ة المص||روفة )األوكس||جين المس||تهلك( في أثن||اء

واح||د( من الس||عرات الحراري||ة لك||ل1الجل||وس، وال||ذي مق||داره ) كيلوس||عرة/كغم/س||اعة،1كيلوغرام من وزن الجس||م في الس||اعة )

5/كغم/دقيقة(. وبمعنى آخر، إن التمرين الذي يتطلب) O2 مللتر 3.5نحو MET(يعنى أن هذا التمرين يحتاج الى )(أض||عاف طاق||ة الراح||ة. )راج||ع5

يختلفRMRالعوامل التي تؤثر في معدل أيض الراحة لمعرفة كيفية أن (.MET 1 كيلوسعرة / كغم /ساعة المستخدمة لتكوين 1.0عن قيمة

:العوامل التي تؤثر في معدل أيض الراحة إن الجزء األكبر من الطاقة اليومية )السعرات الحرارية( التي نحتاجه||ا تمثل الطاقة التي نحتاجها بوصفها وق||ود األيض في حال||ة الراح||ة. وبمع||نى آخر، إذا كان كل ما تفعله هو البق||اء في الس|رير ط||وال الي||وم، ف||إن خالي||االجسم جميعها تس||تمر في تحل||ل الكلوك||وز واألحم||اض الدهني||ة إلنت||اج و))

ATP حتياجات الطاقة لكل خلية في أثناء الراحة. وغالب||ا م||اٱ الالزم لتجهيز تحتاج األجسام الكبيرة الى الطاقة أك||بر من األجس||ام الص||غيرة، ل||ذا ف||إن

( مفه||وم أك||ثر لألش||خاص من ذوي االجس||امRMRمع||دل أيض الراح||ة )الكبيرة وذوي األجسام الصغيرة.

للرج||الRMRوعلى وفق عدة دراسات، ظهر أن مع||دل أيض الراح||ة ( كيل||و0.839( كيلو سعره/ كغم/ ساعة. والقيمة لإلناث،)0.892البالغين)

سعره/ كجم/ ساعة. مع األخذ بنظ||ر األعتب||ار أن ه||ذه القيم تع||د تق||ديرات عتمدت على الكثير من األبحاث مع مراعاة وزن الجسم. بالمقابل،ٱجيدة و

( ينخفض مع التقدم فيRMRتظهر األبحاث نفسها أن معدل أيض الراحة ) نخفاض كتلة العضالت، وزيادة كتل||ة ال||دهون، ك||ذلك ينخفضٱالسن بسبب

تدريجيا معدل األيض في أجهزة الجس||م مث||ل الكب||د والكلى. ومع||دل أيض ( أيضا أقل ل||دى االش||خاص ال||ذين يع||انون من زي||ادة ال||وزنRMRالراحة )

والبدانة مقارنة م||ع أص||حاب ال||وزن الط||بيعي. على س||بيل المث||ال، تمتل||ك ( كيل|||و0.926( م|||ا يع|||ادل )RMRالنس|||اء ذوات ال|||وزن الط|||بيعي ل|)

( كيل||و س||عره/كغم/ س||اعة ل||دى0.721س||عره/كغم/س||اعة مقارن||ة م||ع ) (0.960النس||اء الب||دينات. أم||ا القيم الرج||ال من ذوي ال||وزن الط||بيعي )

( لدى البدناء. يمتل||ك نس||يج ال||دهون مع||دل أيض )التمثي||ل0.791مقارنة ) الغذائي( منخفض، بينما تمتلك العضالت معدل أيض راحة نسبيا أعلى. لهذا السبب، يجب المحافظة على الكتله العضلية وفقدان الشحوم إن المغ||زى

( يعتم||د الىRMRمن هذا التفصيل هو أن الحف||اظ على أيض راح||ة ع||ال ) حد كبير في أثناء التقدم بالس||ن في الحف||اظ على الكتل||ة العض||لية وجع||ل مستوى الدهون في الجسم طبيعي. من حس|ن الح|ظ، يمكن تحقي|ق ه|ذه

.()األهداف كلها من خالل ممارسة النشاط البدني بانتظامس||تهالك االوكس||جين القص||وي ) ( للهض||بةVO2maxٱ ويصل مستوى

بعد مرور عام من التدريب ، وال يرتفع الى أبعد من ذلك. م||ع العلم أن أداء)التحمل( يستمر في التحسين بسبب إمكاني||ة الت||دريب بنس||ب أعلى من )

VO2max(تصور أن عداء يمكنه أن يركض لمدة س||اعة بجه||د .)(من )80٪VO2maxمع تدريب مناسب، ومن المحتمل أنه يس||تطيع الت||دريب لم||دة )

(، ويستطيع أن يركض بسرعة أعلى حتىVO2max٪(من )86ساعة بجهد)(.VO2maxمن خالل عدم زيادة )

اليوجد أدنى شك في أن الرياض|يين ال|ذين ل|ديهم لياق|ة بدني|ة عالي|ةستهالك أوكسجين قص||وي ) ( ف||وق المع||دل بم||رورVO2maxٱيملكون قيم ( وح||ده ليس بالمؤش||رVO2maxالزمن كما في المثال السابق. وبم||ا أن )

الجي||د ألداء )التحم||ل(. فمن المهم أيض||ا لألداء ه||و النس||بة المئوي||ة ل|)VO2maxال||تي يمكن أن يس||تمر به||ا بم||رور ال||زمن، كم||ا في المث||ال )

السابق. وغالبا ما يشار إلى هذا المستوى من الجهد باس||م عتب||ة الالكت||ات وتس||مى أيض||ا العتب||ة الالهوائي||ة أو عتب||ة التهوي||ة. وتش||ير عتب||ة الالكت||ات ببساطة إلى أعلى شدة للتمرين مع المحافظة على تلك الشدة دون تراكمحامض الالكتيك في مج||رى ال||دم. وتحت||اج اإلج||راءات المعملي||ة لقي||اس )

VO2maxوعتبة ح||امض االكتي||ك من الرياض||ين ) الى معرف|||ة م||تى س||تظهر ص||عوبة االس||تمرار بالجه||د؟ وم||تى تخفض ش||دة التم||رين قب||ل أن

يشعروا بعدم قابليتهم على االستمرار؟. يحت||||||اج قي||||||اس ٱستهالك| األوكسجين

(VO2maxالقصوى) الى أجه|||زة خاص|||ة ومخت||||برين أكف||||اء ومن ذوي الخ||||برة، له||||||||ذا يعتم||||||||د

McMurray, R.G., et al. )2014(. Examining variations of resting metabolic )rate of adults. Medicine and Science in Sports and Exercise , 46 )7(:1352-1358.

الرياض||||||يون معظمهم على تحس||||||نهم في الت|||دريب والمنافس|||ة بوص|||فة دليال على أن

قابلية الرياضي قد تحسنت.

وبعد كل هذا، فإن نتيجة تحسن األداء هذا مع التدريب هي أهم بكثير منس||تهالك األوكس||جين القص||وى ) ( للرياض||ي.VO2maxٱمعرف||ة مق||دار

س||تهالك ختبارات اللياق||ة الهوائي||ة لمعرف||ة ٱوطورت مجموعة متنوعة من ٱ(. VO2maxاألوكسجين القصوى )

ختب||ار ركض) ( مي||ل )المي||ل1.5 أو 1.0ٱعلى س||بيل المث||ال، ف||إن كم( ينف||ذ على مج||ال لل||ركض أو على جه||از الس||ير1600يس||اوي

س|تهالك ٱالمتحرك ومعه يس|تعمل جه|از قي||اس الق|وة ال|دائري لتق||دير األوكسجين القصوى وتقييم اللياقة الهوائية.

ستهالك أوكسجين قص||وي )معلومة ٱ: يمتلك رياضيو )التحمل( النخبة قيم VO2max(مرتفع جدا، للنساء أكثر من )مللتر/كغم/دقيق||ة(, وللرج||ال )70

مللتر/كغم/ دقيقة(.85 :مصطلحات أخرى يجب معرفتها

س||تعمال ٱ قبل مالحظة أسلوب تأثير التدريب في قابلية الجس||م وفي ستهالك األوكس||جين. ٱاالوكسجين, علينا دراسة أربعة مصطلحات مرتبطة ب|

(. على ال||رغم منRERالمصطلح األول: نسبة التبادل التنفسي أو الغازي ) ( له قيمة عملية كبيرة خارج المعمل، لذا علي||ك الح||ذر لم||ا ي||دلRERأن )

( على أن|هRERستعماله. ويشير المعنى التقني ال| )ٱعليه المعنى وطريقة س||تهالك االوكس||جين وبين إنت||اج ث||اني أوكس||يد الك||اربون، ٱالنس||بة بين

( المنتج في كل دقيق||ةCO2ويحسب بقسمة حجم ثاني أوكسيد الكاربون )ستهالك األوكسجين ) .V. CO2=RER / V( في كل دقيقة: )O2ٱعلى حجم

O2) ( لتق||دير كمي||ة ال||دهونRERويستعمل مصطلح نسبة التبادل الغازي )

ATPوالكربوهي||درات ال||تي تتأكس||د إلنت||اج ) (. ويس||تعمل جس||مك دائم||ا (، مع أن النسبة بين هذين المص||درينATPالكاربوهيدرات والدهون إلنتاج )

عتمادا على شدة التمرين. إذ في حالة الراحة، تكون الحاج||ةٱللوقود تتغير (،ATP( منخفض||ة وإن أكس||دة ال||دهون مس||تمرة إلنت||اج )O2لألوكس||جين )

( منخفض||ة. وفي أثن||اء ممارس||ة التم||ارينRERوقيم||ة التب||ادل الغ||ازي ) مرتفع||ة الش||دة، تص||بح األكس||دة في الغ||الب من الكربوهي||درات داخ||ل

(غ||رام من1 مرتف||ع. أن||ك تع||رف أن ك||ل )RER، وأن ATPالعضالت إلنتاج (غ||رام من الكربوهي||درات1(سعرات حرارية، في حين أن)9الدهون يعادل)

( للنس||بة بين ال||دهنRER(س||عرات حراري||ة. ه||ذا يعكس قيم||ة )4يع||ادل) والكربوهيدرات المؤكسدة. إن مص||طلح ال||دين األوكس||جيني ه||و مص||طلح

(رس||ما بياني||ا يوض||ح15آخ||ر نحت||اج إلى تفس||يره وفهم||ه. يظه||ر الش||كل)أمتصاص األوكسجين في أثناء أداء التمارين وبعده.

لماذا ينخفض مع||دل ض||ربات القلب القص||وى م||ع التق||دم ب||العمر؟ إن إحدى التغ||يرات الفس||يولوجية ال|تي تح||دث م||ع الش||يخوخة هي االنخف||اض وفي مع||دل ض|ربات القلب القص|وى. في الواق||ع، ينخفض مع||دل ض|ربات

( ضربة في الدقيقة الواحدة في كل س||نة.1القلب القصوى بما يقرب من)ستعماال لتق||دير مع||دل ٱتعد هذه الحقيقة البسيطة األساس للمعادلة األكثر

- العم||ر= الح||د األعلى لمع||دل220ض||ربات القلب القص||وى: )HRضربات القلب ) ((. ومع ذلك، ت||وفر ه||ذه المعادل||ة مع||دال تقريبي||ا جي||دا

لتق|دير الح||د األقص|ى لمع||دل ض|ربات القلب. والمعادل||ة األك||ثر دق||ة هي:)208]الحد األقصى لمعدل ض||ربات القلب = ] |- × العم||ر([. ق||ارن0.7

بين المعادلتين. ×0.7 - )208]-العمر220العمر

السن([

20200194

30190187

40180180

50170173

60160166

70150159

80140152

(نبض|||ة في الدقيق|||ة12-0وي|||تراوح االختالف بين المع|||ادلتين بين) الواحدة )ضربة/ دقيقة( للفئات العمرية المبينة في الج||دول. وال يع||د ه||ذا الفرق العددي بالضخم. ويظهر الفرق الحقيقي في م||دى دق||ة المع||ادالت ال||تي تتنب||أ بمع||دل ض||ربات القلب القص||وى ل||دى مجموع||ة كب||يرة من االشخاص. مع األخذ بهذه الحقيقة، وتعد المعادلة الثانية مؤشرا أك||ثر دق||ة لتقدير معدل ض||ربات القلب القص||وى من المعادل||ة األولى. ومن الناحي||ة العملية، إذا كنت مشرفا على مجموعة كبيرة من المناهج التدريبة وترغبس||تعمال ٱفي أن يعرف كل رياضي الحد األقص||ى لض||ربات قلب||ه، علي||ك

×السن([ الستخراج تلك التقديرات. أنت تعرف أن0.7 -| )208المعادلة ] انخفاض الحد األقصى لمعدل ضربات القلب أمر ال يستغني عن||ه الجمي||ع، وال يهم إذا كنت من غير الممارسين للنشاط البدني أو تمتلك لياق||ة بدني||ة عالية. فالس||ؤال هن||ا لم||اذا ينخفض مع||دل ض||ربات القلب؟ الج||واب غ||ير معروف على وجه التحديد، ويبدو أن ه||ذا مرتب||ط م||ع التق||دم في الس||ن،

وتباطيء عم||ل الخ||واص الكهربائي||ة للقلب ويص||بح القلب أق||ل حساس||ية للهرمون||ات مث||ل األدرين||الين. وفي أثن||اء مراح||ل التق||دم بالس||ن، ينخفض

-SVحجم ضربة القلب ) stroke volumeحجم الدم ال||ذي يض||خ من( ) ٪ إلى10القلب في ك||ل نبض||ة( إذ ينخفض بمق||دار قلي||ل، بنس||بة بين )

٪(. ومن المعروف أن النتاج القلبي هو ناتج من مع||دل ض||ربات القلب20 × حجمHR = مع||دل ض||ربات القلبCOوحجم الض||ربة )الن||اتج القل||بي

(، لذا علينا أن ال نتفاجأ من أنخفاض الن||اتج القل||بي م||ع التق||دمSVضربة س||تهالك ٱبالسن. وهذا ليس كل شيء. إن النتاج القلبي المحدد الرئيس ل

س||تهالك األوكس||جينVO2maxاألوكسجين القصوى ) ٱ(. لذا ينخفض أيضا ( مع التقدم في السن.VO2maxالقصوي )

رتفاع معدل األيض لساعات بعدٱويظهر في الرسم البياني، استمرار التوق||ف عن أداء التم||رين. تش||ير ه||ذه االس||تجابة الى أنه||ا الزي||ادة في( له| ويرمز| التمرين| أداء| عن| التوقف| بعد| حتى| األوكسجين| ٱستهالك|

EPOC(. ويطلق على هذه االستجابة مص|طلح ال|دين األكس|جين )الزي|ادة س||تهالك األوكس||جين بع||د التم||رين- (. هن||اك أس||باب عدي||دةEPOCٱفي

ستهالك األوكسجين المرتف||ع ح||تى بع||د التوق||ف عن ٱلإلبقاء على مستوى أداء التمرين، بالتحديد بعد أداء تم||ارين ش||دة عالي||ة. يس||تمر ه||ذا التنفس السريع بضع دقائق ويعود بعدها معدل ضربات القلب إلى مستوى الراحة،

رتف||اعٱتبقى درجة حرارة الجسم مرتفعة لمدة من الزمن، ويستمر معه||ا مستويات هرمونات الضغط مثل األدرينالين واالأديالين، ويجب معها تجديد

(، فض||||ال عن مخ||||ازن الهيموكل||||وبينPCr( و)ATPمخ||||ازن الطاق||||ة )والمايوكلوبين.

(يشير الدين األوكسيجيني إلى كمية األوكسجين التي يحتاج لها لتغطية إنتاج15الشكل)ATPفي بداية

(EPOCالتمرين. ) يعني انتهاء نقص

ٱستهالك األوكسجين الزائد

بعد التمرين.مقتبس

W.L. Kenney, J.H. Wilmore, and D.L. Costill, 2015, Physiology of sport and exercise , 6th ed. (Champaign, IL: Human Kinetics), 129.

س||تهالك األوكس||جين ف||وق مس||توى ٱولهذه األس||باب جميعه||ا، يس||تمر معدل الراحة لدقائق أو في بعض األحيان لساعات بع||د الجلس||ة التدريبي||ة.

رتفاع الدين األوكس||يجيني أو )ٱوكلما كان التمرين أكثر صعوبة وشدة، زاد EPOC( واآلن ل||دينا فهم أس||اس الى .)VO2maxومن المحتم||ل ان||ك ،)

( وتساءلت عن الفرق بين االثنين. الفرقVO2سمعت أيضا بمصطلح )قمة ( يصف جدا, بسيط ستهالك| األوكسجين| القصوى،| ويقاسVO2maxحقا ٱ(

عادة أثناء الجهد، وبالتحديد في أثناء الركض, والمجاميع العض||لية في حال||ة رتف||اعٱ(إلى أعلى VO2شغل وتستهلك األوكسجين. ويش||ير مص||طلح قم||ة)

ستهالك األوكسجين أثناء التمرين. على سبيل المث||ال، في رك||وب ٱيصل له الدراجات تكون الرجالن في حالة نشاط مرتفع، وإن عضالت الجزء العلويستهالك األوكسجين القصوى أقل ٱمن الجسم هي األقل نشاطا. لهذا يكون بسبب تفاوت نشاط المج||اميع العض||لية في أنح||اء الجس||م. ه||ذا ج||زء من الفهم العلمي له||ذا المص||طلح. ك||ذلك من المفي||د أن نع||رف الف||رق بين المص||||طلحين عن||||دما يس||||أل الرياض||||ون والم||||دربون، أو الطالب عن

المصطلحين. يرتف||ع مع||دل ض||ربات القلب في أثن||اء أداء التم||رين بس||ببمعلومDDة:

التغ||يرات في الم||دخالت العص||بية إلى الخالي||ا ال||تي تنظم ض||ربات القلب. وبمجرد التوقف عن التمرين، تنخفض وتبطأ الم||دخالت العص||بية فض||ال عن

معدل ضربات القلب.:ستعمال المزيد من األكسجين ٱ التدريب يساعد الجسم على

ذكرنا في الفصل االول قائمة لعدة تكيفات تظهر مع التدريب اله||وائي )التحمل(. إذ ترتبط هذه التكيفات معظمها م||ع الزي||ادة في قابلي||ة الجس||مستعمال األوكس||جين. وعلى س||بيل المث||ال، يحف||ز الت||دريب اله||وائي ٱعلى ألياف العضالت على زيادة محتواها من بيوت الطاقة )الميتوكوندريا( فض||ال عن األنزيمات المرتبطة بدورة كريبس وسلسلة نقل اإللكترون. وباإلف||ادة الكاملة من هذه التكيفات، ترتفع أيضا قابلي||ة جس||م على نق||ل المزي||د من األوكسجين إلى ألياف العضالت. يحدث هذا من خالل التكيفات في الجه||از القلبي التنفسي. وتظه||ر أثن||تين من التكيف||ات المهم||ة: الزي||ادة في الن||اتج القلبي والزيادة في ت||دفق ال||دم الى العض||الت. وفي الحقيق||ة، يع||د الن||اتجس|تهالك األوكس|جين القص|وى) ٱالقلبي المسهم األك||بر في زي|ادة إجم|الي

VO2max.) نتذكر أن النت||اج القل||بي يتح||دد من خالل مع||دل ض||ربات القلب وحجم

(.SV ×حجم الضربةHR الناتج القلبي = معدل ضربات القلبCOالضربة ) وعلى ال||رغم من أن الت||دريب ال يغ||ير من الح||د األقص||ى لمع||دل ض||ربات القلب، والتدريب ال يزيد من حجم ضربة القلب )حجم الدم الذي يض||خ م||ع

كل نبضة للقلب(. بل يرتفع حجم الضربة م||ع الت||دريب ألن البطين األيس||ر للقلب يصبح أكبر وأقوى مضخة، تضخ المزيد من الدم مع ك||ل نبض||ة. كم||ا يزداد حجم الدم )الحجم الكلي لل||دم في الجس||م( م||ع الت||دريب ويس||تطيع

( تتح||دد من خاللVO2maxالقلب من زي||ادة ن||اتج الض||خ. وبم||ا أن كمي||ة ) ستخالص األوكس||جين من ال||دم، ف||إنٱالناتج القلبي وقابلية العضالت على

(. وإذا كنتVO2maxالت||دريب اله||وائي المناس||ب ينتج من الزي||ادة في )(: )Fick equationطالع بعلم وظائف األعضاء، وتذكر معادلة فيك )ٱعلى

V.O2 = CO × )a - Vo2 أي إن الن||اتج القل||بي يرتف||ع بارتف||اع الن||اتج القل||بي وحجم الض||ربة.

رتفاعVO2maxوبعبارات بسيطة، تنص ه||ذه المعادل||ة على أن ) ٱ( ي||زداد ب|-aستخالص األوكس||جين من ال||دم. ويش||ير )ٱكل من النتاج القلبي وزيادة

Vo2,إلى الف|||رق بين محت|||وى االوكس|||جين في دم الش|||رايين واألوردة ) ستعماله.ٱوالقيمة األكبر تعني أن المزيد من األوكسجين تم ٱستخراجه و

ويجب على الجسم وخالل جلسة التدريب، إجراء العديد من التكيف||ات لض||مان أن األلي||اف جميعه||ا تحص||ل على إالم||دادات الكافي||ة من ال||دم واألوكسجين والمواد الغذائية. وبسبب حاجة العض||الت العامل||ة إلى المزي||د من الدم واألوكس|جين والم|واد الغذائي||ة مقارن|ة م|ع ألي|اف العض|الت غ||ير

تب||ع الخط||واتٱوالعامل||ة، ل||ذا ينتج الجس||م ه||ذه التكيف||ات الض||رورية. ( للحصول على ملخص للتكيف||ات الرئيس||ة ال||تي16الموضحة في الشكل)

تظهر في جهاز القلب واألوعية الدموية. : ينخفض حجم الدم في أثن||اء أداء التم||رين لثالث||ة أس||باب: تخ||رجمعلومة

بعض بالزما الدم خارج األوعية الدموية نتيجة لزيادة ض||غط ال||دم، وتخ||رج بعض البالزما من األوعية الدموية إلى ألياف العضالت، وفق|دان بعض م|اء البالزما بما يشبه التعرق. للتعامل مع هذا االنخفاض في حجم ال||دم ال||ذي يح||دث في أثن||اء أداء التم||رين، ويعم||ل القلب على زي||ادة مع||دل ض||رباته

للمساعدة في الحفاظ على النتاج القلبي.