אנרגיה Flashcards
אנרגיה
- היכולת לבצע עבודה-
בהקשר של פעילות גופנית המושג אנרגיה מבטא את היכולת שלנו לבצע
עבודה או לבצע שינוי של אנרגיה שאגורה במערכת
בלי אנרגיה לא נוכל לקיים עבודה בכלל ועבודה גופנית בפרט
סוגי האנרגיה
מכאנית, כימית, סולארית
מהו התוצר הסופי בכל סוגי האנרגיה?
חום.
החוק הראשון של התרמודינמיקה -
אנרגיה לא נוצרת יש מאין ואינה הולכת לאיבוד, יש
גלגולי אנרגיה בטבע .
ממה מורכבת האנרגיה של הפעילות הגופנית?
האנרגיה של הפעילות גופנית מורכבת מ 20% עבודה מכנית, 80% חום.
Energy Cycle -
מורכבת מ-
* שמש
* צומח
* בעלי חיים
- השמש - המקור של כל צריכת האנרגיה שלנו היא אנרגיית השמש. האנרגיה הסולרית היא
הבסיס למעגל האנרגיה בכדוה”א - הצומח - האנרגיה הסולרית מאפשרת לצומח לייצר אנרגיה לבצע פוטוסינתזה – לצרוך פחמן דו חמצני
ולפלוט חמצן . - בע”ח - בני האדם - צורכים את החמצן ופולטים פחמן דו חמצני
אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה קינטית בטבע ואצל האדם
בטבע- גוף שנופל מגובה ממיר את האנריגה הפוטנציאלית שלו לאנרגיה קינטית. יש המרה מאחד לשני כך שסך האנרגיה שווה בהתחלה ובסוף.
באדם-האנרגיה הפוטנציאלית בגוף האדם הם אבות המזון והאנרגיה קינטית היא
התנועה.
מהו החוק השני של התרמודינמיקה?
אנטרופיה
אנטרופיה
הנטייה של האנרגיה להתפזר, לעבור ממצב של אנרגיה פוטנציאלית גבוהה למצב של אנרגיה פוטנציאלית נמוכה יותר- איבוד אנרגיה.
עבודה והספק
עבודה- מדידה של המשקל וכמות המרחק/הגובה שמניעים את המשקל.
הגדרה יותר מדוייק- כמות האנרגיה שמופשקעת בגוף בעל מסה במהלך העתקתו במרחב מנקודת התחלה מוגרת לנקודת ביום מוגרת. כתוצאה מהפעלת וקטור כח שכיוונו מקביל לכיוון התנוה
הספק- כמות העבודה ביחידת זמן
קילו קלוריה
הגדרה
מבטא את כמות האנרגיה- חום – שנדרשת לעלות
טמפ’ של 1 ליטר מים במעלת צלזיוס אחת מ 15 ל 16 מעלו ת.
הוצאה אנרגטית בגוף האדם
הוצאה אנרגטית בגוף האדם היא כמות חום ייצרנו כתוצאה ממנה- לדוגמה אם אדם הולך במשך שעה, הוא “שורף”=מייצר חום של 200 קילו קלוריות.
השפעת מסת השריר על ההוצאה האנרגטית
ככל שמסת השריר עולה- ההוצאה האנרגטית פר אותו מאמץ עולה
המרה בין קילו קלוריה (אנרגיה) לעבודה
קילו קלוריה אחד= 426 קילוגרם למטר
כלומר- כמות האנרגיה הנדרשת להרים 426 קג למטר שווה ל1 קילו קלוריה.
מדובר על עבודה פיזיקלית בלבד- בגוף האדם יש להתחשב גם במטבולי
המרת קילו קלוריה להספק
אחד קילו קלוריה לדקה שווה ל70 וואט
סוגי אנרגיה בגוף האדם
- עבודה מכאנית
- ביוסינטזה
- active transport
- heat production
עבודה מכאנית
הנעה של הגוף. אנרגיה מכאנית
ביוסינטזה
תהליכי פירוק, בנייה מחדש, חלוקה וכו
active transport
העברה של נתרן/אשלגן באמצעות תעלות.
heat production
- ייצור חום - האדם מכונה ייצור הומיאותרמי, התנועה השרירית מייצרת חום וחלק
מהומאוסטזיס שלנו, הוא היכולת לייצר חום ולווסת אותו.
היום אנחנו חיים
בסביבה יחסית נוחה אך ייצור חום באמצעות הפעלה שרירית מסייע בהומאוסטזיס ובהישרדות שלנו.
אדם יכול
לחיות כמעט בכל טמפרטורה שמוכרת בעולם לטווחים קצרים אם הוא יהיה בתנועה.
אנחנו יצורים טרופיים,
אנחנו יותר מיועדים לחיות בסביבה חמה )מאשר קרה(.
התהליך של יצירת האנרגיה הקינטית מהתליך האנרגיה הפוטנציאלית בגוף האדם
- אנרגיה פוטנציאלית- כמות האנרגיה האצורה בגוף שהמקור שלה הוא אבות המזון. אנרגיה זו אצורה בגוף בצורת גליקוגן, שומן וחלבון. זוהי אנרגיה אלקטרו-כימית.
- הביטוי האנרגטי נעשה על ידי פירוק- תהליך מטבולי של אבות המזון שאגור בגוף והפיכתו למטבע האנרגיה העיקרי=ATP
- באמצעות פירוק ה
ATP
אנחנו מקבלים אנרגיה קינטית ואנרגיות אחרות, אשר להן גם תוצאי לוואי כמו פחמן דו חמצני ומים.
*מכאן שהאנרגיה מגיעה מהמזון ובלי מזון לא תהיה לנו אנרגיה בגוף
בכל אחד מאבות המזון אגורה כמות שונה של אנרגיה פוטנציאלית -
- בגרם 1 של פחמימה = 4 קילו-קלוריות.
- בגרם 1 של שומן = 9 קילו-קלוריות.
- בגרם 1 של חלבון = 4 קילו-קלוריות.
בעזרת איזה מכשיר ניתן למדוד את האנרגיה האצורה במזון?
Bomb Calorimeter
Bomb Calorimeter
- כלי שבעזרתו מדדו את כמו ת האנרגיה האצורה באבות המזון.
- זהו כלי מאוד מורכב שיש בו שמירה על הרכב אוויר מסוים והוא אטום ומוקף בצנרת מים עם נפח ידוע.
- מכניסים לתוך הכלי גרם אחד של אחד ממרכבי המזון ושורפים אותו- מה שנוצר זה חום.
- החום מתפשט בחלל ומעלה את טמפר המים.
- הכמות של המים ידועה וגם הטמפרטורה- כמות הקילו קלוריות שהגרם פחמימה העלה את הטמפרטורה של המים הוא כמות הגילו קלוריות האגורות באב המזון.
האנרגיה הדרושה לאדם בהתאם למצבים מטבוליים שונים
- ניתן לחלק את המצבים המטבוליים תחתם יכול להיות האדם ל- 4-5 מצבים מטבוליים שונים.
- מאמץ גופני שונה = סיטואציה או מצב פיזיולוגי שונה בגוף שלנו = מצב מטבולי שונה.
- אחד הכללים החשובים שקובעים איזה סוג אנרגיה אני אצרוך הוא עצימות האימון, כלומר עצימות המצב הפיזיולוגי שלנו .
סוגי העצימויות
▪ מנוחה- הוצאה אנרגטית נמוכה ביותר
▪ פעילות גופנית קלה
▪ מאמץ גופני בינונ י
▪ מאמץ גופני קשה
▪ מאמץ גופני עצים - אפשר גם התייחס רק ל- 4 הראשונים.
סוג האנרגיה שנצרוך בהתאם למאמץ-
אינו חד וטהור.
אלא עצימות המאמץ מגדירה את התרומה היחסית של התהליכים המטבוליים בדומיננטיות מסויימת.
תכונה של עצימות-
- עצימות היא אינדיבידואלית-
לכן כשאנחנו מתאימים לאדם סוג פעילות ותזונה זה צריך להיות תפור לו. קל לאחד זה קשה לאחר.
כשמדברים ע םאדם אנחנו רוצים שתהיה לו אינדיקציה מבוסס על מבחן מאמץ אינדיבדואלי- למשל בורג, מבחן דיבור וכדומה.
סקלת מטבולים אירובי ואנאירובי
הסקלה המטבולית היא בין אירובי לאנאירובי, והיא מותאמת לפי עצימות הפעילות
ככל שהפעילות פחות עצימה המנגנון המטבולי הוא אירובי, וככ לשהפעילות יותר עצימה המנגנון המטבולי הוא אנאירובי.
תהליכים מטבולים אנאירובים
- ככל שנעלה את העצימות של המאמץ- הסרטס המטבויל יעלה ונידרש להשתמש יותר בתהליכים מטבוליים שמתרחשים ללא נוכחות חמצן.
- כאשר העצימות גדלה- היכולת לספק לשריר חמצן מהסביבה פוחתת והצורך של השריר גדל. במצב זה השריר מתחיל להשתמש במאגרים ותהליכים שאינם דורשים חמצן.
תהליכים מטבוליים אירוביים
- האדם הוא יצור אירובי, גם במאמץ הכי אנאירובי- יהיה שימוש כלשהו בחמצן
- ההתאוששות מבוססת על שימוש בחמצן.
- מבחינה ביומכנית אנחנו מתאימים יותר לפעילות סיבולת ארוכה אבל לא תחרותית.
- ככל שהחמצן זמין לנו, אנחנו משתמין בו והגוף נמצא במטבוליזם אירובי.
ככל שהחמצן זמין לנו אנחנו משתמשים בו והגו
קורולציה בין עצימות המאמץ לבין סוג המטבולזים
- מאמץ קל- דומיננטיות מטבוליזם אירובי
- מאמץ קשה- דומיננטיות מטבוליזם אנאירובי
שלושת המסלולים האנרגטיים
- The ATP-CrP system- אנרגיה זמינה
-
The glycolytic system- anaaerobic glycolytic lactic- מסלול אנאירובי. מבוסס על פירוק קריאטין פוספט הקיים בשריר וגלוקוז, אבל לא על שומן באופן ישיר.
* The oxidative system- מסלול אירובי. תהליך הנשימה התאית המבוסס על חמצן. ממושך יותר, מאפשר ייצור אטפ גדול יותר. יכול להיות מבוסס גם על פירוק שומן.