بیولوژی شنا

ثابت شده است که قدرت نیمتنه بالای بدن, یکی از عوامل اصلی موفقیت در شنای سرعتی است همچنین مشخص شده است که کارائی یک شناگر در شنای ۲۵ متر سریع, تا ۸۶ درصد به توان او بستگی دارد, از اینرو بین قدرت یک شناگر و توانائی گسترش توان او یک رابطه مثبت قوی وجود دارد

● ویژگی های عضله:

ثابت شده است که قدرت نیمتنه بالای بدن، یکی از عوامل اصلی موفقیت در شنای سرعتی است. همچنین مشخص شده است که کارائی یک شناگر در شنای ۲۵ متر سریع، تا ۸۶ درصد به توان او بستگی دارد، از اینرو بین قدرت یک شناگر و توانائی گسترش توان او یک رابطه مثبت قوی وجود دارد. اگر چه وقتی مسافت مسابقه زیاد میشود، سهم قدرت در شنا کاهش مییابد. در شناهای ۱۰۰، ۲۰۰، ۴۰۰ متر، سهم قدرت عضلانی به ترتیب تا ۷۴، ۷۲، ۵۸ درصد کم میشود.

با این حال، تعجب نکنید که موفقترین شناگران رقابتی، قدرتمندترین آنها هستند. توانائی تولید نیروی بیشینه عضلانی در جریان شنا، پیچیده است و به تعامل (تأثیر متقابل) هماهنگ عوامل متعدد فیزیولوژیکی بستگی دارد. درک این عوامل برای رسیدن پتانسیل شناگر بهحد اعلای خود و طراحی برنامه های تمرینی لازم برای توسعه قدرت ضروری است. غرض از بحثی که در پی می آید، توصیف جنبه های کاربردی فیزیولوژی عضله و تبیین اصول تمرینات است. بحث مفصلتر درباره مکانیزمهای انقباض عضله در کتاب « ویلمورو کاستیل » (۱۹۸۸) مطرح شده است.

● عضلات (ساختار و عملکرد) :

عضلات اسکلتی، که به عضلات ارادی نیز معروفند، عضلاتی هستند که نسبت به آنها خودآگاهی داریم و قادر به کنترل آنها هستیم. این عضلات به استخوانها می چسبند و موجب حرکت آنها میشوند. تارها یا سلولهای عضلانی نه به تنهائی کار میکنند و نه به طور مستقل از سایر عضلات بدن عمل مینمایند. از طرف دیگر، اعمال تارها به وسیله یک شبکه وسیع از سلولهای عصبی موجود در داخل و خارج مغز هماهنگ میشوند.یک عضله به تنهائی از هزاران تار عضلانی منفرد تشکیل شده است. تعداد تارهای عضلانی در هر عضله بسته به اندازه و کار آن عضله متفاوت است. هر تار یک پوشش یا غشاء محافظتی دارد که اطراف آنرا احاطه کرده است که سارکولما (Sarcolemma) خوانده میشود، و این در حالی است که این سلولهای عضلانی حاوی مادهای ژلاتین مانند به نام «سارکوپلاسم» (Sarcoplasm) است. سارکوپلاسم در بردارنده فیلامنتهای پروتئینی و مکانیزمهای تولیدکننده انرژی است که برای حرکت ضروری هستند.

هر چند مکانیزمهای دقیق مؤثر در کوتاه شدن طول تار هنگام انقباض، کاملاً شناخته نشدهاند، ولی شواهد کافی وجود دارد که نشان میدهد وقتی تار تحریک میشود، فیلامنتهای اکتین و میوزین به داخل یکدیگر سُر میخورند. این لغزیدن، از طریق عمل کشش پلهائی عرضی که از فیلامنتهای میوزین خارج میشوند و خودشان را به فیلامنتهای آکتین میچسبانند، کامل میگردد.

پس از این اتصال، بلافاصله پلهای عرضی کوتاه شده، در نتیجه دو رشته پروتئینی به داخل یکدیگر فرو میروند. این عمل بهطور همزمان در هزاران تار صورت میگیرد که نتیجه آن، اعمال یک کشش نیرومند، روی تاندونهاست. هر چند استقامت و سرعت شناگر به توانائی عضلات برای تولید نیرو و انرژی بستگی دارد، ولی تفاوتهای فردی در عملکرد، ممکن است در بعضی موارد به ویژگیهای عضلات پا و دست وابسته باشد. ما باید از پیشرفتهای تکنولوژی ۲۰ سال گذشته سپاسگذار باشیم؛ زیرا این پیشرفتها، امروزه امکان دستیابی به نمونههای بافت عضلانی شناگران را قبل و بعد از ورزش، با استفاده از « روش نمونه برداری سوزنی» فراهم ساخته است.

تکنیکهای میکروسکوپی و شیمیائی ما را قادر ساخته اند تا ساختمان سلولهای عضله و درجه (حدود) تأثیرات ورزش و تمرینهای شدید بر اجراء ورزشی را مطالعه کنیم.یکی از ویژگیهای عضله که در دنیای ورزش، توجه فراوانی بدان شده، ترکیب تارهای « کند انقباض» و « تند انقباض» عضله است. در میانگین گروهی از مردم، تقریباً ۵۰ درصد از تارهای موجود در عضلات پا و دست از نوع تارهای کند انقباض هستند، در حالیکه تارهای FT از نوع a، ۲۵ درصد تارهای موجود در عضلات را تشکیل میدهند. ۲۵ درصد بقیه باقیمانده، بیشتر تارهای FT از نوع b هستند.

سلولهای عصبی که این تارها را کنترل میکنند، معین کننده نوع تار خواهند بود. تار عضلانی و سیستم عصبی وابسته به آنرا روی هم یک « واحد حرکتی» می خوانند. یک واحد حرکتی ST احتمالاً از یک سلول عصبی نسبتاً کوچک و یکدسته ۱۰ تا ۱۸۰تائی تار عضلانی تشکیل میشود، در حالیکه واحدهای حرکتی FT، مرکب از یک سلول عصبی بزرگ هستند که بین ۳۰۰ تا ۸۰۰ تار عضلانی را دربر میگیرند. در کل، واحدهای حرکتی ST به عنوان تارهائی که از استقامت هوازی خوبی برخوردارند، شناخته میشوند و چنین به نظر میرسد که غالباً در رویدادهای استقامتی کمشدت، بسیج (فراخوانده) میشوند.

واحدهای حرکتی FT از نوع a، نسبت به واحدهای حرکتی ST، نیروی بسیار زیادتری تولید میکنند، لیکن به آسانی و خیلی سریعتر خسته میشوند. بنابراین، تارهای FT از نوع a در مسابقات کوتاهتر و سریعتر به کار گرفته میشوند. هر چند اهمیت تارهای FT از نوع b به روشنی معلوم نیست، ولی به نظر میرسد که این تارها به آسانی تحتتأثیر سیستم عصبی قرار نگیرند و بنابراین به ندرت در فعالیتهای طبیعی کم شدت استفاده میشوند.

با اینحال، روشن نیست که سرعت انقباض، تعیینکننده الگوی فراخوانی تار عضلانی باشد. از طرف دیگر، مقدار نیروئی که از عضله مطالبه میشود، موجب می گردد تا سلولهای عصبی حرکتی به گونه انتخابی تارهای ST یا FT را فعال کنند. در جریان شنای آهسته کمشدت، بیشتر از نیروی عضلانی توسط تارهای ST تولید میشود. زمانیکه نیازهای تانسیون (تنشی) عضله در فشارهای بالاتر افزایش مییابد، تارهای FT از نوع a، نیروی کار را افزایش میدهد.

سرانجام، در رشته های سرعتی (برای مثال ۵۰ تا ۲۰۰ متر) که نیروی بیشینه را می طلبد، تارهای FT از نوع b نیز وارد عمل میشوند. چنین اطلاعاتی برای درک ما نسبت به نیازهای ویژه تمرین و مسابقه از اهمیت عملی برخوردار است.

مسائلی که درباره تارهای عضلانی مطرح شده، نشان میدهد که تارهای در تمام تمرینهائی که در یک شرایط آهسته یا با نیروی ملایم انجام میشوند، به کار گرفته میشوند و در نتیجه این قبیل تمرینها، اثر ناچیزی بر تارهای FTa و FTb دارد. بنابراین، بخشهای تمرینی آهسته و طولانی، عضله را برای نیازمندیهای مسابقهای که در آن نیروهای بیشینه هر دو نوع تار ST و FT مورد نیاز است، آماده نمیسازند.