2-1- مفاهیم بنیادی ………………………………………………………………………………………………………… 12

2-1-1- دوچرخه سواری ………………………………………………………………………………………………… 12

2-1-1-1- تاریخچه دوچرخه سواری ……………………………………………………………………….. 12

2-1-1-2- عوامل مهم در موفقیت دوچرخه سواران ………………………………………………. 15

2-1-1-3- خصیصه نمای عملکرد ……………………………………………………………………………. 15

2-1-2- تنفس ……………………………………………………………………………………………………….. 16

2-1-2-1- نکات قابل توجه آناتومیکی …………………………………………………………………….. 17

2-1-2-2- اصول مکانیکی تهویه ریوی ……………………………………………………………………. 19

2-1-2-3- ساختار دستگاه تنفس……………………………………………………………………………… 20

2-1-2-4- منطقه جریان هوایی ……………………………………………………………………………….. 20

2-1-2-5- مبادله گازها در ریه …………………………………………………………………………………. 21

2-1-2-5-1-  تهویه حبابچه ای …………………………………………………………………………. 21

عنوان                                                                                                                      صفحه

2-1-2-5-2- نسبت تهویه به جذب اکسیژن …………………………………………………….. 22

2-1-2-6- کنترل تهویه ای ……………………………………………………………………………………….. 23

2-1-2-6-1 عوامل عصبی …………………………………………………………………………………… 23

2-1-2-6-2 عوامل هومورال…………………………………………………………………………………. 23

2-1-2-6-3- PO2 پلاسما و گیرنده های شیمیایی ………………………………………… 24

2-1-2-7- اثر ورزش بر حجم جاری ……………………………………………………………………….. 24

2-1-2-8- اثر ورزش بر تهویه دقیقه ای …………………………………………………………………. 24

2-1-2-9- اثر ورزش بر نسبت تهویه به جریان خون …………………………………………….. 25

2-1-2-10- سازگاریهای کوتاه مدت عملکرد ریوی هنگام فعالیت ورزشی ………….. 25

2-1-2-11- تهویه هنگام انتقال از حالت استراحت به حالت پایدار فعالیت ورزشی 25

2-1-2-12 اثر تمرین بر عملکرد ریه ……………………………………………………………………….. 26

2-1-2-13 حجم ها و ظرفیت های ریه …………………………………………………………………… 26

2-1-2-13-1- حجم ها و ظرفیت های ایستای ریه ………………………………………… 27

2-1-2-13-2- حجم های پویای ریه ……………………………………………………………….. 29

2-1-3- خون ……………………………………………………………………………………………………. 30

2-1-3-1- ترکیب خون …………………………………………………………………………………………….. 30

2-1-3-2- خون سازی ………………………………………………………………………………………………. 30

2-1-3-2-1- هماتوپوئز ……………………………………………………………………………………….. 31

2-1-3-3- دودمان سلول های خونی ……………………………………………………………………….. 31

2-1-3-4- اریتروپوئز ………………………………………………………………………………………………. 31

2-1-3-5- هموگلوبین ………………………………………………………………………………………………. 32

2-1-3-6- شاخص های هماتولوژی خون ………………………………………………………………… 32

2-1-3-7- تعداد گلبولهای قرمز خون ……………………………………………………………………… 32

2-1-3-8- غلظت هموگلوبین …………………………………………………………………………………… 33

2-1-3-9- محاسبه تغییر حجم پلاسما …………………………………………………………………… 34

2-1-3-10- هماتوکریت ……………………………………………………………………………………………. 35

2-1-3-11- میانگین حجم گویچه ای …………………………………………………………………….. 35

2-1-3-12- میانگین هموگلوبین گویچه ای …………………………………………………………… 35

2-1-3-13-  میانگین تراکم هموگلوبین گویچه ای…………………………………………………. 36

2-1-3-14- اثر ورزش بر پارامترهای خونی …………………………………………………………….. 36

عنوان                                                                                                                      صفحه

2-1-3-15- آیا ورزش سبب ایجاد کم خونی می شود؟ ……………………………………….. 37

2-1-3-16- تأثیر تمرین بر حجم خون و سلولهای قرمز خون ……………………………… 38

2-1-3-16-1- تأثیر تمرین بر هموگلوبین ………………………………………………………… 39

2-1-3-17- انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن در خون ………………………………………. 39

2-1-3-17-1- انتقال اکسیژن …………………………………………………………………………….. 39

2-1-3-17-2- اشباع هموگلوبین ……………………………………………………………………….. 39

2-2- ادبیات تحقیق ………………………………………………………………………………………. 42

2-2-1- تحقیقات مربوط به تنفس ………………………………………………………………………….. 42

2-2-1-1- تحقیقات انجام شده در داخل کشور ……………………………………………………………… 42

2-2-1-2- تحقیقات انجام شده در خارج کشور ……………………………………………………… 45

2-2-2-تحقیقات مربوط به خون………………………………………………………………………………………. 50

2-2-2-1-تحقیقات انجام شده در داخل کشور…………………………………………………………. 50

2-2-2-2-تحقیقات انجام شده در خارج کشور………………………………………………………….. 52

2-2-3-تحقیقات مربوط به رشته 4 کیلومتر دوچرخه سواری………………………………………. 54

 فصل سوم:روش شناسی تحقیق

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………. 59

3-1-روش تحقیق………………………………………………………………………………………………………….. 59

3-2-جامعه و نمونه آماری……………………………………………………………………………………………………… 59

3-3-متغیر های تحقیق…………………………………………………………………………………………………………… 60

3-3- 1-متغیرهای مستقل……………………………………………………………………………………………….. 60

3-3-2-متغیر وابسته…………………………………………………………………………………………………………. 60

3-4-امکانات و ابزارهای مورد استفاده……………………………………………………………………………………. 60

3-5-روش جمع آوری اطلاعات…………………………………………………………………………………………….. 60

3-5-1-اندازه گیری عملکرد آزمون دوچرخه سواری……………………………………………………… 60

3-5-2-اندازه گیری حجم های ریوی………………………………………………………………………………. 61

3-5-2-1-روش کار با دستگاه اپیرومتر……………………………………………………………………… 61

3-5-2-2-اندازه گیری ظرفیت حیاتی با فشار(fvc)…………………………………………………. 62

3-5-2-3-اندازه گیری ظرفیت حیاتی آهسته(SVC)……………………………………………… 63

3-5-2-4-اندازه گیری تهویه ارادی(MVV)……………………………………………………………… 65

عنوان                                                                                                                      صفحه

3-5-3-اندازه گیری پارامتر های خونی……………………………………………………………………………. 66

3-6- روش آماری جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات………………………………………………………………… 67

فصل چهارم : یافته های تحقیق

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. 69

4-1- ویژگی های جمعیت شناسی شرکت کنندگان …………………………………………………………. 69

4-2- تجزیه و تحلیل توصیفی داده ها………………………………………………………………………………….. 70

4-2-1- جدول شاخص های آمار توصیفی …………………………………………………………………….. 70

4-2-2- نمودار های پراکندگی متغیر های تحقیق………………………………………………………… 70

4-3- تجزیه و تحلیل استنباطی داده ها……………………………………………………………………………….. 76

4-3-1- سوال اول……………………………………………………………………………………………………………… 76

4-3-2- سوال دوم…………………………………………………………………………………………………………….. 77

4-3-3- سوال سوم……………………………………………………………………………………………………………. 79

4-3-4- سوال چهارم………………………………………………………………………………………………………… 80

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….. 83

5-1- خلاصه تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………… 83

5-2- نتایج تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………. 84

5-3- بحث و بررسی و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………….. 84

5-4- محدودیت های تحقیق ………………………………………………………………………………………………… 87

5-4-1- محدودیت های قابل کنترل ……………………………………………………………………………….. 87

5-4-2- محدودیت های غیر قابل کنترل ……………………………………………………………………….. 87

 

5-5- پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………….. 87

5-5-1- پیشنهادات کاربردی …………………………………………………………………………………………… 87

5-5-2- پیشنهادات پژوهشی……………………………………………………………………………………………. 88

فهرست منابع و مآخذ

منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………………….. 89

منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………….. 94

مقدمه

پیشرفت­های قابل توجه در زمینه تكنولوژی علی رغم مزایای بی­شماری كه از نظر سرعت و دقت انجام كارها برای انسان به ارمغان آورده، یكی از بزرگترین معضلات زندگی مدرن یعنی فقر حركتی را نیز در پی داشته است. آثار نامطلوب فقرحركتی بر سلامت عمومی باعث شیوع بیماری های غیر واگیر نظیر مشكلات قلبی- عروقی، مشكلات تنفسی و ناهنجاری­های وضعیتی شده است ( تقی زاده،1382).

مهمترین وظیفه افراد تحصیل کرده در زمینه تربیت بدنی و علوم ورزشی، توسعه و گسترش ورزش در بین عموم مردم، آگاه کردن افراد از عوارض ناشی از بی تحرکی و بیان فواید فعالیت بدنی می­باشد. با آگاهی از فواید ورزش و دوری از بی تحرکی و عادت به فعالیت، آنها در شرایط و وضعیت جسمانی مناسب تری قرار گرفته و علاوه بر طول عمر بیشتر، از بسیاری از بیماری­های جسمانی و روانی نیز دور خواهند بود (رزم آرا، 1377).

بنابراین، وظیفه یک متخصص در امور ورزش قبل از هر چیز تشویق افراد است و چه بهتر است که این تشویق و ترغیب از سنین پایین آغاز شده تا به این وسیله به هدف دوم که بهبود  وضعیت ورزش قهرمانی است، نایل شویم( معماری، 1381).

برای ارتقاء ورزش قهرمانی، نخست لازم است که عوامل موثر در افزایش کارایی و عملکرد ورزشکاران در رشته ورزشی و حتی ماده های مختلف یک رشته ورزشی آگاهی پیدا کرده، تا بدین ترتیب با شناخت تفاوتهای فردی افراد، وقت، هزینه و سرمایه های مالی و انسانی گزافی را به هدر ندهیم. با انتخاب افراد مستعد برای هر رشته ورزشی ویژه علاوه بر جلوگیری از اتلاف هزینه می توان پیشرفتهای چشمگیری در زمینه ورزش قهرمانی به دست آورد (موحدی،1372).

پژوهش های گوناگونی که از سالهای 1650 تا 1750 میلادی انجام شده و تا کنون نیز ادامه دارد، همگی مبین این امر هستند که عملکردهای حرکتی افراد با مشخصات فیزیکی و فیزیولوژیکی آنها ارتباط دارد. همچنین پژوهشهای زیادی نشان می دهند رشته های مختلف ورزشی و  حتی ماده های مختلف یک رشته ورزشی، نیازمند ویژگیهای خاص هستند. بنابراین  برای دستیابی به سطوح بالای موفقیت ابتدا باید از خصوصیات مورد نیاز هر رشته ورزشی آگاهی داشته، سپس به شناسایی افراد مستعد که دارای مشخصات آنتروپومتریکی و فیزیولوژیکی مطابق با ویژگیهای مورد لزوم آن رشته ورزشی هستند، بپردازیم تا با آموزش افراد منتخب هم فرصت برای تمامی افراد مستعد باز شده ، هم نتایج مطلوب تری به دست آید. بدین ترتیب، یک متخصص علوم ورزشی در دو زمینه سرمایه گذاری می کند:

1) در زمینه سلامت افراد وعادت دادن آنها از دوران کودکی و نوجوانی به پرداختن به فعالیت بدنی و کسب فواید ناشی از آن از بدو کودکی.

2) در زمینه ورزش قهرمانی و ارتقاء سطح و تعداد ورزشکاران نخبه در کشور (موحدی،1374)  .

انجام فعالیت های ورزشی و استفاده صحیح از بدن، عامل تعیین کننده سلامتی است که سبب رهایی از تنش ها و فشارهای روانی می شود، زیرا توانایی های فرد را در مقابله با مشکلات افزایش می دهد. میزان توانایی و تحمل فعالیت های ورزشی در افراد مختلف متغیر است. این تفاوت با اجزای انتقال دهنده اکسیژن در خون ارتباط مستقیم دارد (ترکان،1375).

یک مطلب دیگر :

فعالیت شدید بدنی، ظرفیت تحمل و افزایش مصرف بیش از حد اکسیژن در بدن انسان، و گسترش اثر انتقال اکسیژن نیز به عواملی از قبیل حجم خون در گردش و ظرفیت حمل توسط خون وابسته است. ظرفیت حمل اکسیژن به وسیله غلظت هموگلوبین و تعداد گلبولهای سرخ شناور خون تعیین می شود. مطالعات بی شماری نشان می دهد که در اثر افزایش متابولیسم به هنگام فعالیتهای ورزشی، ترکیب خون تغییر می کند. برای مثال، گلبولهای سرخ افزایش و آب (پلاسما) کاهش می یابد که خود این امر افزایش غلظت و بالا رفتن قابلیت انتقال اکسیژن توسط خون شده و در نتیجه کارایی فعالیت بدنی بیشتر می شود. این موضوع نه تنها زمان تمرین را تحت الشعاع قرار می دهد، بلکه برای سلامتی ورزشکاران نیز جنبه حیاتی دارد (زبیگیو،1990)[1].

دوچرخه سواری ورزش مفرح و جذابی برای همه اقشار جامعه و یکی از راه های پر بار کردن اوقات فراغت است. دوچرخه سواری همچنین به عنوان ورزش قهرمانی جایگاه خود را در کشور ما پیدا کرده است و خوشبختانه در سالهای اخیر رشد چشمگیری در ورزش دوچرخه سواری قهرمانی دیده شده است.

با توجه به کمبود تحقیقات علمی در زمینه شناخت عوامل موثر در ارتقاء رکورد  ورزشکاران در رشته دوچرخه سواری کشور و ناکامی دوچرخه سواران ایرانی در مسابقات جهانی، المپیک و عدم حضور یکصد ساله دوچرخه سواران ایران در مسابقات حرفه ای دنیا باعث شد محقق در راه اعتلای ورزش دوچرخه سواری کشور تحقیقی با هدف مقایسه عملکرد دوچرخه سواران در آزمون 4 کیلومتر بر اساس شاخصهای فیزیولوژیکی آنان انجام دهد.

1-1-  بیان مسئله

همگان بر این نكته واقفند كه تنفس جزء جدا نشدنی حیات هر موجود زنده است كه توسط عمل هماهنگ دستگاه تنفس و گردش خون صورت می ­گیرد. دستگاه تنفس از مهم­ترین دستگاه­های حیاتی بدن محسوب شده و در كنار سایر دستگاه­ها، از اجزای اصلی تهیه اكسیژن برای عضلات و اعضای مختلف بدن می ­باشد. نقش این دستگاه در فعالیت ­های بدنی و
رشته­های مختلف ورزشی به ویژه رشته­های استقامتی حائز اهمیت است (گلین و فیشر،1979)[2].

دستگاه گردش خون وظیفه برآوردن نیازهای بافت ها یعنی حمل مواد غذایی به بافت ها، حمل فرآورده های زائد به خارج از بافت ها، رساندن هورمون ها از یک  قسمت بدن به قسمت دیگر و به طور کلی حفظ یک محیط مناسب در تمام مایعات بافتی برای بقا و عمل مناسب سلولها را بر عهده دارد (شادان،1377).

خون وظایف مفید بسیاری در تنظیم عملکرد طبیعی بدن به عهده دارد. حجم کل خون با اندازه و شرایط تمرینی فرد تغییر قابل توجهی می کند. حجم های خون بالاتر با توده خالص بدن بزرگتر و سطوح تمرین استقامتی بالاتر در ارتباط است. خون ترکیبی از پلاسما و عناصر متشکله است. عناصر خون شامل سلول های قرمز خون، سلول های سفید خون و پلاکت ها می باشد. درصدی از حجم کل خون که شامل سلول ها یا عناصر متشکله است، هماتوکریت نامیده می شود. سلول های قرمز خون، اکسیژن را در پیوند با هموگلوبین منتقل می کنند؛ کاهش در تعداد و عملکرد سلول های قرمز خون می تواند تحویل اکسیژن را محدود کند و بنابر این اجرای ورزشی را تحت تاثیر قرار دهد(ویلمور، 2008).[3]

نظر به این­كه آمادگی قلبی- تنفسی یكی از مهم­ترین شاخص­های فیزیولوژیك آمادگی عمومی بدن است و نیز آمادگی هوازی مطلوب در قبال همكاری و هماهنگی دستگاه­ های قلب و تنفس میسر می باشد؛  بنابراین،  به همان اندازه  اهمیت  قلب  و عروق و تحقیقات
بی­شماری كه دستگاه قلبی عروقی به خود اختصاص داده است، ضروری است درباره سلول های خونی و دستگاه ریوی و اثر این دو بر عملكرد ورزشکاران تحقیقات  بیشتری صورت گیرد. به طور كلی بیشتر تحقیقات انجام شده دربارة دستگاه ریوی و سلول های خونی در حوزة پزشكی و روی افراد مبتلا به بیماری­های انسدادی، بیماری های خونی  بوده و در حوزة فیزیولوژی ورزش نیز مطالعات مربوط به تأثیر فعالیت بدنی و ورزش و انواع آن  بر حجم های ریوی و پارامترهای خونی می باشد؛ که از آن جمله می توان به تحقیقات زیر اشاره نمود:

(خسروی، 1376) با بررسی تأثیر یك برنامة تمرین تناوبی زیر بیشینة شنا بر حجم­ها و ظرفیت­های پویا و ایستای ریوی زنان میان­سال نتیجه گرفت كه ظرفیت­های ایستای ریوی زنان شناگر شامل ظرفیت حیاتی و ظرفیت­های پویای ریه (حجم بازدمی با فشار در ثانیه اول و درصد آن و نیز حداكثر تهویه ارادی و درصد آن) در گروه آزمایش به طور معناداری بالاتر از گروه كنترل است.

(هوانگ چوآنگ و وان اوزنز [4]،  2006) در پژوهشی كه روی تغییرات پاسخ عملكرد ریوی به یك برنامه تمرینی كنترل ­شده 10 هفته­ای در افراد مسن كم ­تحرك انجام دادند، به این نتیجه رسیدند كه تمرین هوازی با شدت بالا تاثیر معناداری بر ظرفیت حیاتی با فشار و حجم بازدمی با فشار در ثانیه اول دارد؛ در حالی كه تمرین هوازی با شدت متوسط بر ظرفیت حیاتی با فشار اثر معنادار دارد.

(کلاپ، 2000) دریافت تمرینات منظم ورزشی باعث تغییراتی در هموگلوبین، هماتوکریت و گلبول های قرمز خون گشته و باعث افزایش غلظت این فاکتور های خونی و همچنین خون می گردد؛ که به دنبال این سازگاری ها و تغییرات، عملکرد ورزشکاران طی این تمرینات بهبود پیدا خواهد کرد.

از موضوعات مورد علاقه فیزیولوژیست های ورزشی مطالعه تاثیر فعالیت بدنی و ورزشی بر حجم ها و ظرفیت های ریوی و همچنین تاثیر فعالیت بدنی بر پارامترهای خونی می باشد و چون تفاوت این شاخص های فیزیولوژیکی اغلب به تفاوت های وراثتی نسبت داده شده است، موجبات غفلت از پرداختن بیشتر به توسعه و تاثیر این  فاکتورها بر روی عملکرد را فراهم آورده است (مک آردل[5]،1379) .

بهبود این شاخص های  فیزیولوژیکی می تواند در پیشرفت ورزشکاران اثرگذار باشد؛ لیکن با توجه به مطالعات محقق، تحقیقی در زمینه اثر این شاخص ها روی عملکرد ورزشکاران انجام نشده است. این مساله تا حدی ارائه یک نظر جامع درباره اثر این شاخص های  فیزیولوژیکی بر عملکرد را کمی با تردید روبرو نموده است و محقق را بر آن داشته است تا به این موضوع بپردازد که آیا ورزشکارانی که دارای شاخص های فیزیولوژیکی مناسب تری می باشند عملکرد بهتری دارند؟

1-2-ضرورت و اهمیت تحقیق

بسیاری از والدین علاقمند هستند فرزندانشان موفقیت در یک رشته ورزشی را تجربه کنند. برخی از والدین حتی ممکن است تمایل داشته باشند فرزند خود را در سطح نخبگان ورزشی و قهرمانان ملی و بین المللی ببینند. امروزه تحقیقات علمی در حوزه علوم ورزشی لزوم داشتن توانایی فیزیولوژیکی مناسب برای رسیدن به اوج قله قهرمانی در رشته های مختلف را به اثبات رسانیده است ( باشفاعت،1387).

اگر به خوبی به اطراف خود بنگریم، مشاهده خواهیم کرد که برخی افراد بعد از گذشت سالیان متمادی تلاش و تمرین، پیشرفت چندان در خور  توجهی در یک رشته ورزشی خاص نداشته و در عوض کسانی نیز بوده اند که به عبارتی راه صد ساله را در یک شب طی کرده اند و در مدت کوتاهی در زمره ورزشکاران تراز اول یک رشته ورزشی خاص قرار گرفته اند. این موضوع مساله داشتن یا نداشتن عوامل فیزیولوژیک مناسب برای کار و تلاش در یک رشته ورزشی خاص را مطرح می سازد ( بومپا[6]، 1985، هاره[7]، 1982 ).