Aerobik ve Anaerobik Bölge Nedir?

Aerobik ve Anaerobik Bölge

Herkese merhaba, bu yazımızda sizlere antrenman biliminin temeli olan aerobik ve anaerobik terimlerinden bahsedeceğiz. Vücudumuzda enerji üretimi iki farklı başlık adı altında gerçekleşir: oksijenli (aerobik) ve oksijensiz (anaerobik) sistemler. Bu iki sistemin ölçümü ve değerlendirmesi ile sporcu hakkında detaylı bilgilere ulaşırken, antrenman planlaması ve takibi için sporcunun fizyolojik haritası çıkarılır. Aşağıda sırasıyla şu başlıkları inceleyeceğiz:

·        Aerobik Bölge Nedir?

·        Aerobik Sistemin Spordaki Önemi

·        Aerobik Bölgenin Dayanıklılık Sporları ve Recovery ile İlişkisi

·        Aerobik Antrenmanlar Fizyolojik Olarak Nasıl Etki Yaratır?

·        Anaerobik Bölge Nedir?

·        Aerobik ve Anaerobik Bölge Nasıl Belirlenir

1)Aerobik Bölge Nedir?

Aerobik bölge, gündelik yaşamımızda birincil enerji kaynağımızdır. Gündelik yaşamın içerisinde evde otururken, bir şeyler yerken, yürürken, çalışırken gerekli olan enerjimizi oksijenli sistem karşılar. Spor kısmına bakacak olursak da düşük ve orta şiddetli eforlarda da birincil enerji kaynağımız aerobik glikolizdir. Peki, aerobik glikoliz nasıl çalışır?

Aerobik sistemle enerji üretiminde glikoz (karbonhidrat) ve yağ asitleri (yağlar) hücrenin mitokondrisine taşınır ve burada oksijen ile reaksiyona girerek ATP (adenozin trifosfat), su ve karbondioksit ortaya çıkar.

Düşük şiddetli ve uzun süreli aktivitelerde yağlar birinci enerji kaynağıdır. Yağ asitleri uzun zincirli yapıda oldukları için parçalanma süreçleri daha zordur; bu yüzden aktivitenin şiddeti arttıkça enerji ihtiyacını karşılamakta yağlar yetersiz kalacak ve glikozun kullanımı artacaktır.

Aerobik Sistemde Enerji Üretiminin Denklemi:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 36–38ATP

Yukarıda denklemdeki terimlerin açılımları şu şekildedir:

Denklemin girdileri:
C6H12O6 → Glikoz
6O2 → 6 Molekül Oksijen

Denklemin çıktıları:
6CO2 → 6 Molekül Karbondioksit
6H2O → 6 Su Molekülü
36 veya 38 ATP

Aerobik Sistemin Spordaki Önemi

Enerji sistemlerini aerobik ve anaerobik olarak iki bölüme ayırdığımızı bahsetmiştik. Peki, bu ikisinin arasında tam sınıra ne denir? Aerobik ve anaerobik sistemin arasında "eşik" adı verilen bir bölge vardır. Aktivitenin şiddeti arttıkça oksijenli sistemden oksijensiz sisteme doğru enerji kaynağı değişmektedir. Anaerobik glikoliz sonucu ortaya çıkan laktat ve yüksek glikoz ihtiyacı yüzünden anaerobik sistem, sürdürülebilirlik açısından verimli değildir. Sporcular aerobik sistemi ne kadar geliştirirlerse, oksijeni o kadar fazla kullanarak daha sürdürülebilir bir efor sergilerler. Bu bilgiyi bir örnek ile açıklamak istiyorum:

Ahmet ve Melih aynı boyda, aynı yaşta, aynı antrenmanları yapıyorlar. İkisinin de anaerobik eşiği 280 W değerine denk geliyor. Bu iki sporcu da 280 W değeri üzerinde kısa süreler performansı devam ettirme yeteneğine sahiptir. Eşiğin üzerinde laktat üretimi artacağı için vücut bu laktat üretimini tolere edemez ve zamanla performansta azalma gözlemlenir.
Şimdi, sporcumuz Ahmet’in antrenman içeriğinde bazı değişiklikler yaparak aerobik sistemi geliştirdiğimizi varsayalım. Ahmet’in güncel eşik değerini 300 W seviyesine çıkardık; Melih’in ise eşik değeri halen 280 W. Yeni değerleri göz önüne aldığımızda, gelişmiş bir aerobik rezerve sahip olan Ahmet, 280 W değerinde daha uzun süreler geçirebilir çünkü yeni eşiği 300 W seviyesinde. Melih ise 280 W seviyesinde eşiğe gelmiş olacak ve bu değerde Ahmet’e kıyasla daha kısa süre vakit geçirebilecektir.

Aerobik Bölgenin Dayanıklılık Sporları ve Recovery ile İlişkisi

Dayanıklılık, performansın azalmadan devam ettirilebilme yeteneğidir. Uzun bir sürüşe çıktığınızda, sürüşün başlarında verdiğiniz W değerlerini, sürüşün son kısımlarına kadar minimal azalmalarla devam ettirebiliyorsanız, dayanıklı bir sporcusunuzdur. Aslında uzun sürüşlere de gerek yok; spor biliminde 7-8 saniyelik eforlardan itibaren performansı koruyabiliyorsanız dayanıklı sayılırsınız. Dayanıklılığı tabir ederken spor branşının gereksinimleri de önemlidir. 100 metre koşucusu hızlandıktan sonra hızını korumaya odaklanır. Bu sporcu, enerji ihtiyacını anaerobik alaktik ve ATP-PC sistemi kullanarak karşılar. Bunlara yazının ilerleyen bölümünde değineceğiz, ama şimdi aerobik ve dayanıklılık arasındaki müthiş ilişkiden bahsedelim.

Dayanıklılık sporları, uzun süreli ve devamlılık gerektiren aktivitelerdir. Bu aktivitelerde şiddetin düşük olmasının sebeplerinden birisi de enerji ihtiyacıdır. Dayanıklılık sporlarında birincil enerji metabolizması aerobik sistemdir ve enerji kaynağı olarak yağ asitleri kullanılır. Yağ asitleri oksijen ile reaksiyona girmesi sonucu ATP oluşur. Aerobik sistemin dayanıklılık sporları için oldukça önemli olmasını şu konu başlıkları ile ele alabiliriz:

1. Enerji Depolarından Faydalanma: Dayanıklılık sporlarında anlık olarak yüksek kaloriler harcanmasa da, aktivite süresi uzun olduğu için yüksek kalori alımları yapılmalıdır. Aerobik sistemi gelişmiş bir sporcu, kalori ihtiyacının daha büyük bir yüzdelik kısmını yağ asitlerinden karşılayacağı için beslenme ve kalori alımında daha az sıkıntı yaşayacaktır.
2. Daha Düşük Laktat Seviyeleri: Aktivite şiddeti arttıkça ve yağ asitlerinin oksidasyonunda glikozun kullanımı artarsa, kan ile kasta laktat ve H+ seviyelerinde bir artış olur. Kastaki H+ birikimi, performansta azalmaya ve erken yorulmaya yol açar. Aerobik sistemde ise bu birikim en aza indirilir, böylece daha uzun süreli ve sürdürülebilir performans sağlanır.
3. MSS (Merkezi Sinir Sistemi) Daha Geç Yorulur: Bir önceki maddede bahsettiğim H+ iyonları sinir iletimini olumsuz etkileyeceği gibi, sinir sisteminde yorgunluğun daha erken ortaya çıkmasına ve kasların daha az uyarılmasına sebep olacaktır. Aerobik bölgede ve ani güç değişimlerinden kaçınarak bu kayıpların önüne geçilebilir.
4. Recovery (İyileşme) Süresinin Kısalması: Gelişmiş bir aerobik sistemin antrenman sırası kadar, antrenman dışında da performans üzerinde olumlu etkileri vardır. Antrenman sırasında sporcuların vücutlarında depo karbonhidrat miktarında azalma olur; depoların boşalmasının yanında aktivite sırasında oluşan laktat ve H+ iyonu vücuttan uzaklaştırılır. Antrenman sonrası recovery sürecinde vücut toparlanarak kendisini antrenmandan önceki durumundan daha iyi olacak şekilde yeniler. Güçlü bir aerobik kapasiteye sahip sporcular, recovery sürecini daha kısa sürede tamamlayarak bir sonraki antrenmanlarını daha iyi performans gösterebilirler; üst seviye sporcular ise gün içerisinde birden fazla antrenman yapabilirler.
5. Mekanik Yorgunluk: Aerobik bölgenizde belirlediğiniz aralığı düzenli takip ederek mekanik yorgunluğun ortaya çıkış süresini öteleyebilirsiniz. Sürüşlerde kısa yokuşları aerobik bölgenin üzerinde çıkmak, kaslara mekanik olarak da bir yük oluşturacağı için sürüş mesafenizi kısaltacaktır. Bunun gibi olumsuz durumların önüne geçmek için aerobik bölgede stabil gitmek gerekir.

Aerobik Antrenmanlar Fizyolojik Olarak Nasıl Etki Yaratır?

• Kalp atım hacminde artış
• Kılcal damar ağının sıklaşması
• Mitokondri sayısında artış
• Mitokondri hacminde artış
• Solunumun gelişmesi
• Kas dayanıklılığında artış

2) Anaerobik Bölge Nedir?

Anaerobik sistem, kısa süreli, yüksek şiddetli eforlarda birincil enerji sistemidir. Glikozun oksijensiz ortamda yıkılmasıyla enerji üretimi sağlanır. Anaerobik solunum sonucu ortaya çıkan H⁺ iyonları, kan pH seviyelerini düşürerek performansı olumsuz yönde etkiler. Sürdürülebilirlik açısından aerobik sistem, anaerobik sisteme kıyasla daha kısa süreler enerji sağlar. Spor branşına ve sporcunun form durumuna bağlı olarak değişse de, 30 ila 180 saniye arasındaki süre, anaerobik sistemin en verimli şekilde çalıştığı süre olarak kabul edilir; bu süreden sonra aerobik sistemin enerji üretimindeki katkısı artmaya başlar. Oksijensiz enerji üretim sistemini iki başlık altında inceleyebiliriz:

• ATP-PC (Adenozin Trifosfat-Fosfokreatin): Kısa süreli ve maksimum şiddette yapılan aktivitelerde birincil enerji kaynağıdır. Ani ve şiddetli yapılan aktivitelerde hücrede depolanan düşük miktarda ATP 1-2 saniye enerji vermeye yetecektir. 1-2 saniyeden uzun şiddetli aktivitelerde ise fosfokreatin sistemi devreye girer ve kısa süreli (10-15 sn) enerji ihtiyacını karşılamaya yardımcı olur. Fosfokreatin (CP) kasta depolanır ve kısa süreli eforlar için oldukça önemlidir; performansı arttırmak için kreatin monohidrat takviyeleri alınabilir.

• Anaerobik Glikoliz: Fosfokreatin sistemin 10-15 saniye enerji sağladıktan sonra anaerobik laktik sistem kullanılır. Oksijensiz olarak enerji üretilen laktik sistemde kısa süreli yüksek enerji ortaya çıkar. 30-180 saniyeye kadar olan şiddetli eforlarda birinci enerji kaynağıdır, süre uzadıkça aerobik sistemin enerji üretimindeki payı artar. Kısa ataklarda, velodrom yarışlarında, sprint finishlerde ve benzer eforlarda enerji ihtiyacını karşılar.

Anaerobik Sistemin Kimyasal Süreci:
C6H12O6 (Glukoz) → 2C3H6O3 + 2ATP

Aerobik ve Anaerobik Bölge Nasıl Belirlenir

Doğrudan Yöntemler
• Laktat Testi
• VO2 Testi

Dolaylı Yöntemler:
• FTP Testi
• Kalp Atım Hızı
• RPE Değeri
• Konuşma Testi

Kaynakça:

1)     Stepto, N. K. et al (2001). Metabolic demands of intense aerobic interval training in competitive cyclists. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33(2), 303–310.

2)     Arıkan, Ş., & Revan, S. (2020). The Effect of Bicycle Training Program on Aerobic and Anaerobic Performance. Turkish Journal of Sport and Exercise, 22(1), 19-23.

3)     Huonker, M., Halle, M., & Keul, J. (1996). Structural and functional adaptations of the cardiovascular system by training. International journal of sports medicine, 17(S 3), S164-S172.

4) BROOKS, G. A. (1985). Anaerobic threshold: review of the concept.

5) Ghosh, A. K. (2004). Anaerobic threshold: its concept and role in endurance sport. The Malaysian journal of medical sciences: MJMS, 11(1), 24.