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).    

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 ).

استعدادهای بزرگی در زمینه دوچرخه سواری در کشور عزیز ما وجود دارد که در صورت آموزش و تمرین صحیح می توانند در آینده رشد و پیشرفت هر چه بیشتر آنها با این ورزش را در ایران سبب شود. ورزشکار باید به سطح مطلوب یا بهتر بگوییم عملکرد خوبی برسد و در ضمن سالم بماند ( فراهانی،1386 ).

چون هر رشته ورزشی ویژگیهای جسمانی و فیزیولوژیکی خاصی را می طلبد و ویژگی فیزیولوژیکی متفاوت نتایج متفاوت در عملکرد را رقم می زند.  بنابراین لازم است به دنبال افراد مستعد که دارای ویژگیهای فیزیولوژیکی ویژه مناسب برای هر رشته ورزشی بوده یا به عبارتی گزینش افراد مستعد باید بر مبنای اصول علمی قرار گیرد سپس یک برنامه دقیق و منسجم تمرینی برای افراد با ویژگی های متفاوت و تواناییهای مختلف تدوین شود تا افراد دارای قابلیتهای بیشتر بتواند برتری خود را نسبت به سایرین به معرض اجرا بگذارند. تأثیر عوامل فیزیکی مختلف بر روی عملکرد ورزشکاران تائید شده است ( ویلمور،1386 ).

ویژگیهای ساختاری و فیزیولوژیکی از جمله خصوصیاتی است که بین افراد متفاوت است و سبب تفاوتهایی در عملکرد و اجرای آنها می شود. رشته های ورزشی مختلف و حتی ماده های مختلف یک رشته ورزشی نیازمند ویژگی های فیزیولوژیکی خاص هستند (صباغیان راد،1380).

بنابراین می توان نتیجه گرفت ویژگیهای آنتروپومتریکی و فیزیولوژیکی می توانند بر عملکرد و اجرای ورزش تاثیر چشمگیری داشته باشند  (رزم آرا، 1377).

با توجه به ضرورت انجام تحقیقات ارتباط عملکرد فیزیولوژیکی در رشته های مختلف ورزشی برای دستیابی به مدالهای جهانی و المپیک و کمبود تحقیقات و اطلاعات مربوط به ارتباط این دو در رشته دوچرخه سواری محقق در پی پاسخگویی به سوال زیر می باشد :

عملكرد ورزشكاران بر حسب شاخصهای فیزیولوژیك نظیر حجم ذخیره بازدمی و حجم بازدمی با فشار در ثانیه اول، میزان هماتوکریت، غلظت هموگلوبین چگونه است ؟ 

تعیین و اندازه گیری عوامل فیزیولوژیکی از زمان مورد نیاز برای رسیدن به اوج عملکرد ورزشی (در یک ورزش خاص) توسط افراد برگزیده می کاهد، بکارگیری تمرینات علمی را تسهیل می کند، فعالیتهای قهرمانی را کم هزینه تر، کوتاه تر و کار آمدتر می کند.

آشنایی با پاره ای از حجم های تنفسی امکان شناخت فیزیولوژیکی تنفس و چگونگی عملکرد ریه ورزشکار می دهد (آل فاكس،1383 ).

در گذشته محققان عموماً عملکرد دوچرخه سواران نخبه را به وسیله ارزیابی vo2max، بازده قدرت، تجمع اسید لاکتیک در خون و… اندازه گیری می کردند. از آنجایی که بسیاری از روشهایی که برای اندازه گیری این پارامترهای فیزیولوژیکی استفاده می شوند، پر هزینه و وقت گیر می باشند، لذا محققان استفاده از سایر پارامترهای فیزیولوژیکی را پیشنهاد می کنند. علاوه بر روش های استاندارد طلایی برای مشخص کردن عملکرد دوچرخه سواران روش های دیگر مثل اندازه گیری کاهش حداکثر اکسیژن ذخیره ای و آستانه تهویه به محققان امکان می دهد تا به صورت مناسب تری عواملی را که در برتری و ضعف  یک  دوچرخه سوار تاثیر دارند را مشخص کنند ( ماتیو[8]،2004).

تحقیق حاضر موجب بررسی عوامل فیزیولوژیکی روی عملکرد دوچرخه سواران شده و موجب شناسایی عوامل موثر و تاثیر گذار بر اجرای هر چه بهتر عملکرد این ورزشکاران شده و در طرح ریزی برنامه های تمرینی و نیز بهبود و ارتقای سطح کیفی این ورزش موثر می باشد و در مجموع به پیشرفت ورزش دوچرخه سواری کمک می کند.

سعی شده است که با استفاده از تکنولوژی و دانش مبنی بر فیزیولوژی فعالیت بدنی، عملکرد ورزش را پیش بینی کنند، تا برنامه تمرینی لازم را تجویز کنند و یا نیروی بالقوه استثنایی ورزشکاران را تشخیص دهند ( ویلمور،1387).

همزمان با افزایش آمادگی جسمانی که حاصل فعالیت های ورزشی است، انتظار می رود ظرفیت حمل اکسیژن از طریق تغییرات عوامل خون بهبود یابد. با وجود این نتایج گوناگون و بعضا غیر همسو، سبب شده تا موضوع تاثیر فعالیت های ورزشی با شدت ها و مدت های مختلف بر عوامل هماتوژیکال، سطح مهارتی ورزشکاران و ارتباط آن با عوامل تشکیل دهنده بافت خون، دامنه تغییرات پاسخ عوامل سازنده خون بر فعالیت های ورزشی، در دستور کار پژوهشگران باشد (گائینی،1380).

پژوهشهای اندكی در زمینه دوچرخه و دوچرخه سواری گروه‌های سنی مختلف در سطح کشور انجام شده است، به همین علت نیاز به پژوهش بر روی گروه سنی خاص دوچرخه سواران از مدتها پیش احساس می‌شد.

اگرچه تحقیقاتی مثل ( بارک[9]،1986و نیومن،1992و کین[10]،1985و پیک[11]، 1989)اجزای مختلف سیستم انرژی را مشخص می کند. اما محققان کمی بر روی پارامترهای فیزیولوژیکی مهمی که با عملکردهای موفق دوچرخه سواری مرتبط اند تمرکز کرده اند، مخصوصا رشته 4 کیلومتر( ماتیو،2004) .

از آنجا که ورزش دوچرخه سواری، ورزش بسیار جذاب و مفرحی می باشد، و قابلیت این را دارد که ورزشکار از سنین پایین تا میانسالی و حتی سنین پیری(البته نه به صورت حرفه ای) در این رشته به فعالیت بپردازد؛ و با توجه به این که این ورزش نیاز چندانی به زیرساخت های ویژه ندارد و به راحتی، حتی در جاده ها و در سایر مکان ها نیز قابل اجرا می باشد و برای بانوان نیز محدودیت چندانی ندارد؛ ونیز با توجه به این که دوچرخه سواری در کشور ما از جمله ورزش های نوپایی است که اگر به آن بها داده شود، می تواند در مسابقات بین المللی و المپیک مقام و مدال های با ارزشی کسب کند، محقق بر آن شد تا تحقیق خود را در زمینه دوچرخه سواری اجرا کند.

نتایج تحقیق حاضر میتواند به مربیان دوچرخه سواری برای طراحی برنامه های تمرینی در جهت ارتقا و بهبود عملکرد دوچرخه سواران کمک کند. همچنین فدراسیون  دوچرخه سواری و دیگر نهاد های مسئول در امر برنامه ریزی و مدیریت ورزشی نیز می توانند از تحقیق حاضر و تحقیقات مشابه در طراحی برنامه های کوتاه مدت و بلند مدت و همچنین گزینش ورزشکاران مستعدتر جهت بالا بردن کیفیت عملکرد تیم ها و مربیان در سطوح مختلف ورزش حرفه ای استفاده کنند.

در نهایت انجام چنین تحقیقاتی باعث ایجاد انگیزه در دوچرخه سواران و افراد علاقمند می شود تا به این ورزش روی بیاورند و به صورت جدی تر در این ورزش فعالیت کنند. باشد تا به این وسیله گامی هر چند کوچک در راه اعتلای ورزش کشور عزیزمان ایران برداشته شود.