"ქიმიის უწყებანი" ტომი:3, ნომერი:3, 33-34 გვ.

ქიმია და სპორტი

კახა ყიფიანი, ანა ლომაია*

ბაკალავრიატის სტუდენტი

რეზიუმე: ქიმია და სპორტი იმაზე ახლოსაა ერთმანეთთან, ვიდრე ეს ადამიანების უმრავლესობას წარმოუდგენია. სხვადასხვა ქიმიური ნივთიერება სპორტსმენების კომფორტულ და უსაფრთხო ასპარეზობას განაპირობებს. ჩვენი სტატიის მიზანია, უფრო კონკრეტულად გაჩვენოთ ის როლი, რასაც ქიმია სპორტის სახეობების განვითარებაში თამაშობს.

საკვანძო სიტყვები: ქიმია, სპორტი, სპორტსმენი, აღჭურვილობა, ქიმიური ნივთიერება

სამყარო და ადამიანების ყოველდღიურობა ქიმიური რეაქციების ხილულ და უხილავ ასპექტებს მოიცავს. კვლევა-ძიების პროცესში, ქიმიის როლის განსაზღვრისას, მივდივართ დასკვნამდე, რომ იგი ყველგანაა, თითქმის, ყველა სფეროში. სწორედ ასეთ დარგია სპორტი, რომელსაც მნიშვნელოვანი გამოწვევების ფონზე, უამრავი ინოვაციური მიღწევა და პროგრესი აქვს. ქიმიური ნივთიერებები ათლეტების ცხოვრებას უფრო მრავალფეროვანს ხდის. კონკრეტულად კი, უზრუნველყოფს მათ კომფორტული და თანამედროვე აღჭურვილობით და ეხმარება ორგანიზმის სტაბილურობის შენარჩუნებაში.

ქიმიის და ფეხბურთის ურთიერთობა

ფეხბურთი მსოფლიოში სპორტის ყველაზე პოპულარული სახეობაა. ამ თამაშში, ფეხბურთელებს არ სჭირდებათ, რომ გამოიყენონ დიდი რაოდენობის აღჭურვილობა. თუმცა, მცირე დოზით ისინი მაინც აუცილებელია, რადგან მათ ბევრი უპირატესობა გააჩნია. ტრადიციული საგნები, რომელიც სპორტის აღნიშნულ სახეობაში გამოიყენება (მაგალითად, საფეხბურთო ფეხსაცმელი) ნატურალური ნივთიერებისგან მზადდება. თანამედროვე ბურთები და სხვა ნივთები მთლიანად სინთეტიკური ან ხელით შექმნილი მასალითაა წარმოებული.

მთავარი ქიმიური ნივთიერებები და კომპონენტები საფეხბურთო საგნებში არის პოლივინილქლორიდი და ბამბა.

პოლივინილის ქლორიდი არის ხელით დამზადებული, სინთეზური პლასტიკური პოლიმერი. ის უფრო მეტად დრეკადი ხდება, თუ მას დავამატებთ პლასტიფიკატორებს (მაგ. ფთალიტებს). იგი მიიღება ვინილის ქლორიდის მონომერის პოლიმერიზაციით.

ბამბა არის ბუნებრივი კომპონენტი, რითაც მზადდება სპორტული ტანსაცმელი. ბამბა ესაა რბილი და ფუმფულა ქსოვილია, რომელიც იზრდება ბამბის მცენარის თესლთან ახლოს. მისი 90% არის ცელულოზა. კულტივაციის პირობები სეზონურია და, ძირითადად, ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროების მშრალ ტროპიკებსა და სუბტროპიკებს მოიცავს. ბამბის მოყვანა, ასევე, შესაძლებელია იმ არეალებში, რომლებთაც ნაკლები წვიმიანობა ახასიათებს და აქვს მოწესრიგებული სარწყავი სისტემა.

 

ცარცი სპორტის სხვადასხვა სახეობაში

ერთ-ერთი ქიმიური ნივთიერება - ცარცი - ფართოდაა გავრცელებული სპორტის მრავალ სფეროში. მაგალითად, ასეთი არის ძალოსნობა. მისი ისტორია სათავეს იღებს უძველესი დროიდან. ძალოსნობის პოპულარიზაცია გერმანიაში დაიწყო, საიდანაც უკვე 1800-იანი წლების შუა პერიოდში კონტინენტურ ევროპაში გავრცელდა.

ცარცი წარმოადგენს მთავარ ნივთიერებას, რომელიც აქტიურად გამოიყენება ძალოსნობაში. ის ათლეტს კონკრეტული წონის უფრო მარტივად დაძლევაში ეხმარება. მის წარმოებაში დიდ როლს ქიმია თამაშობს. თავდაპირველად, ცარცის ფხვნილი გამოიყენებოდა ჩოგბურთის კორტებზე, რათა მოედანი დანარჩენი სივრცისგან გამოეყოთ. ცარცს საღებავთან მიმართებაში ის უპირატესობა აქვს, რომ თუ ბურთი ხაზზე ეცემა, წარმოიქმნება ცარცის ღრუბელი, რომელიც მსაჯს მარტივად ამცნობს, სად მოხვდა იგი. თუმცა, ტექნოლოგიების განვითარებამ მოიტანა ის, რომ ცარცის აღნიშნული უპირატესობა ნაკლებმნიშვნელოვანი გახადა კამერებმა და სენსორებმა. ამჟამად, კორტებს ტიტანის ოქსიდის მეშვეობით ნიშნავენ.

ცარცი, ასევე, ხშირად გამოიყენება სპორტის სხვადასხვა სახეობაში, როგორიცაა ტანვარჯიში, კლდეზე ცოცვა და ჭიდაობა. მას, როგორც წესი, ხელებზე, ფეხებზე, მხრებსა და კოჭზე ისვამენ, რათა შეამცირონ სრიალის ალბათობა და გაზარდონ ხახუნის ძალა.

სპორტში დანერგილი ქიმიური ინოვაციები

სპორტის მრავალი სახეობის აღჭურვილობა მჭიდროდ უკავშირდება ქიმიას, რომლის მეშვეობითაც ათლეტები საკმაოდ რთულ და რისკიან გამოწვევებს უმკლავდებიან: კერძოდ, უზრუნველყოფენ საკუთარ უსაფრთხოებას უშუალოდ სპორტული ასპარეზობის დროს. მსოფლიოს მასშტაბით, სპორტსმენები ყოველდღიურად გამოიყენებენ ქიმიური ნივთიერებებისგან დამზადებულ საგნებს, იქნება ეს ჩოგბურთის ბურთი თუ ბეისბოლის ბიტა.

პოლიურეთანი

პოლიურეთანი პლასტმასის ერთ-ერთი სახეობაა, რომელიც ფართოდ გამოიყენებოდა 2012 წლის ლონდონის ოლიმპიური თამაშების დროს. როგორც წესი, ეს ნივთიერება ათლეტების ფეხსაცმლის დამზადების პროცესში იხმარება, რათა ისინი უფრო მეტად მოსახერხებელი გახდეს. აღსანიშნავია, რომ პოლიურეთანი გვხვდება სხვა სახის აღჭურვილობაშიც, როგორებიცაა: ფეხბურთის ბურთები და ძიუდოს ტატამის საგები.

სპორტის ზოგიერთ სახეობაში პოლიურეთენს აქტიურად გამოიყენებენ იატაკის დასამზადებლად. ნახსენები ქიმიური ნივთიერება გვხვდება სერფინგის დაფებში, როლიკებსა და ბოულინგის ბურთებში.

ნანოტექნოლოგია

დღესდღეობით ნანოტექნოლოგია სპორტის სხვადასხვა სახეობის თამაშის სპეციფიკას ცვლის. მაგალითად, იგი გამოიყენება გოლფის ბურთებში, რითაც სპორტის აღნიშნული სახეობა მნიშვნელოვნად ვითარდება. ტენისის ჩოგნები დამზადებულია ნანომასალებით, რომლის მეშვეობითაც, ისინი უფრო მეტად მსუბუქი და ძლიერი ხდება, ეს ფაქტი კი სპორტსმენს უფრო სწრაფ მოძრაობაში უწყობს ხელს.

პოლიკარბონატი

ქიმია სპორტულ აღჭურვილობას თანამედროვე სტანდარტებთან შესაბამისობაში ეხმარება. პოლიკარბონატი, ძლიერი, გამძლე პლასტმასია, რომელიც დამცავი აღჭურვილობის მთავარ კომპონენტს წარმოადგენს. აღნიშნული ქიმიური ნივთიერება გვხვდება მოჯირითეებისა და ველოსიპედისტების ჩაფხუტებში, რითაც სპორტსმენები ასპარეზობენ დოღებსა და ველორბოლებში. პოლიკარბონატის სათვალეები უზრუნველყოფს კარგ მხედველობას, რის გამოც პოპულარულია მორბენლებსა და ნიჩბოსნებში. საგულისხმოა, რომ პოლიკარბონატის ლინზებს აქტიურად გამოიყენებენ მყვინთავები.

ინოვაციური ქიმიის მნიშვნელობა არ შემოიფარგლება მხოლოდ საზაფხულო სპორტით. პლასტმასებს სასიცოცხლო მნიშვნელობა გააჩნია მოთხილამურებისა და სნოუბორდერებისთვის. პლასტმასის პროდუქცია აერთიანებს სინათლის, გამძლეობის, სიძლიერის და მოქნილობის უნიკალურ კომბინაციას, რითაც სათხილამურო ფეხსაცმელი და სამუხლეები მაღალ დონეზე ასპარეზობას განაპირობებს.

ქიმიური ნივთიერებების გავლენა სპორტსმენთა ფიზიკურ მდგრადობაზე

ქიმიური ნივთიერებები მხოლოდ აღჭურვილობაში არ გამოიყენება. ისინი ათლეტებს ეხმარება კუნთის შენებაში, ენერგეტიკული მარაგის აღდგენასა და სხვადასხვა სახის ფერმენტის გამომუშავებაში.

ცილები

იგივე ცილა ორგანული ნივთიერებაა, რომელიც ამინომჟავების ჯაჭვისაგან შედგება. სწორედ პროტეინებია კუნთოვანი ქსოვილის მთავარი ფუნდამენტი. აღსანიშნავია, რომ კუნთის ზრდისთვის საჭიროა დადებითი აზოტოვანი ბალანსი. ასევე, პროტეინებში იგულისხმება სპორტული კვების ტიპი, რომელიც კონცენტრირებული ცილებისაგან შედგება. პროტეინი, მისი ეფექტური მოქმედების გამო, საკმაოდ გავრცელებულია აქტიური სპორტითა და ბოდიბილდინგით დაკავებული ადამიანებისთვის.

ამ ნივთიერების ნაერთი არის სპორტული კვების დანამატი, რომელსაც ცილების მაღალი შემცველობა გააჩნია. მათი კონცენტრაცია 70-95%-ს აღწევს. როგორც წესი, პროტეინები ორგანიზმში ამინომჟავებად იშლება, საიდანაც შემდეგ სინთეზირდება ორგანიზმის ცილოვანი მოლეკულები. სწორედ ისინი წარმოადგენს კუნთოვანი ქსოვილის აუცილებელ საშენ მასალას. გაძლიერებეული დატვირთვის დროს, ცილის ამინომჟავები კუნთების დაშლას აფერხებს. აღსანიშნავია, რომ წონაში დაკლების მიზნით ვარჯიშის დროსაც, საჭიროა, გარკვეული რაოდენობის ცილის მიღება. ამის მიზეზი კი ისაა, რომ ცხიმოვანი მჟავების დაწვა მხოლოდ ცილების ზემოქმედებით ხდება. ამასთან, თავად ცილების ათვისების პროცესი ორგანიზმისაგან 30%-ით მეტ ენერგეტიკულ დანახარჯს მოითხოვს, ვიდრე ნახშირწყლების და ცხიმების ათვისებისას. იმისათვის, რომ მზარდი ენერგო დანახარჯების დაბალანსება მოხდეს, ორგანიზმი იწყებს ენერგეტიკული მარაგების გამოყენებას – იწყება ცხიმოვანი ქსოვილის აქტიური მოხმარება, ორგანიზმის საჭიროების ასანაზღაურებლად. ცხიმების წვა ცილების გარეშე შეუძლებელია. სპორტით დაკავებულმა ადამიანმა, იდეალურ შემთხვევაში, ცილები შემდეგი პროპორციით უნდა მიიღოს: ცილები 50%-ის ათვისება საკვების მეშვეობით ხდება, ხოლო 50%-ის - დანამატების. თუმცა, პრაქტიკულად, საკვების საშუალებით ცილების საჭირო მარაგის შევსება საკმაოდ რთულია, ამიტომ ცილების მთავარ წყაროდ სპეციალური დანამატები რჩება. ხშირად გვსმენია მოსაზრება, რომ თითქოს ცილოვანი დანამატები მავნეა ჯანმრთელობისათვის, გროვდება ღვიძლში, რაც აბსოლუტურად მცდარია. ეს ცილები ბუნებრივი წარმოშობისაა და ადამიანის ორგანიზმის მიერ უფრო სწრაფად და მარტივად აითვისება, იმ ცილებთან შედარებით, რომელთაც პროდუქტებთან ერთად ვიღებთ.

ამინომჟავები

ამინომჟავა ორგანული ნაერთია, რომელიც ცილებისა და კუნთოვანი ქსოვილების სამშენებლო მასალას შეადგენს. ადამიანის ორგანიზმში აღნიშნულ ნივთიერებას ბევრი მნიშვნელოვანი ფუნქცია აკისრია - ის გამოიყენება ორგანიზმის ზრდის, აღდგენისა და გაძლიერებისათვის, ასევე, ჰორმონების, ანტისხეულებისა და ფერმენტების გამომუშავებისათვის. გარდა ამისა, ამინომჟავები საკმაოდ ეფექტურია ვარჯიშის შემდგომ ფიზიკური და ფსიქოლოგიური ტონუსის ასამაღლებლად, იგი ხელს უწყობს კანქვეშა ცხიმის კატაბოლიზმს და ტვინის ინტელექტუალური მოქმედების აჩქარებს. საგულისხმოა, რომ ჯამში 21 სახის ამინომჟავა არსებობს, 9 მათგანს ე.წ. „შეუცვლელს“ უწოდებენ, რადგან ორგანიზმს მათი დამოუკიდებლად სინთეზირება არ შეუძლია, დანარჩენი ამინომჟავების ჩანაცვლება კი, ჩვეულებრივ, შესაძლებელია. მეცნიერულად დადასტურდა, რომ ამინომჟავებს ბოდიბილდინგში უდიდესი მნიშვნელობა და სარგებელი გააჩნია. დატვირთული ვარჯიშის დროს ორგანიზმი მეტ ენერგიას საჭიროებს, რომელსაც მას კუნთოვანი ქსოვილები აწვდის. კუნთების კატაბოლიზმი (დაშლა) ბოდიბილდერისთვის ყველაზე დიდი საფრთხეა - ის იწვევს მტკივნეულ შეგრძნებებს, კერძოდ, კრუნჩხვით მოვლენებს და ტრავმის გამოწვევაც კი შეუძლია. ამის გამომწვევი ფაქტორი ორგანიზმში მიმდინარე გლუკონეოგენეზის პროცესია, რა დროსაც, ხდება გლუკოზის წარმოქმნა არანახშირწყლოვანი წყაროებიდან. ამინომჟავები კუნთოვანი ქსოვილებიდან გამოიყოფა, რის შემდეგაც ღვიძლში გადაიტანება და გლუკოზად გარდაიქმნება. საშუალო ინტენსივობის დატვირთვის დროსაც კი ამინომჟავების დაახლოებით 80% მოიხმარება. კუნთების კატაბოლიზმის თავიდან აცილების მიზნით, ამინომჟავების სწრაფი და შეუფერხებელი მიწოდებაა აუცილებელი. ამინომჟავები, ასევე, გამოშრობის ან წონაში კლების პერიოდში კუნთების შენარჩუნებისათვისაა საჭირო.

 

გეინერები

სპორტული საკვების სპეციფიკური სახეა გეინერი, რომელიც ცილების და ნახშირწყლებისგან შედგება. მის წარმოებაში ხშირად კრეატინს, ვიტამინებს, მიკროელემენტებსა და სხვა ინგრედიენტებს იყენებენ. ზოგჯერ გეინერი მცირე რაოდენობის ცხიმებსაც შეიცავს. გეინერი ზრდის სხეულის მასას და სწრაფად აღადგენს ენერგეტიკულ მარაგს.

პროტეინების და ნახშირწყლების კომბინაციის ეფექტურობა ბოდიბილდინგში სხვადასხვა სახის კვლევითაა დადასტურებული. გეინერები ერთ-ერთ მნიშვნელოვან სპორტულ დანამატებს მიეკუთვნება, რომლებსაც ხანგრძლივი ისტორია აქვს. წარსულში გეინერებს სხვაგვარად აწარმოებდნენ, მას იაფფასიან ცილებს, ცხიმებს და შაქარს უმატებდნენ, რათა მაქსიმალურად გაეზარდათ კალორიულობა. ერთ ასეთ პორცია დაახლოებით 3000 კალორიას შეიცავდა, თუმცა ხარისხი არც ისე სახარბიელო იყო. დღეს ბაზარზე ხარისხიანი და დაბალანსებული გეინერები გამოჩნდა, რომლებიც შეიცავს მაღალი ბიოლოგიური ფასეულობის სუფთა ცილებს, ასევე - სპეციალურ ნახშირწყლებს და ბევრ სხვა სასარგებლო ნივთიერებას.

გეინერები გამხდარი აღნაგობის ადამიანებისთვისაა განკუთვნილი, რომელთა მიზანი მოკლე ვადებში კუნთოვანი მასის ზრდაა. ჩვეულებრივ, რაციონში ამ სპორტული დანამატის სამი პორციის დამატებითა და სისტემატური ვარჯიშით, სხეულის მასა ჩქარ ზრდას იწყებს. სწრაფი მეტაბოლური რეაქციების მქონე ადამიანებისათვის ეს ხშირად არასაკმარისია, ამიტომ საჭიროა კიდევ სხვა დანამატების ჩართვა და დღის რაციონის კალორიულობის გაზრდა. სიმსუქნისკენ მიდრეკილების ან ენდომორფებისათვის გეინერის მიღება არც თუ ისე რეკომენდებულია, რადგან ნახშირწყლების დიდი ნაწილი ცხიმოვან ქსოვილებად გადაიქცევა. ასეთ შემთხვევაში, უმჯობესია დანამატის სახით ცილის ნაზავის განხილვა. გეინერები ეფექტურია მძლეოსნებისთვის, მოკრივეებისთვის, ფეხბურთელებისთვისა და ისეთი ტიპის სპორტსმენებისთვის, რომლებიც ხანგრძლივ აერობულ დატვირთვებს იღებენ. გეინერის გამოყენება ფიზიკური აქტივობის წინ, ორგანიზმს ხანგრძლივი ენერგიის მარაგით უზრუნველყოფს, ხოლო მისი დასრულების შემდგომ სწრაფად აღადგენს დახარჯულ ძალებს. სწორი დიეტის დაცვით შესაძლებელია წონის სასურველი დონის შენარჩუნება. თანამედროვე გეინერები კარგია არა მხოლოდ კუნთოვანი მასის გასაზრდელად, არამედ ენერგეტიკულ აღმდგენებადაც.

დასკვნა

ქიმიური პროცესების მრავალმხრივობას ადამიანების ცხოვრებას უფრო ამარტივებს და თანამედროვეობასთან შესაბამისობაში მოჰყავს. ასევეა სპორტსმენების შემთხვევაშიც, რომელთა საქმიანობასა და წარმატებულობაში ერთ-ერთი მთავარი წვლილი ქიმიას მიუძღვის. ჩვენ მიერ განხილული მაგალითები სწორედ ამ ფაქტის საილუსტრაციოდ გამოდგება. ამ შემთხვევებზე დაყრდნობით, უფრო ნათლად ვხედავთ, რა როლს თამაშობს ქიმია, როგორც სპორტული აღჭურვილობის დახვეწაში, ასევე, სპორტსმენთა უფრო სწორი, ეფექტური და ნაყოფიერი გზით განვითარებაში.

 

ლიტერატურა:

1. http://www.chemistryislife.com/the-chemistry-of-a-soccer-ball

2. http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000862/chemistry-and-sport-football#!cmpid=CMP00001259

3. http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000862/chemistry-and-sport-football

4. https://ghr.nlm.nih.gov/primer/howgeneswork/protein

 

გამოქვეყნებულია: 21-02-2019