آیا بازی شطرنج صدها کالری می‌سوزاند؟ یافته‌های دقیق آزمایشگاه‌های فیزیولوژی

ماجرای پرسر و صدای ۶٬۰۰۰ کالری در روز

در پاییز سال ۲۰۱۹، گزارش‌های خبری متعددی در رسانه‌های جهان منتشر شد که توجه میلیون‌ها علاقه‌مند به ورزش‌های فکری را به خود جلب کرد: ادعا شده بود که استادان بزرگ شطرنج در جریان مسابقات قهرمانی، روزانه تا ۶٬۰۰۰ کالری انرژی می‌سوزانند، بدون آنکه دست به کاری سنگین‌تر از جابه‌جا کردن مهره‌های چوبی بزنند ^[1]. این عدد شگفت‌انگیز با استناد به مشاهدات رابرت ساپولسکی، عصب‌شناس نامدار، نقل می‌شد که گفته بود ضربان قلب، آهنگ تنفس و انقباض عضلانی شطرنج‌بازان تراز اول در لحظات سرنوشت‌ساز بازی با قهرمانان دوهای ماراتن برابری می‌کند. دیری نگذشت که در شبکه‌های اجتماعی این تصویر خیالی شکل گرفت که نشستن پشت صفحه و حل محاسبات پیچیده می‌تواند راهکاری شگفت‌انگیز برای سوزاندن چربی‌های بدن باشد.

این ادعا بلافاصله خاطرهٔ یکی از فرسایشی‌ترین نبردهای تاریخ ورزش را زنده کرد: مسابقهٔ قهرمانی شطرنج جهان در سال ۱۹۸۴ در مسکو میان آناتولی کارپف و گری کاسپاروف ^[2]. آن دوئل تاریخی ۴۸ بازی طول کشید و ۵ ماه تمام ادامه یافت تا سرانجام فدراسیون جهانی شطرنج (FIDE) به دلیل نگرانی عمیق از سلامت جسمانی بازیکنان، مسابقه را بدون اعلام برنده تعطیل کرد. کارپف در طول آن ۵ ماه طاقت‌فرسا، نزدیک به ۱۰ کیلوگرم (حدود ۲۲ پوند) از وزن بدن خود را از دست داد. تصاویر ثبت‌شده از چهرهٔ قهرمان جهان، گونه‌های فرورفته و رنگ‌پریدگی عمیقی را نشان می‌داد که گواه فرسایش کامل بدنی بود.

اما آیا کاهش وزن چشمگیر کارپف به این معنا بود که مغز انسان هنگام محاسبهٔ شاخه‌های پیچیده، چربی‌های بدن را با سرعتی باورنکردنی می‌سوزاند؟

هنگامی که فیزیولوژیست‌های ورزشی این فرضیه را با ابزارهای دقیق آزمایشگاهی در بوتهٔ سنجش قرار دادند، پرده از یک بزرگ‌نمایی آشکار برداشته شد. با این حال، آنچه دانشمندان دربارهٔ واکنش قلب، رگ‌ها و سیستم عصبی انسان هنگام بازی در شطرنج آنلاین کشف کردند، به همان اندازه ژرف و آموزنده است.

آزمایشگاه‌های کالری‌سنجی چه اعدادی را ثبت کردند؟

برای اندازه‌گیری میزان انرژی مصرفی بدن در فعالیت‌های گوناگون، گمانه‌زنی‌های تئوریک یا فرمول‌های سادهٔ ساعت‌های هوشمند کارآمد نیستند. ابزار استاندارد و طلایی فیزیولوژی در این زمینه، روش «کالری‌سنجی غیرمستقیم» است که در آن، میزان اکسیژن مصرفی و دی‌اکسید کربن تولیدشده در تنفس به‌طور پیوسته در ماسک‌های آزمایشگاهی اندازه‌گیری می‌شود.

در سال ۲۰۰۹، یک تیم پژوهشی از دانشمندان علوم ورزشی در فرانسه به سرپرستی نیکولا تروبا، پژوهشی بی‌سابقه روی شطرنج‌بازان دارای ریتینگ رسمی در جریان مسابقات استاندارد به انجام رساندند ^[3]. پژوهشگران شرکت‌کنندگان را به حسگرهای تنفسی متحرک و دستگاه‌های نوار قلب پیوسته مجهز کردند تا تغییرات متابولیک آنان را پیش از آغاز بازی، هنگام رقابت و پس از پایان مسابقه ارزیابی کنند.

نتایج آزمایشگاهی کاملاً روشن و غیرقابل‌تردید بود:

• میانگین شدت متابولیک بازیکنان هنگام مسابقه رقابتی بین ۱٫۳ تا ۱٫۷ واحد MET (معادل متابولیک فعالیت) ثبت شد ^[3].
• برای یک فرد بالغ با وزن ۷۰ کیلوگرم، این نرخ به معنای مصرف حدود ۱۰۵ تا ۱۲۵ کالری در هر ساعت بازی است ^[3].
• در مقام مقایسه، همان فرد ۷۰ کیلوگرمی هنگام نشستن بی‌حرکت روی صندلی راحتی بدون هیچ فکر سنگینی، حدود ۷۰ تا ۷۵ کالری در ساعت انرژی مصرف می‌کند ^[3].
• در طول یک بازی کامل و فشرده که معمولاً ۴ ساعت به درازا می‌کشد، کل کالری مصرفی شطرنج‌باز به رقمی حدود ۴۲۰ تا ۵۰۰ کالری می‌رسد ^[3].

مقایسهٔ میزان مصرف انرژی در ساعت (فرد بالغ ۷۰ کیلوگرمی):
- نشستن آرام در حالت استراحت:  حدود ۷۵ کالری
- شطرنج استاندارد مسابقه‌ای:     حدود ۱۱۵ کالری (۱۰۵ تا ۱۲۵)
- پیاده‌روی سبک و آرام:        حدود ۲۵۰ کالری
- دویدن با سرعت متوسط:         حدود ۶۰۰ کالری

این داده‌های عینی نشان می‌دهند که تفاوت خالص میان لم دادن روی مبل و درگیر شدن در یک نبرد تند شطرنجی، تنها حدود ۳۰ تا ۴۵ کالری در ساعت است ^[3]. در طول یک بازی ۴ ساعته، کل انرژی مازادی که مغز و بدن فراتر از حالت سکون مصرف می‌کنند، چیزی میان ۱۲۰ تا ۱۸۰ کالری است؛ مقداری ناچیز که با خوردن نصف یک موز یا یک بیسکویت کوچک به‌سادگی جبران می‌شود.

اگر تمام ساعات شبانه‌روز یک شطرنج‌باز را در طول ۲۴ ساعت محاسبه کنیم—شامل خواب عمیق، صرف غذا، قدم زدن در سالن و ۴ ساعت نبرد فکری—یک استاد بزرگ روزانه حدود ۲٬۰۰۰ تا ۲٬۵۰۰ کالری انرژی مصرف می‌کند ^[3]. این رقم دقیقاً برابر با نیاز طبیعی یک فرد بالغ و سالم در زندگی روزمره است. ادعای سوزاندن ۶٬۰۰۰ کالری در روز از نظر زیست‌شناسی محال است؛ رسیدن به چنین عددی مستلزم ۶ ساعت دویدن بی‌وقفه در کوهستان یا پیمودن بیش از صد کیلومتر با دوچرخه در شیب‌های تند است و اندام‌های ساکن انسان توان چنین سوخت‌وسازی را ندارند.

چرا تمرکز ذهنی سوخت مضاعفی از بدن نمی‌گیرد؟

چرا مغز انسان هنگام پردازش ترکیبات عمیق تاکتیکی، مقادیر عظیمی از گلوکز و چربی‌های بدن را مصرف نمی‌کند؟ راز این معما در معماری زیستی دستگاه عصبی نهفته است.

در سال ۲۰۰۲، دو عصب‌شناس سرشناس، مارکوس رایکل و دیوید گوسنارد، مقاله‌ای بنیادین در نشریهٔ آکادمی ملی علوم آمریکا (PNAS) پیرامون بودجهٔ انرژی مغز منتشر کردند ^[4]:

• مغز انسان بالغ تنها نزدیک به ۲ درصد از کل وزن بدن (حدود ۱٫۴ کیلوگرم) را تشکیل می‌دهد ^[4].
• با وجود این جرم اندک، این اندام به‌تنهایی نزدیک به ۲۰ درصد از کل اکسیژن و انرژی پایهٔ بدن را در وضعیت استراحت مصرف می‌کند ^[4].
• در شرایط عادی، مغز روزانه حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ کالری انرژی می‌سوزاند و نزدیک به ۱۲۰ گرم گلوکز به‌عنوان سوخت اصلی مصرف می‌کند ^[4].

نکتهٔ کلیدی کشف رایکل این بود که این مصرف عظیم انرژی تقریباً همواره ثابت است. بیش از نود درصد سوخت مغز صرف روشن نگه داشتن جریان‌های الکتریکی غشای نورون‌ها، پردازش پیام‌های خودکار حسی و فعال ماندن شبکهٔ پیش‌فرض مغزی می‌شود.

هنگامی که یک شطرنج‌باز با تمام توان می‌کوشد تا پنج یا شش حرکت پیش‌رو را ارزیابی کند، مصرف کلی انرژی مغز کمتر از ۱ درصد و نهایتاً تا زیر ۵ درصد نسبت به حالت استراحت بالا می‌رود ^[4]. مغز مانند موتور احتراقی ماشین نیست که با فشار دادن پدال گاز، مصرف بنزین آن چند برابر شود. مغز تنها خون غنی از اکسیژن را از نواحی آرام برمی‌دارد و آن را به‌صورت موضعی به سمت قشر بینایی و کورتکس پیش‌پیشانی هدایت می‌کند.

محاسبهٔ یک قربانی درخشان در شطرنج عملاً تفاوت چندانی با نگاه کردن آرام به منظره‌ای در پارک ندارد.

اگر شطرنج کالری نمی‌سوزاند، چرا این‌قدر خسته‌کننده است؟

هر شطرنج‌بازی که تا کنون بازی‌های طولانی را تجربه کرده باشد، تایید می‌کند که خروج از سالن پس از ۴ ساعت، احساس کوفتگی شدید، لرزش زانوها و سنگینی سر به همراه دارد. اگر این خستگی ناشی از تهی شدن ذخایر کالری نیست، ریشهٔ آن در کجاست؟

پاسخ علمی در تحریک شدید سیستم عصبی خودمختار و هجوم هورمون‌های استرس پنهان است.

۱. فعال شدن دستگاه سمپاتیک و پرواز ضربان قلب

در بررسی‌های آزمایشگاهی تروبا و همکارانش در سال ۲۰۰۹، دگرگونی‌های شدیدی در دستگاه گردش خون شطرنج‌بازان به ثبت رسید ^[3]:

• ضربان قلب پایه در وضعیت استراحت میانگین ۶۸ تا ۷۲ تپش در دقیقه بود ^[3].
• با آغاز بازی، میانگین ضربان قلب شرکت‌کنندگان به ۸۶ تا ۹۰ تپش در دقیقه افزایش یافت ^[3].
• اما در لحظات بحران تاکتیکی، هنگام پیش آمدن اشتباهات پیش‌بینی‌نشده یا در ثانیه‌های نفس‌گیر تنگی وقت، ضربان قلب بازیکنان جهش‌های شدیدی کرد و به ۱۲۰ تا ۱۳۰ تپش در دقیقه رسید ^[3].

وقتی ثانیه‌شمار ساعت شطرنج به زیر یک دقیقه می‌رسد یا حریف حمله‌ای ویرانگر به شاه شما تدارک می‌بیند، هیپوتالاموس مغز شرایط را به‌عنوان تهدیدی جدی شناسایی می‌کند. سیستم عصبی سمپاتیک واکنش کهن «جنگ یا گریز» را فعال می‌سازد و خون از آدرنالین و کورتیزول انباشته می‌شود. رگ‌ها منقبض می‌شوند، فشار خون بالا می‌رود و قلب با سرعت می‌کوبد.

تپیدن مداوم قلب با سرعت ۱۲۰ بار در دقیقه بر اثر هیجان و استرس ذهنی، دقیقاً همان بار فیزیکی را به سیستم قلبی و عروقی وارد می‌کند که دویدن آهسته وارد می‌سازد. اما شطرنج‌باز بی‌حرکت روی صندلی نشسته است و نمی‌تواند این حجم هورمون‌های ترشح‌شده را از طریق انقباض و انبساط عضلات بسوزاند.

۲. سقوط تغییرپذیری ضربان قلب (HRV)

در سال ۲۰۱۹، خوان پدرو فوئنتس-گارسیا و همکارانش پژوهشی پیشرفته روی تغییرپذیری ضربان قلب (Heart Rate Variability) در شطرنج‌بازان مسابقه‌ای انجام دادند ^[5]. شاخص HRV تفاوت‌های زمانی در حد میلی‌ثانیه میان ضربان‌های پیاپی قلب را می‌سنجد و دقیق‌ترین بازتاب از تعادل میان استرس سمپاتیک و آرامش پاراسمپاتیک است.

یافته‌های فوئنتس-گارسیا نشان داد که شاخص HRV در طول مسابقه سقوط چشمگیری می‌کند ^[5]. این پدیده بیانگر غلبهٔ مطلق استرس اضطراری و خاموش شدن سامانهٔ آرامش‌بخش بدن به مدت ۴ یا ۵ ساعت متوالی است. قرار داشتن در چنین تنش عصبی فرساینده‌ای، احساس خستگی شدیدی را در سرتاسر اندام‌ها بر جای می‌گذارد.

۳. انقباض پایدار عضلات بدن

کافی است در ساعت چهارم مسابقات به سالن نگاهی بیندازید: بازیکنان با شانه‌های بالاافتاده، گردن‌های سفت، فک‌های فشرده و پنجه‌هایی که لبهٔ میز را محکم چنگ زده‌اند، کاملاً بی‌حرکت مانده‌اند. این انقباض ایزومتریک پایدار مانع گردش خون روان در بافت‌ها می‌شود، اسید لاکتیک را در عضلات شانه و ستون فقرات انباشته می‌کند و به سردردهای تنشی و دردهای مزمن کمر می‌انجامد.

۴. راز واقعی کاهش ۱۰ کیلوگرمی وزن کارپف

رویداد تاریخی سال ۱۹۸۴ در مسکو نیز به همین سازوکار وابسته بود ^[2]. آناتولی کارپف به خاطر سوزاندن کالری پای صفحه شطرنج ۱۰ کیلوگرم وزن کم نکرد؛ این کاهش وزن حاصل ۵ ماه استرس خردکننده، بی‌خوابی مداوم، بی‌اشتهایی ناشی از کورتیزول بالا و اضطراب بی‌پایان بود. استرس طولانی‌مدت دریافت غذایی را کاهش می‌دهد و در عین حال سوخت‌وساز پایه را اندکی بالاتر می‌برد که نتیجهٔ آن افت ملموس وزن در طول هفته‌ها است.

نمودار خطاها: چرا آمادگی جسمانی ضامن پیروزی در شطرنج است؟

آمادگی جسمانی شطرنج‌باز عاملی تعیین‌کننده در حفظ کیفیت حرکات روی صفحه است.

در پژوهش سال ۲۰۱۹، فوئنتس-گارسیا و تیم همراهش دریافتند که بازیکنان با آمادگی قلبی و تنفسی بالاتر، انعطاف‌پذیری عصبی بسیار بهتری دارند ^[5]. ضربان قلب آنان پس از تنش‌های تاکتیکی سریع‌تر آرام می‌گرفت و در ساعات پایانی، دقت محاسباتی خود را با خطای کمتری حفظ می‌کردند.

در شطرنج استاندارد، آمار خطاها نموداری معنادار دارد: بیشترین اشتباهات بزرگ و فاحش دقیقاً در ساعات ۴ و ۵ مسابقه رخ می‌دهند ^[5]. زمانی که ذخایر هشیاری رو به افول می‌گذارد، بازیکنان دچار خطای دید می‌شوند.

در مقالهٔ تحلیلی ما دربارهٔ اینکه آیا شطرنج هوش را بیشتر می‌کند؟، توضیح دادیم که مهارت شطرنج بر الگوهای ذخیره‌شده در حافظه استوار است. با پیش آمدن خستگی جسمی، نخستین سپری که فرو می‌ریزد هوشیاری تاکتیکی است. این نکته مستقیماً با اصلی پیوند دارد که در مطلب مهره‌های بدون محافظ در شطرنج برشمردیم؛ یعنی این مهره‌های بی‌دفاع هستند که در غفلت‌های ناشی از خستگی به‌سرعت شکار می‌شوند.

به همین دلیل، قهرمانان بزرگ امروز همچون مگنوس کارلسن و فابیانو کاروآنا ورزش‌های هوازی منظم از جمله شنا و دویدن را در برنامه‌های هفتگی خود می‌گنجانند ^[6]. ورزش کردن ضریب هوشی بازیکن را بالا نمی‌برد، اما استقامت قلبی و عروقی لازم را فراهم می‌آورد تا در ساعت ۵ بازی، زمانی که مغز حریف از فرسودگی بازایستاده است، همچنان بتواند محاسباتی بی‌نقص انجام دهد.

راهکارهای کاربردی برای تقویت پایداری بدنی در شطرنج

چه در حال رقابت در مسابقات استانی باشید و چه در خانه مشغول یک بازی رتبه‌دار شطرنج، رعایت اصول علم ورزش کیفیت تصمیم‌گیری شما را حفظ می‌کند:

۱. نوشیدن پیوستهٔ آب: کم‌آبی حتی در مقادیر اندک باعث کاهش دامنهٔ توجه و تندتر شدن ضربان قلب می‌شود. همواره آب در دسترستان باشد و جرعه‌جرعه بنوشید. ۲. برخاستن و راه رفتن بین حرکات: هنگامی که حریف در حال فکری عمیق است، بایستید، شانه‌های خود را بکشید و چند قدم در اتاق راه بروید تا تنش عضلانی تخلیه شود. ۳. ورزش هوازی سه بار در هفته: دویدن آرام یا پیاده‌روی سریع باعث تقویت قلب و کاهش تپش‌های ناگهانی در شرایط بحرانی صفحه می‌شود. ۴. تمرین مداوم تاکتیک: آموزش مداوم از طریق آموزش شطرنج و حل روزانهٔ تمرین‌های شطرنج الگوهای اصلی را ملکهٔ ذهن می‌سازد و مصرف انرژی محاسباتی مغز را تا حد چشمگیری پایین می‌آورد.

شطرنج جایگزین ورزش بدنی نیست، اما آزمونی جدی برای استقامت اعصاب و هماهنگی تن با ذهن است. با رعایت اصول زیستی، می‌توانید شفافیت فکری خود را تا آخرین حرکت بازی استوار نگه دارید.

پرسش‌های متداول

یک ساعت شطرنج چقدر کالری مصرف می‌کند؟

اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهند که یک فرد بالغ ۷۰ کیلوگرمی هنگام بازی شطرنج در شرایط مسابقه، بین ۱۰۵ تا ۱۲۵ کالری در ساعت انرژی مصرف می‌کند که تنها حدود ۳۰ تا ۴۵ کالری بیشتر از نشستن عادی است ^[3].

آیا شطرنج برای لاغری و کاهش وزن مفید است؟

خیر. شطرنج فعالیتی نشسته است و کسری کالری چشمگیری ایجاد نمی‌کند. کاهش وزن تاریخی ۱۰ کیلوگرمی کارپف در سال ۱۹۸۴ نتیجهٔ ۵ ماه استرس مداوم، بی‌خوابی و بی‌اشتهایی مفرط بود، نه سوزاندن کالری روی صفحه ^[2].

چرا موقع شطرنج بازی کردن قلب تند می‌زند؟

تنش رقابت و تنگی وقت باعث می‌شود سیستم سمپاتیک هورمون‌های آدرنالین و کورتیزول را ترشح کند و ضربان قلب را از ۷۰ تپش در دقیقه در حالت عادی، به ۱۲۰ تا ۱۳۰ تپش در لحظات حساس برساند ^[3].

آیا آمادگی بدنی ریتینگ شطرنج را بهتر می‌کند؟

بله. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که ورزش هوازی بازیابی آرامش پس از شوک‌های تاکتیکی را تسریع می‌کند و از افت فاحش محاسبات و اشتباهات بزرگ در ساعات چهارم و پنجم بازی جلوگیری می‌کند ^[5].

منابع

1. Kumar, A. (2019). “The extreme diet and workout regimens of chess grandmasters.” ESPN.
2. Kasparov, G. (2007). How Life Imitates Chess: Making the Right Moves, from the Board to the Boardroom. New York: Bloomsbury.
3. Troubat, N., Fargeas-Gluck, M. A., Tulppo, M., & Dugué, B. (2009). “The stress of chess players as a model to study the effects of psychological stimuli on physiological responses: an example of substrate oxidation and heart rate variability in man.” European Journal of Applied Physiology, 105(3), 343–349.
4. Raichle, M. E., & Gusnard, D. A. (2002). “Appraising the brain’s energy budget.” Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 99(16), 10237–10239.
5. Fuentes-García, J. P., Villafaina, S., Collado-Mateo, D., de la Vega, R., Olivares, P. R., & Clemente-Suárez, V. J. (2019). “Differences between high vs. low performance chess players in heart rate variability during chess problems.” Frontiers in Psychology, 10, 409.
6. Boardgammon. “Chess lessons: Learn to play chess from the first move.”
7. Boardgammon. “Chess Moment: Play rated chess online.”
8. Boardgammon. “Chess puzzles: Tactical puzzles with instant feedback.”
9. Boardgammon. “Chess Moment: Play a rated game of chess.”

غلطی دیدید یا جمله‌ای به گوشتان غریب آمد؟ به ما خبر بدهید