التغذية و الأداء الرياضي

معنى الطاقة :
تعتبر الطاقة ضرورية لجميع أشكال الحياة
، وهي تمد الفرد القدرة على أداء الشغل ، وتتواجد الطاقة بأشكال متنوعة في
الطبيعة ، مثل الطاقة الضوئية من
الشمس ، والطاقة النووية من اليورانيوم ، والطاقة الكهربائية من العواصف
الرعدية ، والطاقة الحرارية في النار ، والطاقة الميكانيكية في البترول ،
وهذه الأشكال الستة
للطاقة
( ميكانيكية – كيميائية – حرارية – كهربائية – الضوئية - النووية ) لهم القابلية للتبادل تبعا لقوانين عديدة .
ويوجد في جسم الإنسان أربعة من هذه
الأشكال للطاقة ذات الأهمية ، فالجسم يمتلك مخازن للطاقة الكيميائية التي
يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة الكهربائية
لإحداث الموجات العصبية الكهربائية ولإنتاج الحرارة والمحافظة على درجة
حرارة الجسم في درجة 37 مئوية حتى خلال الأيام الباردة ، ولإنتاج الشغل
الميكانيكي من خلال دهن
العضلة التي نريد تحريكها .
ويستخدم جسم الإنسان الحرارة باستمرار
حتى خلال فترات الراحة ، حيث يحتاج إلى طاقة لهضم الطعام – تكوين الهرمونات
التي يفرزها في الدم – إحداث
الموجات العصبية للتفكير – هدم وبناء الأنسجة – مساعدة الأنزيمات لأداء
وظائفها – والعديد من العمليات الفسيولوجية الأخرى والتي تحدث بطريقة آلية .

مصادر الطاقة المستخدمة خلال الراحة :

يكون معدل استخدام الطاقة منخفض نسبيا
خلال فترة الراحة كالجلوس و الوقوف وأيضا خلال الأداء البدني الهادئ مثل
المشي البطيء ، فبالنسبة للفرد المتوسط
الحجم فإنه يستهلك حوالي 75 سعر حراري خلال ساعة أثناء الجلوس ، بينما
يستهلك 200 سعر خلال المشي البطيء لنفس الزمن ، وإذا كان هذا الفرد ذا
لياقة عالية ويستطيع الجري لفترة
ساعة أو أي أداء بدني عالي الشدة ، فإنه يستهلك حوالي 1200 سعر حراري .
والجزء الأكبر من استهلاك الطاقة خلال
فترة الراحة يستخدم لكي يجعل العمليات الفسيولوجية الآلية في الجسم تستمر
لذا يصبح عدم وجود حاجة لإنتاج
atp بسرعة ، وعلى ذلك فإن جهاز الأوكسجين يكون قادرا على تهيئة atp الضروري للعمليات الفسيولوجية خلال الراحة.
ويمكن لجهاز الأكسجين أن يستخدم
الكربوهيدرات والدهون والبروتين كمصادر للطاقة ، مع ملاحظة أن البروتين لا
يستخدم كمصدر أساسي للطاقة في حالات
التغذية العادية . وحينما يتحد الكربوهيدرات والدهون مع الأوكسجين داخل
الخلايا فإنها تستخلص الطاقة الضرورية خلال الراحة ، وإذا تم تناول
الكربوهيدرات العالية في
الوجبة ، فإن الجسم سيستهلكها بصورة اكبر كمصدر للطاقة ، والعكس صحيح ،
وإذا كانت الوجبة غنية بالدهون فإنها ستستهلك أكثر . وعامة فإن الوجبة التي
تتكون من الكربوهيدرات
والدهون والبروتين يكون استهلاك 40 % من الطاقة خلال الراحة من
الكربوهيدرات ، و 60 % من الدهون , ويستخدم الجهاز العصبي في الأحوال
العادية الجلوكوز فقط ، وتعتبر الأنسجة
العصبية من أكثر الأنسجة نشاطا خلال الراحة ، كما تستهلك الخلايا العضلية
خلال الراحة القليل جدا من الجليكوجين الموجود بها .
وحيث أن الإمداد بالكربوهيدرات يكون
محدودا ، وقد يستنفذ تقريبا بعد يوم أو أكثر إذا لم يكن هناك إمداد مستمر
بالكربوهيدرات ، في هذه الحالة يكون
المصدر الرئيسي للطاقة هو الدهون ، ويمكن إنتاج كمية قليلة من الجلوكوز في
الكبد من البروتين لإمداد الجهاز العصبي ، وبمرور الوقت فإن الجهاز العصبي
يستطيع التكيف
لاستخدام الناتج الأولي للتمثيل الغذائي للدهون .

مصادر الطاقة المستخدمة خلال الأداء البدني :

يعتبر هذا الموضوع معقدا نسبيا حيث أن
هناك العديد من العوامل المؤثرة على مصادر الطاقة للجسم ، وهذه العوامل هي
الطعام ، الحالة التدريبية ،
الأنسولين ، بعض الهرمونات ، مخازن الطاقة بالجسم ، أنواع الألياف العضلية ،
شدة ودوام الأداء البدني ، الإمداد بالأوكسجين وبعض العوامل الأخرى التي
قد تؤثر ، وفي معظم
الأحوال يكون شدة الأداء هو العامل الرئيسي الذي يحدد أي من مصادر الطاقة
هو السائد في الاستخدام .
ويكون جهاز pc-atp وحامض اللبنيك قادرين على إنتاج atp بسرعة ويستخدمون في الأداء والمسابقات التي تتصف بالمستويات عالية الشدة ، ولكن لفترات قصيرة من الوقت حيث أن كفاءتهم
لإنتاج atp الإجمالية تكون محدودة ، وحيث أن هذان الجهازان يعملان دون الأكسجين فيطلق عليهم
اللاهوائي .
وفيما يتصل بالأداء البدني بفترة قصيرة يسيطر جهاز pc-atp
والذي يتطلب الطاقة
المتفجرة للأنشطة العضلية مثل المسابقات القصيرة – عدو 100 متر ، بينما
يبدأ جهاز حامض اللبنيك السيطرة خلال المسافات المتوسطة والطويلة مثل 400 و
800 متر .
وفي المسابقات الخاصة بألعاب القوى والتي يكون فيها أقصى إنتاج للطاقة حوالي من 1-20 ثانية ، فإن جهاز pc-atp هو المصدر الأساسي للطاقة ، ويبدأ جهاز حامض اللبنيك في السيطرة في المسابقات التي تستمر من 30-120 ثانية.

الخصائص
نظام الفوسفات
نظام حامض اللاكتيك
نظام الأوكسجين
الأوكسجين
سرعة إنتاج الطاقة
مصادر الطاقة
إنتاج ( atp )
عدد مولات ( atp ) في الدقيقة
السعة القصوى
التعب نتيجة المخلفات
الفترة الزمنية
الأنشطة الرياضية
لا هوائي
الأسرع
كرياتين الفوسفات
محدود جدا
2،6
0،7
لا يوجد
أقل من 30 ثانية
القوة و السرعة
لا هوائي
سريع
الجليكوجين
محدود
1،6
1،20
يوجد بسبب اللاكتيك
من 1 – 3 دقائق
تحمل السرعة و القوة
هوائي
بطئ
الجليكوجين
غير محدود
1،0
90،0
لا يوجد
أكثر من 3 دقائق
أنشطة التحملأجهزة الطاقة في الجسم:
أولا جهاز pc-atp :

يعرف هذا الجهاز كجهاز الفسفوجين أن هذين المركبين (pc) و (atp) يحتويان على فوسفات ، و يعتبر atp مصدر فوري
للطاقة للانقباض العضلي حيث أنه مركب طاقة عالية مختزن في العضلات ، والذي يفرز الطاقة بسرعة حينما تصل موجات كهربائية إلى العضلات .
ويتواجد atp في الجسم بكمية محدودة، ويجب استبداله بسرعة إذا كنا نريد للعمل
العضلي أن يستمر.
خصائص atp - أدينوزين ثلاثي
الفوسفات :
1- يختزن في العضلات بكميات محدودة .
2- يتجزأ إلى روابط عالية الطاقة ينتج الطاقة آليا .
3- يمكن أن تستخدم لكثير من العمليات الجسمانية بما فيها الانقباضات العضلية .
كما يعتبر الفسفوكرياتين pc مركب عالي الطاقة ويتواجد في العضلات ويمكن أن يساعد
مثل atp بسرعة حينما يستخدم ، وهو ذا إمداد قصير ويحتاج إلى أن يستكمل إذا أستخدم .
وجهاز الفوسفوكرياتين وatp هام لإنتاج الطاقة حيث أن الفسفوجين مزودات قصيرة
الأمد – ولذلك فإن أي أداء بدني يستخدم كل الطاقات المتوفرة من 5-6 ثواني وتستنفذ من عضلات معينة .
و تلخيصا لذلك فإن قيمة pc و atp هي قدرتهما على الإمداد بالطاقة بسرعة.

ثانيا جهاز حامض اللبنيك :

وهذا الجهاز لا يمكن استخدامه كمصدر مباشر لطاقة الانقباض العضلي ،ولكن يمكن أن يساعد الإنسان في إعادة atp بسرعة وأفضل مصدر ثاني للطاقة pc و atp هو جليكوجين العضلات .
ويعتمد دهن جليكوجين العضلات على ما إذا
كان الأكسجين متوفرا أم لا في خلايا العضلات ، وببساطة إذا كان الأكسجين
متوفرا فإن كمية كبيرة من atp تتكون وهذا ما يعرف بتحلل الجليكوجين الهوائي ،أما إذا كان متاحا القليل من الأكسجين أو غير موجود ، فإنه
يتكون القليل من atp وينقسم كل جزيء جلوكوز إلى جزئيين من حامض اللبنيك وهذا ما يعرف باللاهوائي أو
تحلل الجليكوجين بدون الأكسجين .
فحامض اللبنيك الناتج من انقسام جزئ
الجلوكوز إلى جزئيين حامض من حامض اللبنيك قد يكون من ضمن علامات بداية
التعب ، ويزداد حامض اللبنيك في الحموضة في
خلايا العضلات ، وعملية إفراز الطاقة والانقباض العضلي في الخلية العضلية ،
يتم السيطرة عليها بواسطة الأنزيمات والتي قد تضعف وظائفها بزيادة الحموضة
في الخلايا
.

ثالثا جهاز الأكسجين :

ويعرف الجهاز بالهوائي ، ويوصف بأنه
جهاز الأداء البدني ويشبه جهاز حامض اللبنيك ، ولا يستخدم مباشرة للطاقة
للانقباض العضلي ، ولكنه ينتج atp بكميات أكبر إلى حد ما عن مصادر الطاقة الأخرى في الجسم .
والاستفادة الرئيسية من الجهاز الأكسوجيني هو إنتاج كمية كبيرة من الطاقة على شكل atp.

تقسيم الأنشطة الرياضية تبعا لنظم الطاقة

زمن الأداء
نظام الطاقة
أمثلة من الأنشطة الرياضية
المجموعة الأولى أقل من 30 ثانية

المجموعة الثانية من 30 ثانية إلى 1,5 دقيقة

المجموع الثالثة 1,5 – 3 دقائق

المجموعة الرابعة أكثر من 4 دقائق
النظام الفوسفاتي

النظام الفوسفاتي + نظام حامض اللاكتيك

حامض اللاكتيك والأوكسجين

الأوكسجين
دفع الجلة – 100 متر عدو – ضربات الكرة و التنس- الجري بالكرة

200 متر و400 متر عدو – 100 متر سباحة

800 متر جري – الجمباز – الملاكمة – المصارعة

كرة قدم – اختراق الضاحية – الماراتون