نظم إنتاج الطاقة في الجسم
مقال للدكتور/ أحمد طلحة حسام الدين
أولئك اللذين يشاركون في الألعاب الرياضية - الرياضيين والمدربين
والذين يعملون مع الرياضيين - يجب عليهم الإلمام بأهمية تغذية الجسم لتحقيق أقصى
قدر من الطاقة والأداء. كما يجب عليهم فهم كيف يحول الجسم هذا الغذاء الي طاقة
بحيث يمكن استخدام هذا الفهم في اتباع استراتيجيات صحية يمكن استخدامها لتحسين
الأداء الرياضي.
يستطيع الجسم استخدام شكل محدد واحد فقط من أشكال الطاقة الكيميائية،
أو الوقود، للقيام بالعمل البيولوجي - إلا وهو أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). وأجسامنا لديها ثلاثة أنظمة كيميائية مختلفة لإنتاج
الطاقة.
نظام الطاقة 1: الوقود الجاهز للحصول على الطاقة الفورية
وهو نظام فوري لإنتاج الطاقة ويسمي ATP-PC ، يستخدمه الجسم لتوليد الطاقة الفورية. حيث يقوم الجسم باستخدام
الفسفوكرياتين
(PC)، والذي يكون مختزن داخل
أنسجة الجسم لتجديد ATP .
في الأساس، يكون الفوسفوكرياتين مثل
احتياطي للمساعدة في إعادة بناء
ATP بطريقة لحظية تقريبا.
ومتوسط ما يحتويه جسم الرياضي من مخزون ATP يكون حوالي 285 غراما في كامل الجسم. مما يعني انه سوف يستهلك هذا
الكم من
ATP في مجرد بضع ثوان من العمل. ولذلك
فان هذا النظام من الطاقة لا يدوم استخدامه سوى حوالي 10 ثواني تقريبا.
نظام الطاقة 2: الوقود من الجلوكوز (الطاقة السريعة) يبدأ بعد 10
ثواني تقريبا
نظام تحلل السكر أو الجلوكوز، ويسمى أحيانا بالتحلل اللاهوائي، هو
عبارة عن سلسلة من التفاعلات التي تسيطر عليها عشرة أنزيمات تستخدم الكربوهيدرات
لإنتاج
ATP والبيروفات، الجلوكوز يجب أن يدخل
غشاء الخلية لبدء العملية. لينتج اثنين من جزيئات ATP واثنين من جزيئات البيروفات. تحدث هذه التفاعلات بسرعة جدا. وهو نظام
الطاقة المفضل من قبل الجسم البشري عند أي نوع من ممارسة النشاط الرياضي. وهناك
عادة الكثير من الجلوكوز المختزن داخل الجسم. ويستمر هذا النظام في العمل من1 الي
3 دقيقة تقريبا.
لكن هناك مشكلتين مع هذا النظام. أولا، يتم إنتاج اثنين فقط من
جزيئات
ATP لكل جزيء من الجلوكوز المستخدمة في
العملية. والذي يعتبر فاقد في إنتاج الطاقة باعتبار أن الجلوكوز يتكون من ستة أجزاء
من الكربون.
الثانية، وهي جزيئات البيروفات التي تنتج عن هذا التفاعل والتي لا
تجد لها سوي اثنين من الممرات الممكنة. حيث يمكن أن تتحول إلى لاكتات (حامض
اللاكتيك) والذي يساهم في الشعور بالتعب والإرهاق وانخفاض مستوي الأداء، أو أنها
يمكن معالجتها في نظام الطاقة الثالث والاستمرار في إنتاج ATP .
نظام الطاقة 3: الطاقة الهوائية طويل الأمد يبدأ بعد 2-4 دقيقة
تقريبا
ويحدث داخل عضو محددة في خلايا الجسم. هذا العضو هو الميتوكوندريا -
"بيت الطاقة للخلية" فالجزء الأكبر من ATP التي ينتجها الجسم البشري يأتي من الميتوكوندريا. ولذلك، فإن الجزء
الأكبر من إنتاج
ATP هو عبر العمليات "الهوائية".
نظم الطاقة الأولين هي نظم لاهوائية، وهذا يعني أنها لا تحتاج إلى
الأوكسجين. اما في نظام انتاج الطاقة الهوائية فمن المهم جدا توافر الأكسجين أو
العملية برمتها سوف تبطئ وربما تتوقف تماما. يتم توفير الأكسجين الذي يحتاجه هذا
النظام من قبل أنظمة القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي عبر تدفق الدم إلى
الأنسجة.
نظام الطاقة الهوائية هو الوحيد الذي يستخدم كل مصادر الوقود
الثلاثة. الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والتي يمكن معالجتها في أجل إنتاج ATP. وأيضا البيروفات الناتجة من النظام الثاني لإنتاج الطاقة تستخدم في
النظام الهوائي.
استخدام البروتينات والدهون يكون أكثر تعقيدا. الدهون تنتقل في جميع
أنحاء الجسم في شكل الدهون الثلاثية في الدم. وقبل أن يمكن استخدامها في نظام الطاقة
الهوائية، يجب كسر الدهون الثلاثية إلى مكوناتها الأولية، الجلسرين والأحماض الدهنية.
فكل منها تحتوي على جزيئات الكربون التي يمكن استخدامها لإنتاج ATP. يدخل الجلسرين من خلال مسارات التحلل. والأحماض الدهنية تدخل
الميتوكوندريا وتذهب خلال عملية تسمى الأكسدة الأولية. تتطلب هذه العملية العديد
من التفاعلات الكيميائية، والوقت، والأكسجين. نعم، هناك حاجة إلى الأكسجين في
مرحلتين مختلفتين من الأكسدة الأولية.
أما بالنسبة للبروتينات فيجب أن تمر خلال عملية معقدة أيضا يتم تكسير
البروتين إلى أحماض أمينية منفصلة. وإزالة مكونات النيتروجين. ليصبح المتبقي مجرد
جزيئات الكربون التي يمكن معالجتها في أي من أنظمة تحلل السكر أو التحلل الهوائي،
وهو وقود يلجأ إليه الجسم في حالة نقص الكربوهيدرات والدهون من الجسم.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق