ما تأكله يؤثر بالفعل على مدى فعالية وكفاءة توفير الطاقة لعضلاتك العاملة. يحول الجسم الطعام إلى وقود من خلال العديد من مسارات الطاقة المختلفة ، ويمكن أن يساعدك فهم أساسي لهذه الأنظمة في التدريب والأكل بشكل أكثر فعالية وتعزيز الأداء الرياضي الإجمالي.
كل شيء عن ATP
تعتمد التغذية الرياضية على فهم كيفية مساهمة العناصر الغذائية مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتين في توفير الوقود الذي يحتاجه الجسم لأداء التمرين.
يتم تحويل هذه المواد الغذائية إلى طاقة في شكل أدينوزين ثلاثي الفوسفات أو ATP. إنه من الطاقة المنطلقة من انهيار ATP الذي يسمح لخلايا العضلات بالتقلص. ومع ذلك ، فإن كل عنصر مغذي له خصائص فريدة تحدد كيف يتم تحويلها إلى ATP.
الكربوهيدرات هي المغذيات الرئيسية التي تغذي ممارسة متوسطة إلى عالية الكثافة ، في حين أن الدهون يمكن أن تمارس تمرين منخفض الكثافة لفترات طويلة من الزمن. تستخدم البروتينات عادةً لصيانة وإصلاح أنسجة الجسم ولا تستخدم عادةً في تنشيط نشاط العضلات.
مسارات الطاقة
نظرًا لأن الجسم لا يمكنه تخزين ATP بسهولة (ويتم تخزين ما يتم تخزينه في غضون ثوانٍ قليلة) ، فمن الضروري إنشاء ATP باستمرار أثناء التمرين. بشكل عام ، هناك طريقتان رئيسيتان لتحويل الجسم المواد الغذائية إلى طاقة هي:
- الأيض الهوائي (بالأكسجين)
- التمثيل الغذائي اللاهوائي (بدون الأكسجين)
يمكن تقسيم هذين المسارين. في أغلب الأحيان يكون مزيج من أنظمة الطاقة التي تزود الوقود اللازم للتمرين ، مع كثافة ومدة التمرين يحددان الطريقة التي يتم استخدامها عندما.
ATP-CP الطاقة اللاهوائية Pathway
ويتيح مسار الطاقة ATP-CP (الذي يطلق عليه أحيانًا نظام الفوسفات) طاقة تبلغ حوالي 10 ثوانٍ ويستخدم لفترات قصيرة من التمرين مثل سباق 100 متر. لا يتطلب هذا المسار أي أوكسجين لإنشاء ATP. يستخدم لأول مرة أي ATP مخزنة في العضلات (حوالي 2-3 ثواني بقيمة) ، ثم يستخدم فوسفات الكرياتين (CP) لإعادة تكوين ATP حتى ينفد CP (آخر 6-8 ثواني).
بعد استخدام ATP و CP ، سوف ينتقل الجسم إلى عملية التمثيل الغذائي الهوائية أو اللاهوائية (التحلل الجلدي) لمواصلة تكوين ATP لتدريب الوقود.
الأيض اللاهوائية - تحلل
يخلق مسار الطاقة اللاهوائي ، أو التحلل الجلدي ، ATP حصريًا من الكربوهيدرات ، مع كون حمض اللاكتيك منتجًا ثانويًا. التحلل اللاهوائي يوفر الطاقة عن طريق (الجزئي) انهيار الجلوكوز دون الحاجة إلى الأكسجين. ينتج التمثيل الغذائي اللاهوائي طاقة من أجل رشقات قصيرة وعالية الكثافة من النشاط لا تدوم أكثر من عدة دقائق قبل أن يصل تراكم حامض اللاكتيك إلى عتبة تعرف باسم عتبة اللاكتات وألم العضلات والحرق والتعب مما يجعل من الصعب الحفاظ على هذه الكثافة.
الأيض الهوائية
الأيض الهوائي يؤجج معظم الطاقة اللازمة للنشاط طويل الأمد. ويستخدم الأكسجين لتحويل العناصر الغذائية (الكربوهيدرات والدهون والبروتين) إلى ATP. هذا النظام أبطأ قليلاً من الأنظمة اللاهوائية لأنه يعتمد على نظام الدورة الدموية لنقل الأوكسجين إلى العضلات العاملة قبل أن يخلق ATP. يستخدم الأيض الهوائي بشكل أساسي أثناء تمارين التحمل ، والتي تكون أقل كثافة بشكل عام ويمكن أن تستمر لفترات طويلة من الزمن.
أثناء التمرين ، ينتقل اللاعب الرياضي عبر هذه المسارات الاستقلابية.
كما يبدأ التمرين ، يتم إنتاج ATP عن طريق الأيض اللاهوائي. مع زيادة في التنفس ومعدل ضربات القلب ، هناك المزيد من الأوكسجين المتاحة وتبدأ عملية الأيض الهوائية وتستمر حتى يتم الوصول إلى عتبة اللاكتات. إذا تم تجاوز هذا المستوى ، لا يمكن للجسم تسليم الأكسجين بسرعة كافية لتوليد ATP والركلات الأيض اللاهوائية مرة أخرى. وحيث أن هذا النظام قصير الأجل ومعدلات حمض اللاكتيك ترتفع ، لا يمكن أن تستمر الشدة وسيحتاج الرياضي إلى تقليل الكثافة لإزالة تراكم حامض اللبنيك.
تأجيج أنظمة الطاقة
يتم تحويل المغذيات إلى ATP على أساس كثافة ومدة النشاط ، مع الكربوهيدرات كالمغذيات الرئيسية التي تمارس التمرين من كثافة معتدلة إلى عالية ، والدهون توفير الطاقة أثناء ممارسة الرياضة التي تحدث في أقل كثافة.
الدهون هي وقود كبير لأحداث التحمل ، ولكنها ببساطة غير كافية للتمارين عالية الكثافة مثل السباقات أو الفواصل الزمنية. إذا كنت تمارس الرياضة بكثافة منخفضة (أو أقل من 50٪ من معدل ضربات القلب بحد أقصى) ، لديك ما يكفي من الدهون المخزونة لتغذية النشاط لساعات أو حتى أيام ما دام هناك ما يكفي من الأوكسجين للسماح لعملية التمثيل الغذائي للدهون.
أما بالنسبة لزيادة كثافة التمرين ، فإن عملية استقلاب الكربوهيدرات تتولى. وهو أكثر فعالية من عملية التمثيل الغذائي للدهون ولكن لديه مخازن طاقة محدودة. يمكن لهذه الكربوهيدرات المخزنة (الجليكوجين) أن تغذي حوالي ساعتين من التمارين المتوسطة إلى عالية المستوى. بعد ذلك ، يحدث استنزاف الجليكوجين (يتم استخدام الكربوهيدرات المخزنة) وإذا لم يتم استبدال هذا الوقود الرياضيين قد تصل إلى الجدار أو "بونك". يمكن للرياضي أن يستمر في ممارسة التمارين المعتدلة إلى عالية الكثافة لمجرد تجديد مخزون الكربوهيدرات أثناء التمرين. هذا هو السبب في أنه من الضروري تناول الكربوهيدرات القابلة للهضم بسهولة أثناء التمارين المعتدلة التي تدوم أكثر من بضع ساعات. إذا كنت لا تتناول ما يكفي من الكربوهيدرات ، فسوف تضطر إلى الحد من شدتك والنقر مرة أخرى في عملية التمثيل الغذائي للدهون لنشاط الوقود.
أما بالنسبة لزيادات كثافة التمرين ، تنخفض كفاءة استقلاب الكربوهيدرات بشكل دراماتيكي ويؤدي الاستقلاب اللاهوائي إلى السيطرة. هذا لأن جسمك لا يستطيع تناول وتوزيع الأكسجين بسرعة كافية لاستخدام أي من الدهون أو التمثيل الغذائي للكربوهيدرات بسهولة. في الواقع ، يمكن للكربوهيدرات أن تنتج ما يقرب من 20 مرة من الطاقة (في شكل ATP) لكل جرام عندما يتم استقلابها في وجود الأكسجين الكافي من عندما تتولد في بيئة الأوكسجين ، المتعطشة للأوكسجين التي تحدث خلال الجهود المكثفة (الركض).
مع التدريب المناسب ، تتكيف أنظمة الطاقة هذه وتصبح أكثر فاعلية وتسمح بمدة تدريب أكبر بكثافة أعلى.
مصدر
ويلمور ، JH ، وكاستيل ، DL فسيولوجيا الرياضة والتمرين: الطبعة الثالثة. 2005. النشر عن علم حركية الإنسان.