دور البروتينات في ممارسة الرياضة

تُشكل البروتينات 45% من وزن الجسم. وتتميز الأحماض الأمينية بقدرتها على الاتحاد مع غيرها من الأحماض الأمينية لتكوين هياكل معقدة. وتشمل هذه الهياكل الإنزيمات التي تُحفز التفاعلات، والهرمونات مثل الأنسولين والجلوكاجون، والهيموغلوبين والميوغلوبين، وهما ناقلان للأكسجين، وجميع هياكل الأنسجة، بما في ذلك الميوسين والأكتين، والتي تُشكل بروتين العضلات. جميعها مهمة جدًا للنشاط الحركي.

تشير الأبحاث إلى أن البروتينات تساهم كمصدر للطاقة أثناء الصيام وممارسة التمارين الرياضية المكثفة، وربما تمثل 15% من إجمالي السعرات الحرارية أثناء ممارسة التمارين الرياضية.

استقلاب البروتين

تتحد البروتينات الغذائية في الأمعاء مع البروتينات الداخلية للجهاز الهضمي، وتُهضم وتُمتص على شكل أحماض أمينية. يُطرح حوالي 10% من البروتينات مع البراز، بينما تُشكل نسبة 90% المتبقية من الأحماض الأمينية تجمعًا للأحماض الأمينية، والذي يشمل أيضًا البروتينات المتكونة أثناء تحلل الأنسجة.

إذا كان الجسم في حالة توازن أثناء تخليق البروتين، فإنه يستخدم الأحماض الأمينية من المجمع لدعم تحلل البروتين. إذا لم تكن هناك كمية كافية من الأحماض الأمينية لدخول المجمع (أي عدم كفاية تناول البروتين الغذائي)، فإن تخليق البروتين لا يدعم تحلله، ويتم تحلل بروتينات الجسم لتلبية حاجة المجمع من الأحماض الأمينية.

نتيجةً لذلك، يتباطأ إصلاح الأنسجة، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء البدني. وإلا، إذا تجاوز تناول البروتين الغذائي الاحتياجات، تُنزع الأمينات من الأحماض الأمينية (إزالة المجموعة الأمينية)، ويُطرح النيتروجين الزائد بشكل رئيسي على شكل يوريا، بالإضافة إلى الأمونيا وحمض اليوريك والكرياتين. يُسمى التركيب المتبقي بعد نزع الأمينات بحمض ألفا كيتو. يمكن أكسدته للحصول على الطاقة أو تحويله إلى دهون على شكل دهون ثلاثية.

توازن النيتروجين

تُعزى مسألة احتياجات البروتين المثيرة للجدل إلى اختلاف أساليب تقييم عملية تخليق البروتين في الجسم. يُعد توازن النيتروجين أحد أكثر المعايير استخدامًا لتقييم عملية أيض البروتين، ولكنه ليس الأكثر مثالية. يقيس توازن النيتروجين نسبة النيتروجين الخارج من الجسم إلى النيتروجين الداخل إليه (كتلة الغذاء). يُلاحظ توازن نيتروجين سلبي عندما يتجاوز إفراز النيتروجين المتناول ما يُستهلك. ويُلاحظ توازن نيتروجين إيجابي عندما يتجاوز المتناول ما يُفرزه البروتين، وعادةً ما يكون ذلك خلال فترة النمو (المراهقة، الحمل). في حالة توازن نيتروجين طبيعي، يكون تناول النيتروجين وإخراجه متساويين. لا تُعتبر قياسات توازن النيتروجين حاسمة، لأنها لا تأخذ في الاعتبار فقدان النيتروجين إلا مع البول، وجزئيًا مع البراز. يمكن أن يحدث فقدان النيتروجين من خلال التعرق وإفرازات الجسم الأخرى، مثل تقشر الجلد وتساقط الشعر، إلخ. ونظرًا لعدم إمكانية تتبع وقياس تحولات البروتين بدقة بعد تناوله، فإن توازن النيتروجين لا يأخذ في الاعتبار جميع جوانب أيض البروتين. يشير توازن النيتروجين إلى أن ما لا يُفرز يُستخدم في تخليق البروتين.

لذا، في حال تغير كمية البروتين المُتناولة (زيادةً أو نقصانًا)، من المهم مراعاة وجود فترة تكيف إلزامية مع النظام الغذائي الجديد، حيث يكون إفراز النيتروجين اليومي خلالها غير موثوق. تُعد هذه نقطةً مهمةً يجب تذكرها عند تقييم موثوقية وصلاحية دراسات توازن النيتروجين كمقياس لحالة البروتين. وقد حددت منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) ومنظمة الصحة العالمية (WHO) مدةً لا تقل عن عشرة أيام للتكيف لتحديد متطلبات تناول البروتين عند تغير كمية النيتروجين المُتناولة.