أهمية الطاقة بالنسبة للنشاط البدني اللاهوائي والهوائي

تُولّد الروابط الكيميائية في الطعام الطاقةَ اللازمةَ لممارسة التمارين الرياضية والنشاط البدني. وتتعدد مسارات تخزين الطاقة وتوزيعها في الجسم، حيث تُشغّل الطاقة نشاط الخلايا وانقباض ألياف العضلات. ويعتمد أداء التمارين الرياضية، بناءً على عوامل مثل معدل انقباض ألياف العضلات، على مدى توفر الطاقة فيها، لذا يُعدّ الحفاظ على الطاقة ونقلها عاملين أساسيين في أداء التمارين الرياضية. وتعتمد هذه العمليات على كمية العناصر الغذائية المُتناولة، واللياقة البدنية، والجينات، ونوع التمارين المُمارسة. وتُعدّ معرفة هذه العمليات والعوامل المؤثرة عليها أمرًا أساسيًا لتطوير أنظمة غذائية وبرامج تدريبية مُخصصة تُحسّن أداء التمارين الرياضية والصحة العامة.

تراكم الطاقة

تتراكم الطاقة في الروابط الكيميائية للكربوهيدرات والدهون والبروتينات. ومع ذلك، لا تُستخدم الطاقة الكيميائية للبروتينات كمصدر للنشاط البدني فورًا. فالدهون والكربوهيدرات هما المصدران الرئيسيان لطاقة الروابط الكيميائية. تتحول الدهون الغذائية إلى أحماض دهنية يستخدمها الجسم. يمكن استخدامها في عمليات تركيب مختلفة أو كمصدر للطاقة مباشرةً. تتحول الأحماض الدهنية الزائدة إلى دهون ثلاثية، وتتراكم بشكل رئيسي في الدهون، وجزئيًا في الأنسجة العضلية. لا توجد حدود لتراكم الدهون، لذا يختلف مستوى الدهون المتراكمة لدى البشر اختلافًا كبيرًا. احتياطيات الدهون أكبر بمئة مرة أو أكثر من احتياطيات الطاقة للكربوهيدرات.

تتحول الكربوهيدرات الغذائية إلى جلوكوز وسكريات بسيطة أخرى، ويستخدمها الجسم. تتحول السكريات البسيطة إلى جلوكوز، الذي يُستخدم في عمليات التخليق الحيوي وكمصدر للطاقة. ثم تُدمج جزيئات الجلوكوز الزائدة في سلاسل طويلة من الجليكوجين، وتُخزن في الكبد والأنسجة العضلية. تبلغ كمية الجليكوجين التي يمكن تخزينها حوالي 100 غرام في الكبد و375 غرام في عضلات البالغين. يمكن أن تزيد التمارين الهوائية من مستوى تخزين الجليكوجين في العضلات بمقدار 5 أضعاف. تُحوّل الكربوهيدرات الغذائية الزائدة عن الكمية المطلوبة لملء مستودعات الجليكوجين المحتملة إلى أحماض دهنية، وتُخزن في الأنسجة الدهنية.

بالمقارنة مع أي كربوهيدرات أو بروتين، تُعطي الدهون أكثر من ضعف كمية الطاقة المُقاسة بالكيلو كالوري، لذا فهي وسيلة فعّالة لتخزين الطاقة مع تقليل وزن الجسم. تُخزّن الطاقة في الدهون أو الجليكوجين المُخزّن في الروابط الكيميائية لهذه المواد.

شكل آخر من أشكال تخزين الطاقة، يأتي مباشرةً من الروابط الكيميائية في المنتجات الغذائية، ويُستخدم للحفاظ على النشاط الحركي، هو فوسفات الكرياتين (CrP)، أو فوسفوكرياتين. يُصنّع الجسم فوسفوكرياتين ويُخزّن كميات صغيرة منه في العضلات. تُزيد مكملات الكرياتين بشكل ملحوظ من مستويات الكرياتين والفوسفوكرياتين العضلية.