استقلاب الدهون أثناء التمرين

تتأكسد الدهون مع الكربوهيدرات في العضلات لتوفير الطاقة للعضلات العاملة. ويعتمد مدى قدرتها على تعويض إنفاق الطاقة على مدة التمرين وشدته. يتدرب رياضيو التحمل (>90 دقيقة) عادةً بنسبة 65-75% من V02max ويقتصرون على احتياطيات الكربوهيدرات في الجسم. بعد 15-20 دقيقة من تمارين التحمل، يتم تحفيز أكسدة مخازن الدهون (تحلل الدهون) ويتم إطلاق الجلسرين والأحماض الدهنية الحرة. في العضلات أثناء الراحة، توفر أكسدة الأحماض الدهنية كمية كبيرة من الطاقة، ولكن هذه المساهمة تقل أثناء التمارين الهوائية الخفيفة. أثناء التمرين المكثف، يُلاحظ تحول في مصادر الطاقة من الدهون إلى الكربوهيدرات، وخاصةً عند شدات 70-80% من V02max. ويُقترح أنه قد تكون هناك قيود على استخدام أكسدة الأحماض الدهنية كمصدر للطاقة للعضلات العاملة. يقترح أبيرنيثي وآخرون الآليات التالية.

• يؤدي زيادة إنتاج اللاكتات إلى تقليل تحلل الدهون الناتج عن الكاتيكولامين، مما يقلل من تركيز الأحماض الدهنية في البلازما وإمداد العضلات بها. يُعتقد أن اللاكتات له تأثير مضاد لتحلل الدهون في الأنسجة الدهنية. قد تؤدي زيادة مستويات اللاكتات إلى انخفاض درجة حموضة الدم، مما يقلل من نشاط مختلف الإنزيمات المشاركة في إنتاج الطاقة ويؤدي إلى إجهاد العضلات.
• انخفاض إنتاج ATP لكل وحدة زمنية أثناء أكسدة الدهون مقارنة بالكربوهيدرات وزيادة الطلب على الأكسجين أثناء أكسدة الأحماض الدهنية مقارنة بأكسدة الكربوهيدرات.

على سبيل المثال، ينتج عن أكسدة جزيء جلوكوز واحد (ست ذرات كربون) تكوين 38 جزيئًا من ATP، بينما ينتج عن أكسدة جزيئات الأحماض الدهنية التي تحتوي على 18 ذرة كربون (حمض الستياريك) 147 جزيئًا من ATP (يبلغ إنتاج ATP من جزيء حمض دهني واحد 3.9 أضعاف). بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الأكسدة الكاملة لجزيء جلوكوز واحد ستة جزيئات أكسجين، بينما تتطلب الأكسدة الكاملة لحمض البالمتيك 26 جزيئًا من الأكسجين، أي أكثر بنسبة 77% من الجلوكوز. لذا، أثناء التمرين لفترات طويلة، يمكن أن تزيد الحاجة المتزايدة للأكسجين لأكسدة الأحماض الدهنية من الضغط على الجهاز القلبي الوعائي، وهو عامل مقيد فيما يتعلق بمدة التمرين.

يعتمد نقل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة إلى الميتوكوندريا على قدرة نظام نقل الكارنيتين. قد تُثبط آلية النقل هذه عمليات أيضية أخرى. قد تؤدي زيادة تحلل الجليكوجين أثناء التمرين إلى زيادة تركيزات الأسيتيل، مما يؤدي إلى زيادة مستويات مالونيل-CoA، وهو وسيط مهم في تخليق الأحماض الدهنية. قد يُثبط هذا آلية النقل. وبالمثل، قد يؤدي زيادة تكوين اللاكتات إلى زيادة تركيزات الكارنيتين المُؤَسْتَل، وتقليل تركيزات الكارنيتين الحر، مما يُضعف نقل الأحماض الدهنية وأكسدتها.

على الرغم من أن أكسدة الأحماض الدهنية أثناء تمارين التحمل تُنتج طاقةً أكبر من الكربوهيدرات، إلا أنها تتطلب أكسجينً أكثر من الكربوهيدرات (77% أكثر من الأكسجين)، مما يزيد من إجهاد القلب والأوعية الدموية. ومع ذلك، نظرًا لمحدودية سعة تخزين الكربوهيدرات، يتدهور أداء شدة التمرين مع استنفاد مخزون الجليكوجين. لذلك، يُنظر في عدة استراتيجيات للحفاظ على كربوهيدرات العضلات وتعزيز أكسدة الأحماض الدهنية أثناء تمارين التحمل. وهي كما يلي:

• تمرين؛
• تغذية ثلاثي أسيل الجلسرين متوسط السلسلة؛
• مستحلب الدهون الفموي وحقن الدهون؛
• نظام غذائي عالي الدهون؛
• المكملات الغذائية على شكل إل-كارنيتين والكافيين.

تمرين

أظهرت الملاحظات أن العضلات المُدربة تتمتع بنشاط عالٍ من إنزيم ليبوبروتين ليباز، وليباز العضلات، وأسيل-CoA سينثيتاز، واختزال الأحماض الدهنية، وأسيتيل ترانسفيراز الكارنيتين. تُعزز هذه الإنزيمات أكسدة الأحماض الدهنية في الميتوكوندريا [11]. بالإضافة إلى ذلك، تُراكم العضلات المُدربة المزيد من الدهون داخل الخلايا، مما يزيد من تناول الأحماض الدهنية وأكسدتها أثناء التمرين، وبالتالي الحفاظ على احتياطي الكربوهيدرات أثناء التمرين.

تناول الدهون الثلاثية متوسطة السلسلة

تحتوي ثلاثيات أسيل الجليسريد متوسطة السلسلة (MCTs) على أحماض دهنية تحتوي على 6-10 ذرات كربون. يُعتقد أن هذه الجليسريدات الثلاثية تنتقل بسرعة من المعدة إلى الأمعاء، ثم تنتقل عبر الدم إلى الكبد، وقد تزيد من مستوياتها في البلازما. في العضلات، تمتص الميتوكوندريا هذه الجليسريدات الثلاثية بسرعة لأنها لا تتطلب نظام نقل الكارنيتين، وتتأكسد بسرعة أكبر وبدرجة أكبر من الجليسريدات الثلاثية طويلة السلسلة. مع ذلك، فإن تأثيرات الجليسريدات الثلاثية متوسطة السلسلة على الأداء الرياضي غير مؤكدة. الأدلة على حفظ الجليكوجين و/أو تعزيز القدرة على التحمل باستخدامها غير قاطعة.

تناول الدهون عن طريق الفم والحقن

يمكن تقليل أكسدة الكربوهيدرات الذاتية أثناء التمرين عن طريق زيادة تركيزات الأحماض الدهنية في البلازما باستخدام حقن الأحماض الدهنية. مع ذلك، يُعدّ حقن الأحماض الدهنية غير عملي أثناء التمرين، كما أنه مستحيل أثناء المنافسات، إذ يُمكن اعتباره آلية منشطات اصطناعية. بالإضافة إلى ذلك، قد يُعيق تناول المستحلبات الدهنية عن طريق الفم إفراغ المعدة، مما يؤدي إلى اضطرابات معوية.

الأنظمة الغذائية عالية الدهون

قد تزيد الحميات الغذائية عالية الدهون من أكسدة الأحماض الدهنية وتُحسّن أداء الرياضيين في التحمل. ومع ذلك، تشير الأدلة الحالية إلى أن هذه الحميات قد تُحسّن الأداء من خلال تنظيم استقلاب الكربوهيدرات والحفاظ على مخزون الجليكوجين في العضلات والكبد. وقد ثبت أن اتباع الحميات الغذائية عالية الدهون على المدى الطويل له آثار سلبية على صحة القلب والأوعية الدموية، لذا يجب على الرياضيين توخي الحذر عند استخدام الحميات الغذائية عالية الدهون لتحسين الأداء.

مكملات إل-كارنيتين

الوظيفة الرئيسية لـ L-carnitine هي نقل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة عبر غشاء الميتوكوندريا لتُشارك في عملية الأكسدة. يُعتقد أن تناول مكملات L-carnitine عن طريق الفم يُعزز أكسدة الأحماض الدهنية. ومع ذلك، لا توجد أدلة علمية تدعم هذا الادعاء.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]