ما صورة الطاقة التي يخزنها الغذاء في عضلات جسم الإنسان

يخزن الغذاء في عضلات جسم الإنسان على صورة طاقة

الطاقة الميكانيكية

هي الصورة التي يخزنها الغذاء في عضلات جسم الإنسان .

كيف تنقبض العضلات

عندما تريد الحركة ، تأتي النبضات الكهربائية من الدماغ ، حتي تنتقل خلال الحبل الشوكي وتنتقل عبر الأعصاب الحركية إلى العضلات ، وعند التقاطع بين نهاية العصب والعضلة ، يحدث إطلاق إشارات كيميائية من النهايات العصبية ، هذا يرتبط بشئ خاص على سطح العضلة يسمى المستقبل ، ويؤدي ارتباط هذه المادة الكيميائية بالمستقبل إلى دخول الكالسيوم إلى الخلية العضلية ، وهذا يمكّن بروتينات التروبونين من تحريك الميوسين أعلى جزيء الأكتين ، يؤدي هذا إلى تقصير الوحدة الوظيفية ، القسيم العضلي ، وعندما يتقلص العديد منها على طول الألياف ، تنقبض العضلة بأكملها وتقلص.

لتحرير الرابطة بين الأكتين والميوسين يحتاج إلى طاقة ، لتقصير العضلات أكثر أو لجعلها تسترخي ، عندما تنتهي إشارة الانكماش ، يتم ضخ الكالسيوم مرة أخرى في الشبكة الساركوبلازمية (sr) ، وترتاح العضلات.

ويعتبر أحد اسباب التعب هو وجود تقارب أقل لـ ATP للميوسين أو يكون هناك تباطؤ في معدل امتصاص الكالسيوم بعد الانقباض وبالتالي تباطؤ استرخاء العضلات ، جانب آخر من جوانب التعب هو توافر الوقود ، لأن لجلوكوز هام جداً في توليد الطاقة في العضلات.

كيف تحصل العضلات على القوة وتستخدمها

تعتبر الميتوكوندريا هي اساس القوة للعضلات وتحتاج العضلات إلى طاقة لكي تتقلص


ATP


(أدينوسين ثلاثي فوسفات) ، يتم إنتاج هذا إلى حد كبير داخل الميتوكوندريا ، وهي عضيات يشار إليها غالبًا باسم مركز القوة للخلية.

حيث يتم استخدام ATP الذي ينتج عن ذلك لتوفير القوة للألياف العضلية للتقلص. يحدث الانكماش نفسه (أي حركة التقصير الفعلية) عندما تنكسر الرابطة بين ATP وإحدى روابطها الفوسفاتية الثلاثة ، إن الطاقة التي يتم تحريرها من خلال كسر هذا الرابط هي التي تسبب الحركة ، ومن ثم يتم تقسيم ATP إلى ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين) ، ويتم إعادة تحويل ADP إلى ATP عن طريق التبرع بفوسفات من مخزن فوسفات آخر عالي الطاقة في العضلات ، فوسفات الكرياتين (CP).

ويمكن للميتوكوندريا حرق الجلوكوز والدهون والكيتونات لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء ، ويضمن القيام بذلك إمكانية الحفاظ على نسبة أكبر من التمثيل الغذائي الهوائي ، أي توفر أكبر قليلاً من الأكسجين وإنتاج ATP.

النظام الغذائي الغني بالكرياتين لديه القدرة على زيادة توافر فوسفات

الكرياتين

، والذي يمكن أن يزيد من إمداد فوسفات الطاقة العالي أثناء ممارسة التمارين الرياضية المكثفة. يمكن للميتوكوندريا حرق الجلوكوز والدهون والكيتونات لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء ، ويتم ذلك لتوفير إمدادات كافية من الأكسجين.[1]

ما هو مصدر طاقة الجسم  في الطعام

تعتمد قدرة الإنسان على الجري والحركو والتزلج والسباحة على قدرة الجسم على استخلاص الطاقة من الطعام التي تم تناول ، غهو المصدرالاساسي للطاقة ، وذلك من خلال كل من الكربوهيدرات والدهون والبروتين التتي تتبع في مسارات استقلابية مختلفة في الجسم ، لكنها تنتج في النهاية الماء وثاني أكسيد الكربون وطاقة كيميائية تسمى أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهذه الجزيئات عبارة عن مركبات عالية الطاقة أو بطاريات تخزن الطاقة ، وفي أي وقت يحتاج الجسم إلى طاقة  للتنفس أو لأي شئ يستخدم الجسم جزيئات ATP ، وفي الحقيقة ATP هو الجزيء الوحيد القادر على توفير الطاقة لألياف العضلات لتشغيل تقلصات العضلات ، يتم تخزين فوسفات الكرياتين (CP) ، مثل ATP أيضًا بكميات صغيرة داخل الخلايا. إنه مركب آخر عالي الطاقة يمكن تعبئته بسرعة للمساعدة في تأجيج الجهود القصيرة والمتفجرة.

من مصادر طاقة الجسم في الطعام الكربوهيدرات والبروتين والدهون ،


ولكل مصدر مميزات تمدها للجسم وهي كتالي:

الكربوهيدرات

• 
  تعمل الكربوهيدرات على توفير مصدرعالي الكفاءة للوقود ، ونظرًا لأن الجسم يحتاج إلى كمية أقل من الأكسجين لحرق الكربوهيدرات مقارنة بالبروتين أو الدهون ، فإن الكربوهيدرات تعتبر هي المصدر الأساسي للطاقة والأكثر كفاءة في الجسم.
  
• 
  وتزداد أهمية الكربوهيدرات عند القيام بتمرينات رياضية مكثفة عندما لا يستطيع الجسم معالجة ما يكفي من الأكسجين لتلبية احتياجاته.
  
• 
  كما تساعد على المحافظة على عمل الدماغ والجهاز العصبي عندما يحدث انخفاض في ​​مستوى الجلوكوز في الدم ، يحدث ردود فعل سريعة وارتباك وخمول ، وقد تكون غير قادر على التركيز أو حتى أداء المهام البسيطة.
  
• 
  تساعد في حدوث التمثيل الغذائي للدهون ، من أجل  حرق الدهون بشكل جيد ، يجب على الجسم تفتيت كمية معينة من الكربوهيدرات ، نظرًا لأن مخازن الكربوهيدرات محدودة مقارنة باحتياطي الدهون في الجسم ، فإن تناول نظام غذائي غير كافٍ في الكربوهيدرات يحد بشكل أساسي من التمثيل الغذائي للدهون.
  
• 
  تعمل على الحفاظ على كتلة العضلات الخالية من الدهون ، فعند استهلاك كمية كافية من الكربوهيدرات يحمي الجسم من استخدام البروتين من العضلات أو الأعضاء الداخلية أو النظام الغذائي كمصدر للطاقة ، مما يساعد في استخدام البروتين الغذائي بشكل أفضل لبناء أنسجة الجسم والحفاظ عليها وإصلاحها ، وكذلك لتخليق الهرمونات والإنزيمات والناقلات العصبية.
  

الدهون

• 
  توفر الدهون مصدرًا كبيرة جدآ للطاقة ، يصل إلي أكثر من ضعف الطاقة الكامنة التي يوفرها البروتين والكربوهيدرات ، مثلاً سعرات حرارية لكل جرام من الدهون مقابل 4 سعرات حرارية لكل جرام من الكربوهيدرات أو البروتين.
  
• 
  تساعد في تغذية النشاط منخفض الكثافة إلى متوسط ​​الكثافة وأثناء الراحة وأثناء ممارسة التمارين الرياضية بنسبة 65 بالمائة أو أقل من السعة الهوائية ، تساهم الدهون بنسبة 50 بالمائة أو أكثر من الوقود الذي تحتاجه العضلات.
  
• 
  يساعد على التحمل عن طريق تجنيب احتياطيات الجليكوجين بشكل عام ، مع زيادة المدة أو الوقت الذي يقضيه التمرين ، تنخفض الكثافة ويتوفر المزيد من الأكسجين للخلايا ، وتعد
  
  
  الدهون مصدر الطاقة الأكثر أهمية في جسم الانسان ء
  
  
  يتم استخدام الكربوهيدرات المخزنة التي تسمى الجليكوجين في العضلات والكب بعد ذلك بصورة أبطأ ، مما يؤخر ظهور التعب ويطيل النشاط.
  

البروتين

• 
  يعمل البروتين على توفير الطاقة في المراحل المتأخرة من التمرين المكثف والمطول ، وعندما ينخفض ​​مخزون الجليكوجين في العضلات ، كما يحدث عادةً في المراحل الأخيرة من أنشطة التحمل ، يقوم الجسم بتفكيك الأحماض الأمينية الموجودة في بروتين العضلات الهيكلية إلى جلوكوز لتزويد ما يصل إلى 15 بالمائة من الطاقة اللازمة.
  
• 
  كما توفر الطاقة عندما يكون النظام الغذائي اليومي غير كافٍ من حيث إجمالي السعرات الحرارية أو الكربوهيدرات في هذه الحالة ، يضطر الجسم إلى الاعتماد على البروتين لتلبية احتياجاته من الطاقة ، مما يؤدي إلى انهيار كتلة العضلات الهزيلة.[2]