نوشته : دكتر احمدرضا درستی
برای
موفقیت در فعالیت‌های ورزشی، آميزه‌ای از ژنتیک مطلوب، اشتياق به ورزش،
آموزش مناسب و تغذیه صحيح لازم است. اهميت تغذيه مناسب در موفقيت ورزشی
(اعم از تمرين‌ها و رقابت‌ها) تمام افراد اعم از ورزشکار حرفه‌ای يا
تفريحی، جوان يا بزرگسال، زن يا مرد کاملا ثابت شده است.ورزشکارانی که اهميت تغذيه را در افزايش توان بدنی می‌دانند، برای رسيدن به نتيجه مطلوب ورزشی سعی می‌کنند تقریباً هر‌گونه رژیم غذایی یا روش مصنوعی از قبیل مکمل‌های تغذیه‌ای و داروهای خوراکی و تزریقی را با امید دستیابی به سطح بالاتری از قوای جسمانی و عملکرد فیزیکی تست کنند. متأسفانه بسياری از اطلاعات در دسترس ورزشکاران (که عموما از طريق مربيان ارائه می‌شود)، نادرست است. مشخص شده که مردان بيش از زنان به اطلاعاتی که از مربيان درباره مکمل‌ها بدست می‌آورند، اعتماد و تکیه می‌کنند. ورزشکاران ضمنا به درجات کمتری اطلاعاتشان را از پزشکان، اينترنت، مجلات و تلويزيون بدست می‌آورند. در حالیکه بهتر است ورزشکاران از متخصصین تغذیه جهت افزایش آگاهی و بهبود وضعیت غذایی خود سود جویند. در ادامه ابتدا به توليد انرژي در بدن هنگام فعاليت و سپس به مواد مغذی توليد کننده انرژی اشاره می‌شود.
تولید انرژی
بدن انسان برای انجام عملکرد‌های طبيعی خود نیاز مداوم به انرژی دارد. بدن، انرژی مداوم مورد نیاز خود را از ترکیبی به نام آدنوزین تری فسفات (ATP) که در داخل سلول‌های بدن یافت می‌شود، به‌دست می‌آورد. ATP سوخت رایج سلول می‌باشد. انرژی حاصل از تجزیه ATP سوخت مورد نیاز جهت انقباض عضلانی را تأمین می‌کند. انرژی حاصل از ATP به تارهای قابل انقباض (میوزین و اکتین) عضله منتقل گرديده و سبب تشکیل اکتومیوزین می‌شود. با فعال شدن این کمپلکس میوفیبریل‌ها روی یکدیگر می‌لغزند و در نهایت انقباض عضله اتفاق می‌افتد.
بدن انسان برای انجام عملکرد‌های طبيعی خود نیاز مداوم به انرژی دارد. بدن، انرژی مداوم مورد نیاز خود را از ترکیبی به نام آدنوزین تری فسفات (ATP) که در داخل سلول‌های بدن یافت می‌شود، به‌دست می‌آورد. ATP سوخت رایج سلول می‌باشد. انرژی حاصل از تجزیه ATP سوخت مورد نیاز جهت انقباض عضلانی را تأمین می‌کند. انرژی حاصل از ATP به تارهای قابل انقباض (میوزین و اکتین) عضله منتقل گرديده و سبب تشکیل اکتومیوزین می‌شود. با فعال شدن این کمپلکس میوفیبریل‌ها روی یکدیگر می‌لغزند و در نهایت انقباض عضله اتفاق می‌افتد.
سنتز مجدد آدنوزین تری فسفات
اگرچه ATP انرژی رایج برای بدن است، اما در مقادیر اندک و محدودی در بدن ذخیره می‌شود. در حقیقت فقط حدود 80 گرم ATP در بدن ذخیره می‌شود. این مقدار، تنها انرژی مورد نیاز برای چند ثانیه از ورزش را تأمین می‌کند. برای تأمین یک منبع دائمی انرژی در طول ورزش، ATP باید به‌طور مداوم بازسازی و سنتز مجدد گردد. پس از جداسازی یک فسفات از ATP و آزاد سازی انرژی، آدنوزین دی فسفات (ADP) حاصله به صورت آنزیماتیک به فسفات پر‌انرژی دیگری از کراتین فسفات (CP) وصل می‌شود و به کمک آن مجددا ATP سنتز می‌شود. غلظت CP پر‌انرژی در عضله 5 برابر میزان ATP است. این سریع‌ترین روش سنتز مجدد ATP می‌باشد که بدون نیاز به اکسیژن (غیر هوازی) انجام می‌گیرد. اگرچه این سیستم قدرت زیادی دارد، اما غلظت CP موجود در عضله محدود بوده و در نتيجه اين واکنش نيز بطور محدودی قابل انجام است.
انرژی آزاد شده از سیستم ATP-CP در فعالیت‌های ورزشی از قبیل بلند کردن وزنه، سرویس زدن در تنیس یا دویدن تنها برای چند ثانیه کفایت می‌کند. در صورتی که ورزش بیش از 8 ثانیه به طول انجامد یا فعالیت ورزشی متوسط برای مدت طولانی ادامه یابد، منبع دیگری از انرژی برای بازسازی و سنتز مجدد ATP لازم خواهد شد. به تناسب افزایش نیاز به انرژی برای ورزش، باید انرژی اضافی (در شکل ATP) نيز تامین شود وگرنه فعالیت متوقف می‌شود. دو سیستم متابولیکی، انرژی بدن را تأمین می‌کنند: یک سیستم وابسته به اکسیژن (متابولیسم هوازی) و دیگری غیر‌وابسته به اکسیژن (متابولیسم غیرهوازی). اين که کدام سيستم برای توليد انرژی در بدن ارجحیت دارد، به مدت، شدت و نوع فعالیت فیزیکی بستگی دارد.
اگرچه ATP انرژی رایج برای بدن است، اما در مقادیر اندک و محدودی در بدن ذخیره می‌شود. در حقیقت فقط حدود 80 گرم ATP در بدن ذخیره می‌شود. این مقدار، تنها انرژی مورد نیاز برای چند ثانیه از ورزش را تأمین می‌کند. برای تأمین یک منبع دائمی انرژی در طول ورزش، ATP باید به‌طور مداوم بازسازی و سنتز مجدد گردد. پس از جداسازی یک فسفات از ATP و آزاد سازی انرژی، آدنوزین دی فسفات (ADP) حاصله به صورت آنزیماتیک به فسفات پر‌انرژی دیگری از کراتین فسفات (CP) وصل می‌شود و به کمک آن مجددا ATP سنتز می‌شود. غلظت CP پر‌انرژی در عضله 5 برابر میزان ATP است. این سریع‌ترین روش سنتز مجدد ATP می‌باشد که بدون نیاز به اکسیژن (غیر هوازی) انجام می‌گیرد. اگرچه این سیستم قدرت زیادی دارد، اما غلظت CP موجود در عضله محدود بوده و در نتيجه اين واکنش نيز بطور محدودی قابل انجام است.
انرژی آزاد شده از سیستم ATP-CP در فعالیت‌های ورزشی از قبیل بلند کردن وزنه، سرویس زدن در تنیس یا دویدن تنها برای چند ثانیه کفایت می‌کند. در صورتی که ورزش بیش از 8 ثانیه به طول انجامد یا فعالیت ورزشی متوسط برای مدت طولانی ادامه یابد، منبع دیگری از انرژی برای بازسازی و سنتز مجدد ATP لازم خواهد شد. به تناسب افزایش نیاز به انرژی برای ورزش، باید انرژی اضافی (در شکل ATP) نيز تامین شود وگرنه فعالیت متوقف می‌شود. دو سیستم متابولیکی، انرژی بدن را تأمین می‌کنند: یک سیستم وابسته به اکسیژن (متابولیسم هوازی) و دیگری غیر‌وابسته به اکسیژن (متابولیسم غیرهوازی). اين که کدام سيستم برای توليد انرژی در بدن ارجحیت دارد، به مدت، شدت و نوع فعالیت فیزیکی بستگی دارد.
مسیر بی هوازی یا مسیر اسید لاکتیک
مسیر تأمین ATP برای فعالیت‌های بدنی بیشتر از 8 ثانیه، روش گلیکولیز بی‌هوازی است. در این مسیر، انرژی گلوکز بدون حضور اکسیژن آزاد می‌شود. اسید لاکتیک محصول نهایی گلیکولیز بی‌هوازی است و بدون تولید اسید لاکتیک، گلیکولیز متوقف می‌شود. کوآنزیمی به نام نیکوتینیک اسید دهیدروژناز (NAD) که با حضور ويتامينی بنام اسيد نيکوتينيک ساخته می‌شود، برای این مسیر لازم است. در صورت محدود بودن NAD مسیر گلیکولیز قادر به تولید انرژی به طور مداوم نخواهد بود. با تبدیل اسید پیرویک به اسید لاکتیک، NAD برای مشارکت در سنتز بیشتر ATP آزاد می‌شود. میزان ATP تولیدی در این مسیر زیاد نيست و کارآمدی این فرایند تنها 30 درصد است. این مسیر انرژی مورد نیاز برای ورزش‌های شدید برای حدود 60 تا 120 ثانیه را فراهم می‌کند. مثال‌های این نوع ورزش دو سرعت و شنای سرعت می‌باشد. اگرچه این فرآیند انرژی بدن را در صورت ناکافی بودن اکسیژن محافظت می‌کند، اما نمی‌تواند به مدت طولانی ادامه یابد.
زمانی که ورزش با شدت بیشتر از توانایی بدن برای تامین اکسیژن و تبدیل اسید لاکتیک به سوخت ادامه یابد، اسید لاکتیک در خون تجمع یافته و pH را به قدری کاهش می‌دهد که با عمل آنزیماتیک تداخل کرده و منجر به خستگی می‌گردد. اسید لاکتیک به مرور از عضله خارج شده و به جریان خون منتقل می‌شود و در عضله، کبد و مغز به انرژی تبدیل می‌گردد و یا به گلیکوژن تبدیل مي‌شود. تبدیل شدن به گلیکوژن در کبد و تا حدودی در عضلات به خصوص در ورزشکاران ورزیده صورت می‌گیرد. به هرحال، مقدار ATP تولیدی از طریق گلیکولیز در مقایسه با مسیر هوازی کمتر است. ماده اوليه این واکنش فقط گلوکز خون یا گلیکوژن ذخیره شده در عضله (و به مقدار محدودتر، گليكوژن کبدی) می‌باشد.
مسیر تأمین ATP برای فعالیت‌های بدنی بیشتر از 8 ثانیه، روش گلیکولیز بی‌هوازی است. در این مسیر، انرژی گلوکز بدون حضور اکسیژن آزاد می‌شود. اسید لاکتیک محصول نهایی گلیکولیز بی‌هوازی است و بدون تولید اسید لاکتیک، گلیکولیز متوقف می‌شود. کوآنزیمی به نام نیکوتینیک اسید دهیدروژناز (NAD) که با حضور ويتامينی بنام اسيد نيکوتينيک ساخته می‌شود، برای این مسیر لازم است. در صورت محدود بودن NAD مسیر گلیکولیز قادر به تولید انرژی به طور مداوم نخواهد بود. با تبدیل اسید پیرویک به اسید لاکتیک، NAD برای مشارکت در سنتز بیشتر ATP آزاد می‌شود. میزان ATP تولیدی در این مسیر زیاد نيست و کارآمدی این فرایند تنها 30 درصد است. این مسیر انرژی مورد نیاز برای ورزش‌های شدید برای حدود 60 تا 120 ثانیه را فراهم می‌کند. مثال‌های این نوع ورزش دو سرعت و شنای سرعت می‌باشد. اگرچه این فرآیند انرژی بدن را در صورت ناکافی بودن اکسیژن محافظت می‌کند، اما نمی‌تواند به مدت طولانی ادامه یابد.
زمانی که ورزش با شدت بیشتر از توانایی بدن برای تامین اکسیژن و تبدیل اسید لاکتیک به سوخت ادامه یابد، اسید لاکتیک در خون تجمع یافته و pH را به قدری کاهش می‌دهد که با عمل آنزیماتیک تداخل کرده و منجر به خستگی می‌گردد. اسید لاکتیک به مرور از عضله خارج شده و به جریان خون منتقل می‌شود و در عضله، کبد و مغز به انرژی تبدیل می‌گردد و یا به گلیکوژن تبدیل مي‌شود. تبدیل شدن به گلیکوژن در کبد و تا حدودی در عضلات به خصوص در ورزشکاران ورزیده صورت می‌گیرد. به هرحال، مقدار ATP تولیدی از طریق گلیکولیز در مقایسه با مسیر هوازی کمتر است. ماده اوليه این واکنش فقط گلوکز خون یا گلیکوژن ذخیره شده در عضله (و به مقدار محدودتر، گليكوژن کبدی) می‌باشد.
مسیر هوازی
تولید ATP در مقادیر کافی برای فعالیت‌های عضلانی بیشتر از 90 تا 120 ثانیه نیازمند اکسیژن است. اگر اکسیژن کافی جهت ترکیب شدن با هیدروژن در زنجیره انتقال الکترون وجود نداشته باشد، تولید ATP متوقف می‌شود و لذا، اکسیژن حاصل از تنفس اهمیت حیاتی دارد. در مسیر هوازی گلوکز با کفایت بیشتری شکسته می‌شود و 18 تا 19 برابر بیشتر ATP تولید می‌کند. در حضور اکسیژن پیروات به استیل کوآنزیمCoA) A) تبدیل می‌گردد که وارد میتوکندری می‌شود.
در میتوکندری استیل کوآنزیم A وارد سیکل کربس می‌شود و به ازای هر مولکول گلوکز بين 36 تا 38 ملکول ATP تولید می‌کند. در ابتدای ورزش و با افزایش شدت ورزش توانایی سیستم قلبی - عروقی برای فراهم کردن اکسیژن کافی به عنوان یکی از فاکتورهای محدود کننده می‌باشد که این مسأله تا حد زیادی به وضعیت و شرایط بستگی دارد. مسیر هوازی علاوه بر کربوهيدرات، قادر به تولید ATP توسط متابولیزه نمودن چربی‌ها و پروتئین‌ها نيز می‌باشد. مقدار زیادی استیل CoA به وسیله B- اکسیداسیون اسید‌های چرب تولید می‌شود. استیل CoAهای تولیدی وارد سیکل کربس شده و مقدار زیادی ATP تولید می‌کند. پروتئین‌ها ممکن است به استیل CoA و یا یکی از واسطه‌های سیکل کربس کاتابولیزه شوند و یا اینکه ممکن است مستقیماً به یکی از منابع تولید ATP اکسید شوند.
استمرار انرژیتولید ATP در مقادیر کافی برای فعالیت‌های عضلانی بیشتر از 90 تا 120 ثانیه نیازمند اکسیژن است. اگر اکسیژن کافی جهت ترکیب شدن با هیدروژن در زنجیره انتقال الکترون وجود نداشته باشد، تولید ATP متوقف می‌شود و لذا، اکسیژن حاصل از تنفس اهمیت حیاتی دارد. در مسیر هوازی گلوکز با کفایت بیشتری شکسته می‌شود و 18 تا 19 برابر بیشتر ATP تولید می‌کند. در حضور اکسیژن پیروات به استیل کوآنزیمCoA) A) تبدیل می‌گردد که وارد میتوکندری می‌شود.
در میتوکندری استیل کوآنزیم A وارد سیکل کربس می‌شود و به ازای هر مولکول گلوکز بين 36 تا 38 ملکول ATP تولید می‌کند. در ابتدای ورزش و با افزایش شدت ورزش توانایی سیستم قلبی - عروقی برای فراهم کردن اکسیژن کافی به عنوان یکی از فاکتورهای محدود کننده می‌باشد که این مسأله تا حد زیادی به وضعیت و شرایط بستگی دارد. مسیر هوازی علاوه بر کربوهيدرات، قادر به تولید ATP توسط متابولیزه نمودن چربی‌ها و پروتئین‌ها نيز می‌باشد. مقدار زیادی استیل CoA به وسیله B- اکسیداسیون اسید‌های چرب تولید می‌شود. استیل CoAهای تولیدی وارد سیکل کربس شده و مقدار زیادی ATP تولید می‌کند. پروتئین‌ها ممکن است به استیل CoA و یا یکی از واسطه‌های سیکل کربس کاتابولیزه شوند و یا اینکه ممکن است مستقیماً به یکی از منابع تولید ATP اکسید شوند.
فرد ورزشکار می‌تواند از یک یا چند مسیر انرژی مورد نیاز خود را تامین کند. او در شروع فعالیت بدنی، ATP را به شکل غیرهوازی تولید می‌کند. در صورت ادامه ورزش، سیستم اسید لاکتیک ATP مورد نیازش را تولید می‌کند. اگر فرد باز هم به ورزش ادامه دهد و ورزش با شدت متوسط با مدت طولانی تری ادامه یابد، مسیر هوازی مسیر غالب تأمین سوخت خواهد بود. در واقع مسیر غیر هوازی بیشتر برای توليد انرژی در ورزش‌های کوتاه مدت و شدید از قبیل دویدن، شنای 200 متر یا حرکات قوی و شدید مثل بسکتبال یا فوتبال مي‌باشد.
تولید ATP برای ورزش مستمر بوده و وابسته به در دسترس بودن اکسیژن می‌باشد. فاکتورهای دیگر مؤثر بر توانایی استفاده از اکسیژن و مسیرهای تولید انرژی، ظرفیت و مدت ورزش‌های شدید می‌باشند. این دو عامل با هم رابطه عکس دارند. برای مثال یک ورزشکار حرکات سریع و پر قدرت را نمی‌تواند به مدت طولانی انجام دهد. برای انجام ورزش‌های طولانی ورزشکار باید شدت آن را کاهش دهد.
مسیر بی‌هوازی به دلیل کاهش اکسیژن در دسترس و تجمع اسید لاکتیک قادر به تحمل و حفظ شدت اولیه فعالیت بدنی با گذشت زمان نیست. با افزایش مدت زمان فعالیت بدنی، نیرو کاهش می‌یابد. سهم مواد مغذی انرژی زا نیز باید مد نظر قرار گیرد. با طولانی شدن زمان ورزش سهم چربی‌ها به عنوان منبع انرژی بیشتر می‌شود. عکس این مطلب برای ورزش‌های شدید صادق است. با افزایش شدت ورزش، بدن به کربوهيدرات به عنوان منبع سوخت هرچه بيشتر متکی می‌گردد.
منبع: دنیای تغذیه ش ۱۲۵
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر