Feeding special categories Energy Exchange Systems أنظمة صرف الطاقة

أنظمة صرف الطاقة Feeding special categories Energy Exchange Systems 

للحصول على أفضل النتائج عند القيام باي نشاط رياضي، يجب توفر القدرات الفيزيولوجية الخاصة واللازمة، ومنها توفير الطاقة اللازمة لعمل العضلات، إذ أن أداء العضلات أو مقدرتها على العمل يعتمد بشكل رئيسي على شكل الطاقة ومدى توفر مصادرها، وتستخدم العضلة مصادر متنوعة للطاقة وتنتج جزءا منها كما أن نوع النشاط يحدد شكل الطاقة اللازمة وكميتها، فالطاقة اللازمة للرجل "السباق القصير" sprint، أي للعدو بأقصى سرعة في سباق قصير المسافة، تختلف عن تلك اللازمة لسباق الماراتون، أي عدو مسافات طويلة أو أنشطة الجلد. وفهمنا لأنظمة صرف الطاقة يساعد على تفادي الإرهاق أثناء التمرين، وعلى توفير شكل الطاقة المرغوب عن طريق تناول وجبات مناسبة.

يخزن الجسم الطاقة بأشكال مختلفة مثل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات "ATP"، وفوسفات الكرياتين "CP"، وغليكوجين glycogen العضلات، والدهن المخزون في النسيج الدهني. وتستخدم الطاقة في انقباض العضلات وحركتها من خلال تفاعلات بيوكيميائية في العضلات يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنظمة رئيسية هي: نظام CP-ATP، نظام حمض اللاكتيك، نظام الأكسجين أو النظام الهوائي.

نظام CP-ATP

ويعرف هذا النظام أيضا بنظام مولد الفوسفور phosphagen system. وكما نعلم فإن الأدينوزين ثلاثي الفوسفات هو مصدر الطاقة الجاهز والسريع لانقباض العضلات، وهو مركب غني بالطاقة التي تتحرر لتحل الروابط الفوسفورية، ويخزن في العضلات، ولكن مخزون الجسم من هذا المركب محدود جدًّا ويجب تعويضه بسرعة إذا استمرعمل العضلات. وفوسفات الكرياتين هي أيضا مركب غني بالطاقة ويخزن في الخلايا العضلية ويستخدم كمصدر سريع لإنتاج ATP، فعند نزع مجموعة الفوسفات منه تنتج طاقة تستخدم في تركيب ATP. وينتج جزء واحد من ATP عند تحلل جزيء واحد من CP في تفاعل مزدوج coupled reaction على النحو التالي:

فوسفات الكرياتين - فوسفور عضوي +_ كرياتين+ طاقة

طاقة + فوسفور عضوي + أدينوزين ثنائي الفوسفات ------ أدينوزين ثلاثي الفوسفات

ومخزون العضلات من هذين المركبين، أي الأدينوزين ثلاثي الفوسفات وفوسفات الكرياتين ضئيل، ويقدر بنحو 0.3 جزئي عند الإناث و 0.6 عند الذكور. وهذا يعني أن الطاقة التي يمكن الحصول عليها من هذا النظام محدودة جدًّا وتكفي لبضع ثوان فقط. فمثلا عند عدو مائة متر يحتمل نفاد مخزون الجسم من هذين المركبين بنهاية النشاط. إلا أن أهمية هذا النشاط تكمن في سرعة أو جهوزية توفير الطاقة وليس في كميتها. وهذا ضروري لأنواع الرياضة التي تتطلب بضع ثوان لإنهائها مثل الرجل والفقر. وبما أن مولدات الفوسفور سريعة النفاد، فيجب أن يكون هناك بديل، وفي هذه الحالة يأتي دور مصادر الطاقة الأخرى.

نظام حمض الكلاكتيك:

لا يستخدم هذا النظام مباشرة كمصدر لطاقة انقباض العضلات، ولكنه سريع في تعويض ATP، إذا دعت الحاجة. ويعرف هذا النظام بالتحلل السكري اللاهوائي Anaerobic glycolysis وفي هذا النظام يتحلل غليكوجين glycogen العضلات لا هوائيا وينتج عن ذلك Atp بشكل سريع، ولكن ينتج حمض اللاكتيك وهذا النظام ضروري للتمارين التي يجب أن تنفذ خلال مدة أقصاها دقيقة إلى ثلاثة دقائق، وهو النظام الرئيسي الذي يعتمد عليه في عدو مسافة 400- 800 متر وفي الدورة الأخيرة last kick من سباق 1500 متر وغيرهما. ومن مساؤي هذا النظام أنه يتوفر كمية قليلة من ATp إذ ينتج 3 جزيئات ATp من تحليل 180 غرام غليكوجين لا هوائي مقابل 39 جزئيا من التحلل الهوائي لنفس الكمية، هذا بالإضافة إلى تراكم حمض اللاكتيك في الدم والعضلات، وإذا زادت كمية هذا الحمض في الجسم نتج عنه إرهاق عضلي مبكر ومؤقت.

نظام الأكجسين "النظام الهوائي":

وهذا النظام كنظام حمض اللاكتيك لا يستخدم مباشرة كمصدر لطاقة انقباض العضلات، ولكنه يوفر كميات كبيرة من الأدينوزين ثلاثي الفوسفات "ATP" من مصادر الطاقة الأخرى. فبوجود الأكسجين يتحلل 180 جزئيا من ATP وتتم هذه التفاعلات في متقدرات mitochondria الخلايا العضلية، ولا ينتج عن هذا التحلل أية مركبات تسبب الإرهاق، فثاني أكسيد الكربون يطرح خارج الجسم بعملية الزفير، بينما الماء الناتج يعتبر ضروريا للخلايا. كما أن هذا النظام لا يتطلب نوعا معينا من الأغذية لأنه لا يقتصر فقط على الغليكوجين glycogen، بل يمكن الاستفادة من الدهون والبروتينات التي تدخل دورة كربس "حمض الليمون" من نقاط عديدة وبمعنى آخر فإن مصادر ATP متعددة وتشمل غليكوجين العضلات والكبد وسكر الدم والغليسريدات الثلاثية الموجودة في العضلات والحموض الدهنية الحرة والغليسريدات الثلاثية الموجودة في الدم والغليسريدات الثلاثية الموجودة في العضلات والحموض الدهنية الحرة والغليسريدات الثلاثية الموجودة في الدم والغليسريدات الثلاثية الموجودة في النسيج الشحمي، إضافة إلى بروتين الجسم. وتدخل هذه المواد إلى الخلايا على شكل غلوكوز وحموض دهنية حرة وحموض أمينية، من خلال سلاسل معقدة من التفاعلات البيوكيميائية بوجود الأكسجين. ويبين الشكل 2 مصادر الطاقة في الأنظمة الثلاثة.

والنظام الأكسجيني ضروري للأنشطة طويلة الأمد أي رياضة الجلد endurance، فعلى سبيل المثال يتطلب سباق الماراتون، الذي يتطلب قطع مسافة 42 كيلو مترا، حوالي 150 جزئيا من ATP خلال فترة سباق مدتها ساعتين ونصف، ويمكن إنتاج هذه الكمية من النظام الهوائي بوجود كميات كافية من الغليكوجين والدهون والأكسجين، وهو لا يؤدي إلى إرهاق مبكر. ويبين الجدول 1 ملخصا لأهم خصائص الأنظمة الثلاثة سالفة الذكر.

الجدول 1- أهم خصائص أنظمة صرف الطاقة في الرياضة

ويبين الجدول 2 مساهمة أنظمة صرف الطاقة في الأنشطة الرياضية حسب مدة التمرين

الجدول 2 - مساهمة أنظمة صرف الطاقة حسب مدة التمرين

الشكل 2- مخطط أنظمة الطاقة

وكما هو ملاحظ من الجدول السابق فإن جهدا لمدة دقيتين كحد أقصى يتطلب 50% من العمليات الهوائية.

يتضح مما تقدم أن مصدر الطاقة المستعمل في التمرين يعتمد على شدته ومدته ومستوى تدريب الرياضي. فإن كانت شدة التمرين منخفضة، أي يتطلب أقل من 60 % من السعة الهوائية، تكون الحموض الدهنية التي تتحلل إلى الخلات النشطة "أستيل التميم A" هي المصدر الرئيسي للطاقة. وكلما زادت شدة التمرين أو سرعة النبض تزداد مساهمة الكربوهيدرات كمصدر للطاقة، وعند سعة هوائية قصوى بنسبة 85-90% تصبح الكربوهيدرات المصدر الرئيسي للطاقة وتكون مدة التمرين محدودة.

الكتاب: الغذاء والتغذية و عدد الأجزاء: 1 و الناشر: أكاديميا

المؤلف: عبد الرحمن عبيد عوض مصيقر

المصدر : المكتبة الشاملة

The text below is a translation from google translate where it is possible to have many errors, please do not use this translation as a reference, and take a reference from the Arabic text above. thanks.

Feeding special categoriesEnergy Exchange Systems:

In order to achieve the best results when performing any sports activity, the necessary physiological abilities are necessary, including the energy needed to work the muscles. The performance of the muscles or their ability to work depends mainly on the form of energy and the availability of their sources. The muscle uses various sources of energy and produces part of it The type of activity determines the form and amount of energy needed. The energy needed for a sprint, ie, the enemy at full speed in a short-distance race, is different from that required for the marathon, ie long-distance sprint or skin activities. Our understanding of energy exchange systems helps to avoid fatigue during exercise, and to provide the form of energy desired by eating appropriate meals.

The body stores energy in various forms such as ATP, CP, glycogen, glycogen, and fat stored in the fatty tissue. Energy is used in muscle contraction and movement through muscle biochemical reactions that can be classified into three main systems: CP-ATP, lactic acid, oxygen or air.

CP-ATP system

This system is also known as the phosphagen system. As

We know that adenosine triphosphate is the fast and fast source of muscle contraction, a compound rich in energy that is released to dissolve phosphoric bonds and stored in muscles, but the body stock of this compound is very limited and should be compensated quickly if the muscles continue. Creatine phosphate is also a powerful compound, stored in muscle cells and used as a rapid source of ATP production. When the phosphate group is removed, it produces energy used in ATP synthesis. One part of ATP is produced when one molecule of CP is dissolved in a double reaction as follows:

Creatine Phosphate - Organic Phosphorus + Creatine _ Energy +

Energy + organic phosphorus + adenosine diphosphate ------ adenosine triphosphate

The muscle stock of these two compounds, namely triglycerine adenosine phosphate and creatine phosphate, is estimated at 0.3 in females and 0.6 in males. This means that the power that can be obtained from this system is very limited and sufficient for only a few seconds. For example, at a 100 meter enemy, the body stock of these two compounds may be depleted by the end of the activity. However, the importance of this activity lies in the speed or availability of energy saving and not in quantity. This is essential for sports that require a few seconds to end like men and poverty. Since phosphorus generators are rapidly depleting, there must be an alternative, in which case the role of other sources of energy comes.

Calcical Acid System:

This system is not used directly as a source of muscle contraction strength, but it is fast in ATP compensation, if needed. This system is known as anaerobic glycolysis. In this system, glycogen decomposes the muscles of an anaerobic system. This results in rapid atp, but produces lactic acid. This system is essential for exercises that must be performed within a maximum of one to three minutes, In an enemy distance of 400-800 meters and in the last kick kick cycle of 1500 meters and others. One of the disadvantages of this system is that a small amount of ATP is available, as 3 ATP particles produce an analysis of 180 g of anti-glycogen versus 39% of the atmospheric decomposition of the same quantity,

To the accumulation of lactic acid in blood and muscle, and if the amount of this acid in the body resulted in early and temporary muscle fatigue.

Oxygen system "Antenna System":

This system, such as lactic acid, is not directly used as a source of muscle contraction energy, but it provides large amounts of ATP from other sources of energy. With oxygen partially dissolved in ATP, these reactions occur in the mitochondria of the muscle cells. This degradation does not result in any compounds that cause fatigue. Carbon dioxide is released outside the body by exhalation, while the resulting water is necessary for the cells. The system does not require a particular type of food because it is not limited to glycogen. It can also benefit from fats and proteins that enter the "citric acid" cycle of many points. In other words, multiple ATP sources include muscle glycogen, liver, blood sugar and triglycerides Muscle, free fatty acids, triglycerides in the blood, triglyceride triglycerides, free fatty acids, triglycerides in the blood and triglycerides found in lipid tissue, as well as body protein. These substances enter the cells in the form of glucose, free fatty acids and amino acids, through complex chains of biochemical reactions with oxygen. Figure 2 shows energy sources in the three systems.

For example, the marathon, which requires a distance of 42 kilometers, requires about 150 part of the ATP during a two and a half hour race. This amount of the air system can be produced with sufficient quantities of glycogen Fat and oxygen, which does not lead to early fatigue. Table 1 provides a summary of the main characteristics of the above three systems.

Table 1 - The most important characteristics of energy exchange systems in sport

Table 2 shows the contribution of energy exchange systems in sports activities by duration of exercise

Table 2 - Contribution of energy exchange systems by duration of exercise

Figure 2 - Energy systems diagram

As noted in the previous table, a maximum two-minute effort requires 50% of air operations.

It is clear from the foregoing that the energy source used in the exercise depends on the intensity, duration and level of training the athlete. If the intensity of the exercise is low, ie requires less than 60% of the aerobic capacity, fatty acids will be decomposed

Related Post:

Share this post