يستخدم جسم الإنسان الطاقة من الغذاء إلى حركة الوقود ووظائف الجسم الأساسية ، لكن خلايا الجسم لا تحصل على الطاقة مباشرة من الطعام. بعد هضم الطعام ، تتحلل الكربوهيدرات والبروتين والدهون إلى مركبات بسيطة - الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية - التي يتم امتصاصها في الدم ونقلها إلى خلايا مختلفة في جميع أنحاء الجسم. داخل هذه الخلايا ، ومن مصادر الطاقة هذه ، يتم تشكيل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) لتوفير الوقود. يستخدم الجسم 3 أنظمة مختلفة لتزويد الخلايا بالـ ATP الضروري لتلبية احتياجات الطاقة. تستخدم معظم أنشطة الجسم سلسلة متصلة من جميع أنظمة الطاقة الثلاثة ، تعمل معًا لضمان توفير مستمر للطاقة.
نظام ATP-PC
يحتاج الجسم إلى تزويد مستمر من ATP للطاقة - سواء كانت الطاقة مطلوبة لرفع الأثقال أو المشي أو التفكير أو حتى الرسائل النصية. إنها أيضًا وحدة الطاقة التي تغذي عملية الأيض ، أو التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تدعم الحياة وتحافظ عليها. للحركة القصيرة والمكثفة التي تدوم أقل من 10 ثوان ، يستخدم الجسم بشكل أساسي ATP-PC ، أو نظام فوسفات الكرياتين. هذا النظام هو اللاهوائي ، مما يعني أنه لا يستخدم الأكسجين. يستخدم نظام ATP-PC كمية صغيرة نسبيا من ATP المخزنة بالفعل في العضلات لمصدر الطاقة الحالي. عندما يتم استنفاد إمدادات الجسم من ATP ، والذي يحدث في غضون ثوان ، يتم تشكيل ATP إضافية من انهيار فسفوكرياتين (PC) - مركب الطاقة الموجودة في العضلات.
نظام حمض اللاكتيك
نظام حامض اللاكتيك ، المعروف أيضا باسم نظام التحلل اللاهوائي ، ينتج طاقة من الجليكوجين العضلي - شكل تخزين الجلوكوز. يمكن أن يحدث التحلل الجلدي ، أو انهيار الجليكوجين إلى جلوكوز ، في وجود أو عدم وجود الأكسجين. عندما يتوافر نقص في الأكسجين ، فإن سلسلة التفاعلات التي تحول الجلوكوز إلى ATP تتسبب في إنتاج حمض اللاكتيك - في الجهود المبذولة لصنع المزيد من ATP. يغذي نظام حامض اللاكتيك فترات قصيرة نسبيا - بضع دقائق - من النشاط العضلي عالي الكثافة ، ولكن تراكم حامض اللبنيك يمكن أن يسبب التعب وحرقان في العضلات.
نظام الأيروبيك
نظام الطاقة الأكثر تعقيدا هو نظام الطاقة الهوائية أو الأكسجين ، والذي يوفر معظم ATP في الجسم. هذا النظام ينتج ATP حيث يتم تحرير الطاقة من انهيار العناصر الغذائية مثل الجلوكوز والأحماض الدهنية. في وجود الأكسجين ، يمكن تشكيل ATP من خلال التحلل. يشمل هذا النظام أيضاً دورة كريبس أو حمض ترايكاربوكسيلي - سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تولد الطاقة في الميتوكوندريا - محطة الطاقة داخل خلايا الجسم. إن تعقيد هذا النظام ، إلى جانب حقيقة أنه يعتمد بشكل كبير على نظام الدورة الدموية لتزويد الأكسجين ، يجعله أبطأ في العمل مقارنة مع أنظمة ATP-PC أو حمض اللاكتيك. يوفر النظام الهوائي الطاقة لحركة الجسم التي تدوم أكثر من بضع دقائق ، مثل فترات طويلة من العمل أو أنشطة التحمل. هذا النظام هو أيضا الطريق الذي يوفر ATP لتغذية معظم احتياجات الجسم من الطاقة التي لا تتعلق بالنشاط البدني ، مثل بناء وإصلاح أنسجة الجسم ، وهضم الطعام ، والسيطرة على درجة حرارة الجسم والشعر المتنامي.
ضع كل شيء معا
تعمل ثلاثة أنظمة للطاقة في الجسم لتوفير الطاقة. في حين أن هذه الأنظمة معروفة جيدًا لدورها في تأجيج الأداء الرياضي ، إلا أن ATP ضروري لكل احتياجات الطاقة في الجسم - بما في ذلك جميع عمليات الجسم التلقائية للنمو والتطوير والحفاظ على وظائف الجسم الحيوية. أنظمة الطاقة هذه لا تعمل بشكل مستقل ولا تعمل في عزلة. بدلا من ذلك ، تعمل جميع الأنظمة في جميع الأوقات ، ولكن قد يسود بعضها على أساس أنشطة الجسم ، بما في ذلك نوع وشدة ومدة النشاط البدني وكذلك مستوى اللياقة البدنية للشخص.
مراجعة من قبل: كاي بيك ، MPH ، RD
