بيولوجيا الرياضة PDF
Document Details
Uploaded by BetterKnownDiscernment6434
جامعة الزقازيق، كلية التربية الرياضية للبنات
أ.د /رانيا محمد غريب,أ.د /جيهان يسري أيوب
Tags
Related
Summary
This textbook covers sports biology, focusing on body composition, energy sources, and the body's physiological responses during physical activity. The contents include the structure of the human body, energy sources, and the body's response to various activities, such as training in high altitudes.
Full Transcript
جامعــة الزقازيــق كلية التربية الرياضية للبنات قسـم العلــوم الصحيـة بيولوجيا الرياضة إعـداد أ.د /رانيا محمد غريب أ.د /جيهان يسري أيوب بيولوجيا الرياضة...
جامعــة الزقازيــق كلية التربية الرياضية للبنات قسـم العلــوم الصحيـة بيولوجيا الرياضة إعـداد أ.د /رانيا محمد غريب أ.د /جيهان يسري أيوب بيولوجيا الرياضة -2- بيولوجيا الرياضة -3- بيولوجيا الرياضة -4- بيولوجيا الرياضة رسالة قسم العلوم الصحية تتحدد رسالة قسم العلوم الصحية فى إعداد خريجات متميزات فى علوم الصحة الرياضية وقادرات على تقديم خدمات تعليمية وبحثية وأنشطة تربوية هادفة لمقابلة إحتياجات سوق العمل لتحقيق كسب رضا المستفيدين على المستويين المحلى واإلقليمى وتأصيل االهتمام بالمشاركة المجتمعية. أساليب تقييم الطالبة : أ.االمتحانات: .1األول :يعقد امتحان فى نهاية كل باب ويخصص له .%40 .2الثانى :يحدد ميعاده من قبل الجامعة ويخصص له %60من الدرجة النهائية للمقرر. ب.الحضور والغياب ستطبق أنظمة الجامعة وقوانينها على كل من يتغيب والغياب عن امتحان ال يعاد إال بعذر تقره أنظمة الجامعة وقوانينها. -5- بيولوجيا الرياضة المحتويــــات الصفحة الموضـــــــوع 7 المقدمة 10 الفصل األول :ماهية بناء الجسم و تكوينه 24 الفصل الثانى :مصادر الطاقة الحيوية 41 الفصل الثالث :استعادة مصادر الطاقة 55 الفصل الرابع :فسيولوجيا الجسم أثناء النشاط الرياضي 75 الفصل الخامس :الكتات الدم والنشاط الرياضي 89 الفصل السادس :استجابة الهرمونات للجهد البدني 115 الفصل السابع :العمر الزمني والعمر البيولوجي 127 الفصل الثامن :التدريب في المرتفعات واألجواء المختلفة 140 الفصل التاسع :التنظيم الحراري والنشاط الرياضي 161 الفصل العاشر :تأثير التدريب الرياضى على أعضاء وأجهزة جسم األنسان 170 قائمة المراجع -6- بيولوجيا الرياضة المقدمــــة : تهتم العلوم البيولوجية بدراسة مظاهر الحياة فى الكائن الحي ،وذلك ألن شكل ووظيفة الجسم وأجزائه المختلفة عبارة عن وحدة واحدة متكاملة ،ولذلك ال يمكن دراسته كأجزاء مستقلة عن بعضها البعض. ويؤدى التدريب إلى تغيرات فسيولوجية داخل الخلية العضلية إلطالق الطاقة الالزمة لألداء الرياضي ،نتيجة زيادة نشاط مواد الطاقة التى تشترك فى عمليات التمثيل الغذائى. ويتوقف تقدم المستوى البدنى والرياضى للفرد على مدى إيجابية التغيرات الكيمائية بما يحقق التكيف ألجهزة وأعضاء الجسم لكى تواجه الجهد والتعب الناتج عن التدريب البدنى. وترتبط عمليات التمثيل الغذائى والعمليات الحيوية المختلفة التى تتم فى الخاليا إرتباطاً وثيقاً بعمليات التمثيل الحيوى للطاقة ،حيث تشير إلى حالة إتزان العمليات الكيمائية فتتكون مركبات بسيطة من مركبات أخرى أكثر تعقيداً ،ثم يصحب ذلك إنتاج طاقة يمكن للفرد استخدامها فى نشاطه اليومي ،وكذلك عند ممارسة التدريبات البدنية المختلفة. من أجل ذلك تم اختيار موضوعات هذا الكتاب بعناية لتتمشى مع احتياجات الطالب فى كليات التربية الرياضية ،حيث أشتمل الكتاب على بناء الجسم و تكوينه وعمليات التمثيل الحيوى للمواد الكربوهيدراتية والدهنية والبروتينية بعد هضمها وامتصاصها وكيف تتم االستفادة منها أثناء التدريبات البدنية. واشتمل الكتاب أيضاً على موضوعات الطاقة فى عمليات التمثيل الحيوى وكذلك التمثيل الهوائى والالهوائى للطاقة والتنظيم الحرارى فى النشاط الرياضى والتدريب في المرتفعات واألجواءالمختلفة ومستوى الكتات الدم كمؤشر لتقنين أحمال -7- بيولوجيا الرياضة التدريب وفسيولوجية الجسم اثناء النشاط الرياضى وغيرها من الموضوعات الحيوية التى تهم الطالب فى مجال العلوم البيولوجية وعلوم التربية الرياضية. الهدف من دراسة بيولوجيا الرياضة : يهتم بيولوجيا الرياضة بدراسة كيف يؤدى التدريب الرياضى إلى إحداث تغيرات بنائية ووظيفية فى الجسم البشرى وكيفية تغير وظائف وتركيبات الجسم تحت تأثير التدريب لمرة واحدة أو االستمرار في التدريب لمرات عديدة وسندرس هنا كفكرة عامة. .1ماهية بناء الجسم و تكوينه. .2الطاقة ومصادرها واالقتصاد في معدل االستهالك. .3كيفية استخدام الجسم لنظم إنتاج الطاقة. .4فسيولوجية الجسم اثناء ممارسة النشاط الرياضى. .5كيفية تقنين احمال التدريب عن طريق الكتات الدم. .6الهرمونات والنشاط الرياضى. .7العمر الزمنى والعمر البيولوجى. .8أهمية التدريب فى المرتفعات. .9التنظيم الحرارى أثناء ممارسة النشاط الرياضى. .10تأثير التدريب الرياضى على أعضاء وأجهزة جسم األنسان. -8- بيولوجيا الرياضة أهـداف الفصـل األول بعد االنتهاء من دراسة الفصل األول ينبغي أن تكون الطالبة قادرة على اآلتى: .1تحديد ماهية بناء الجسم و تركيبه. .2التعرف على كيفية التقدير الكمى لنمط الجسم. .3تذكر نماذج تركيب الجسم .4التعرف على أماكن وجود الدهون األساسية و الدهون المخزونة. -9- بيولوجيا الرياضة الفصل األول ماهية بناء الجسم و تركيبه مقدمة In Troduction : لكل نشاط رياضى متطلبات جسمانية خاصة يلزم توافرها إلحراز الميداليات والبطوالت فى هذا النشاط،وأن الحجم ،Sizeوالشكل ،Shapeوالبناء ،Build و التركيب Compositionلجسم الشخص الرياضى تمثل العوامل الحاسمة لإلنجاز و التفوق الرياضى ،أى أن الرياضى محدد بما ورثه من أبويه . و حيث إن الرياضى محدد بما ورثه من أبويه ،فإنه ال يمكن صناعة البطل الرياضى من أى جسم مهما يكن ،و لذلك ال يمكن إعداد بطل فى العدو مثال من شخص سميك المقعدة ،و الشخص السمين لن يكون فى يوم ما بطال فى سباقات الجرى أو الوثب،كما أن الشخص النحيف ال يمكن أن يحقق الفوز فى إحدى مسابقات الرمى فى ألعاب القوى. إن المدربون يعرفون هذه الحقائق جيدا ،لذلك أول أهتماماتهم هو البحث عن الخامات الرياضية المبشرة بالنجاح و التفوق الرياضى ،و أدواتهم فى هذه العملية هى المواصفات الجسمية المناسبة لنوع النشاط الرياضى ،وذلك مع إضافة التدريب البدنى المبنى على أسس علمية سليمة ،و التغذية و الرعاية الصحية و االجتماعية و النفسية ،و الرغبة و الميل و الدافع من الفرد الرياضى نفسه. فى هذا الفصل سوف نتعرض لثالثة مجاالت مهمة هى بناء الجسم ،و جحم الجسم ،وتركيب الجسم،... - 10 - بيولوجيا الرياضة أوال – بناء الجسم Body build -1ماهية بناء الجسم : يشير مصطلح بناء الجسم Body buildإلى : -مورفولوجية الجسم . Body Morphology -أو شكل الجسم . Body Form -أو تركيب الجسم . Body Composition وقياس نمط الجسم Somatotypeهو أسلوب علمى مستخدم لوصف مورفولوجية الجسم Morphology of the bodyعلى أساس كمى. كل نظم دراسة نمط الجسم مبنية على أساس أن الجسم يضم ثالثة مكونات رئيسية هى : -السمنة . Fatness -العضلية . Muscularity -النحافة . Linearity ولكون الشخص له درجة ما على كل هذه المكونات فقد تم استنباط أسلوب لتقدير معدالتهم بحيث يعطى لكل فرد رتبة فى كل مكون من المكونات الرئيسية الثالثة ،و األسلوب األصلى Original Systemالذى توصل له شيلدون Sheldonاستخدم لتحقيق هذا الغرض معدالت مقياسية Rating Scaleمن 1إلى 7عالمات designateيحدد فى ضوئها و على أساس متزايد سيادة مكون على اآلخر نسبيا و على التوالى. - 11 - بيولوجيا الرياضة فمثال التقدير( ›*‹)2-7-2يمثل نمطا فيه سيادة نسبية لمكون العضلية مع تقدير متكافئ لمكونى السمنة و النحافة ،.فهو نمط عضلى متزن. -2التقدير الكمى لنمط الجسم : بناء على ذلك يتم تقويم كل مكون (نحيف ،عضلى ،سمين) فى ضوء مقياس النقاط السبعة 7- point scaleمن درجة واحدة إلى سبع درجات بحيث: -تمثل الدرجة ( )1الحد األدنى المطلق للمكون. -تمثل الدرجة ( )7أكبر قدر ممكن من المكون. فإذا كان تقدير النمط ( )7-1-1فهذا يعنى أعلى معدل للسمنة ،فى حين مكونى العضلية و النحافة فى أدنى قيمة لها ،فهذا هو النمط السمين المتطرف. وإذا كان تقدير النمط ( )1-7-1فهذا يعنى أعلى معدل للعضلية ،فى حين مكونى السمنة و النحافة فى أدنى قيمة لهما ،فهذا هوالنمط العضلى المتطرف. وإذا كان تقدير النمط ( )1-1-7فهذا يعنى أعلى معدل للنحافة ،فى حين مكونى العضلية والسمنة فى أدنى قيمة لهما ،فهذا هو النمط النحيف المتطرف. وهكذا يتفاوت األمر لقيم الدرجات المعطاة لكل من المكونات الثالثة االولية (سمين ،عضلى ،نحيف ) ،فمثال النمط ( ) 4-6-1يمثل نمطا عضليا سمينا ،و النمط ( )4-4-4يمثل نمطا له توزيع معتدل فى المكونات االولية الثالثة . ________________ ‹*› الرقم الذى على اليسار‹ ›2يمثل السمنة ،والرقم الذى فى المنتصف ‹›7 يمثل العضلية ،والرقم الذى على اليمين ‹ ›2يمثل النحافة. - 12 - بيولوجيا الرياضة ولتسمية النمط يكون فى ضوء المكون الغالب أوالمكونين الغالبين ،فمثال النمط ( )6-3-1يعتبر نمط (سمين -عضلى) ،والنمط ( )3-7-1نمط (عضلى -سمين) ،والنمط( )1-3-5نمط (نحيف-عضلى) وهكذا . ثانيا :حجم الجسم Body Size -1ماهية حجم الجسم يشير مصطلح حجم الجسم إلى الطول ، heightو الكتلة massأو الوزن weightللفرد. فمثال قصير shortوصغير smallأو طويل tallو كبير large ،و أهمية معرفة أن الفرد قصير أو طويل ، short or tallكبير أو صغير ، large or smallثقيل أو خفيف heavy or lightتتوقف تماما على نوع النشاط الرياضى الممارس أو مكان الالعب فى الملعب positionأو المسابقة eventالتى يمارسها. إن حجم الجسم متغير من شخص آلخر ذو حدين فى الرياضة ، فهو فى بعض االنشطة الرياضية يمثل الميزة الكبرى و العامل االول إلحراز التفوق الرياضى ،ومن أمثلة ذلك جميع مسابقات الرمى فى ألعاب القوة (جلة ،رمح ،قرص ،مطرقة) ،فى حين يعتبر الحجم الكبير للجسم أكبر معوقات األداء الحركى فى أنشطة رياضية أخرى مثل الجمباز و جرى المسافات فى ألعاب القوى و الباليه المائى. إن الالعب الذى طوله مائة متر و سبعون سنتيمتر يعتبر قصي ار نسبياكالعب كرة سلة محترف ،ونفس الالعب يعتبر طويال نسبيا كالعب جرى مسافات طويلة long-distance runnerفى مسابقات الميدان والمضمار. - 13 - بيولوجيا الرياضة وبالمثل الالعب الذى وزنه سبعون كيلو جرام يعتبر خفيفا كالعب مسابقات الرمى فى ألعاب القوى (جلة ،رمح ،قرص ،مطرقة) بينما يعتبر ثقيال نسبيا كالعب جمباز أو جرى المسافات القصيرة فى ألعاب القوي. مما سبق تتضح أهمية حجم الجسم Body Sizeفى المجال الرياضى ،فأهمية حجم الجسم نسبية وفقا لنوع الرياضة ،لمراكز اللعب ،أو نوع المسابقة فى نوع الرياضة الواحدة. -2الوزن Weight الوزن عنصر هام فى الحياة ،ويتضح ذلك من نتائج بعض الدراسات الطبية التى تشير إلى أن أى زيادة فى الوزن عن المعدل الطبيعى لمن تجاوز سن األربعين يؤدى إلى قصر العمر .فقد وجد أن حدوث زيادة فى الوزن بمقدار خمسة كيلو جرامات يقلل من العمر بمقدار ،%3و إذا ارتفعت الزيادة إلى 15كيلو جرام يقل العمر بنسبة.%8 و فى دراسة أخرى ثبت أن %80من المصابين بالسمنة يعانون من ارتفاع ضغط الدم ،وأن %60منهم مصابون بضيق فى شرايين القلب. والوزن عنصر هام فى النشاط الرياضى أيضا ،إذ يلعب دو ار هاما فى جميع االنشطة الرياضية تعتمد أساسا على الوزن ،مما دعا القائمين عليها إلى تصنيف متسابقيها تبعا ألوزانهم كالمصارعة و المالكمة و الجودو و رفع األثقال ،و هذا يعطى انعكاسا واضحا عن مدى تأثير الوزن فى نتائج و مستويات األرقام. وقد تكون زيادة الوزن مطلوبة فى بعض األنشطة الرياضية ،كما أنها قد تكون معوقة فى البعض اآلخر .فمثال زيادة الوزن قد تكون مطلوبة لالعب الجلة ،ولكنها معوقة لالعب الماراثون الذى يجرى 195،42كيلومتر ،إذ يمثل الوزن الزائد بالنسبة لالعب هذه المسابقة عبثا يرهقه طيلة فترة السباق. - 14 - بيولوجيا الرياضة -3الطول Height يعتبر الطول ذا أهمية كبرى فى العديد من األنشطة الرياضىية سواء كان الطول الكلى للجسم كما هو الحال فى كرة السلة و الكرة الطائرة ،أو طول بعض أطراف الجسم كطول الذراعين و طول الرجلين و أهمية ذلك لالعب الحواجز. كما أن تناسق طول األطراف مع بعضها البعض له أهمية بالغة فى أكتساب التوافقات العضلية العصبية فى معطم األنشطة الرياضية. وقد تقل أهمية طول القامة فى بعض األنشطة ،حيث يؤدى طول القامة المفرط إلى ضعف القدرة على األتزان ،وذلك لبعد مركز الثقل عن األرض . لذلك يعتبر األفراد قصيرو القامة أكثر قدرة على األتزان فى معظم األحوال من األفراد طوال القامة. ثالثا -تركيب الجسم Body composition يستخدم مصطلح تركيب الجسم لوصف نسب الدهون والعظام والعضالت حيز من الجسم أقل من النسيج في جسم اإلنسان ،وألن النسيج العضلي يأخذ ًا الدهني ،فإن تركيب الجسم إضافة إلى الوزن هما الفيصل في النحافة.فقد يبدو تماما عن بعضهما ن أن شخصين متساويين في الطول ووز الجسم مختلفان ً البعض ،وذلك ألنهما يختلفان في تركيب الجسم. لذلك فإن القياس الدقيق لتركيب الجسم لدى الفرد الرياضى يعطى معلومات ذات قيمة فى شأن تحديد الوزن المثالى الذى يستطيع الالعب عنده أن يصل إلى مايسمى بالفورمة الرياضية ،..و هذا أمر ضرورى فيما يتعلق بعمليات التكيف مع التدريب . - 15 - بيولوجيا الرياضة الوزن الكلى للفرد يتكون من: -وزن الدهن .Fat Weight -وزن ما هو خال من الشحم .Lean Weight ويعتبر وزن ما هو خال من الشحم مصطلح يتضمن كل أنسجة الجسم التى ليست شحما مثل العضالت ،muscleالعظام ،boneالجلد ،skinووزن األعضاء weight of the organs ونتيجة التدريب الرياضى و عمليات زيادة إنقاص الوزن فإن كتلة الشحم و العضالت هى التى تتغير بصفة أساسية ،ولذلك فإن أى تغيرفى الوزن الحالى من الشحوم هو انعكاس عام للتغير فى كتلة العضالت . نماذج تركيب الجسم: -1النموذج االول هو النموذج االول الكيميائى Chemical modelويتضمن: .Fat -الدهن .Protein -البروتين . Cho -الكربوهيدرات .Water -الماء .Mineral -االمالح المعدنية - 16 - بيولوجيا الرياضة النموذج الثانى هو النموذج التشريحى Anatomical modelو يتضمن : -النسيج الدهنى .Adipose tissue .Muscles -العضالت .Organs -االعضاء .Bone -العظام .Others -مكونات أخرى -2النموذج الثالث هو نموذج ثنائى التكوين 2-componentو يتضمن: .Fat -الدهن -كتلة الجسم بدون دهن .Fat-free mass -3النموذج الرابع هو نموذج ثنائى التكوين 2-componentو يتضمن: .Fat mass كتلة الدهن كتلة الجسم بدون دهن .Fat-free mass ويوضح النموذجان الثالث و الرابع الفرق بين مصطلحين هامين هما: -1كتلة الجسم بدون الدهن .Lean body mass .Fat- free mass -2الكتلة بدون الدهن االول هو مصطلح يتضمن الدهون الضرورية ،و هى كمية الدهن الضرورى الالزمة لبقاء اإلنسان حيا. الثانى فهو مصطلح يتضمن : - 17 - بيولوجيا الرياضة أ -كتلة الدهن .Fat mass ب -الكتلة الخالية من الدهن .Fat-free mass حيث أن كتلة الدهن تعنى :القيمة النسبية للدهن فى الجسم ،أى نسبة الدهون فى الجسم ،ويعبر عنه بالنسبة المئوية لدهن الجسم.أماالكتلة الخالية من الدهن تعنى:أنسجة الجسم الخالية من الدهن. الدهون االساسية والدهون المخزونة: تنقسم دهون الجسم إلى دهون أساسية Essential fatودهون مخزونة .Storage fat وتوجد الدهون االساسية فى النخاع العظمى و الرئتين و القلب و االمعاء و تصل إلى %3عند الرجال %12 ،عند النساء. أما الدهون المخزونة فتتراكم و تخزن فى االنسجة الدهنية فى الجسم Adipose tissuesحول بعض أجهزة الجسم و تحت الجلد .Subcutaneousحيث أن نصف الدهون المخزونة فى الجسم توجد تحت الجلد،وهى تعطى مؤش ار إلى نسبة الدهون الكلية فى الجسم و تتجمع فى مناطق معينة أشهرها خلف العضد ،و جانب الصدر، وتحت اللوح ،و البطن ،وفوق العظم الحرقفى ،ومنتصف الفخد ،و سمانة الساق. وتشير نتائج الدراسات إلى أن النسبة العامة لدهون الجسم %20-15 Total fat bodyعند الرجال %28-22 ،عند النساء، وتقل هذه النسبة عند الرياضيين لتصل فى المتوسط إلى %12 للرجال %18،للنساء. - 18 - بيولوجيا الرياضة جهاز قياس تركيب الجسم (نسبة الدهون): يمكن قياس تركيب الجسم (خصوصا نسبة الدهون في الجسم) بطرق ً شيوعا هي استخدام الفرجار المدفعي لقياس ً متعددة.وتعتبر الطريقة األكثر سماكة الدهن تحت الجلد في أماكن متعددة من الجسم.ويشمل هذا منطقة البطن ومنطقة تحت الكتف والذراعين والردفين والفخذين.بعد ذلك تستخدم هذه القياسات لتقدير إجمالي الدهون في الجسم بهامش خطأ 4نقاط في المائة تقر ًيبا. - 19 - بيولوجيا الرياضة أماكن قياس الدهون فى الجسم: فى دراسة أجريت لتقويم لياقة الجسم بداللة الدهن والطول والوزن استخدم جهاز ممسال الدهن Skin fold Caliperلقياس سمك طبقات الجلد من: -1منطقة السطح الخلفى للعضد للجنسين. -2منطقة أعلى بروز العظم الحرقفى لإلتاث. -3منطقة أسفل البطن لإلناث. -4منطقة الفخد من االمام لإلناث. -5منطقة أعلى الثدى للذكور. -6منطقة أسفل الثدى لإلناث و الذكور. -7منطقة أعلى البطن للذكور. -8منطقة الفخذ من االمام للذكور. - 20 - بيولوجيا الرياضة السؤال األول : ما هية كل من بناء الجسم ،حجم الجسم ،تركيب الجسم ؟ - 21 - بيولوجيا الرياضة السؤال الثانى : أذكرى نموذج من نماذج بناء الجسم ؟ - 22 - بيولوجيا الرياضة أهـداف الفصـل الثانى بعد االنتهاء من دراسة الفصل الثانى ينبغي أن تكون الطالبة قادرة على اآلتى: .1تحديد مصادر الطاقة الحيوية. .2التعرف على عملية التمثيل الغذائى. .3تذكر مصطلح السعر الحرارى ومقدرات السعرات الحرارية الخاصة بالرياضيين. .4التعرف على مصادر الطاقة أثناء النشاط الرياضى. - 23 - بيولوجيا الرياضة الفصل الثانى مصادر الطاقة الحيوية مقدمة In Troduction : يعتبر موضوع دراسة الطاقة الحيوية من الموضوعات الهامة فى الرياضة ،فالطاقة الحيوية فى جسم اإلنسان هى مصدر الحركة ،وهى مصدر االنقباض العضلى وهى مصدر األداء الرياضى بشتى أنواعه ،وال يمكن أن يحدث االنقباض العضلى المسئول عن الحركة أو عن تثبيت أوضاع الجسم بدون إنتاج طاقة ،وليست الطاقة المطلوبة لكل إنقباض عضلى أو لكل أداء رياضى متشابهة أو بشكل موحد ،فالطاقة الالزمة لإلنقباض العضلى السريع تختلف عن الطاقة االزمة لالنقباض العضلى المستمر لفترة طويلة ،حيث يشتمل الجسم على نظم مختلفة إلنتاج الطاقة السريعة أو الطاقة البطيئة تبعاً إلحتياجات العضلة وطبيعة األداء الرياضى ،ولذلك فإن تدريب نظم إنتاج الطاقة ورفع كفائتها يعنى رفع كفاءة الجسم فى إنتاج الطاقة ،أى رفع كفاءة الجسم فى األداء الرياضى ،ولذلك أصبحت برامج التدريب كلها تقوم على أسس تنمية نظم إنتاج الطاقة وأصبحت طرق التدريب الرياضى وأهدافه وإختبار مستوى الرياضى وتوجيهه ووصف الغذاء المناسب له والمحافظة على وزنه وتخطيط أحمال التدريب بما يتناسب مع فترات تعويض مصادر الطاقة ،كل هذه العمليات األساسية التى يقوم عليها التدريب الرياضى تقوم أساساً على الفهم التطبيقى لنظم إنتاج الطاقة وأصبح إنتاج الطاقة وتنميتها هما لغة التدريب الرياضى الحديث والمدخل المباشر لرفع مستوى األداء الرياضى دون إهدار للوقت والجهد الذى يبذل فى إتجاهات تدريبية أخرى بعيدة كل البعد عن نوعية األداء الرياضى التخصصى. - 24 - بيولوجيا الرياضة أنواع الطاقة : يصعب تعريف الطاقة بصفة عامة ،وذلك نظ اًر لكونها تتخذ أشكاالً مختلفة ومتنوعة ولها مظاهرها العديدة فهل هى الجهد المبذول أو الشغل أو القوة أو الحياة ذاتها وفى الحقيقة أن كل هذه المصطلحات هى تعبير عن الطاقة ولكنها التعطى المفهوم بأنها "السعة او المقدرة على أداء الشغل" ويقصد بالشغل هنا هو تطبيق القوة لمسافة وهناك ستة أشكال للطاقة كما يلى : .1الطاقة الكيمائية Chemical Energy .2الطاقة الميكانيكية EnergyMechanical .3الطاقة الح اررية Heat Energy .4الطاقة الضوئية Light Energy .5الطاقة الكهربائية Electrical Energy .6الطاقة الذرية Nuclear Energy مصادر الطاقة الحيوية : بناء على قانون الطاقة الذى ينص على أن الطاقة التوجد من العدم كما أنها التفنى وتتحول من شكل إلى آخر ونظ اًر لكون مصدر الطاقة األصلى فى الحياة هو الشمس والتى يقوم بنقلها إلى التربة حيث تنقل إلى النبات الذى يأكله اإلنسان وبذلك يحصل على مركبات الطاقة فى شكلها الغذائى وهى الجلوكوز واألحماض الدهنية واألحماض األمينية ويتناولها اإلنسان فى شكل الكربوهيدرات والبروتين والدهون ومن خالل عملية الهضم والتمثيل الغذائى تتحول إلى مكوناتها األساسية الجلوكوز واألحماض الدهنية واألحماض األمينية ويقوم الجسم بتخزينها أو إستخدامها وتحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة بواسطة عمليات التمثيل الغذائى وهذه المواد اليتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية بشكل مباشر لكى تحرك - 25 - بيولوجيا الرياضة الجسم وتحقق االنقباضات العضلية ،ولكنها اساسا تستخدم لبناء مصدر كميائى غنى بالطاقةو هو الذى يعطى الطاقة الميكانيكية المطلوبة لحدوث اإلنقباض العضلى وهو األدينوسين ثالثى الفوسفات ( Adenosine triphosphate .)ATP -1التمثيل الغذائى Metabolism كل عمليات تحويل الطاقة تخضع لعملية التمثيل الغذائى وتعنى هذه العملية تلك التفاعالت الكيمائية التى تحدث فى الجسم والتى يتم بواسطتها إخراج الطاقة من البروتينات والدهون والكربوهيدرات سواء بواسطة بناء أو تكسير الجزئيات وغالباً ما تنقسم عملية التمثيل الغذائى إلى عمليتين هما : أ ـ الهدم Catabolism التفاعالت التى من خاللها يتم تكسير الجزئيات الكبيرة لتحرير الطاقة. ب ـ البناء Anabolism التفاعالت التى من خاللها يتم بناء الجزيئات الحيوية الكبيرة.وتحدث كال من عمليتى الهدم والبناء فى الجسم فى وقت واحد متالزمتين وفى لحظة واحدة نجد هناك بعض الجزئيات الحيوية تتهدم واألخرى تبنى ،وعادة ماتقاس الطاقة المتحررة أو المخزونة فى الجسم بالكيلو كلورى أو السعر الحرارى ) Kilocalories (kcalوالسعر الحرارى هو كمية الطاقة المطلوبة لرفع درجة لتر واحد من الماء درجة واحدة مئوية وتصل كمية السعرات المستهلكة للحفاظ على وزن الجسم خالل النشاط اليومى العادى ما بين 3000 ، 1700سعر حرارى فى اليوم لشخص صغير السن ،ويقل هذا المقدار بالنسبة لألشخاص الكبار ،حيث أنهم يحتاجون إلى إستهالك سعرات أقل بالمقارنة باألصغر سناً واألكثر نشاطاً ويحتاج الرياضى إلى كمية كبيرة إضافية تتراوح مابين ، 400 - 26 - بيولوجيا الرياضة 2000سعر حرارى فى اليوم للمحافظة على الوزن خالل التدريب وتتوقف هذه الكمية على نوعية التمرين والمنافسة. ويحتاج تدريب العبى السرعة ومسابقات الميدان إلى كمية قليلة من السع ارت الح اررية بينما تتضاعف كمية الطاقة التى يحتاج إليها العبو الجرى والسباحة لمسافات طويلة. المكونات األساسية للغذاء : الكربوهيدرات : تتكون الكربوهيدرات من ذرات الكربون والهيدروجين واألكسوجين ويمكن تقسيم الكربوهيدرات تبعاً لتركيبها إلى ما يأتى : أ-حادى الس ـ ـ ـ ــكريات : Monosaccharideويتكون هذا النوع من س ـ ـ ـ ــكر الدم وهو م ــايسـ ـ ـ ـ ـ ـ ــمى ب ــالجلوكوز Glocousوالفركتوز Fructoseويوج ــد فى الفواكه وعس ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــل النحل والجاالكتوز Galactoseوهو من منتجات الغدد اللينية للحيوانات الثديية ويمكن للجسم بسهولة تحويل سكر الفركتوز وسكر الجاالكتوز إلى سكر الجلوكوز إلنتاج الطاقة. ب -ثنائى السـ ـ ـ ـ ـ ـ ــكريات : Disaccharideوتتكون الس ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــكريات الثنائية من جزئين من الســكريات البســيطة وهى مثل ســكروز Sucroseوالالكتوز Lactoseوالمالتوز .Maltose ج -عديد الس ـ ــكريات : Polyacchrideويتكون هذا الس ـ ــكر من عدة جزئيات سكرية متحدة معاً وأهم أنواعه هو النشا Starchوالسليلوز فى النباتات حيث حيث أنها تش ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــكل الجزء البنائى فى النبات.أما الجليكوجين أو النش ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــا الحيوانى فهو جزيئى كبير يحتوى على عدد كبير من جزئيات الجلوكوز المتحـ ــدة مع ـ ـاً ويتم تكوين ــه عنـ ــدمـ ــا يصـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــل الجلوكوز إلى - 27 - بيولوجيا الرياضة العض ـ ـ ـ ــالت والكبد فيتحول إلى جليكوجين يتم تخزينه لحين إس ـ ـ ـ ــتخدامه ويحتوى مخزون الجسم من الجليكوجين على حوالى 375ـ ـ 475جرام توجد فى العض ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــالت والكبد ويتم تحويل هذا الجليكوجين إلى جلوكوز فى ال كبـد عنـدمـا يحتـاج الجس ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــم إلى زيـادة إنتـاج الطـاقـة وعنـدما يقل مخزون الجليكوجين فى الجســم يتم تكوين الجلوكوز من مصــرى غذائى آخر وهو البروتين ولهذا الس ـ ـ ـ ــبب يجب العناية بتناول القدر المناس ـ ـ ـ ــب من الكربوهيدرات خاص ــة األش ــخاص كثيرى النش ــاط البدنى وكذلك لمن يتاولون وجبات غذائية قليلة الس ـ ـ ــعرات لتقليل الوزن حيث أن ا لوجبات قليلة الكربوهيدرات التؤدى إلى نقص مخزون الجليكوجين ولكن أيض ـ ـ ـ ـاً لها تأثيرها على بروتينات الجســم مما يؤدى إلى نقص النســيج العضــلى ويقوم بـدور تنظيم مخزون الجليكوجين فى الكبــد والعض ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــالت هرمون األنسولين عن طريق التحكم فى مس توى سكر الدم فى الدورة الدموية. وظائف الكربوهيدرات : . 1تعتبر الوظيفة األسـ ـ ـ ـ ــاسـ ـ ـ ـ ــية للكربوهيدرات هى إمداد خاليا الجسـ ـ ـ ـ ــم المختلفة بالطاقة. . 2يعتبر الجلوكوز العامل الرئيسى لنشاط الجهاز العصبى. . 3تقوم الخلية بإسـ ـ ـ ـ ــتهالك ماتحتاجه من الجلوكوز ثم تخزن الزائد عن حاجتها على شكل جليكوجين. . 4يتحول الجلوكوز ال ازئ ــد عن ق ــدرة الخالي ــا على تخزين ــه إلى دهون وتخزن فى األنسجة الدهنية. الكربوهيدرات والنشاط الرياضى : تعتبر الكربوهيدرات المصدر الرئيسى إلنتاج الطاقة فى الجسم ويزيد فى أهميتها أن كمية األكسوجين الالزمة ألكسدتها تقل عن الكمية الالزمة ألكسدة - 28 - بيولوجيا الرياضة الدهون ولذلك فهى تعد مصد اًر أساسياً للطاقة أثناء النشاط الرياضى وتنتشر فى الدم على شكل جلوكوز وتختزن فى العضالت والكبد على شكل جليكوجين. ويعتمد كثير من الرياضيين على الغذاء الغنى بالكربوهيدرات إلنتاج الطاقة بصورة سريعة وقد أثبتت الدراسات أن الوجبة الغنية بالكربوهيدرات ال تقتصر أهميتها على سباقات التحمل فقط ،إذ إن معظم األنشطة الرياضية التى تتميز بشدة األداء والتى يليها فترات راحة تحتاج أيضاً إلى المواد الكربوهيدراتية ولكن يجب أيضاً ونحن نتناول هذا الجانب أن نصحح خطأ شائعاً يقع فيه الكثيرون أال وهو تناول السكر والعسل قبل السباقات القصيرة ـ فقد ثبت أن كمية السكر التى يتناولها بعض الالعبين قبل سباقات المسافات القصيرة ليست بذات قيمة وليس لها تأثير على األداء فى مثل هذه المسابقات حيث أن هذه المواد السكرية اليتم إستخدامها خالل هذه األنشطة كمصدر للطاقة ألنه من المعروف أن نظام الطاقة لهذه األنشطة يعتمد على التمثيل الغذائى الالهوائى. الدهون : يتكون جزئ الدهون من الكربون واألكسجين والهيدروجين متحدين معاً بطريقة تحتلف عن إتحادهم لتكوين الكربوهيدرات وتتكون الدهون أساساً من مجموعتين أساسيتين هما :الجلسرين Glycerolوالحامض الدهنى Fatty Acidوعندما تتحد المجموعتان معاً تكون ما يعرف بالدهون المتعادلة Neutral Fatأو ثالثى الجلسرين Triglycerideوتبلغ نسبة الدهون المتعادلة فى الجسم بالنسبة ألنواع الدهون األخرى حوالى %95أما األحماض الدهنية فيوجد منها نوعان أحدهما يسمى "الدهون المشبعة" Saturatedواألخر يسمى الدهون غير مشبعة .Unsaturated وظائف الدهون : تقوم الدهون بعدة وظائف متعددة فى الجسم منها مايلى : - 29 - بيولوجيا الرياضة .1تقوم الدهون بدورها كمصدر للطاقة أثناء العمل العضلى لفترة طويلة. .2تقوم الدهون بحماية األجهزة الحيوية من الصدمات الداخلية أو الخارجية مثل القلب والكبد والكلى والطحال والمخ والنخاع الشوكى. .3تقوم الدهون بدورها كمادة عازلة للح اررة لحماية الجسم من برودة البيئة الخارجية وبذلك تفيد سباحى المسافات الطويلة أو العاملين فى المياه الباردة ،بينما تعتبر هذه الدهون عامالً معوقاً فى البيئة الحارة. .4تقوم الدهون بحمل فيتامينات A.D.E.K .5تعمل الدهون على زيادة الشهية للطعام إذا ما أضيفت بنسبة معينة للطعام ،وقد يؤدى عدم وجود الدهون فى الطعام إلى نقص فى الغذاء نتيجة فقد الشهية ،هذا باإلضافة إلى نقص الدهون يؤدى إلى صعوبة إنتاج السعرات الح اررية ألنشطة التحمل الطويلة إستكماالً لدور الكربوهيدرات ـ حيث أن الكربوهيدرات تعطى طاقة فى اليوم تزيد عن أربعة أو خمسة أالف سعر حرارى وترجع الحاجة إلى الدهون إلى حاجة الجسم إلى أحد األحماض الدهنية الذى يطلق عليه أسم لينوليك Linoleicوالذى يتسبب نقصه فى نقصان الوزن ،الجفاف ،ظهور قشور الجلد ،هذا ويؤدى نظام الغذاء الخالى من الدهون لفترة طويلة إلى أعرض نقص حامض اللينوليك حيث توجد منه كمية كبيرة فى الدهون. الدهون والنشاط الرياضى : تستخدم الدهون كمصدر للطاقة أثناء النشاط الرياضى المعتدل أو المتوسط وذات فترة الدوام الطويلة مثل الجرى الخفيف مع زيادة زمن النشاط الرياضى أكثر من ساعة يالحظ زيادة ملموسة فى إستهالك الدهون ويمكن أن تمد الدهون الجسم بحوالى %90من الطاقة المطلوبة أثناء النشاط الرياضى وبناء على ذلك فإن نقص الدهون يمكن أن يؤثر على مستوى أداء األنشطة الرياضية التى تعتمد على التحمل وتؤدى زيادة مستويات الحامض الدهنى بالدم - 30 - بيولوجيا الرياضة إلى توفير جليكوجين العضلة ويصاحب ذلك زيادة زمن التحمل ويالحظ أن محاوالت زيادة األحماض الدهنية بتناول الدهون قبل أداء النشاط الرياضى ال تنجح بل تؤدى إلى نتائج عكسية ومن طرق زيادة األحماض الدهنية فى الدم قبل أداء النشاط الرياضى تناول الكافيين بمقدار 350ملليجرام قبل أداء النشاط الرياضى بحوالى ساعة عندما يكون زمن أداء هذا النشاط الرياضى يزيد عن 40 دقيقة وهذه الكمية من الكافيين تقدر بحوالى 11كوب شاى وبهذا يستطيع الالعب األداء لفترة طويلة مع توفير جليكوجين العضالت وزيادة اإلعتماد على الدهون إال أنه يجب اإلشارة إلى أن هناك بعض األشخاص لديهم حساسية ضد الكافيين مما قد يسبب له اإلرتباك والغثيان ،كما أن تناول الكافيين ال يسبب تحسن األداء لدى جميع األشخاص لذا فمن الحكمة عدم إستخدام جرعات كبيرة منه. البروتين : يشبه تركيب البروتين تركيب الكربوهيدرات والدهون حيث يتكون كل جزئ من ذرات الكربون واألكسجين والهيدروجين والفارق هنا أن البروتين يحتوى باإلضافة إلى ذلك على النتروجين الذى يشكل حوالى %16من الجزئ. وتوجد المواد البروتينية فى جميع الكائنات الحية تمثل المكونات األساسية للبروتوبالزم وتوجد البروتينات فى الدم واللبن وتدخل فى تركيب العظام والغضاريف والجلد. وظائف البروتينيات : يوجد البروتين فى جميع خاليا الجسم بنسب مختلفة فهو يشكل حوالى %15من الوزن الكلى للخلية الحية وتحتوى خلية المخ على حوالى %1من البروتين بينما يشكل البروتين حوالى %2من وزن الخلية العضلية وعضلة القلب والكبد والغدد كما يزيد مستوى البروتين فى العضلة المدربة عنه فى العضلة غير المدربة. - 31 - بيولوجيا الرياضة وفيما يلى وظائف البروتين فى الجسم : .1يدخل البروتين فى تركيب أغشية الخاليا والنويات. .2يدخل البروتين فى تركيب محتويات الخلية نفسها. .3تركيب اإلنزيمات التى تساعد على سرعة العمليات الكيمائية داخل الجسم. .4يساعد فى تركيب الشعر واألظافر والبشرة الخارجية للجلد. والفيبرينFibrin الثرومبينThrombin الدم بروتينات .5يشكل والفيبرينوجين .Fibrinogen .6يقوم ببناء األكتين والمايوسين،وهى العناصر المسئولة عن إنقباض الليفة العضلية. .7يساعد فى تركيب الهيموجلوبين المسئول عن حمل األكسوجين وثانى أكسيد الكربون فى الدم. .8تتكون الهرمونات التى تفرزها الغدد الصماء من البروتين والتى تنظم وظائف الجسم المختلفة. وقد يعتقد البعض أن البروتين له أهمية كبيرة فى إنتاج الطاقة أثناء النشاط الرياضى إال مساهمة البروتين فى ذلك ال تتعدى 5ـ %15من الطاقة الكلية وهذه القيمة ليست ذات فاعلية لذا فإنه اليعتبر مصد اًر أساسياً للطاقة أثناء النشاط الرياضى. وبخصوص مساهمة البروتين كمصدر للطاقة أثناء النشاط الرياضى فقد أختلفت اآلراء ونتائج الدراسات حول هذا الموضوع وظهرت بعض الدراسات فى الثمانيات تؤكد إشتراك البروتين كمصدر للطاقة إال فى حالة المجاعات فقط.إال أن هذه الدراسات أيضاً مازالت تؤكد مساهمة البروتين فى إنتاج الطاقة مازالت قليلة جداً التتعدى %1وتحدث فى ظروف خاص ًة حينما يكون هناك نقص فى - 32 - بيولوجيا الرياضة تغذية الالعب من الكربوهيدرات وقد أعتمدت هذه الدراسات على ظهور بعض عالمات استهالك البروتين مثل الزيادة الواضحة لمخالفات تكسير البروتين التى تظهر فى العرق أثناء النشاط الرياضي ،كما دلت بعض الدراسات األخرى على تكسير األكتين والمايوسين فى العضالت المدربة ،وفى دراسات أخرى ثبت زيادة خروج مخلفات تكسير البروتين فى البول ،كما ظهرت تغييرات ملموسة النتشار األحماض األمينية بالدم ودالئل على أكسدة األحماض األمينية وتحويلها إلى ثانى أكسيد الكربون والماء مع العلم أن أكثر التغيرات فى التمثيل الغذائى للبروتين تظهر عند أداء النشاط الرياضى لفترة طويلة مع نقص المواد الكربوهيدراتية فى الغذاء ويساهم البروتين فى إنتاج الطاقة بحوالى %2 -1بصفة عامة أثناء النشاط الرياضى وتزيد نسبة هذه المساعدة عند نقض الكربوهيدرات مع استمرار العمل العضلى لفترة طويلة وال يعنى هذا زيادة االهتمام بالبروتين عن القدر العادى ألن ذلك مضيعة للمال دون فائدة. البروتين والنشاط الرياضى : تعد قيمة الوجبة الغنية بالبروتين وأثرها على أداء الالعب من الموضوعات التى نالت إهتمام الرياضيين والمدربين وهناك سببان لإلعتقاد بتأثير الغذاء الغنى بالبروتين على كفاءة األداء. السبب األول: أن البعض مازال يعتقد أن البروتين يعتبر (غذاء للطاقة) يمد العضالت بالطاقة الالزمة لإلنقباض ويرجع إنتشار هذه الفكرة إلى اإلعتقاد بأن العضلة تحترق خالل التدريب الرياضى وأن البروتين يقوم بإعادة بناء األنسجة العضلية خالل فترة اإلستشفاء غير أنه قد ثبت منذ سنوات عديدة أن البروتين ال يستخدم خالل التدريب كوقود إلنتاج الطاقة إال فى حالة المجاعة او بنسبة بسيطة ال - 33 - بيولوجيا الرياضة تقدر لذلك فإن المدرب أو الرياضى الذى يعد برنامجاً غذائياً للحوم بغرض زيادة كفاءة األداء يفقد ماال دون فائدة. السبب الثانى : اإلعتقاد بأهمية الغذاء الغنى بالبروتين بالنسبة لكفاءة الالعب فيرجع إلى أهمية البروتين فى نمو العضالت والعظام وهى حقيقة مؤكدة بالطبع حيث إن تناول البروتين مهم فى بناء اإلنزيمات وخاليا األنسجة مما فى ذلك العضالت والعظام. الفيتامينات : مواد عضوية خاصة – ليست مصدر للطاقة ولكنها ضرورة حيوية للجسم – ألنها تدخل فى تركيب االنزيمات والهرمونات ،ونقص الفيتامينات يؤدى الى نقص القدرة على العمل ،وضعف عام ،فرط التهيج وتقل مناعة الجسم.وتقسم الفيتامينات الى فيتامينات قابلة للذوبان فى الدهون وأخرى قابلة للذوبان فى الماء. والتى تذوب فى الدهون هى ,A,D,E,Kوفى الماء .B,C األمالح : لالمالح أهمية خاصــة فى عمليات التمثيل الغذائى للجســم وتزيد أهميتها للرياضى. الكالسيوم :يساعد فى التمثيل الغذائى للكربوهيدرات والدهون والبروتين وعمليات االنقباض العضلى وكذلك فى انقسام ونمو الخاليا ونضج كرات الدم الحمراء.واالحتياج اليومى 10-5ملجرام. الحديد :له أهمية خاصة فى تكوين الهيموجلوبين وعمل كرات الدم الحمراء ويساهم فى وظائف بعض االنزيمات واالحتياج اليومى 15-10ملجرام. - 34 - بيولوجيا الرياضة النحاس :يساعد فى امتصاص الحديد واستخدامه وتكوين الهيموجلوبين ونشاط الميتوكوندريا وتكوين الكوالجين باالنسجة.واالحتياج اليومى غير محدد. اليود :من االمالح الهامة ويدخل فى تركيب هرمونات الغدة الدرقية ويعتبر عنص ار هاما فى المساهمة فى انتاج الطاقة.واالحتياج اليومى حوالى ملجرام يوميا. الصوديوم :من العناصر الهامة للرياضى حيث يساهم فى عمليات االنقباض العضلى وونقصه يسبب الوهن العضلى وغثيان.واالحتياج اليومى 5جرام يوميا. البوتاسيوم :وهو عنصر هام متواجد فى السائل الختوى وكذلك فى البالزما وهو هام لعمل الجاليا وكذلك فى النبساط العضلى.واالحتياج اليومى 4جرام. الكلوريد :يوجد فى السائل خارج الخاليا واالحتياج اليومى 7,5جرام. مصادر الطاقة أثناء النشاط الرياضى يعتبر اإلمداد بالوقود أثناء النشاط الرياضى من األمور الهامة إلنتاج الطاقة ولذا فالبد من تفهم نوعية التغذية التى يحتاج إليها الالعب وكيفية تأثير نوعية الغذاء على مستوى األداء ويقصد بالوقود بصفة عامة تلك المواد الغذائية التى تستخدم إلنتاج ATPأثناء النشاط الرياضى وهناك ثالثة أنواع منها البروتين والكربوهيدرات والدهون غير أن البروتين يستخدم بدرجة أقل،أما مصادر الطاقة األساسية خالل النشاط الرياضى فهى المواد الكربوهيدراتية والدهون. سكر الدم : يجب أن يظل مستوى الجلوكوز فى الدم ثابتاً فى جميع األوقات حيث أنه يعتبر المصدر الرئيسى للوقود بالنسبة للمخ ويرتبط مستوى الجلوكوز فى الدم - 35 - بيولوجيا الرياضة بكمية الكربوهيدرات فى الغذاء باإلضافة إلى دور الكبد فى تنظيم ذلك حيث تخزن الكبد كمية كبيرة من الجليكوجين وعندما ينخفض مستوى الجلوكوز يقوم الكبد بإمداد الدم بالجلوكوز مباشرة ولكن بعد عمليات الجلكزة وإنتاج حامض الالكتيك الهوائيا يخرج الالكتيك إلى الدم الذى يحمله إلى الكبد. جليكوجين العضلة : يعتبر الجليكوجين المخزون فى العضلة إحدى صور الكربوهيدرات التى تستخدم كوقود للطاقة ويؤدى نفاذ هذا المخزون إلى ظهور التعب ويتوقف استخدام الجليكوجين فى العضلة على عدة عوامل من بينها الشدة والدوام ونوعية الحمل البدنى كما تلعب نوعية االلياف العضلية أو الوحدات الحركية المشتركة فى األداء أيضاً دو اًر هاماً فى إستخدام الجليكوجين حيث أن األلياف السريعة تعتمد فى إنتاج الطاقة على نظام الالكتيك الالهوائى فإن كفاءة هذه األلياف الهوائية منخفضة بينما األلياف العضلية على الطاقة الهوائية وتنخفض كفائتها الالهوائية. األحماض الدهنية : أما بالنسبة للمواد الدهنية فتعتبر األحماض الدهنية الحرة Free Fattly Acidsهى الوقود األساسى من الدهون وتختزن فى النسيج الدهنى والعضالت على هيئة ثالثى الجلسرين Triglycaridوخالل النشاط البدنى المتوسط الشدة وذى فترة الدوام الطويلة فإن األحماض الدهنية الحرة وثالثى الجلسرين الموجود فى العضالت تستخدم كوقود للطاقة وتصل مساهمتها فى التمثيل الهوائى إلى نسبة تتراوح ما بين .%22 – 11 حامض الالكتيك : يتحول جزء كبير من حامض الالكتيك الناتج عن أداء النشاط البدنى الالهوائى إلى حامض البيروفيك مرة أخرى ثم ينكسر فى وجود األكسوجين داخل الميتوكوندريا ليعطى طاقة حرة باإلضافة إلى ثانى أكسيد الكربون والماء كما - 36 - بيولوجيا الرياضة يمكن أن ينفذ حامض الالكتيك خارج العضلة لكى يستخدمه عضالت أخرى إلنتاج الطاقة وكذلك يمكن أن ينتقل حامض الالكتيك عن طريق الدم إلى الكبد، حيث يتم هناك تحويله الى جليكوجين ،وهذا الجليكوجين يمكن ان يتحول الى جلوكوز وينتقل مرة أخرى عن طريق الدم إلى العضالت لكى تستخدمه فى إنتاج الطاقة الهوائية أو الالهوائية وتسمى هذه الحالة دائرة كورى وهى هامة أثناء أداء األنشطة الرياضية لفترة طويلة وكذلك أثناء إستعادة اإلستشفاء حيث تساعد فى إزالة حامض الالكتيك المسبب للتعب. - 37 - بيولوجيا الرياضة السؤال األول : تكلمى عن أهمية عنصر من عناصر الغذاء و عالقته بالنشاط الرياض ؟ - 38 - بيولوجيا الرياضة السؤال الثانى : وضحى كيفية االستفادة من مصادر الطاقة أثناء النشاط الرياضى ؟ - 39 - بيولوجيا الرياضة أهـداف الفصـل الثالث بعد االنتهاء من دراسة الفصل الثالث ينبغي أن تكون الطالبة قادرة على اآلتى: .1التعرف على ماهية استشفاء مصادر الطاقة . .2التعرف على التغيرات الناتجة عن الجهد البدنى . .3التعرف على كيفية تعويض مصادر الطاقة . .4تذكر ماهية نظم انتاج الطاقة . - 40 - بيولوجيا الرياضة الفصل الثالث استعادة مصادر الطاقة 1ـ استشفاء مصادر الطاقة : كما سبق أن بينا أن العمل العضلى يتطلب توليد الطاقة التى تتطلب بدورها زيادة عمليات الهدم خالل التمثيل الغذائى لمصادر الطاقة مما يسبب التعب ولذلك فإن الرياضى ما لم يخلص من التعب أول بأول سوف يتراكم هذا التعب ويصبح تعباً مزمناً أو يؤدى إلى ظاهرة التدريب الزائد overtraning ولذلك فإن فهم كيفية تعويض مصادر الطاقة يساعد المدرب على حسن تشكيل وتوزيع األحمال التدريبية بما يتيح الفرصة لتقنين فترات الراحة المناسبة لتعويض مصادر الطاقة والتخلص من المخلفات ومن هنا تعتبر عملية تمثيل إستعادة تكوين مصادر الطاقة عملية هامة جداً مثلها فى ذلك مثل العمليات التى تتم أثناء النشاط البدنى نفسه حيث يؤدى عدم استعادة تكوين مصادر الطاقة بين أجزاء التدريب إلى هبوط مستوى األداء وبناء على ذلك أصبحت هناك قاعدة يمنح الالعب أجازة للراحة من التدريب يوماً أو يومين خالل األسبوع وتسعد معرفة هذه العمليات المدرب على تجديد فترات الرحة البينية أثناء التدريب بحيث يكون مناسبة لنظام الطاقة الذى استخدمه فى تدريبه. 2ـ التغيرات الناتجة عن الجهد البدنى : نتيجة للجهد البدنى تحدث بعض التغيرات المرتبطة بعمليات التمثيل الغذائى لتوليد الطاقة ويمكن تلخيصها فيما يلى : أ.نقص مخزون الفوسفوكرياتين واألدينوسين تراى فوسفات. ب.زيادة تراكم حامض الالكتيك. - 41 - بيولوجيا الرياضة ج.نقص مخزون الجليكوجين. د.نقص مخزون الجسم. ه.نقص الماء وإن كان تعويضها ال يتم خالل فترة االستشفاء. وبطبيعة األمر يقوم الجسم أثناء االستشفاء وبناء على مبدأ االستقرار التجانسى بتعويض مصادر الطاقة المستنفدة والتخلص من حامض الال كتيك وتعويض األكسجين الناقص وبالطبع يلعب االكسجين دو ار هاما فى هذه العمليات لتسديد الدين االكسجينى الناتج عن العجز االكسجينى أثناء العمل الالهوائى ولذلك يزيد استهالك االكسجين اثناء فترة الغذاء ويزيدمعدل التمثيل الغذائى ولكن فى اتجاه البناء عكس ما كان أثناء الجهد البدنى وهذا يؤكد على أن االهتمام باالستشفاء قد يكون أكثر أهمية من االهتمام بالتدريب ذاته. تعويض مخزون الفوسفات : يعتبر تعويض الفوسفات PCـ ATTأسرع مصادر الطاقة من حيث زمن التعويض حيث يتم تعويضه خالل فترة قصيرة تقدر حوالى 3ـ 5دقائق وتكون عمليات التعويض فى قمة سرعتها خالل الجزء األول من هذه الفترة حيث يتم تعويض حوالى %70من الفوسفات خالل أول 30ثانية ويرجع سبب هذه السرعة إلى عدم الحاجة إلى األكسجين خالل هذا الجزء بينما يعتمد على األكسجين لتعويض الجزء المتبقى فى الوقت الذى يقوم فيه األكسجين بمهام أخرى فى الجسم من األكسجين وتلبية حاجة عضلة القلب وعضالت التنفس ،وهذا الجزء المستخدم من األكسجين المستخدم إلعادة بناء الفوسفات يسمى الدين األكسجينى بدون الالكتيك وكلما زاد إستنفاذ الفوسفات زاد استهالك األكسجين خالل االستشفاء ولذلك يزيد مقدار مخزون الجسم الفوسفاتى نتيجة التكيف للتدريب الالهوائى وبالتالى يستطيع الرياضى توليد كمية أكبر من الطاقة الالهوائية السريعة تمكنه من أداء شغل أكثر وتحسين مستوى األداء السريع وبالتالى يقوم - 42 - بيولوجيا الرياضة بتعويض كمية أكبر من الفوسفات ويحتاج لذلك لكمية كبيرة من الفوسفات ويحتاج لذلك كمية أكبر من األكسجين تصل إلى 6لترات فى الوقت الذى اليزيد أكسجين استشفاء المكونات السريعة لدى غير المدربين عن 3– 2لترات. تعويض الدين األكسوجينى : ونقصد بتعبير الدين األكسوجينى كمية األكسجين المستهلكة أثناء فترة إستعادة الشفاء بعد األداء البدنى والتى تزيد عن نفس الكمية المستهلكة أثناء الراحة ويتكون الدين األكسوجينى من جزأين أحدهما الالكتيكى Alacticواألخر الكتيك Lacticويصل حجم الدين الالكتيكى إلى 3,5– 2لتر وهو ما يمد بالطاقة الالزمة الستعادة الفوسفات فى فترة وجيزة تتراوح ما بين ثالث وخمس دقائق ،أما الجزء اآلخر الكتيك فهو الذى يمد الجسم بالطاقة الالزمة لتخليص العضلة والدم من حامض الالكتيك ولذلك فهو الجزء األكبر واألبطا من الدين األكسوجينى. تعويض أكسوجين الميوجلوبين : يوجد الميوجلوبين Myoglobinفى العضالت الهيكلية ويقوم بدور هام فى تخزين األكسوجين فى العضالت كما أنه يشبه فى وظيفته وتكوينه هيموجلوبين الدم ويوجد بكمية كبيرة فى األلياف العضلية البطيئة وتقل كميته فى األلياف العضلية السريعة،و يساعد االكسوجين الموجود فى ميوجلوبين العضلة فى انتاج الطاقة أثناء النشاط الرياضى وخاصة فى بداية األداء ،ويتم خالل فترة اإلستشفاء وتعويض األكسوجين المستهلك إلستعادة مخزون الميوجلوبين ويتم ذلك فى فترة زمنية وجيزة تستغرق حوالى دقيتين. - 43 - بيولوجيا الرياضة تعويض الجليكوجين : يتم التعويض الكامل لجليكوجين العضلة خالل فترة اإلستشفاء بعد العمل لفترة طويلة مستمرة دون فترات راحة بيئية بعد 46ساعة ،وإذا ما تناول الالعب وجبة غنية بالكربوهيدرات خالل فترة اإلستشفاء فإن حوالى %60من مخزون الجليكوجين يمكن تعويضه خالل العشر ساعات األولى من فترة اإلستشفاء ويؤدى توالى تكرار أيام التدريب على التحمل إلى نقص المخزون من الجليوكوجين حيث تصل إلى مستوى منخفض جداً حتى مع إستخدام الكربوهيدرات فى الغذاء ،وقد يؤدى هذا إلى اإلجهاد المزمن،ويحتاج الجسم إلى 24ساعة فقط لتعويض جليكوجين العضلة الناتج عن األنشطة ذات فترة الدوام القصيرة والشدة العالية.وإذا ماتناول الشخص وجبة غنية بالكربوهيدرات فيتم إستعاضة حوالى %45من مخزون الجليكوجين فى العضلة خالل الخمس ساعات األولى لفترة اإلستشفاء كما يتم تعويض بعض الجليكوجين خالل 30دقيقة بعد األداء بدون تناول أى طعام ،وتتميز األلياف العضلية السريعة بسرعة تعويض الجليكوجين بالمقارنة باأللياف العضلية البطيئة هذا ويمكن مضاعفة مخزون الجليكوجين إذا ما تم إستهالك الجليكوجين الموجود فى العضلة أوال عن طريق تدريب مجهد ثم يتم راحة العضلة ثالثة أيام يتبع الالعب فيها نظاماً غذائياً غنياً بالكربوهيدرات. -3التخلص من زيادة حامض الالكتيك : نتيجة لعمليات الجلكزة الالهوائية وعدم كفاية األكسجين يتجمع حامض الالكتيك فى الخلية ويؤثر على الوسط الكميائى لها فى إتجاه الحمضية مما يثبط نشاط اإلنزيمات ويظهر التعب وتكفى فترة ساعة واحدة بعد التدريب للتخلص من معظم حامض الالكتيك وتشارك فى عملية التخلص من الالكتيك وسائل كثيرة تشمل : - 44 - بيولوجيا الرياضة أ.أكسدة حامض الالكتيك بعد تحويله إلى حامض بيروفيك ودخوله دورة كربس وسلسلة النقل اإللكترونى. ب.خروج حامض الالكتيك إلى مع البول و العرق. ج.تحويل حامض الالكتيك الى جليكوجين فى الكبد0 د.توزيع حامض الالكتيك على العضالت األخرى0 ه.تحويل كمية قليلة جداً من حامض الالكتيك إلى بروتين وخاص ًة فى بداية اإلستشفاء. االكسدة والتحول إلى ثانى أكسيد الكربون توزيع على التخلص من الخروج مع العضالت األخرى حامض الالكتيك العرق والبول فى الدم التحول إلى التحول إلى جلوكوز بروتين وجليكوجين التخلص من حامض االكتيك أثناء العمل العضلى التهدئة بعد النشاط الرياضى : أصبح من المعتاد أن يؤدى الالعب تمرينات خفيفة بعد المجهود مباشرة أو فى نهاية الجرعة التدريبية حيث يؤدى ذلك إلى سرعة تخليص العضلة والدم من حامض الالكتيك خالل فترة االستشفاء النشطة ،وقد دلت الدراسات على أن - 45 - بيولوجيا الرياضة نصف الفترة الزمنية الالزمة للتخلص من حامض الالكتيك والتى تكون فى حالة الراحة 25دقيقة تصل إلى 11دقيقة فى حالة استخدام تمرينات خفيفة للتهدئة وتجدر اإلشارة إلى أن حامض الالكتيك يتحول أثناء فترة االستشفاء إلى جليكوجين العضلة أو الكبد أو جلوكوز الدم ،أو حامض البيروفيك الذى يمكن استخدامه كوقود لنظام الطاقة الهوائية غير أن تحويل حامض الالكتيك إلى طاقة يتطلب العودة إلى النظام الهوائي 0 بناءاعلى ماسبق ينصح باستخدام الفترات الزمنية االتية لفترات استعادة االستشفاء "عن ديفيد المب". عمليات التعويض : .1تعويض فوسفات العضلة ( 3دقائق). .2تعويض الدين االكسوجينى الالكتيكى ( 5دقائق). .3تعويض اكسوجين الميوجلوبين ( 2دقيقة). .4تعويض جليوكوجين العضلة ( 46ساعة بعد الحمل المستمر 24 ساعة بعد الحمل المتقطع). .5التخلص من حامض الالكتيك فى العضلة والدم ( 1ساعة مع تمرينات التهدئة 2 ،ساعة مع الراحة). .6تعويض الدين االكسوجينى الكتيكى ( 1ساعة). نظم الطاقة الحيوية فى المجال الرياضى : اليمكن أن يحدث اإلنقباض العضلى المسئول عن الحركة أو تثبيت أوضاع الجسم بدون إنتاج طاقة ،ونحن هنا نقول تجاو از (مصطلح إنتاج طاقة) وفى الحقيقة هو (تحويل طاقة) وليست الطاقة المطلوبة لكل إنقباض عضلى أو لكل أداء رياضى متشابهة و بشكل موحد ،فالطاقة الالزمة لإلنقباض العضلى السريع تختلف عن الطاقة الالزمة لالنقباض العضلى المستمر لفترة طويلة ،حيث يشتمل - 46 - بيولوجيا الرياضة الجسم على نظم مختلفة إلنتاج الطاقة السريعة أو الطاقة البطيئة تبعاً الحتياجات العضلة وطبيعة األداء الرياضى ولذلك فإن تدريب نظم الطاقة ورفع كفاءتها يعنى رفع كفاءة الجسم فى إنتاج الطاقة ،أى رفع كفاءة الجسم فى األداء الرياضى ،ولذلك أصبحت برامج التدريب كلها تقوم على أسس تنمية نظم الطاقة وأصبحت طرق التدريب الرياضى وأهدافه وإختبار مستوى الرياضى وتوجيهه ووصف الغذاء المناسب له والمحافظة على وزنه كل هذه العمليات األساسية التى يقوم عليها التدريب الرياضى تقوم أساساً على الفهم التطبيقى لنظم الطاقة وأصبحت نظم الطاقة وتنميتها هى لغة التدريب الرياضى الحديث والمدخل المباشر لرفع مستوى األداء الرياضى دون إهدار للوقت والجهد الذى يبذل فى إتجاهات تدربية أخرى بعيدة كل البعد عن نوعية األداء الرياضى التخصصى. تختلف هذه النظم فيما بينها فى سرعة تحويل الطاقة ،وتهدف هذه النظم جميعاً إلى إعادة تكوين المركب الكيميائى ATPنظ ار ألن كمية ATPالمخزونة فى العضالت قليلة وال تكفى لإلستمرار فى العمل إال لبضعة ثوان معدودة ولذلك تعمل نظم الطاقة على إعادة بناء هذا المركب بعد إنتشاره حتى يستمر فى توليد الطاقة الالزمة لإلنقباض العضلى وتختلف نظم الطاقة فى عملية إستعادة تكوين هذا المركب حيث تتم هذه العملية بدون األكسجين وهى الطريقة األسرع أو باألكسجين وهى الطاقة األبطأ ،ولكن يتحدد النظام المستخدم تبعاً لطبيعة األداء البدنى نفسه وسرعته وفترة إستم ارره. النظام الفوسفاتى : Phosphogen System يتميز هذا النظام بسرعة تحويل الطاقة ويعتبر أسرع نظام من نظم الطاقة عامة يعتمد على إعادة بناء ATPعن طريق مادة كيميائية أخرى مخزونة بالعضلة تسمى الفسفوكرياتين PCفعند تكسر ATPلتحرير الطاقة الميكانيكية والح اررية يتبقى من هذه العملية ADPوالذى يستخدم إلعادة بناء ATPمرة - 47 - بيولوجيا الرياضة أخرى ويتم ذلك حين يتكسر الفسفوكرياتين ويتحول إلى فوسفات وكرياتين بواسطة إنزيم كرياتين كينيز ) ،Creatine Kinase (CKوتتميز هذه العملية بسرعة إنتاج الطاقة ويعتبر هذا النظام أساسياً لتحويل الطاقة عند أداء العمل العضلى األقصى فى حدود 30 – 15ثانية حيث التكفى PCإلعادة بناء ATPعند زيادة طول فترة العمل عن ذلك ،حيث تتجه العضالت إلى تحويل الطاقة الالهوائية عن طريق نظام حامض الالكتيك ويمكن أن يتم تحرير الطاقة من ADPإلعادة بناء ATPنظ اًر لكونه مازال يحتوى على رابطة فوسفات قوية ويتم ذلك بإستخدام جزيئين من ADPلبناء جزئ ATPويتبقى أدينوسين مونو فوسفات ) Adenosine monophosphate)AMPوهو اليستخدم فى الطاقة وهذا النظام هو المسئول عن الطاقة فى األنشطة الرياضية المميزة بالسرعة القصوى والقوة العظمى والقوة المميزة بالسرعة مثل العدو مسافات قصيرة أو البداية فى مسابقات المضمار والسباحة وفى كرة القدم عند الحركات السريعة كالركل والوثب كما فى الرمى والوثب بأنواعه وفى هذه األنشطة تكون الحاجة إلى سرعة تحويل الطاقة أكثر من كميتها وتكمن سرعة هذا النظام فيمايلى : أ.ال يعتمد على تفاعالت كيميائية طويلة. ب.ال يعتمد على نقل أكسجين الهواء الجوى إلى العضالت العاملة. ج.ما تحتاج إليه العضلة من مخزون مصادر الطاقة ATP – PCمخزن بها. نظام حامض الالكتيك :The Lactic Acid System ويسمى هذا النظام أيضا الجلكزة االهوائية Glycolysis anaerobic نسبةالى انشطار السكر فى غياب ا?