کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها

ساختمان کربوهیدرات ها : کربوهیدرات ها از اتم های کربن ، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده اند . متداول ترین نوع شکر ، گلوکز است که فرمول آن C₆H₁₂O₆ می باشد و شامل 6 اتم کربن ، 12 اتم هیدروژن و 6 اتم اکسیژن است .

فروکتوز و گالاکتوز دو قند ساده دیگرند که فرمولشان به فرمول گلوکز شبیه است .

تفاوت آن ها با گلوکز در اتصال کربن به هیدروژن و اکسیژن است که این تفاوت جزیی در ساختار شیمیایی آن ها باعث می شود که فروکتوز ، گالاکتوز و گلوکز سه ماده شیمیایی مختلف به حساب آیند .

طبقه بندی کربوهیدرات ها : به طور کلی بر اساس نسبت پیچیدگی و اندازه مولکول کربوهیدرات ها به سه گروه زیر طبقه بندی می شوند :

1 - منوساکارید ها (قندهای ساده) : که در هر مولکول از آن یک نوع  قند با تعداد اتم های کربن و اکسیژن مساوی وجود د ارد

2 – دی ساکاریدها (دوقندی ها) : که هر مولکول آن از دو قند ساده تشکیل شده است .

3 – پلی ساکاریدها (قندهای مرکب) : که هر مولکول آن شامل چند  قند ساده تشکیل شده است .

هضم و جذب کربوهیدرات ها : اولین مرحله از هضم کربوهیدرات ها در دهان صورت می گیرد . عمل جویدن ساختار غذاهای گیاهی را می شکند و قند و نشاسته موجود در آن را برای تاثیر شیره های گوارششی در مراحل بعدی آماده می کند .

بزاق ، حاوی آنزیم پتیالین است . این آنزیم نشاسته را به دی ساکاریدهای مالتوز تجزیه می کند و. هضم نشاسته در معده به علت PH کمتر از 4 متوقف می شود . اسید معده تا حدودی ساکاروز را تجزیه می کند . گوارش مجدد نشاسته در دوازدهه به وسیله شیره اوزالمعده ادامه می یابد و به مالتوز تبدیل می شود . تجزیه مالتوز به گلوکز در سلولهای روده باریک توسط آنزیم مالتاز صورت می گیرد . روده باریک همچنین با ترشح آنزیم های لاکتاز و سوکراز هضم کربوهیدرات ها را تکمیل می کند . تمام سلول های بدن قادرند از فروکتوز استفاده کنند و آن را به گلوکز  تبدیل کنند . قند شیر ( لاکتوز) توسط آنزیم لاکتاز در روده باریک به گلوکز و گالاکتوز تجزیه می شود . گالاکتوز توسط سلولهای کبد به گلوکز تبدیل می شود .

کلیه کربوهیدرات ها به شکل منوساکارید و فقط کمتر از یک در صد آن ها به صورت دی ساکارید از روده باریک جذب می شوند . فروکتوز به صورت انتشار ساده به داخل خون جذب می شود . گلوکز و احتمالا گالاکتوز همراه سدیم و بر اساس مکانیزم انتقال فعال جذب می شوند .

نقش کربوهیدرات ها در بدن

1 – منبع انرژی : وظیفه اصلی کربوهیدرات ها ایجاد انرژی در بدن می باشد.

2 صرفه جویی در مصرف پروتئین : اگر غذا کربوهیدرات نداشته باشد ، تولید انرژی در بدن مختل می شود و در نتیجه بدن برای ایجاد انرژی از مواد پروتئینی و لیپیدی استفاده می کند . منابع پروتئین غذایی در ترمیم ، رشد و نمو سلولی نقش حیاتی بر عهده دارند .

3 – تامین ویتامین ها : غلات و حبوبات علاوه بر تامین انرژی ، تامین کننده ویتامین های گروه B نیز هستند .

4 – نقش کربوهیدرات ها در کبد : کربوهیدرات ها علاوه بر ایجاد کالری ، وظایفی چون خنثی کردن مواد سمی و تنظیم سوخت و ساز لیپیدها و پروتئین ها نیز بر عهده دارند .

5 – یگانه منبع سوخت دستگاه عصبی مرکزی : دستگاه اعصاب مرکزی فقط از کربوهیدرات برای تولید کالری بهره مند می شود . هیچ گونه ذخیره گلوکزی نیز ندارد .

6 – تنظیم چربی خون : مصرف زیاد نشاسته سطح چربی خون را کاهش می دهد و احتمالا از تصلب شرایین جلوگیری می کند.

کربوهیدرات ها در فعالیت های ورزشی

موادقندی زودتر و آسانتر در عضلات می سوزند و انرژی ایجاد می کنند که این امر در فعالیت های ورزشی اهمیت زیادی دارد.  با این وجود باید از مصرف بیش از 800 تا 1000 گرم مواد قندی در روز پرهیز کرد زیرا این عمل اختلال هایی در دستگاه گوارش به وجود می آورد . از طرف دیگر کربوهیدرات ها به همراه آب در بدن ذخیره و باعث افزایش وزن می شوند .

فعالیت های کوتاه مدت

فعالیت هایی مانند پرتاپها ، پرش ها و دوهای سرعت در دو و میدانی ، شناهای سرعتی ، حرکات زمینی ژیمناستیک و فعالیت های مشابهی که شدت و سرعت کار در آن ها زیاد است  و معمولا کمتر از 2 دقیقه طول می کشند در این گروه قرار می گیرند.

 اسید لاکتیک در فعالیت های کوتاه مدت ، بدون حضور اکسیژن در اثر تجزیه مواد قندی (گلیکوژن) تولید می شود . مقدار طبیعی اسید لاکتیک در خون 9 تا 10 میلی گرم در 100 میلی لیتر خون است . هر گرم گلیگوژن به همراه 7/2 گرم آب ذخیره می شود بنابراین در رشته هایی چون دوهای سرعت که وزن اضافی کارایی مکانیکی را کاهش می دهد ، خوردن غذاهای کربوهیدراتی قبل از مسابقه حدود 2 کیلوگرم به وزن بدن می افزاید ، توصیه می شود این ورزشکاران از خوردن کربوهیدرات اضافی قبل از مسابقه خودداری کنند . نیاز طبیعی ورزشکاران به کربوهیدرات ، چربی و پروتئین در رژیم غذایی به قرار زیر است :

کربوهیدرات ها : 50 تا 60 درصد      چربیها : 25 تا 35 درصد     پروتئین ها : 10 تا 20 درصد

فعالیت های دراز مدت سنگین و سبک

در فعالیت های دراز مدت ( سنگین یا سبک) تامین انرژی در درجه اول به عهده کربوهیدراتها و سپس چربیهاست . ذخایر گلیکوژنی بسته به شدت تمرین تا حداکثر 2 ساعت پاسخگوی فعالیت است . در فعالیت های طولانی می توان از سه روز پیش از مسابقه مقدار کافی کصرف شود .

برچسب‌ها: کربوهیدرات

چربیها

چربیها

ساختمان چربیها :  چربیها از اتم کربن ، هیدروپن و مقدار کمی اکسیژن تشکیل شده است . ارزش انرژی زایی چربیها معادل دو برابر قندها و پروتئین ها و مقدار 9 کالری به ازای هر گرم چربی است . چربیها علاوه بر نقش انرژی زایی ، در ساختمان سلول ها نیز شرکت دارند . تمام چربیهای غذایی از یک مولکول گلیسیرول تشکیل شده است . گلیسیرول یک الکل سه کربنه است . اکثر چربی های موجود در مواد غذایی و ذخیره بدن به شکل تری گلیسیرید می باشد . تری گلیسیریدها از گلیسرول و اسید چرب ساخته شده اند .

طبقه بندی چربیها : چربیها به سه دسته چربیهای ساده ، چربیهای مرکب و چربیهای مشتق تقسیم می شوند .

الف) چربیهای ساده : شامل اسیدهای چرب , چربی های خنثی (گلیسریدها) و مومها می شوند .

اسیدهای چرب به مقادیر ناچیز به صورت آزاد در سلول ها و بافت ها یافت می شوند و قسمتی از واحد ساختمانی بیشتر لیپیدها را تشکیل می دهند . تاکنون بیش از هفتاد نوع اسید چرب در طبیعت شناخته شده است . بعضی از اسیدهای چرب اشباع شده و برخی دیگر یک ، دو یا سه پیوند دوگانه دارند

سه اسید چرب که در بدن انسان فراوان تر از سایرچربی های خنثی یافت می شوند عبارتند از : اسید استئاریک ، اسید اولئیک و اسید پالمیتیک

اسیدهای چرب اشباع شده از اتم های کربن که به وسیله اتصالات منفرد به یکدیگر متصلند و بقیه جایگاه های کربن به هیدروژن متصل می باشند ، تشکیل یافته است .

مهمترین اسیدهای چرب اشباع شده عبارتند از اسید استیک ، اسید بوتیریک ، اسد پالمیتیک ، اسید استئاریک .

اسیدهای چرب اشباع شده به مقدار فراوان در روغن های حیوانی از قبیل گوشت گاو، خوک ، مرغ و در زرده تخم مرغ ، خامه ها ، شیر و پنیر ، خرچنگ و ماهی های صدفدار یافت می شوند . مصرف بیش از اندازه چربی های اشباع شده ، بالا رفتن سطح کلسترول خون ، تصلب شرایین، بیماری های قلبی و چاقی را به دنبال دارد .

اسیدهای چرب اشباع نشده مابین اتم های کربنش یک یا چند پیوند یا اتصال مضاعف برقرار است .

مهمترین اسیدهای چرب اشباع نشده عبارتند از : اسید لولئیک ، اسید لینولئیک ، اسید پالمپتولئیک، اسید لینولئیک

اتصالات مضاعف این اسیدهای چرببه ناپایداری آنها منجر شده و در فرایند گوارش زودتر هضم می شوند . اسیدهای چرب اشباع نشده عمدتا از منابع گیاهی تهیه می شوند و در حرارت معمولی بصورت مایع می باشند . ویتامین های محلول در چربی بیشتر در این دسته از چربی ها وجود دارند . اکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع در بدن به سهولت انجام می گیرد ، با این حال مصرف زیاد چربی ها ( اشباع شده و اشباع نشده ) با بسیاری از بیماری ها ارتباط دارد و توصیه می شود که بیش از 35 درصد از کل انژری مورد نیاز بدن از چربی ها تامین نشود .

چربیهای خنثی : فراوانترین نوع لیپیدها به شمار می آیند و بیشتر در دانه و مغز نباتات وجود دارند . تری گلیسریدهای جامع و مایع را در دمای اتاق به ترتیب چربی و روغن می نامند .گلیسریدها تحت تاثیر آنزیم لیپاز و یا به واسطه گرما در مجاورت کمی اسید به گلیسرول و اسیدهای آزاد چرب (FFA) تبدیل می شوند .

ب) چربی های مرکب: از اجتماع یک چربی ساده (خنثی) با مواد شیمیایی دیگر به وجود می آیند . فسفولیپیدها مخلوطی از یک یا چند مولکول اسید چرب با اسید فسفریک و یک زمینه نیتروژنی اند . فسفولیپیدها در عوامل بنیادی سلول به ویژه ساختار غشای سلولی و غشای اجزای درون سلولی سهیم اند . همچنین در سوخت و ساز عمومی بدن و انتقال چربی های خون نقش مهمی بر عهده دارند . این مواد در اکثر بافت های نباتی و حیوانی به ویژه در ذرت و سویا و زرده تخم مرغ یافت می شوند .

گلیکولیپیدها از اتصال اسیدهای چرب با کربوهیدراتها و نیتروژن به وجود می آیند و از عوامل بنیادی و سازنده بافت عصبی (نرون) به شمار می روند و در ساختار غشاهای سلولی نیز سهیمند و در انتقال یون ها در بدن نقش مهمی ایفا می کنند .

لیپوپروتئین ها از اجتماع گلیسریدها ، فسفولیپیدها یا گلیسرول با پروتئین تشکیل می شوند .  لیپوپروتئین ها عامل اصلی حرکت دادن چربی در خون محسوب می شوند . این ترکیبات چربیها را از روده به کبد و از کبد به بافت چربی و سایر بافتهای بدن منتقل می کنند . در انتقال چربیها لیپوپروتئین ها با چگالی بالا کلسترول را از بافتهای محیطی به کبد انتقال می دهند ، از این رو ، این نوع لیپوپروتئین در جلوگیری از تصلب شرایین و فشار خون بالا نقش مهمی دارد . فعالیت های ورزشی به افزایش این نوع لیپوپروتئین در بدن منجر می شوند ..

ج) چربیهای مشتق: این گروه از چربیها شامل موادی است که از چربیهای ساده یا مرکب به دست می آیند که مشتمل بر استروئیدها هستند .

مهمترین استروئیدها عبارتند از : اسیدهای صفراوی ، هورمونهای جنسی ، ویتامین D و کلسترول .

یکی از مهمترین استروئیدها کلسترول است که بیشتر در کبد و در دیواره روده از طریق اسید استیک و یا استیل کوآنزیم A ساخته می شود . کلسترول عایق بسیار مناسبی است و در ساختمان مغز و اعصاب نی نقش عایق را بازی می کند . کلسترول در بدن به اسیدهای صفراوی و هورمون های جنسی و استروئیدهای مترشحه از غده فوق کلیوی تبدیل می شود .

اسیدهای صفراوی ترکیباتی اند که در کبد از اکسیداسیون کلسترول به وجود می آیند و در جذب چربیها و ویتامینهای محلول در چربی نقش مهمی ایفا می کنند .

نقش چربیها در بدن

وظایف مهم چربی ها در بدن عبارت است از :

1 – بهترین منابع انرژی غذایی اند . (هر گرم 9 کالری انرژی دارد )

2 – حاوی ویتامین های محلول در چربی ( K,E ,D ,A ) می باشند .

3 – اسیدهای چرب ضروری را تامین می کنند ، اسیدهای چرب ضروری خصوصیاتی مشابه ویتامین ها دارند ، بدین جهت به ویتامین F مشهورند .

4 – چون دیر هضمند در ایجاد سیری موثرند .

5 – موجب خوش طعمی غذا می شوند . ( به علت دارا بودن ویتامین )

6 – لیپیدها تا زمان احتیاج به انرژی در بدن ذخیره می شوند .

7 – چربی ها هادی حرارت نیستند ، از این رو از دفع حرارت از بدن و نفوذ سرما به آن جلوگیری می کنند .

8 – محافظ و پوشاننده اندامهای حیاتی بدن ، همچون قلب و کلیه اند و آن ها را در مقابل فشار و آسیب محافظت می کنند .

9 – بعضی چربی ها به ویژه کلسترول و فسفولیپیدها در ترکیب غشای سلولی سهیمند و نفوذ مواد غذایی را از غشای سلولی تنظیم می کنند .

هضم و جذب چربی ها:

نخستین مرحله در هضم چربیها شکسته شدن مولکول های درشت چربی به قطعات ریز و افزایش سطح آن هاست تا آنزیم های گوارشی محلول در آب بتوانند بر آن ها عمل کنند . صفرا به کمک حرکات روده به ریزتر شدن مولکول های چربی و نهایتا افزایش سطح آن ها منجر می شود . مرحله بعد ، مرحله اثر آنزیم هاست . لیپازهای گوارشی به سطح مولکول های چربی پیوسته و به آسانی چربی ها را هضم می کنند .

مهم ترین آنزیم در هضم چربی ها لیپاز لوزالمعده است که با کمک لیپاز روده تری گلیسریدها را به دی و منوگلیسرید تجزیه می کنند . در این عمل هر اسید چرب از گلیسرول با افزایش آب جدا می شود .

املاح صفراوی به تشکیل میسل گرایش طبیعی دارند . میسلها یک هسته محلول در چربی و یک گروه محلول در آب دارند . در جریان هضم ، تری گلیسریدها و اسیدهای چرب آزاد در بخش چربی میسل می شوند . همچنین میسل ها به علت محلول بودن در آب فراورده های هضم چربی ها را برای جذب به طرف سلول های اپیتلیال روده حمل می کنند . جذب چربی ها در روده باریک انجام می گیرد . به این صورت که بعد از تماس میسل ها با سلول های اپیتلیال روده ، منوگلیسریدها و اسیدهای چرب بلافاصله از غشای سلول انتشار می یابند و به جریان خون جذب می شوند و از طریق ورید باب به کبد می رسند . از آن جا که منوگلیسریدها و اسیدهای چرب در چربی بسیار محلولند ، در غشای سلولی حل می شوند و به داخل سلول انتشار می یابند . بسیاری از منوگلیسریدها پس از ورود به داخل سلول های اپیتلیال به اسیدهای چرب و گلیسرول تبدیل می شوند . در این مرحله مجددا تری گلیسریدهای جدید از ترکیب اسیدهای چرب تشکیل می شوند . اسیدهای چرب با زنجیره بلند کمتر از اسیدهای چرب با زنجیر کوتاهتر جذب می شوند . همچنین اسیدهای چرب اشباع شده  کمتر از اسیدهای چرب غیر اشباع شده جذب می شوند .

کتوز: در زمان گرسنگی ، بروز دیابت و یا کمبود مواد اولیه قندها ، کربوهیدرات ها در تولید انرژی به مصرف نمی رسند . به جای آن چربی مصرف و مقدار زیادی استیل کوآنزیم A ، که از اکسایش چربی حاصل می شود ، انباشته و متراکم می شود. معمولا استیل کوآنزیم A به چرخه کربس راه می یابد و در آن جا اکسیده می شود ولی هنگامی که مقدارش زیاد باشد ٰ دو مولکول آن با یکدیگر ترکیب می شوند و اسید استواستیک تشکیل می دهند . .قسمت اعظم ماده اخیر در کبد به اسید بتاهیدروکسی بوتیریک و مقدار کمی از آن به استون تبدیل می شود . این سه ماده را اجسام کتونی گویند .

حال اگر سوخت و ساز مواد چربی بدون سوخت و ساز همزمان کربوهیدرات ها صورت گیرد ، اجسام کتونی در خون تجمع  میابند و کتوز به وجود می آورند .این مواد برای مغز سمی اند و در صورتی که سطح آن ها در خون به مقدار زیاد افزایش یابد  اسیدوز خیلی شدید که همراه با حالت اغماء و بیهوشی است در بدن ابجاد می کنند.  ‌

چربی ها و فعالیت های ورزشی : چربی ها به دو صورت برای تامین انرژی مورد استفاده قرار می گیرند ،اسید های چرب آزاد در خون و ذخیره به شکل تری گلیسرید در سلول های چربی . در شرایط استراحت حدود   انرژی مورد نیاز توسط چربی ها تامین می شود .چون سیستم هوازی عمل کننده است ،اکسیژن لازم را برای سوخت و ساز چربی ها در اختیار سلول ها قرار می دهد.

در تمرین های  کوتاه مدت و شدید مانند دو ها ، شنا های سرعت ،اسکی سرعت  و فعالیت هایی از این دست که کمتر از سه دقیقه طول می کشند کربوهیدراتها بیشترین نقش را در تامین انرژی دارند و چربیها مورد استفاده قرار نمی گیرند .

در ورزش های طولانی مدت و استقامتی ، مواد غذایی اصلی کربوهیدرات و چربی است . فعال شدن چربی به عنوان یک سوخت زمانی اتفاق می افتد که از ذخایر گلیکوژنی کاسته می شود و فعالیت بدنی همچنان ادامه دارد .

هنگام تمرین های استقامتی طولانی و ممتد که دستگاه غالب انرژی دستگاه هوازی است منابع چربی بیشتر انرژی  فعالیت را تولید می کنند ،هرچه زمان فعالیت بیشتر  شود مصرف چربیها زیاد تر می شود و زمانی که قند ها از حد معینی کمتر شوند و به عبارتی ذخایر گلیکوژن وکبد به  پایان برسد ،دیگر چربیها نمی توانند انرژی تولید کنند.

مصرف کافیین به شکل قهوه سوخت وسازFFA را افزایش می دهد . که باعث صرفه جویی در مصرف گلیکوژن می شود وکارایی استقامتی بدن افزایش می یابد.

پروتئین ها

پروتئین ها

ساختمان پروتئین ها : پروتئین ها از اتم های کربن ، هیدروژن و اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده اند . اغلب پروتئین ها دارای گورگرد و بسیاری از آن ها دارای مقادیری فسفر، آهن و دیگر مواد معدنی می باشند . اجزای ساختمانی پروتئین ها را اسیدهای آمینه می نامند . فقط 20نوع اسید آمینه برای ساختن پروتئین ها وجود دارد . یک اسید آمینه از یک گروه کربوکسیل (COOH) ، یک اتم هیدروژن(H) ،‌یک گروه آمینی (NH₂) و یک رادیکال (R) تشکیل یافته است . رادیکال (R) ممکن است به وسیله یک زنجیر طویل یا یک ساختار حلقوی یه به طور ساده تربا (H) اشباع شود . اسیدهای آمینه به دو دسته اسیدهای آمینه ضرورس و اسیدهای آمینه غیر ضروری تقسیم می شوند . از 20 اسیدآمینه شناخته شده ، 11 اسید آمینهبه وسیله سلولهای بدن سنتز می شوند، به این جهت به اسیدهای آمینه غیر ضروری معروفند 9 اسید آمینه دیگر یا در سلولها ساخته نمی شوند و یا مقدار ساخته شده برای رفع نیازهای بدن کافی نسیت و در نتیجه باید از طریق غذا وارد بدن شوند ، که آن ها را اسید آمینه ضروری می گویند .

طبقه بندی پروتئین ها : پروتئین های بدن به سه گروه کروی ، رشته ای و پیوسته تقسیم می شوند .

1 - پروتئین های کروی : اغلب پروتئین های بدن شکل کروی یا بیضوی دارند . این پروتئین ها به طور کلی در آب یا محلولهای نمکی حل می شوند . بعضی از نمونه های مهم پروتئین های کروی عبارتند از : آلبومین، گلوبولین و فیبرینوژن که پروتئین پلاسما را تشکیل می دهند . همچنین هموگلوبین و سیتوکرومها نیز از این گروه پروتئین ها می باشند .

2- پروتئین های رشته ای : پروتئین های رشته ای ، پروتئین های ساختمانی اصلی بدن را تشکیل می دهند . این رشته ها فوق العاده محکمند و خاصیت ارتجاعی دارند . پروتئین های رشته ای از چهار نوع اصلی زیر می باشند .

الف - کلاژن ها که پروتئین های اصلی ساختار بافت همبند ، وترها ، غضروف و استخوان به شمار می آیند.

ب – الاستینها که رشته ای الاستیک یا ارتجاعی وترها ، شریانها و بافت های همبند را تشکیل می دهند .

ج – کراتین ها که پروتئین های ساختاری مو و ناخنها هستند .

د – اکتینها و میوزینها که پروتئین های انقباضی عضلات را تشکیل می دهند .

3- پروتئین های پیوسته : به آن ها پروتئین های مزدوج نیز می گویند و با مواد غیر پروتئین ترکیب می شوند که عبارتند از :

الف - نوکلئوپروتئین ها که ترکیبی از اسید نوکلئیک و پروتئین های ساده اند . نوکلئوپروتئین های دی اکسی ریبوزی ، کروموزمها را تشکیل می دهند و بخش DNA آن ها ژن ها را می سازند .

ب – پروتئوگلیکان ها که به آن ها موکو پروتئین ها نیز می گویند . موکو پروتئین ها اجزای مهم تمام بافتهایند و 30درصد وزن خشک بافت همبند را تشکیل می دهند . همچنین مثل یک ماده روغنی در مفاصل عمل می کنند و عامل قوام ژله مانند مایع زجاجیه چشم به شمار می آیند .

ج - لیپو پروتئین ها که پروتئین ها با مواد لیپیدی هستند .

د - کرومو پروتئین ها از قبیل هموگلوبین و سیتوکرومها که دارای مواد رنگی می باشند .

ه - فسفو پروتئین ها که حاوی فسفر هستند .

و- متالو پروتئین ها که منیزیم ، مس ، آهن ، روی یا یون هی فلزی دیگر دارند و در ساختمان بسیاری از آنزیم ها شرکت دارند .

نقش پروتئین ها : نیاز بدن به اسیدهای آمینه و پروتئین ها را می توان به صورت زیر تقسیم بندی کرد .

1 – نقش اسیدهای آمینه در تامین رشد و تهیه بافتهای جدید : بعضی اسیدهای آمینه برای ترمیم بافتها لازمند و بعضی بافتها یبرای رشد به اسیدهای آمینه ویژه ای نیاز دارند . همچنین میزان پروتئین مورد نیاز به مراحل رشد وابسته است .

2 – نقش اسیدهای آمینه در ساختن ترکیبات ضروری بدن و نگهداری بافتها : هورمون هایی مثل انسولین ، آدرنالین و تیروکسین از مواد پروتئینی اند . آنزیم ها و کوآنزیم ها نیز ساختمان پروتئینی دارند . هموگلوبین و تریپتوفان نیز از پروتئین سنتز می شوند . تمام پروتئین های بدن به طور دائم ولی با سرعت های متفاوت در حال تجزیه و سنتز مجددند .

3 – تنظیم مایعات بدن : توزیع مایعات در دو طرف غشای سلولی را فشار اسمزی تنظیم می کند . فشار اسمزی را الکترولیتها و پروتئین های پلاسما در ارتباط با فشار اسمزی خون ایجاد می کنند . در صورت کمبود پروتئین ، میزان آلبومین پلاسما تقلیل می یابد و این تغییر از برگشت مایع از فضای میان بافتی به داخل خون جلوگیری می کند . در نتیجه ،‌مقداری مایع در فضای میان بافتی جمع می شود که یک بافت نرم اسفنجی به نام ادم یا خیز تشکیل می دهد .

4 – تثبیت PH خون : پروتئین ها را مواد بافری نیز می نامند ، زیرا در این نقش با محیط اسیدی و قلیایی مقابله می کنند . وجود آن ها در خون از تجمع غیر طبیعی حالت قلیایی یا اسیدی که در واکنش های طبیعی بدن اختلال پدید می آورند ، جلوگیری می کنند .

5 – محرک سنتز پادتن : پادتن ها که وظیفه دفاع از بدن در برابر هجوم عوامل عفونی و مرضی بر عهده دارند ، مواد پروتئینی اند .وقتی پروتئین های بافتی تجزیه می شوند ، توانایی بدن در خنثی کردن مواد شیمایی کاهش می یابد ، به طوری که بدن در مقابل بعضی سموم یا داروها مقاومت کمتری نشان می دهد .

6 – تولید انرژی : یک گرم پروتئین  در بدن 4 کالری انرژی تولید می کند . پروتئین اضافی یا به مصرف می رسد و انرژی تولید می کند و یا چنانچه کل انرژی دریافتی زیادتر از نیاز بدن باشد به چربی تبدیل و در بافت های چربی ذخیره می شود . اگر انرژی دریافتی از کربوهیدرات ها و چربی ها در غذا کافی نباشد ، پروتئین ها می سوزند تا به مصرف انرژی برسند در این حالت اعمال ساختمانی و یا ترمیمی آسیب می بینند .

هضم و جذب پروتئین ها : گوارش و هضم مواد پروتئینی از معده شروع می شود . در محیط اسیدی معده ، آنزیم های پپسین و دنین در مجاورت اسید کلریدریک تجزیه پروتئین های مواد غذایی را به پپتیدها شروع می کنند . مواد غذایی پروتئینی پس از تجزیه نسبی به دوازدهه وارد می شوند و در آن جا با شیره لوزالمعده که آنزیم های تریپسین ،کیموتریپسین و کربوکسی پپتیداز دارد تماس برقرار می کنند . این آنزیم ها زنجیره های پپتیدی را کوتاه تر می کنند . گوار پروتئین ها در روده باریک کامل می شود . در آنجا مجموعه ای از پپتیدازها به نام اوپسین عمل تجزیه زنجیره های کوتاه پپتیدی را به اسیدهای آمینه کامل می کنند .

اسیدهای آمینه به راحتی از دیواره سلول های روده بر مبنای پدیده انتشار ساده و یا انتقال فعال جذب می شوند . اسیدهای آمینه پس از جذب در مخاط روده از راه ورید باب به کبد حمل می شوند تا از آن جا برای انتقال به بافت های مختلف و سلول ها به داخل جریان خون راه یابند . اسیدهای آمینه ضروری معمولا سریعتر از سایر اسیدهای آمینه جذب می شوند .

پروتئین ها و فعالیت های ورزشی : در فعالیت های ورزشی استقامتی شدید و طولانی، پروتئین بعد از کربوهیدراتها و چربی ها در درجه سوم اهمیت قرار دارد. در فعالیت های قدرتی ، سرعتی و انفجاری ، نقش پروتئین های عضلانی آشکارتر می شود . عضله ای قویتر است که حجیم تر باشد و آن عضله ای حجیم تر می شود که پروتئین بیشتری در ساختمانش شرکت داشته باشد . بعد از فعالیت های شدید جسمانی به علت تجزیه پروتئین های عضله ، حتما باید پروتئین مصرف کرد . همچنین مصرف پروتئین قبل از مسابقه ادرار را زیاد می کند و باعث می شود که آب زیادی از بدن خارج و ورزشکار با کمبود آب و اختلال در کنش و واکنش های بدن مواجه شود .

ویتامین ها

ویتامین ها

ویتامین ها

تعداد ویتامین های شناخته شده و ضروری برای بدن 13 نوع می باشد که بر حسب حلالیت ان ها در آب و یا در چربی به دو گروه تقسیم می شوند  .

        ویتامین های محلول در چربی :

ویتامین های محلول در چربی عبارتند از  :  A , D , E , K . این ویتامین ها ترکیبات آلی اند که از کربن ، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده اند . این ویتامین ها بدون نیتروژن هستند و در چربی ها یا حلال های چربی حل شدنی می باشند .

از خواص ویتامین های محلول در چربی می توان به موارد زیر اشاره نمود :

1 – در مقابل گرما از ویتامین های گروه B مقاومتر و در برابر پخت و پز کمتر آسیب پذیرند .

2 – عموما از طریق روده جذب می شوند .

3 – چون در آب محلول نیستند ، بر خلاف ویتامین های محلول در آب ، از طریق ادرار دفع نمی شوند و به این لحاظ به نحو چشمگیری در بدن ذخیره می شوند .

        ویتامین های محلول در آب :

ویتامین های محلول در آب عبارتند از : ویتامین C و ویتامین های گروه B که شامل تیامین (B₁) ، رایبوفلاوین (B₂) ، نیاسین (B₃) ، اسید پانتوتنیک (B₅) ، پیرودوکسین(B₆) ، بیوتین (B₈) ، اسید فولیک (B₉)  ، سیانوکوبالامین (B₁₂)

ویتامین های محلول در آب از طریق روده جذب می شوند و نسبت به ویتامین های محلول در چربی در فعالیت های بیوشیمیایی به عنوان کوآنزیم ، نقش بیشتری ایفا می کنند ، نقش اصلی آن ها بیشتر در ارتباط با آزاد سازی انرژی از مواد مغذی در واکنش های سلولی است . پس وجود این نوع ویتامین ها برای رشد و نمو طبیعی ، تولید مثل ، شیردهی ، فعالیت  عضلانی زیاد و نیز برای حفظ تندرستی و بهبود بیماری ها ضرورت دارد .

نقش ویتامین ها در فعالیت های ورزشی

ارتباط و نقش ویتامین ها را در فعالیت های ورزشی نمی توان مستقل از نقش آن ها در بدن دانست . از آن جا که اکثر ویتامین ها به نوعی در واکنش های سوخت و سازی و تبدیل شدن مواد غذایی به یکدیگر نقش دارند ، می توان گفت که رابطه ویتامین ها با فعالیت های ورزشی از نقش کربوهیدرات ها ، چربیها  و پروتئین ها در فعالیت های ورزشی جدا نیست .

ویتامین های B₆ , PP, D , A  ، اسید پنتوتنیک ، اسید فولیک و ویتامین C در تشکیل بافت ها ، عضلات و استخوان ها و رشد بدن موثرند . رشد و نمو و حجیم شدن عضلات در این زمینه ورزشکاران را در فعالیت های قدرتی ، انفجاری و سرعتی یاری خواهد داد . ویتامین های B₁₂ , C , B₆ , E و اسید فولیک در تولید و افزایضش گلبول قرمز ، هموگلوبین و خون موثرند . ورزشکاران در فعالیت های استقامتی که نیاز به اکسیژن کافی برای فعالیت دارند می توانند کارایی خود را افزایش دهند . ویتامین های B₁ ، اسید  پنتوتنیک و بیوتین از ضعف و خستگی و دردهای عضلانی و مفصلی جلوگیری می کنند . همچنین با جلوگیری از تراکم اسید پیروویک و وارد کردن آن به چرخه کربس در طی فعالیت های جسمانی ، خستگی زودرس را در ورزشکارن به تاخیر می اندازد . ویتامین های B₁₂ , B₆ , B₁  و C در تجدید قوای جسمانی ورزشکارن موثرند . B₁ در تعادل قند خون نیز شرکت دارد و به ذخیره سازی گلیکوژن در کبد و سنتز چربی ها  از کربوهیدرات ها کمک می کند و با فعال کردن استیل کولین انتقال تحریکات عصبی را تسهیل می کند . B₆ در موقع فعالیت سرعت تجزیه قندها و چربی ها را افزایش می دهد و ویتامین C در سوخت وساز کبوهیدرات ها و اسیدهای آمینه نقش دارد و موجب افزایش گلیکوژن کبد و عضلات می شود و ورزشکاران را در تامین انرژی یاری می دهد . ویتامین C تحمل بدن را در برابر خستگی افزایش می دهد . به علاوه ویتامین های B₁₂ , B₉ ,B₃ , B₂ در سوخت و ساز کربوهیدرات ها یا پروتئین ها دخالت دارند و به افزایش دخایر انرژی ، تولید انرژی و سنتز بافتهای جدید کمک می کنند .

مواد معدنی

مواد معدنی

     نقش مواد معدنی

عناصر مواد معدنی بخش مهمی از آنزیم ها هستند که انجام واکنش های شیمیایی درون سلولی را تنظیم می کنند . مواد معدنی در فعال کردن بسیاری واکنش ها که موجب شکسته شدن کربوهیدراتها ، چربیها و پروتئین و ترخیص انرژی از آن هاست دخالت دارند . همچنین وجود مواد معدنی برای ترکیب مواد غذایی بیولوژیکی نیز لازم است ، مانند ایجاد گلیکوژن از گلوکز، چربیها از اسیدهای چرب و گلیسرول و پروتئین ها از اسیدهای آمینه . بدون وجود مواد معدنی ضروری ممکن است تعادل کاتابولیسم و آنابولیسم برهم بخورد . مواد معدنی قسمتهای مهمی از هورمونها رامی سازند . مثلاً کافی نبودن مقدار تیروکسین ناشی از کمبود ید به نحو چشمگیری سوخت و ساز بدن را در زمان استراحت کند می کند .

طبقه بندی مواد معدنی

عناصر معدنی را می توان بر اساس فراوانی در بافت ها و یا وظایف آن ها در بدن تقسیم بندی کرد . 17 عنصر معدنی که عناصر معدنی ضروری شناخته می شوند برحسب مقدارشان در بافت های بدن در دو گروه فراوان و کمیاب طبقه بندی می شوند . عناصر معدنی فراوان عبارتند از : کلسیم ، فسفر ، منیزیم ، سدیم ، پتاسیم ، کلر و گوگرد .

عناصر معدنی کمیاب عبارتند از : آهن ، مس‌، منگنز ، کبالت ، روی ، ید ، فلور ، مولیبدنیم ، سلنیم و کرم .

عناصر معدنی بر اساس وظایف آن ها در بدن به سه گروه زیر طبقه بندی می شوند :

الف ـ وظیفه ساختمانی : استحکام اسکلت بدن به وجود ترکیبات نا محلول کلسیم و فسفر بستگی دارد .

ب ـ وظیفه نگهداری تعادل محیط داخلی : املاح سدیم و پتاسیم به شکل کلرور ، فسفات ، سولفات و کربنات . مهمترین الکترولیت های مایعات و بافت های بدن به شمار می آیند . پتاسیم و فسفر بیشتر در درون سلول ها و سدیم و کلر بیشتر در مایعات برون سلولی یافت می شوند . عناصر نامبرده از نظر تنظیم تعادل محیط اسیدی و قلیایی بدن و نیز نگهداری فشار مطلوب اسمزی اهمیت دارند .

ج ـ وظیفه همراهی و همکاری : تمام عناصر معدنی کمیاب و برخی از عناصر معدنی فراوان در ساختمان هورمون ها ( مانند روی و گوگرد در انسولین ) ، ویتامین ها ( مانند کبالت در ویتامین B₁₂) و آنزیم ها ( مانند روی در کربنیک انیدراز) همراهی و شرکت دارند .

عوارض کمبود و ازدیاد مواد معدنی :

کلسیم : نرمی استخوان ، پوکی استخوان و هیپوگلیسمی از عوارض کمبود این ماده معدنی می باشد .

منیزیم : کمبودش باعث سوء‌تغذیه ، اسهال و ازدیاد آن تضعیف فعالیت سیستم عصبی و انقباض عضلات را به دنبال دارد .

سدیم : کمبود آن اسهال و استفراغ و تعریق زیاد و ازدیادش باعث افزایش فشار اسمزی و خروج آب از سلول و اِدم می شود

پتاسیم : بر اثر کمبود ، ادرار تغلیظ و ضربان بی نظم می شود . ازدیاد آن اسیدوز و اختلالات کلیوی را باعث می شود .

کلر: در کمبود آن کم آبی ، تشنگی ، رنگ پریدگی ، سرگیجه ، کاهش فشار خون و اختلالات تنفسی رخ می دهد .

آهن : کمبودش کم خونی ، ضعف ،‌کاهش مقاومت بدن ،‌اختلال در هضم و تنفس ، بی اشتهایی و مرگ را به دنبال دارد و ازدیادش باعث رسوب آهن در کبد ، دیابت و اختلال در کار عضله قلب می شود .

مس : کمبود آن کم خونی در نوزادان نارس ، عقب ماندگی ذهنی ، تغییر شکل استخوان ها ، شکنندگی موها ، اسهال و ازدیاد آن رسوب در کبد ، ضایعات مغزی ، تحلیل میلین ، اختلالات کلیوی و ایجاد حلقه قهوه ای یا سبز در قرنیه چشم می شود .

منگنز : کمبودش در انسان دیده نشده و ازدیادش باعث اختلالات حرکتی و روانی می شود .

روی : کمبود آن مسمومیت ، کم خونی ، اختلال در رشد و ازدیاد آن تب ، غش ، استفراغ و اسهال را باعث می شود .

مولیبدنیم : کمبودش در انسان شناخته نشده ولی ازدیادش باعث افزایش سوخت و ساز اوراتها و کاهش ساخت دیگر آنزیم ها می شود .

سلتیم : کمبودش در انسان دیده نشده و ازدیادش باعث ناراحتی های روده ای و تحریک شش ها می شود .

ید : کمبود آن بیماری گواتر و ظاهری خشن را باعث می شود و ازدیادش باعث بزرگ شدن تیروئید ، افزایش متابولیسم پایه ، عدم تحمل گرما ، کاهش وزن ، عصابنیت و لرزش دست ها می شود .

فلوئور : کمبود آن پوسیدگی دندان را به دنبال دارد و ازدیادش باعث بروز لکه سفید مایل به خاکستری روی دندان ها و بزرگ شدن استخوان ها می شود .

کبالت : کمبودش در انسان ها دیده نشده ولی ازدیادش باعث ایجاد گواتر ،‌افزایش گلبول های قرمز و ناراحتی پوستی می شود

کرم : کمبود آن باعث بر هم خوردن تعادل سوخت و سازی گلوکز می شود و ازدیادش آسیب های پوستی و اختلالات کلیوی را شامل می شود .

مواد معدنی و فعالیت های ورزشی :

نقش مهم مواد معدنی در سوخت و ساز سلولی است که با مشارکت در ساختار آنزیم ها ، تنظیم واکنش های شیمیایی سلول ها را بر عهده دارند . مواد معدنی در کاتا بولیسم مواد غذایی و ترخیص انرژی از آن ها دخالت دارند  . این امر ورزشکاران را خصوصا در فعالیت های استقامتی یاری خواهد داد . مواد معدنی در سنتز مواد غذایی نیز شرکت دارند . در این ارتباط ساخته شدن گلیکوژن ،‌چربی ها و پروتئین ها ورزشکاران را با ذخیره انرژی و تامین پروتئین مورد نیاز برای حجیم شدن عضلات در فعالیت های کوتاه و سنگین یاری می دهد .

مواد معدنی همچنین در تشکیل خون و هموگلوبین و اکسیژن رسانی به عضلات فعال شرکت دارند و نقش اکسیژن در فعالیت های استقامتی بر ما پوشیده نیست . حفظ محط اسیدی و بازی و تنظیم فشار اسمزی در فعالیت های ورزشی به این دلیل اهمیت دارد که به ورزشکاران در تامین انرژی مصرفی و دفع مواد زاید یاری می رساند و از خستگی زودرس آن ها جلوگیری می کند . وچود مواد معدنی  در حفظ و تعادل اسیدی – بازی و فشار اسمزی بسیار مهم است .

انتقال پیام های عصبی به عضلات از دیگر نقش هایی است که ضرورت وجود مواد معدنی  در ورزش و فعالیت های جسمانی را اثبات می کند . انقباض عضلانی که عامل حرکت در فعالیت های جسمانی است بدون مواد معدنی امکان پذیر نیست .