نظم انتاج الطاقة في المجال الرياضي

اعتبر موضوع دراسة الطاقة الحيوية من الموضوعات الهامة في الرياضة ، فالطاقة الحيوية في جسم الإنسان هي مصدر الأداء الرياضي بشتي أنواعة ، ولا يمكن أن يحدث لانقباض العضلي المسئول عن الحركة أو عن تثبيت أوضاع الجسم بدون إنتاج طاقة ، وليست الطاقة المطلوبة لكل انقباض عضلي أو لكل أداء رياضي متشابهة أو بشكل موحد ، فالطاقة اللازمة للانقباض العضلي السريع تختلف عن الطاقة اللازمة للانقباض العضلي المستمر لفترة طويلة ، حيث يشتمل الجسم علي نظم مختلفة لإنتاج الطاقة السريعة أو الطاقة البطيئة تبعا لاحتياجات العضلة وطبيعة الأداء الرياضي .
ولذلك فإن تدريب نظم إنتاج الطاقة ورفع كفاءتها يعني رفع كفاءة الجسم في إنتاج الطاقة ، أي رفع كفاءة الجسم في الأداء الرياضي ، ولذلك أصبحت برامج التدريب كلها تقوم علي أسس تنمية نظم إنتاج الطاقة وأصبحت طرق التدريب الرياضي وأهدافة وإختبار مستوي الرياضي وتوجيهه ووصف الغذاء المناسب لة والمحافظة علي وزنة وتخطيط أحمال التدريب بما يتناسب مع فترات تعويض مصادر الطاقة ، كل هذة العمليات الأساسية التي يقوم عليها التدريب الريضي تقوم اساسا علي الفهم التطبيقي لنظم إنتاج الطاقة وأصبح إنتاج الطاقة وتنميتها هما لغة التدريب الرياضي الحديث والمدخل المباشر لرفع مستوي الأداء الرياضي دون إهدار للوقت والجهد الذي يبذل في اتجاهات تدريبية أخري بعيدة كل البعد عن نوعية الأداء الرياضي التخصصي .
ويمكن تلخيص الفوائد التطبيقية لدراسة الطاقة الحيوية فيما يلي :
1- تصنيف الأنشطة الرياضية وفقا لنظم الطاقة .
2- تصميم برامج الأستشفاء أثناء التدريب وبعدة باستخدام الوسائل المختلفة .
3- تنظيم تعذية الرياضي ، سواء قبل أو أثناء أو بعد التدريب لضمان استمرارية الإمداد بالطاقة وكذلك سرعة تعويض مصادرها .
4- ضبط وزن الجسم من خلال البرامج الغذائية واختيار نوعية التدريبات التي تحقق ذلك .
5- تحسين مقاومة التعب أثناء التدريب والمنافسة .
6- المحافظة علي درجة حرارة الجسم .
7- الأختبارات والمقاييس الفسيولوجية لنظم الطاقة .
( 1: 273 ، 2: 28 )
مع التطور الرقمي وإرتفاع المستوي الفني في مختلف الألعاب الرياضية ، وكذلك التطور في علوم وظائف اٍلأعضاء والكيمياء الحيوية إهتم كثير من الباحثين في المجال الرياضي بمحاولة التوصل إلي أساليب لتحسين العمليات الحيوية الخاصة بإنتاج الطاقة اللازمة لأداء العمل العضلي وزيادة القدرة علي الأداء البدني خلال الأنشطة الرياضية المختلفة .
( 19:3 )

ففي الحقيقة إن كل خلية من خلايا جسدنا تستخدم وتخزن الطاقة الكيمياوية الحيوية ، من خلال الـATP ، وعلي هذا الأساس يمكننا أن نعتبر الـATP هو العملة الأساسية للطاقة الحيوية biological energy ، فكل الأشياء الحية تحتاج إلي الإمداد المستمر بالطاقة لتيسير تركيب وتجميع البروتين والدناDNA ، وكذلك التمثيل الغذائي للطعام وتنقلات مختلف الأيونات والجزيئات ليمكنها القيام بوظائفها ، كما يتطلب تقلص العضلات في حالة رفع الأثقال إلي التزويد بالطاقة البسيطة المحتشدة ، ونلاحظ أن الطاقة المستخدمة لكل هذة العمليات يتمثل في الـATP .
ففي الحقيقة يمثل جزئ الـATP بطارية تخزن الطاقة عند عدم احتياجها ، وتعمل علي التزويد بها في حالة احتياجها ، وبالفعل نستطيع رؤية الـATP كبطارية مشحونة تماماً .

بنية الـATP

يتضمن جزئ الأدينوزين ثلاثي الفوسفاتATP عناصر :
1- الريبوز ( سكر خماسي الكربون الذي يكون اساس الدنا DNA ) .
2- ادنين ( قاعدة : حلقة الوصل بين ذرات الكربون والنيتروجين ) .
3- ثلاث جزئيات فوسفات .
يقع جزئ سكر الريبوز في مركز جزئ الـATP ورتب بجانبة قاعدة الأدنين ويتمدد خيط جزيئات الفوسفات الثلاثة علي الجانب الأخر من جزئ الريبوز ، ويتشبع الـATP بألياف طويلة رقيقة تحتوي علي بروتين يسمي مايوسين الذي يشكل اساس خلايانا العضلية .


ATP مخزون الـ

يستخدم الشخص البالغ يومياً متوسط 200:300 مول ATP ، كما أن الكمية الإجمالية للـATP في الجسم لأي وقت هو 0.1 مول ، وهذا يعني أن الـATP لابد أن يعاد بناؤة 2000:3000 مرة علي مدار اليوم ، كما تستنفذ المركبات الكيميائية تماماً ولذا لا يمكن أن يٍٍُِِِِخزن الـATP



ATPنظام الـ

المفروض أن الـATP غاية في الأهمية وذلك لإستخدامة علي مدي واسع في تلبية متطلبات الجسم من الطاقة ، ويمتلك الجسم وطرق مختلفة لتصنيع الـATP .
وفيما يلي النظم الكميوحيوية لإنتاج الـATP بانتظام :
1- النظام الفوسفاتيThe phosphagen system .
2- نظام حمض اللاكتيك The glycogen-lactic acid system.
3- النظام التنفسي الهوائي Aerobic respiration .
النظام الفوسفاتيThe phosphagen system .
يسهم النظام الفوسفاتي في الأنشظة القاسية عالية الشدة قصيرة المسافة ( تقريباً 8:10 ث ) ، ويتكفل هذا النظام بكميات الـATP المحُتاجة لإدارة خلايا عضلاتنا في أي وقت ، من خلال اتحاد الـATP مع الكريتن فوسفات .

تحتوي خلايا العضلات دائماً علي طاقة عالية من الفوسفات تسمي الكريتن فوسفات وتستخدم في استعادة مستوي الـATP في حالة وقوعها تحت متطلبات عالية الشدة قصيرة المدة ، ويعمل الأنزيم المسمي كريتن كينيز علي احتشاد مجموعة الفوسفات من الكريتن فوسفات وسرعة تحويلها مع الـADP إلي شكل الـATP ، وعلي هذا فخلايا العضلات تحول الـATP إلي ADP وفوسفات اللذان سرعان ما يتحولا مرة أخري إلي الـATP .
ويبدأ مستوي الكريتن فوسفات في التراجع بعد مدة 10 ث كما تبدأ الطاقة في الخمود ، ويبدو ان مسابقة الـ100 متر خير مثال علي النظام الفوسفاتي .
نظام حمض اللاكتيك The glycogen-lactic acid system.
إن تزويد الطاقة من خلال نظام حمض اللاكتيك مقارنة ً بالنظام الفوسفاتي يتميز ببطئ المعدل ، وبالرغم من ذلك فإنة لازال يمثل سرعة جيدة نسبياً كما ينتج كمية كافية من الـATP لمدة 90 ث من الأنشطة عالي الشدة ، وفي هذا النظام يكون حمض اللاكتيك من الجلوكوز في خلايا العضلاات كنتيجة للتمثيل الغذائي اللاهوائي .

وفي الحقيقة لا يستخدم جسمنا الأوكسجين في حالة النشاط اللاهوائي ، كما يلبي هذا النظام متطلبات الطاقة للأنشطة القصيرة بدون استخدام النظام التنفسي بنفس المدي الذي يستخدمة النظام الهوائي
ويسمي هذا النظام غالباً بالتنفس اللاهوائي ، وأفضل مثال علي هذا النوع من الأنشطة التي تؤدي تحت هذة الظروف هو عدو الـ400 متر ، ويمنع الألم العضلي الرياضي من الأستمرار في الأداء بسبب إحتشاد حمض اللاكتيك داخل العضلاات .
حمض اللاكتيك عدو أو صديق ؟
حمض اللاكتيك ليس :
• مسئول عن احتراق العضلات أثناء التمارين السريعة جداً .
• مسئول عن الألالم التي تتبع الدورات التجريبية الصعبة .
• مدمراً للنتاج .
يركب اللاكتيك الذي يفرزة جسمنا علي مدار اليوم بواسطة الكبد من خلال ( دورة كوري ) إلي شكل الجلكوز الذي يمدنا بكثير من احتياجات الطاقة ، ويبدو أنة صديق .
النظام التنفسي الهوائي Aerobic Respiration .
في حالة امتداد مدة التمارين لأكثر من دقيقتين ، فإن السيطرة تصبح للنظام الهوائي ويكون تزويد العضلات بالـATP أولاً من الكربوهيدرات ثم الدهون ثم الأحماض الأمينية ( بروتين ) . ويستخدم البروتين كطاقة اساسية في حالة الوقوع تحت الجوع الشديد ( ويقترح هذا في بعض أنواع الحمية ) .

في النظام الهوائي ينتج الـATP بمعدل بطئ ولكن الطاقة المنتجة تعززالرياضي لعدة ساعات ، وذلك بسبب أن الجلكوز في النظام الهوائي يتحلل إلي ثاني أكسيد الكربون وماء بدلاً من حمض اللاكتيك في نظام حمض اللاكتيك ، يحصل النظام الهوائي علي الجليكوجين ( وهو الصورة القابلة للأستعمال من الجلكوز ) من المصادر الأتية :
1- امتصاص الجلوكوز من الطعام في الأمعاء والذي يكسب العضلة القدرة علي العمل من خلال مجري الدم .
2- الجليكوجين في العضلات .
3- تحلل جليكوجين الكبد إلي جلكوز والذي يكسب العضلات القدرة علي العمل من خلال مجري الدم .
( 9 ،8 ،7 )
Energy Pathwaysأنظمة (طرق) الطاقة
كما يقسم كل من ماثيوز و إي فوكس Matthews and E. Fox منطلبات المنافسات في مختلف الرياضات في كتابهم "الاسس الفسيولوجية للتربية البدنية والألعاب الرياضية "إلي التالي" أنظمة الطاقة": ATP-PC and LA, LA-O2 and O2.
* ادينوزين ثلااثي الفسفات : ATP-Adenosine Triphosphate مزيج كيميائي مركب يكون عند تحرر الطاقة من الغذاء و مخزون الخلايا وبخاصة العضلات ، ولا يمكن للخلايا القيام بدورها بدون تحلل هذا المركب ، حيث يكون نتاج تحلل الـ ATP عبارة عن طاقة وADP .
وعند تحرر الطاقة الحرة من انشطار الـATP فإنها تحرك زوائد فتائل المايوسين لتجذب معها في حركتها للداخل فتائل الأكتين داخل الليفة العضليةوبذلك يتم الأنقباض العضلي المسئول عن تحرك الجسم وأجزائة .
* فوسفات كريتن : PC - Phosphate-creatine
مركب كيميائي يختزن في العضلات ، والذي بتحللة يدخل في إنتاج الـATP عن طريق الجمع بينة وبين الـADP .

* لا – حمض اللاكتيك Lactic acid : LA
الإجهاد الإيضي لنظام حمض اللاكتيك ينشأ من نقص تحلل الجلكوز ، ومع ذلك نواكس Noakes من شمال افريقيا اكتشف ان زيادة إفراز اللكتات كجزء من الفعاليات المؤثرة في الأجهاد ، وايضا الحد من فعاليات الأداء .
* الأكسجين o2 :
وسيلة المنافسات الهوائية ، كما يعمل علي إنتاج الـATP بوفرة ، كذلك يجعل مصادر الطاقة في أوج نشاطها خلال ممارسة الأنشطة .
ولانظمة الطاقة زمن دوام محدود ، فالوقت المحدد لإنقضاء هذه اٍلأ نظمة غير ممتد الأستخدام ، فهناك جدال حول حول محددات هذة الأنظمة ، ولكن الإجماع العام هو :
الدوام
Duration الأنظمة
Classification طاقة الإمداد
Energy Supplied By
1 إلي 4ث لاهوائي ATP (في العضلات)
4 إلي 20 ث لاهوائي ATP + PC
20 إلي 45 ث لاهوائي ATP + PC + جليكوجين العضلات
45 إلي 120 ث لاهوائي, لاكتيك جليكوجين العضلات
120 إلي 240 ث هوائي+ لاهوائي جليكوجين العضلات + حمض اللاكتيك
240 إلي 600 ث هوائي جليكوجين العضلات + احماض دهنية
ونتيجة لتقلصات العضلات ينتج الـADP والذي باتحادة مع الـPC يعيد توليد الـATP ، حيث يختزن الـPC في العضلات ، وتحصل العضلات أثناء النشاط علي الـATP من الجلكوز المخزن في نهر الدم ومن تحلل الجليكوجين المختزن في العضلات ، كما أن التمرين لفترة زمنية طويلة يتطلب الأكسدة الكاملة للكربوهيدرات والأحماض الدهنية الحرة في الميتوكوندريا ، وانتهاء مخزون الكربوهيدرات تقريباً في 90 ق والأحماض الدهنية الحرة في عدة ايام .
The carbohydrate store will last approx. 90 minutes and the free fatty store will last several days.
تساهم أنظمة الطاقة الثلاثة في بداية التمارين ولكن هذه المساهمة تتوقف علي الجهد المبذول أو مستوي إستخدام الطاقة ، والشكل البياني التالي يصور لنا كيفية مساهمة أنظمة الطاقة في تصنيع الـATP عندما يكون الجهد المبذول 100% ، توضح البداية ( العتبة ) T) ) The thresholds النقاط التي تستنفد عندها أنظمة الطاقة ، ويعمل التمرين علي تحسين أزمنة البداية

نظام الطاقة الاهوائي ( ATP-PC ) :
مخزون الـATP في العضلات يستمر حتي 2 ث وإعادة اصطناعة من الكريتن فوسفات تستمر حتي نفاذة حيث يستغرق تقريباً 4 إلي 5 ث وهذا يعطينا حوالي من 5 إلي 7 ث من انتاج الـATP .
ويتطلب هذا النظام لتطويرة إلي دورة من 4 إلي 7 ث من التمارين ذات الكثافة ( شدة ) العالية القريبة من الحمل الأقصي . أمثلة :
3 × 10 × 30 متر مع استشفاء 30 ث/التكرار و5 ق/المجموعة .
15 × 60 متر مع 60 ث استشفاء .
20 × 20 مترجري م**** مع 45 ث استشفاء .
نظام اللاكتيك اللاهوائي ( ( Glycolytic:
في حالة نفاذ المخزون من الكريتن فوسفات ( CP ) يلجأ الجسم إلي الجلوكوز المختزن لأجل الـATP ، وعند تحلل الجلوكوز أو الجليكوجين في الحالة اللاهوائية ينتج اللاكتيك و hydrogen irons كما أن تراكم الـ hydrogen irons هو العامل المحدد والمتسبب في التعب في عدو الـ300 إلي 800 متر.
دورة مقترحة لتطوير هذا النظام :
• 5 to 8 × 300 metres fast - 45 seconds recovery - until pace significantly slows
• 150 metre intervals at 400 metre pace - 20 seconds recovery - until pace significantly slows
• 8 × 300 metres - 3 minutes recovery (lactate recovery training)
يوجد ثلاث وحدات عمل مختلفة في انظمة الطاقة هم : تحمل السرعة ، التحمل الخاص 1 و التحمل الخاص 2 ، ويمكن تنميتهم كما يلي :
Speed Endurance Special Endurance 1 Special Endurance 2
الشدة 95 : 100% 90 : 100% 90 : 100%
المسافة 80 : 150 متر 150 : 300 متر 300 : 600 متر
عدد التكرارات/ المجموعة 2 : 5 1 : 5 1 : 4
عدد المجموعات 2 : 3 1 1
اجمالي المسافة / الدورة 300 : 1200 متر 300 : 1200 متر 300 : 1200 متر
امثلة 3 × (60, 80, 100) 2 × 150 متر +
2 × 200 متر 3 × 500 متر
نظام الطاقة الهوائي :
نظام الطاقة الهوائي يستخدم البروتين والدهون والكربوهيدرات لأجل انتاج الـATP ، ويمكن أن نطور هذا النظام بشدات مختلفة من الجري المنتظم (Tempo) runs وانواع هذا الجري كما يأتي :
الجري المتصل Continuous Tempo : باستخدام الجري البطئ لوقت طويل بمعدل 50:70% من أقصي معدل لضربات القلب ، وهذه الدرجة بحاجة إلي جليكوجين العضلات والكبد ، والأستجابةالطبيعية لهذا النظام بالتزامن مع هذة العملية هو زيادة قدرة العضلات والكبد علي تخزين الجليكوجين والجليكوليتك .
الجري الشامل Extensive Tempo باستخدام الجري المتصل بمعدل 60:80 % من أقصي معدل لضربات القلب ، وهذة الدرجة تتطلب من النظام معالجة انتاج اللاكتيك ، والجري في هذا المستوي يساعد في ازالة وتحويل اللاكتيك وقدرة الجسم علي تحمل مستويات عالية من اللاكتيك
الجري الشديد Intensive Tempo الجري المستمر بمعدل 80:90% من أقصي معدل لضربات القلب ، وهذا النوع من الجري يضع الأساس لتنمية أنظمة الطاقة اللاهوائية ، ويزداد مستوي اللاكتيك مثل تحمل السرعة والتحمل الخاص .
الدورة الخاصة بتنمية هذا النظام :
• 4 to 6 × 2 to 5 minute runs - 2 to 5 minutes recovery
• 20 × 200m - 30 seconds recovery
• 10 × 400m - 60 to 90 seconds recovery
• 5 to 10 kilometre runs
متطلبات نظم الطاقة :
الجدول التالي يزودنا بالنسب المئوية التقريبية لمساهمات أنظمة الطاقة في بعض الرياضات (Fox et al 1993)
الرياضة ATP-PC and LA LA-O2 O2
كرة السلة 60 20 20
المبارزة 90 10
مسابقات الميدان 90 10
الجولف 95 5
الجمنازيوم 80 15 5
هوكي 50 20 30
جري المسافات 10 20 70
تجديف 20 30 50
التزحلق 33 33 33
كرة القدم 50 20 30
العدو 90 10
السباحة 1.5km 10 20 70
التنس 70 20 10
الكرة الطائرة 80 5 15
Table adapted from Fox E. L. et al, The Physiological Basis for Exercise and Sport, 1993
( 8، 6، 2 : 2

والأشكال البيانية التالية تعرض النسبة المئوية للتزويد بالطاقة بواسطة أنظمة الطاقة الثلاثة أثناء التمرين علي مدد زمنية مفترضة .

شكل 1 : نظم الطاقة للأنشطة المستمرة 0-20 ث


شكل2 : نظم الطاقة للأنشطة المستمرة 20-80 ث


شكل 3 : نظم الطاقة للأنشطة المستمرة 80-200 ث



أنظمة الطاقة في الرياضة

لإلقاء نظرة علي هذة الأنظمة دعونا نبدأ بمسابقات الجري أولا :
عدو 100متر :
الرياضيون ذوي المستوي العالي يعدون هذة المسابقة عادة في أقل من 10ث ، ويكون نظام الATP-PCr مصدر طاقة العداء في معظم هذا السباق .
وإذا نظرنا إلي إعادة بالعرض البطئ لعدو ال100متر فاننا سنلاحظ أنهم لا يتنفسون ، كما أن وجوههم وشفاههم تبدو كصورة للتركيز ، وكل انتاجية الطاقة لديهم من خلال العمليات اللاهوائية التي تحدث في غياب الأكسجين .

عدو 800متر :
تماماً مثل الـ100متر تكون امدادات الرياضي بالطاقة من خلال نظام الـATP-PCr في الثواني القليلة الأولي من السباق ، ثم لا تليث أن ينتهي المخزون منها في هذه الثواني المعدودة ، ثم يسود نظام حمض اللاكتيك لبقية السباق ولكن النظام الهوائي قد يصنع بعض المساهمة .

نصف مارثون :
بدون شك فإن النظام الهوائي هو صاحب المساهمة العظمي في هذة المسابقة ، والنظامان الأخران يسودان أثناء الدقائق الأولي وكذلك ايضاً في الختام بالعدو السريع .

ثمة سؤال ما الذي يحدد استهلاك الرياضي للكربوهيدرات أو الدهون أثناء الجري ؟

عندما يبدأ النظام الهوائي في السيطرة يصنع الكربوهيدرات ( في شكل الجلكوز والجليكوجين ) المساهمة العظمي في انتاج الطاقة ، وإذا كانت الشدة منخفضة مع زيادة فترة الدوام فإن الأعتماد يكون علي الدهون ، وننوه مجدداً أن الجسم لا يغير فجأة من نظام لأخر ، ولكن يكون التغيير تدريجي ، وإذا كانت شدة التمارين عالية فإن الجسم سيعتمد علي سيطرة الكربوهيدرات .

الرياضات السريعة :

الأمثلة السابقة الذكر كانت عن المسابقات ذات الطابع الواحد أو ذات الخط المستقيم ، ولكن ماذا عن رياضات السرعة مثل كرة السلة ، القدم ، الهوكي والتنس ؟

بالأختصارفإن الأنظمة الثلاثة تدخل في المساهمة بكل أهمية ، فلاعب كرة السلة يستخدم الـATP-PCr في الوثب ، الرمي والجري الم**** لأعلي وٍلأسفل الملعب ، اما نظام اللاكتيك فإنة يرهق اللاعب المؤدي بكثرة السرعات الم****ة ، وبالطبع فإن النظام الهوائي يساهم في المدة الكلية للمباراة

يعتبر الامداد بالطاقة أثناء النشاط الرياضي من الأمور الهامة لإنتاج الطاقة ، ولذا فلابد من تفهم نوعية التغذية التي يحتاج إليها اللاعب وكيفية تأثير نوعية الغذاء علي مستوي الأداء ، ويقصد بالوقود بصفة عامة تلك المواد الغذائية التي تستخدم لإنتاجATP أثناء النشاط الرياضي ، وهناك ثلاثة أنواع منها البروتين والكربوهيدرات والدهون ، غير أن البروتين يستخدم بدرجة أقل ، أما مصادر الطاقة الأساسية خلال النشاط الرياضي فهي المواد الكربوهيدراتية والدهون .

أثر نوعية الحمل علي إنتاج الطاقة :

تجدر الإشارة إلي أنة كلما زادت شدة الحمل البدني ، وقلت فترة دوامة كلما كان المصدر الرئيسي للطاقة هو المواد الكربوهيدراتية والعكس صحيح ، أي أنة في حالة انخفاض الشدة وطول فترة دوام الحمل فإن الدهون تصبح هي الوقود الرئيسي للطاقة ، أما بالنسيبة للمواد الكربوهيدراتية فهي مهمة جداً كوقود خلال بداية النشاط أو في الجزء المبكر منة ، ويكون استهلاك الكربوهيدرات في البداية كبيراً يقلل تدريجياً للاتجاة إلي استهلاك الدهون مع طول فترة الأداء الزمنية .
تأثير الغذاء علي الأداء :

هناك علاقة بين نوعية الغذاء ( دور الكربوهيدرات والدهون كوقود للطاقة ) والأداء الرياضي ، وقد أجريت دراسة استُخدم فيها ثلاثة أنواع من التغذية هي :
1- وجبة غذائية غنية بالكربوهيدرات .
2- وجبة غذائية غنية بالدهون .
3- وجبة غذائية عادية ( تشمل 55 % كربوهيدرات 30 % دهون – 15 % بروتين ) .

وقد وضح من نتيجة هذة الدراسة أن من تناولوا الوجبة الغنية بالكربوهيدرات قد استطاعوا الاستمرار في الجري لمدة 4 ساعات قبل أن يشعروا بالإجهاد بما يزيد بمقدار الضعف بالنسبة لمن تنالوا الوجبة العادية ، وبمقدار ثلاثة أضعاف لمن تناولوا الوجبة الغنية بالدهون ، ويقصد بالكربوهيدرات المواد السكرية والنشوية وهي مواد لها أشكال عديدة ومتنوعة إلاأنها جميعاً تتحول إلي جلوكوز قبل استهلاكها حيث إن الجلكوز هو الشكل الأساسي المستخدم في إنتاج الطاقة ثم يحمل الدم الجلكوز إلي العضلات حيث يخزن بها علي هيئة جليكوجين نتيجة لاتحاد جزيئات الجلكوز ، وتجدر الإشارة إلي أن كمية الجلكوز التي يحملها الدم إلي العضلات تزداد أثناء النشاط الرياضي .
( 2: 34 )

تأثير التدريب الرياضي علي إنتاجية الطاقة

يؤدي التدريب الرياضي إلي زيادة مخزون مصادر الطاقة وزيادة مشاط الأنزيمات مما يزيد من معدل إنتاج ATP بسرعة ولفترة أطول .

أ‌- تأثير التدريب الرياضي علي فوسفات الكرياتين :

يؤدي التدريب الرياضي إلي زيادة مخزون فوسفات الكرياتين مما يزيد سرعة إعادة بناء ATP عن طريق PC مما يقلل حدوث التعب لدي اللاعب .

ب‌- تأثير التدريب الرياضي علي عمليات الجلكزة :

يوجد الجليكوجين بكمية أكير لدي الشخص الرياضي ، وهذة الميزة لها أهميتها في أنشطة التحمل التي تؤدي لظهور الإجهاد لعد 40-240 ق ، وتقل كمية الجليكوجين التي تتحول إلي حامض اللاكتيك نتيجة التدريب الرياضي وهذة التعيرات تقلل من حدوث التعب .

ج- تأثير التدريب الرياضي علي إعادة بناء ATP هوائياً :

يؤدي التدري الرياضي إلي مضاعفة كفاءة الميتوكوندريا في إعادة بناء ATP هوائياً عن طريق استهلاك الكربوهيدرات والدهون ، كما أن تقليل إنتاج حامض اللاكتيك يساعد علي الإستفادة من الأحماض الدهنية الموجودة بالدم في إإنتاج الطاقة .

البروتين :

يشترك البروتين بكمية قليلة كمصدر للطاقة أثناء التدريب الرياضي حيث يتكسر بعض بروتين العضلة عند أداء النشاط لفترة طويلة حيث تستخدم الأحماض الأمينية حامض البيروفيك ومنة يتشكل حامض أميني اسمة اللأنين Alanine الذي يتجة مع الدم إلي الكبد ليتحول إلي جليكوجين ويخرج في الدم علي هيئة جلكوز .
( 2: 37 )
تأثير التدريب الرياضي علي العمل اللاهوائي :

أوضح فوكس وماثيوس 1981 م ٍ، تأثير التدريب الرياضي علي العمل اللاهوائي في المميزات التالية :
1 زيادة مقدرة ثالث أديينوزين الفوسفات – كرياتين الفوسفات لإنتاج الطاقة بسبب زيادة المخزون من كلاهما في العضلات
2-زيادة إنزيم كرياتين كينيز
3- زيادة إحتراق الجلكوز مع زيادة حمض اللاكتيك .

تأثير التدريب الرياضي علي العمل الهوائي :

يتفق كل من فوكس وماثيوس 1981 م وفوكس 1984 م إلي أن هناك العديد من التغيرات التي تحدث في العضلات الهيكلية نتيجة للتدريب الرياضي وهي :
1- زيادة الميوجلوبين ( هيموجلوبين العضلات ) .
2- زيادة أكسدة الجليكوجين .
3- زيادة أكسدة الدهون .
4- قلة تجمع حمض اللاكتيك بالعضلات .

1-زيادة الميوجلوبين :

أوضح فوكس وماثيوس 1981 م بأنة هيموجلوبين العضلات ويعمل علي تخزين الأكسجين والمساعدة علي إنتقال وإنتشار الأكسجين من غشاء الخلية إلي الميتوكودريا حيث يستهلك ، ويزداد الميوجلوبين بدرجة واضحة بعد البرامج التريبية الهوائية لمدة 3 شهور .

2-زيادة أكسدة الجليكوجين :

أشارفوكس 1984 م إلي أن زيادة أكسدة الجليكوجين تحدث للأسباب التالية :
أولاً : زيادة عدد وحجم الميتوكوندريا في العضلات .
ثانياُ : زيادة نشاط الإنزيمات المستخدمة في دورة كربس .


3-زيادة أكسدة الدهون :
حيث يؤدي التدريب الرياضي إلي زيادة في أكسدة الدهون وذلك من خلال :
• زيادة تسرب الأحماض الدهنية من الأنشجة الدهنية .
• زيادة نشاط الإنزيمات لحمل وتكسير الأحماض الدهنية الزائدة .

4-قلة تكوين حمض اللاكتيك .

يذكر كارلسون وآخرون Carlson etal 1971 م ، إلي أن ذلك يحدث بسبب زيادة إستهلاك الأكسجين وعند زيادة وصول الأكسجين لخلايا العضلات فإن كمية أكبر من البيرفات والهيدروجين الناتجة من تكسير الجلكوز تدخل الميتوكوندريا حيث تتأكسد وتتحول إلي ثاني أكسيد الكربون والماء ، وفي حالة قلة الأكسجية فإن البيروفات تتحد مع الأمونيا وتؤدي لتكوين اللأنين Alanine الذي يصل للكبد ويتحول إلي جليكوجين .
( 3 : 40،39،38 )


استعادة تكوين مصادر الطاقة

تعتبر عملية استعادة تكوين مصادر الطاقة عملية هامة جداً مثلها في ذلك مثل العمليات التي تتم أثناء النشاط البدني نفسة ، حيث يؤدي عدم استعادة تكوين مصادر الطاقة بين أجزاء التدريب إلي هبوط مستوي الأداء ، وبناء علي ذلك أصبحت هناك قاعدة بمنح اللاعب أحازة للراحة من التدريب يوما أو يومين خلال الأسبوع ، وتساعد معرفة هذة العمليات المدرب علي تجديد فترات الراحة البينية أثناء التدريب بحيث تكون مناسبة لنظام الطاقة الذي استخدمة في تدريبة .

تعويض الفوسفات :

يحتاج تعويض مخزون الفوسفات إلي فترة زمنية قصيرة تتراوح ما بين دقيقتين إلي ثلاث دقائق ، وتسمح هذة الفترات خلال التدريب الذي يتميز بوجود فترات راحة بينية وجيزة ببعض التعويض للفوسفات الذي يمكن استخدامة مرة ثانية أثناء توالي أجزاء التدريب ، وتعتمد عمليات تعويض الفوسفات علي الطاقة الناتجة من النظام الهوائي مع إمكانية مساعدة نظام حامض اللاكتيك .

تعويض الدين الأكسوجيني :

ونقصد بتعبير الدين الأكسوجيني كمية الأكسوجين المستهاكة أثناء فترة استعادة الشفاء بعد الأداء البدني والتي تزيد عن نفس الكمية المستهلكة أثناء الراحة ، ويتكون الدين الأكسوجيني من جزأين أحدهما اللاكتيكي Alactic والأخر لاكتيك Lactic ويصل حجم الدين اللاكتيكي إلي 2-3.5 لتر وهو ما يمد بالطاقة اللازمة لإستعادة الفوسفات في فترة وجيزة تتراوح ما بين ثلاث وخمس دقائق ، أما الجزء الأخر لاكتيك فهو الذي يمد الجسم بالطاقة اللازمة لتخليص العضلة والدم من حامض اللاكتيك ، ولذلك فهو الجزء الأكبر والأبطأ من الدين الأكسوجيني .




تعوض أكسوجين الميوجلوبين :

يوجد الميوجلوبين Myoglobin في العضلات الهيكلية ويقوم بدور هام في تخزين الأكسجين في العضلات ، كما أنة يشبة في وظيفتة وتكوينة هيموجلوبين الدم ويوجد بكمية كبيرة في الألياف العضلية البطيئة وتقل كميتة في الألياف العضلية السريعة ، ويساعد الأكسوجين الموجود في ميوجلوبين العضلة في إنتاج الطاقة أثناء النشاط الرياضي وخاصة في بداية الأداء ، ويتم خلال فترة الأستشفاء وتعويض الأكسوجين المستهلك لاستعادة مخزون الميوجلوبين ويتم ذلك في فترة زمنية وجيزة تستغرق حوالي دقيقتين .

تعويض الجليكوجين :

يتم التعويض الكامل لجليكوجين العضلة خلال فترة الأستشفاء بعد العمل لفترة طويلة مستمرة دون فترات راحة بينية بعد 46 ساعة ، وإذا ما تناول اللاعب وجبة غنية بالكربوهيدرات خلال فترة الأستشفاء فإن حوالي 60% من مخزون الجليكوجين يمكن تعويضة خلال العشر ساعات الأولي من فترة الأستشفاء ، ويؤدي توالي تكرار أيام التدريب علي التحمل إلي نقص المخزون من الجليكوجين حيث تصل إلي مستوي منخفض جداً حتي مع استخدام الكربوهيدرات في الغذاء
، وقد يؤدي ذلك إلي الإجهاد المزمن ، هذا ويحتاج الجسم إلي 24 ساعة فقط لتعويض جليكوجين العضلة الناتج عن الأنشطة ذات فترة الدوام القصيرة والشدة العالية .
وإذا ما تناول الشخص وجبة غنية بالكربوهيدرات فيتم استعاضة حوالي 45 % من مخزون الجليكوجين خلال 30 دقيقة بعد الأداء بدون تناول أي طعام ، وتتميز الألياف العضلية السريعة بسرعة تعويض الجليكوجين بالمقارنة بالألياف العضلية البطيئة ، هذا ويمكن مضاعفة مخزون الجليكوجين إذا ما تم استهلاك الجليكوجين الموجود في العضلة أولاً عن طريق تدريب مجهد ثم يتم راحة العضلة ثلاثة أيام يتبع اللاعب فيها نظاماً غذائياً غنياً بالكربوهيدرات .