إن مصادر الطاقة هي وقود أو ركائز عمليات إنتاج الطاقة، حيث يتم استخدامها كمواد أولية لتفاعلات تحوّل الطاقة وإنتاج الـATP، وهي المجموعات الثلاث من المغذيات الكبرى وتحدثنا عنها سابقاً وشبهناها بالعملات الأجنبية التي على الجسم تصريفها إلى العملة المحلية ليتم الاستفادة كمصدر من الطاقة منها لتزويد الأنشطة الخلوية بالطاقة.
والجدير بالذكر أن الجسم يعتمد في فترات الراحة على الكربوهيدرات والدهون، إلا أنه يعتمد على الدهون بشكل أكبر، أما البروتينات فإن الجسم يستخدمها بشكل رئيسي كوحدات بناء ومساهمتها في الطاقة للعمل الخلوي نسبياً قليلة.
وعند الانتقال من حالة الراحة أو من التمرين المعتدل إلى التمرين الشاق أو الشديد، تُستخدم الكربوهيدرات بصورة أكبر، ويقل الاعتماد على الدهون.
وفي حالة النشاط البدني الشديد -الذي يستمر لفترة قصيرة- يتم استخدام الكربوهيدرات بشكل حصري تقريباً لإنتاج الـ ATP. أنظر الشكل (40) الذي يوضح العلاقة بين شدة التمرين ونسبة استهلاك الدهون والكربوهيدرات.
- الطاقة والكربوهيدرات
بعد تناول الكربوهيدرات يتم تحويلها في نهاية المطاف بفعل عمليات الهضم إلى جلوكوز ليتم نقله عبر الدم إلى أنسجة الجسم، وبعد إطلاقه إلى الدم ينتقل الجلوكوز إلى الأنسجة النشطة حيث يتم أيضه. يُسبب نقص الكربوهيدرات في النظام الغذائي الشعور بالتعب ومشاكل في الوظائف الذهنية وضعف القدرة على التَحمُّل.
تقوم العضلات والكبد أثناء الراحة بأخذ جزيئات الجلوكوز وتحويلها إلى جزيء أكثر تعقيداً وهو الجلايكوجين، الذي يتم تخزينه داخل الخلايا حتى تستخدمه لاحقاً لتكوين الـ ATP.
وتختلف حاجة الجسم للجلوكوز في حالات الراحة عنها في حالات التمرين، كما تختلف باختلاف شدة ومدة التمرين. ويتحكم البنكرياس بمستويات الجلوكوز في الدم عن طريق إفراز هرموني الإنسولين والجلوكاجون.
بالنسبة لجلاكوجين الكبد، يتم إعادة تحويله إلى جلوكوز حسب الحاجة، حيث تقع على الكبد مسؤولية الحفاظ على مستوى ثابت من الجلوكوز في الدم خاصة بين الوجبات (أي الفترات التي لايحصل فيها الجسم على الجلوكوز من الطعام). أما جلايكوجين العضلات فيبقى حكراً عليها لتستخدمه كمصدر للجلوكوز وتعتمد عليه بشكل رئيسي خلال التمرين.
إلا إن احتياطي الكبد والعضلة من الجلايكوجين محدود ويمكن استنفاذه، حيث يستطيع مخزون الكبد و العضلات تزويدنا بـ 1200-2000 سعرة من الطاقة فقط ، أو مايوازي الطاقة اللازمة لجري مسافة 32 كيلومتراً تقريباً. ويُعتبر استنفاذ جلايكوجين الكبد والعضلات سبباً رئيسياً للشعور بالتعب والإرهاق في نشاطات التَحمُّل التي تستمر لفترات طويلة، وكذلك في التمارين عالية الشدة قصيرة المدة (المتقطعة)، مما يؤثر سلباً على الأداء.
وبالطبع تختلف سرعة نفاذ مخازن الكولاجين باختلاف شدة ومدة النشاط، فيمكن أن تُستنفذ مخازن الجلايكوجين بسرعة من خلايا العضلات النشطة أثناء القيام بجولات متُعددة من العَدْو أو الجري السريع ((Sprinting، على الرغم من أن الوقت الإجمالي للنشاط قد يكون قصيراً نسبياً، وبالمقارنة فإن رياضي التَحمُّل الذي يتدرب لعدة ساعات في كل مرة، سوف يشهد أيضاً انخفاضاً ملحوظاً في مخزون الجلايكوجين العضلي، ولكن معدل النفاذ سيكون أبطأ منه عند عدّاء السرعة.
إن قدرة الرياضيين على التدريب يوماً بعد يوم والاستعداد للمنافسات المتلاحقة تعتمدان بشكل كبير على قدرة الجسم على تجديد مخازن الجلايكوجين في العضلات والكبد في أسرع وقت ممكن، لذلك ينصح خبراء التغذية الرياضين بتناول كميات كافية من الـكربوهيدرات، وبشكل عام قبل النشاط، أثناءه، وبعده، وذلك لتعزيز الأداء والتعافي على حد سواء وهذا ينطبق على مواسم المنافسات وعلى الدورات التدريبية التحضيرية للمنافسة.
فمن الممكن حرمان العضلات والكبد من مصدر طاقتها الرئيسي إذا لم يتم تناول الكربوهيدرات بكميات تتناسب مع شدة ومدة التمرين، على ألا ننسى أهمية الراحة لإعطاء الجسم الوقت الكافي لإعادة تعبئة هذه المخازن.
- الطاقة والدهون
تقدم الدهون كمية كبيرة من الطاقة خلال التمارين ذات المدة الطويلة والشدة المنخفضة إلى المعتدلة، فمخزون الجسم من الطاقة الكامنة بصورة دهون أكبر بكثير من احتياطي الكربوهيدرات، حيث يمكن أن يزود مخزون الدهون الجسم على الأقل بـ 70000-75000 سعرة حرارية، حتى لدى الشخص النحيل.
إلا أن الوصول إلى الدهون لاستخدامها كمصدر للطاقة أقل سهولة من الوصول إلى الكربوهيدرات، حيث يتوجب أولاً على الجسم تحويلها من شكلها المعقد، أي صيغة الدهون الثلاثية Triglycerides)) إلى عناصرها الأساسية (الجليسرول والأحماض الدهنية الحرة) وبعد ذلك يتم تحويل الأحماض الدهنية الحرة إلى أسيتيل مساعد إنزيم -أ كما ذكرنا سابقاً، لتدخل في دورة كربس لإنتاج الـ ATP .
أما الجلسيرول فيمكن تحويله إلى جلوكوز ليتم استخدامه في التحلل الجلايكولي، وعليه فإن معدل إطلاق الطاقة من الدهون بطيء جداً لسد احتياجات الطاقة خلال النشاط العضلي الشديد.
- الطاقة والبروتينات
ذكرنا سابقاً انه من الممكن أن يُستخدم البروتين أيضاً كمصدر للطاقة في حالة استنفاذ الطاقة بشكل كبير جداً ويمكن أن يقدم البروتين 5-10% من الطاقة اللازمة للإبقاء على التمرين بشكل مطوّل، ولكن يجب تحويله أولاً إلى جلوكوز. كما يمكن تحويله أيضاً إلى مادة وسيطة مثل حامض البيروفيك أو إلى اسيتيل مساعد إنزيم -أ ليدخل في تفاعلات الفسفرة التأكسدية، ويمكن أيضاً أن يُستخدم البروتين لإنتاج الأحماض الدهنية لاستخدامها كمصدر لطاقة الخلية.