معلومة

تحت أي ظروف يحرق الجسم الدهون والبروتينات والكربوهيدرات؟


عند البحث على الإنترنت ، وجدت الكثير من المعلومات المتضاربة من مواقع اللياقة البدنية المختلفة فيما يتعلق عندما يحرق جسم الإنسان الدهون والبروتينات والكربوهيدرات.

كان فهمي الأساسي هو أن الجسم سيستخدم أولاً مخازن الجلوكوز والجليكوجين ، تليها الدهون وأخيراً البروتينات بمجرد استنفاد مخزون الدهون والجليكوجين. كما أعتقد أن هناك بعض التداخل في هذه العملية.

ومع ذلك ، فإن العديد من مواقع اللياقة البدنية تدعي أنه خلال النشاط البدني عالي الكثافة ، يفضل الجسم حرق البروتين على الدهون.

من الناحية العلمية ، متى يحرق الجسم عادة المجموعات الغذائية التالية (البروتينات والدهون والكربوهيدرات) وكيف تؤثر التمارين على هذه العملية؟

إذا كنت قادرًا على تقديم رسوم بيانية أو بيانات لعمل نسخة احتياطية من إجابتك ، فسيكون هذا مفيدًا للغاية لأنني أشعر بالملل من كل التكهنات التي أراها على المواقع الأخرى.


مقدمة

النظام الذي ينظم استهلاك مخزون الطاقة في الجسم معقد للغاية ، ولكنه في الأساس عبارة عن تعاون بين الهرمونات التي يفرزها البنكرياس (الأنسولين - يخفض نسبة السكر في الدم والجلوكاجون - يرفع نسبة السكر في الدم) والكبد (كمخزن الجليكوجين الرئيسي في الجسم ومصنع لمختلف المهام المتعلقة بالطاقة).

ولاية الاحتياطي الفيدرالي

في ال دولة التغذية (ارتفاع نسبة الجلوكوز في الدم على سبيل المثال بعد تناول وجبة) ، ينتج الجسم كمية كبيرة من الأنسولين. عندما تكون نسبة الأنسولين: الجلوكاجون مرتفعة (≈0.5):

  • يتم امتصاص الجلوكوز الغذائي عن طريق كبد عندما تزيد تركيزات الجلوكوز عن 8 ملي مولار. ثم يكون هذا الجلوكوز إما
    • تستخدم في التنفس عن طريق الكبد
    • تحول إلى الجليكوجين ليكون مخزن في الكبد
    • يتم تحويلها إلى أحماض دهنية يتم نقلها بعد ذلك إلى الأطراف في بروتينات دهنية منخفضة الكثافة جدًا (VLDLs)
  • الأنسجة الدهنية (الأنسجة الدهنية) تمتص الجلوكوز في الدم. ثم يكون هذا الجلوكوز:
    • تستخدم في التنفس بواسطة الأنسجة الدهنية
    • تتحول إلى أحماض دهنية ثم ثلاثي أسيل جلسرين (TAGs) - دهون. يمكن أيضًا امتصاص VLDLs من الكبد بواسطة الخلايا الدهنية لاستخدامها في ذلك.
  • الهيكل العظمي والعضلات مرة أخرى يمتص الجلوكوز مباشرة من الدم
    • أثناء الانكماش ، يتم استخدام الجلوكوز مباشرة في التنفس لتغذية النشاط
    • استعدادًا للانكماش المستقبلي ، يتم تحويله إلى جليكوجين و مخزن في الخلية
    • يتم دمج الأحماض الأمينية في البروتينات الخلوية على الرغم من أنها إذا كانت زائدة عن الحاجة ، فيمكن استخدامها في التنفس
  • الدماغ يمتص الجلوكوز مباشرة ويستخدمه في التنفس

حالة الصيام المبكر

حيث الأنسولين: انخفضت نسبة الجلوكاجون إلى حوالي 0.15

  • في ال كبد
    • تحلل الجليكوجين يتم تنشيطه لإطلاق الجلوكوز من الجليكوجين المخزن للتعويض عن انخفاض مستويات الجلوكوز في البلازما (الذي يشير إليه ارتفاع الجلوكاجون)
    • يتم تكسير الدهون الثلاثية في الكبد بشكل تفضيلي من أجل التنفس الكبدي - يتم نقل الأحماض الدهنية في من الدم لتلبية احتياجات الكبد من الطاقة
    • يبدأ الكبد عملية استحداث السكر - صنع الجلوكوز من سلائف غير كربوهيدراتية
  • الأنسجة الدهنية
    • يبدأ تحلل الدهون بسرعة - يتم تقسيم الدهون المخزنة إلى أحماض دهنية حرة وجلسرين.
    • تستخدم بعض الأحماض الدهنية الحرة للأنسجة الدهنية الخاصة بمتطلبات الجهاز التنفسي
    • يتم إطلاق الغالبية إلى المحيط لتستخدمها الأنسجة الأخرى
    • لا يمكن استخدام الغليسيرول المنطلق من قبل معظم الأنسجة ، ولكن يتم امتصاصه بواسطة الكبد حيث يمكن استخدامه لإنتاج الجلوكوز عن طريق تكوين الجلوكوز
  • الهيكل العظمي والعضلات
    • امتصاص الجلوكوز من المحيط هو انخفاض للحفاظ على الجلوكوز للخلايا التي لا تستطيع بسهولة استخدام أنواع الوقود الأخرى - على سبيل المثال الدماغ أو خلايا الدم الحمراء
    • تصبح الأحماض الدهنية الحرة الوقود الرئيسي لعضلات الهيكل العظمي للحفاظ على الجلوكوز في أماكن أخرى
    • على عكس الكبد ، فإن تحلل الجليكوجين هو ليس يتم تنشيطه حيث لا توجد مستقبلات للجلوكاجون في الأنسجة العضلية. هذا يعني أن الجلوكوز ينتج فقط من الجليكوجين عندما تنقبض العضلات بنشاط ، كما كان من قبل.
    • في هذه المرحلة ، يمكن أن تبدأ البروتينات في الانهيار ، وتستخدم هياكلها العظمية كمصدر فوري للطاقة ، ويتم إطلاق الأحماض الأمينية ليأخذها الكبد وتستخدم في تكوين السكر.
  • الدماغ يمتص الجلوكوز مباشرة ويستخدمه في التنفس. لا يمكن استخدام الأحماض الدهنية لأنها لا تعبر حاجز الدم في الدماغ

الدولة المتأخرة عن الصوم

إذا لم يكن هناك تناول للجلوكوز بعد ، فإن نسبة الأنسولين: الجلوكاجون تنخفض أكثر إلى حوالي 0.05.

  • كبد
    • لم يدخل المزيد من الجلوكوز إلى الكبد وخلال 24 ساعة تم استنفاد جميع مخازن الجليكوجين في الكبد
    • يصبح استحداث الجلوكوز هو المصدر الرئيسي لجميع جلوكوز البلازما - ينتج الكبد جلوكوزًا جديدًا من:
      • الأحماض الأمينية - انهيار بروتين العضلات والكبد
      • الجلسرين - من الأنسجة الدهنية
      • اللاكتات - من خلايا الدم الحمراء والعضلات
    • يتم تحويل كميات كبيرة من الأحماض الدهنية إلى Acetyl CoA ليتم استخدامها في التنفس بواسطة الكبد ، ولكن يتم إنتاج الكثير من Acetyl-CoA. يتم تحويل الباقي إلى أجسام كيتونية غير مفيدة للكبد ، لذلك يتم التخلص منها لتستخدمها الأنسجة الأخرى (خاصة الدماغ)
  • الأنسجة الدهنية
    • مع استمرار الصيام لعدة أيام ، تتكيف الأنسجة الدهنية لإنتاج كميات كبيرة من الأحماض الدهنية الحرة. يصبح هذا كافيًا لمعظم أنسجة الجسم
    • يتم استخدام هذه الأحماض الدهنية بشكل تفضيلي من قبل جميع الأنسجة التي يمكنها استخدامها ، مما يحافظ على الجلوكوز للدماغ
  • الهيكل العظمي والعضلات
    • تتغذى بالكامل تقريبًا من الأحماض الدهنية والأجسام الكيتونية من الكبد والأنسجة الدهنية
    • يستمر انهيار البروتين في إطلاق الهياكل العظمية الكربونية والأحماض الأمينية لتكوين السكر - ولكن هذا هو الحال تثبط في وجود مستويات عالية من أجسام الكيتون لمنع هدر العضلات غير الضروري (مع السماح للإنسان بالصيد)
    • يتم دمج الأحماض الأمينية في البروتينات الخلوية على الرغم من أنها إذا كانت زائدة عن الحاجة ، فيمكن استخدامها في التنفس
  • الدماغ
    • بمجرد أن تصل مستويات الكيتون إلى مستوى حرج ، يمكنها عبور حاجز الدم في الدماغ لاستخدامها كمصدر إضافي للطاقة
    • ومع ذلك ، فإنه لا يكفي وحده ، لذلك هناك حاجة إلى مصدر صاف للجلوكوز من مكان ما في الجسم

التقدم نحو الجوع

يمكن أن تستمر هذه العملية لعدد من الأسابيع ، مع استنفاد الجسم للأحماض الدهنية في الأنسجة الدهنية في نهاية المطاف وعدم قدرته على إنتاج أجسام الكيتون في الكبد ، مما يؤدي إلى فقدان تثبيط تحلل البروتين مما يتسبب في استجابة أخيرة لانهيار العضلات للحصول على الطاقة. عادة ما يكون الموت بسبب قصور القلب الناتج عن انهيار عضلة القلب.

ملخص

قد يكون هذا الرسم البياني مفيدًا باختصار ، فهو يوضح مصدر مستويات الجلوكوز في الدم في مراحل مختلفة ، ويشير خط استحداث السكر إلى انهيار البروتين والأحماض الدهنية:

يمارس

التمرين يجب أن يكون جدا شديد ليكون له أي تأثير على هذا النظام في المواقف العادية.

  • يستريح العضلات يستقلب الأحماض الدهنية المخزنة للحصول على طاقته. يتم تجديد مخازن الجليكوجين من الجلوكوز استعدادًا لانقباض أكثر قوة.
  • المشي السريع يوفر استقلاب الأحماض الدهنية مرة أخرى كل الطاقة تقريبًا
  • الركض يتم استخدام مخازن الجليكوجين ، ويكون التنفس لاهوائيًا بالكامل تقريبًا حيث يتم تقييد الأوعية الدموية بسبب نشاط العضلات ولم يكن هناك وقت لزيادة التهوية. ينتج حمض اللاكتيك ، والذي يمكن أن يستخدمه الكبد لتكوين السكر
  • الجري لمسافة متوسطة: الأيض الهوائي يسيطر عندما يتكيف الجسم مع زيادة الطلب على الأكسجين. لا يزال اللاكتات المنتج النهائي الرئيسي

أحد الأمثلة على الأماكن التي قد يكون ذلك ملحوظًا فيها هو أثناء سباق الماراثون.

  • 0 دقيقة - تستريح العضلة عند خط البداية ، على النحو الوارد أعلاه.
  • 10 دقائق - الجليكوجين في العضلات والكبد يفرز لتقوية انقباض العضلات
  • ساعاتين - يتطلب الماراثون ما يقرب من 700 جرام من الجليكوجين لإكماله ، لكن الكبد يمكنه تخزين حوالي 500 جرام فقط. تم استنفاد هذا إلى حد كبير بعد حوالي 20 ميلاً. تنخفض مستويات الجلوكوز في الدم بسرعة ويتحول الجسم إلى استقلاب الأحماض الدهنية. يوفر هذا فقط حوالي 60 ٪ من خرج الطاقة وتنخفض السرعة (المعروف باسم ضرب الحائط). في هذه المرحلة ، يتم استخدام كل مصدر طاقة احتياطي تقريبًا في وقت واحد للحفاظ على استمرار عمل الجسم.
  • ينهي - استنفاد الجليكوجين في العضلات والكبد تمامًا. إذا لم يتم الحفاظ على مستويات الجلوكوز بوسائل أخرى ، فإن نتائج نقص السكر في الدم تسبب الارتباك والهلوسة وحتى الغيبوبة والموت.


مصادر وقود الجسم

تعتمد قدرتنا على الجري والدراجة والتزلج والسباحة والتجديف على قدرة الجسم على استخلاص الطاقة من الطعام المبتلع. كمصادر محتملة للوقود ، تتبع الكربوهيدرات والدهون والبروتين في الأطعمة التي تتناولها مسارات استقلابية مختلفة في الجسم ، لكنها تنتج في النهاية الماء وثاني أكسيد الكربون وطاقة كيميائية تسمى الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). فكر في جزيئات ATP على أنها مركبات عالية الطاقة أو بطاريات تخزن الطاقة. في أي وقت تحتاج إلى طاقة - للتنفس أو لربط حذائك أو للدراجة لمسافة 100 ميل (160 كم) - يستخدم جسمك جزيئات ATP. في الواقع ، ATP هو الجزيء الوحيد القادر على توفير الطاقة لألياف العضلات لتشغيل تقلصات العضلات. يتم تخزين فوسفات الكرياتين (CP) ، مثل ATP ، أيضًا بكميات صغيرة داخل الخلايا. إنه مركب آخر عالي الطاقة يمكن تعبئته بسرعة للمساعدة في تأجيج الجهود القصيرة والمتفجرة. ومع ذلك ، للحفاظ على النشاط البدني ، يجب على الخلايا تجديد كل من CP و ATP باستمرار.

تعيد اختياراتنا الغذائية اليومية تزويد الطاقة الكامنة ، أو الوقود ، التي يحتاجها الجسم لمواصلة العمل بشكل طبيعي. تأخذ هذه الطاقة ثلاثة أشكال: الكربوهيدرات والدهون والبروتين. (انظر الجدول 2.1 ، مخازن الطاقة المقدرة في البشر.) يمكن للجسم تخزين بعض هذه الأنواع من الوقود في شكل يوفر للعضلات مصدرًا فوريًا للطاقة. الكربوهيدرات ، مثل السكر والنشا ، على سبيل المثال ، تتحلل بسهولة إلى الجلوكوز ، مصدر الطاقة الرئيسي في الجسم. يمكن استخدام الجلوكوز على الفور كوقود ، أو يمكن إرساله إلى الكبد والعضلات وتخزينه كجليكوجين. أثناء التمرين ، يتم تحويل الجليكوجين العضلي مرة أخرى إلى جلوكوز ، والذي لا يمكن أن تستخدمه إلا ألياف العضلات كوقود. يقوم الكبد بتحويل الجليكوجين مرة أخرى إلى جلوكوز ، ومع ذلك ، يتم إطلاقه مباشرة في مجرى الدم للحفاظ على مستوى السكر في الدم (الجلوكوز في الدم). أثناء التمرين ، تلتقط عضلاتك بعضًا من هذا الجلوكوز وتستخدمه بالإضافة إلى مخازن الجليكوجين الخاصة بها. يعتبر جلوكوز الدم أيضًا أهم مصدر للطاقة للدماغ ، سواء أثناء الراحة أو أثناء التمرين. يستخدم الجسم باستمرار ويجدد مخازن الجليكوجين. يؤثر محتوى الكربوهيدرات في نظامك الغذائي ونوع التدريب الذي تقوم به وكميته على حجم مخازن الجليكوجين لديك.

ومع ذلك ، فإن قدرة جسمك على تخزين الجليكوجين في العضلات والكبد ، تقتصر على ما يقرب من 1800 إلى 2000 سعر حراري من الطاقة ، أو وقود كافٍ لمدة 90 إلى 120 دقيقة من النشاط المستمر والقوي. إذا كنت قد اصطدمت بالحائط أثناء ممارسة الرياضة ، فأنت تعرف ما هو الشعور بنضوب الجليكوجين في العضلات. أثناء ممارسة الرياضة ، يتناقص مخزون الجليكوجين العضلي لدينا باستمرار ، ويلعب جلوكوز الدم دورًا متزايدًا بشكل متزايد في تلبية متطلبات الجسم من الطاقة. لمواكبة هذا الطلب المتزايد بشكل كبير على الجلوكوز ، يتم استنفاد مخزون الجليكوجين في الكبد بسرعة. عندما ينفد الكبد من الجليكوجين ، سوف "تهدأ" حيث ينخفض ​​مستوى الجلوكوز في الدم بشكل كبير ، وسيؤدي نقص السكر في الدم الناتج (انخفاض نسبة السكر في الدم) إلى إبطاءك. يمكن أن تساعد الأطعمة التي تتناولها أو تشربها أثناء التمرين والتي تزودك بالكربوهيدرات في تأخير استنفاد الجليكوجين في العضلات ومنع نقص السكر في الدم.

الدهون هي مصدر الطاقة الأكثر تركيزًا في الجسم ، حيث توفر أكثر من ضعف الطاقة الكامنة التي توفرها الكربوهيدرات أو البروتين (9 سعرات حرارية لكل جرام مقابل 4 سعرات حرارية لكل جرام). أثناء التمرين ، يتم تقسيم الدهون المخزنة في الجسم (على شكل دهون ثلاثية في الأنسجة الدهنية أو الدهنية) إلى أحماض دهنية. يتم نقل هذه الأحماض الدهنية عبر الدم إلى العضلات للحصول على الطاقة. تحدث هذه العملية ببطء نسبيًا مقارنة بتعبئة الكربوهيدرات للوقود. يتم تخزين الدهون أيضًا في ألياف العضلات ، حيث يمكن الوصول إليها بسهولة أثناء التمرين. على عكس مخازن الجليكوجين المحدودة ، تعد دهون الجسم مصدرًا غير محدود للطاقة للرياضيين. حتى أولئك الذين يتمتعون بالنحافة والضعفاء لديهم ما يكفي من الدهون المخزنة في ألياف العضلات والخلايا الدهنية لتوفير ما يصل إلى 100000 سعرة حرارية - وهو ما يكفي لأكثر من 100 ساعة من الجري في سباق الماراثون!

الدهون وقود أكثر كفاءة لكل وحدة وزن من الكربوهيدرات. يجب تخزين الكربوهيدرات مع الماء. سيتضاعف وزننا إذا قمنا بتخزين نفس كمية الطاقة مثل الجليكوجين (بالإضافة إلى الماء الذي يحتويه الجليكوجين) التي نخزنها كدهن في الجسم. يمتلك معظمنا مخزونًا كافيًا من الطاقة من الدهون (الأنسجة الدهنية أو دهون الجسم) ، بالإضافة إلى أن الجسم يقوم بسهولة بتحويل وتخزين السعرات الحرارية الزائدة من أي مصدر (دهون أو كربوهيدرات أو بروتين) كدهن في الجسم. من أجل أن تعمل الدهون على تغذية التمارين الرياضية ، يجب استهلاك كمية كافية من الأكسجين في نفس الوقت. يشرح الجزء الثاني من هذا الفصل بإيجاز كيف تؤثر السرعة أو الشدة ، بالإضافة إلى طول الوقت الذي تمارسه على قدرة الجسم على استخدام الدهون كوقود.

بالنسبة للبروتين ، لا تحتفظ أجسامنا باحتياطيات رسمية لاستخدامها كوقود. بدلاً من ذلك ، يستخدم البروتين لبناء أنسجة الجسم وصيانتها وإصلاحها ، وكذلك لتخليق الإنزيمات والهرمونات المهمة. في الظروف العادية ، يلبي البروتين 5٪ فقط من احتياجات الجسم من الطاقة. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، مثل تناول عدد قليل جدًا من السعرات الحرارية يوميًا أو عدم وجود ما يكفي من الكربوهيدرات ، وكذلك أثناء المراحل الأخيرة من تمارين التحمل ، عندما يتم استنفاد احتياطيات الجليكوجين ، يتم تكسير العضلات الهيكلية واستخدامها كوقود. هذه التضحية ضرورية للوصول إلى بعض الأحماض الأمينية (اللبنات الأساسية للبروتين) التي يمكن تحويلها إلى جلوكوز. تذكر أن دماغك يحتاج أيضًا إلى إمداد ثابت وثابت من الجلوكوز ليعمل على النحو الأمثل.

استقلاب الوقود وممارسة التحمل

يلعب كل من الكربوهيدرات والبروتين والدهون أدوارًا مميزة في تأجيج التمرين.


استقلاب البروتين والدهون والكربوهيدرات | الكيمياء الحيوية

في هذه المقالة سوف نناقش العلاقة المتبادلة في التمثيل الغذائي للبروتين والدهون والكربوهيدرات: 1. ضرورة التمثيل الغذائي للدهون البروتينية والكربوهيدرات 2. ضرورة الجلوكوز للدماغ وخلايا الدم الحمراء 3. ضرورة التزويد المستمر بالوقود أثناء الجوع.

ضرورة التمثيل الغذائي للبروتين والدهون والكربوهيدرات:

1. يتم تحويل البيروفات إلى أسيتيل CoA وهو مادة البداية لتخليق الأحماض الدهنية طويلة السلسلة ، وبواسطة العملية العكسية ، يتم تحويل الأحماض الدهنية إلى مادة جلو وشيكوز بينما يكون تفاعل نازعة هيدروجين البيروفات غير قابل للانعكاس بشكل أساسي مما يمنع التحويل المباشر لـ acetyl-CoA إلى oxaloacetate عبر دورة حمض الستريك ، حيث يلزم تكثيف جزيء واحد من oxaloacetate باستخدام acetyl-CoA وجزيء واحد فقط من oxaloacetate يتم تجديده.

على أساس أسباب مماثلة ، لا يمكن أن يكون هناك تحويل صافٍ للأحماض الدهنية التي تحتوي على عدد زوجي من ذرات السيارات والشيبون إلى جلوكوز أو جليكوجين.

2. فقط الجزء الطرفي 3-كربون من حمض دهني يحتوي على عدد فردي من ذرات الكربون هو جلوكوجينيك ، حيث أن هذا الجزء من الجزيء سيشكل في النهاية بروبيونيل- CoA بواسطة 3 أكسدة.

3. Oxaloacetate هو وسيط في كل من دورة حامض الستريك ومسار تكوين السكر.

4. جزء الجلسرين من ثلاثي الجلسرين يمكن أن يشكل الجلوكوز بعد تنشيط الجلسرين 3-فوسفات.

5. يمكن إنتاج العديد من الهياكل الكربونية للأحماض الأمينية غير الخجولة من الكربوهيدرات من خلال دورة حامض الستريك وعملية النقل. يمكن للأحماض الأمينية الجلوكوجينية أن تنتج الهياكل العظمية الكربونية التي هي سلائف أو أعضاء في دورة حمض الستريك عن طريق عكس هذه العمليات. يتم تحويلها بسهولة إلى الجلوكوز والجليكوجين عن طريق مسارات الجلوكوجين.

6. يتم تحويل الأحماض الأمينية الكيتونية إلى acetoacetate والتي يتم استقلابها كأجسام كيتونية مكونة أسيتيل CoA في الأنسجة الكبدية السابقة والشيترية.

7. ليس من الممكن التحويل الصافي للأحماض الدهنية إلى كربوهيدرات وأيضًا التحويل الصافي للأحماض الدهنية إلى أحماض أمينية جلوكوجينية.

ومع ذلك ، من الممكن تحويل الهياكل الكربونية للأحماض الأمينية الجلوكوجينية إلى أحماض دهنية ei & shyther عن طريق تكوين البيروفات والأسيتيل CoA أو عن طريق عكس التفاعلات غير الميتوكوندرية لدورة حامض الستريك من α- كيتوجلوتارات إلى سترات متبوعة بـ عمل لياز سيترات ATP لإعطاء أسيتيل CoA.

ومع ذلك ، في ظل الجوع ، يكون الانهيار الصافي للبروتين والأحماض الأمينية مصحوبًا بتفكيك صافي للدهون. لا يعتبر التحويل الصافي للأحماض الأمينية إلى دهون عملية مهمة إلا في الحيوانات التي تتلقى نظامًا غذائيًا عالي البروتين.

ضرورة الجلوكوز للدماغ وخلايا الدم الحمراء:

1. استحداث الجلوكوز مهم جدا لأن بعض الأنسجة والخلايا بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي والكريات الحمر وخلايا الدم البيضاء تعتمد بشكل كامل على الإمداد المستمر للجلوكوز.

2. الحد الأدنى من الإمداد بالجلوكوز هو أيضًا ضروري وخجول للأنسجة خارج الكبد للحفاظ على تركيزات أوكسالو أسيتات وداخل دورة حمض الستريك.

3. الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للجليسرول 3-فوسفات في الأنسجة الخالية من الجلسرين كيناز مثل الأنسجة الدهنية.

4. الحد الأدنى من الجلوكوز أمر لا بد منه في جميع الظروف.

5. كميات كبيرة من الجلوكوز ضرورية لتغذية الجنين وتخليق اللاكتوز في الحليب.

6. تشارك آليات معينة أيضًا في توفير الجلوكوز في أوقات النقص عن طريق إدخال ركائز أخرى لتجنيب الأكسدة.

ضرورة التزويد المستمر بالوقود أثناء الجوع:

1. أثناء الجوع ، يقل توافر الجلوكوز من الطعام ويشترك جلايكو وشيجين الكبد في الحفاظ على نسبة الجلوكوز في الدم. ينخفض ​​مستوى الأنسولين في الدم ويزداد الجلوكاجون.

2. بما أن استخدام الجلوكوز يتضاءل في الأنسجة الدهنية ويقل التأثير التثبيطي للأنسولين على تحلل الدهون ، يتم تعبئة الدهون كأحماض دهنية حرة وغليسيرول. تتأكسد الأحماض الدهنية الحرة أو تتأصل في الأنسجة. الجلسرين هو AC & ينفجر إلى الجلسرين 3-فوسفات في الكبد والكلى.

3. في حالة الصيام ، لا يواكب المؤيد الداخلي للجلوكوز والشفاء (من الأحماض الأمينية والجلسرين) استخدامه وأكسدته. لذلك ، ينضب مخزون الجليكوجين في الكبد وينخفض ​​مستوى الجلوكوز والشيكوز في الدم.

4. يتم تعبئة الدهون بسرعة وفي غضون عدة ساعات تستقر الأحماض الدهنية الخالية من البلازما وجلوكوز الدم عند مستوى الصيام. في هذه المرحلة ، هناك زيادة في الأكسدة وقذرة من الأحماض الدهنية التي تشكل أجسام الكيتون.

في حالة الطلب على المزيد من الجلوكوز والسيارة والشيبوهيدرات على شكل جلسرين في أنسجة أدي وشيبوز تؤدي وظيفة مهمة ، لأنها فقط مصدر الكربوهيدرات والشيديرات جنبًا إلى جنب مع تلك التي توفرها عملية استحداث السكر من البروتين.

5. في حالة الجوع المطول في البشر ، يتضاءل استحداث السكر من البروتين. هذا يكيف الدماغ ليحل محل نصف الجلوكوز المؤكسد بأجسام الكيتون.


كيف يحرق جسم الإنسان الدهون؟

قد يفكر الكثير منا في "حرق بعض الدهون" لذلك نشعر بتحسن في ملابس السباحة الخاصة بنا على الشاطئ أو في المسبح. ماذا يعني ذلك في الواقع؟

توجد الخلية الدهنية الطبيعية في المقام الأول لتخزين الطاقة. يقوم الجسم بتوسيع عدد الخلايا الدهنية وحجم الخلايا الدهنية لاستيعاب الطاقة الزائدة من الأطعمة عالية السعرات الحرارية. بل إنها ستصل إلى حد البدء في ترسيب الخلايا الدهنية على عضلاتنا وكبدنا وأعضائنا الأخرى لخلق مساحة لتخزين كل هذه الطاقة الإضافية من الأنظمة الغذائية الغنية بالسعرات الحرارية - خاصةً عندما تقترن بنمط حياة منخفض النشاط.

تاريخيا ، كان تخزين الدهون مفيدًا للبشر. تم تخزين الطاقة في شكل حزم صغيرة من الجزيئات تسمى الأحماض الدهنية ، والتي يتم إطلاقها في مجرى الدم لاستخدامها كوقود للعضلات والأعضاء الأخرى عندما لا يتوفر طعام ، أو عندما يطاردنا حيوان مفترس. منح تخزين الدهون في الواقع ميزة البقاء على قيد الحياة في هذه المواقف. أولئك الذين يميلون إلى تخزين الدهون كانوا قادرين على البقاء على قيد الحياة لفترات أطول دون طعام ولديهم طاقة إضافية في البيئات المعادية.

لكن متى كانت آخر مرة هربت فيها من حيوان مفترس؟ في العصر الحديث ، مع وفرة الطعام وظروف معيشية آمنة ، تراكم لدى الكثير من الناس مخزون فائض من الدهون. في الواقع ، أكثر من ثلث السكان البالغين في الولايات المتحدة يعانون من السمنة المفرطة.

المشكلة الرئيسية مع هذه الدهون الزائدة هي أن الخلايا الدهنية ، تسمى الخلايا الشحمية ، لا تعمل بشكل طبيعي. أنها تخزن الطاقة بمعدل مرتفع بشكل غير طبيعي وتطلق الطاقة بمعدل بطيء بشكل غير طبيعي. علاوة على ذلك ، تنتج هذه الخلايا الدهنية الزائدة والمتضخمة كميات غير طبيعية من الهرمونات المختلفة. تزيد هذه الهرمونات من الالتهاب ، وتبطئ عملية الأيض ، وتساهم في الإصابة بالأمراض. تسمى هذه العملية المرضية المعقدة من الدهون الزائدة والخلل الوظيفي بالاعتلال الشحمي ، وهي تجعل علاج السمنة أمرًا صعبًا للغاية.

عندما يبدأ الشخص نظامًا جديدًا للتمارين الرياضية ويحافظ عليه ويحد من السعرات الحرارية ، يقوم الجسم بأمرين "لحرق الدهون". أولاً ، يستخدم الطاقة المخزنة في الخلايا الدهنية لتغذية نشاط جديد. ثانيًا ، يتوقف عن وضع الكثير للتخزين.

يرسل المخ الخلايا الدهنية لإطلاق حزم الطاقة ، أو جزيئات الأحماض الدهنية ، إلى مجرى الدم. تلتقط العضلات والرئتين والقلب هذه الأحماض الدهنية وتفككها وتستخدم الطاقة المخزنة في الروابط لتنفيذ أنشطتها. يتم التخلص من القصاصات المتبقية كجزء من التنفس ، في ثاني أكسيد الكربون الخارج ، أو في البول. هذا يترك الخلية الدهنية فارغة ويجعلها عديمة الفائدة. تتمتع الخلايا في الواقع بعمر قصير ، لذلك عندما تموت ، يمتص الجسم الجبيرة الفارغة ولا يحل محلها. بمرور الوقت ، يستخرج الجسم الطاقة (أي السعرات الحرارية) مباشرة من الطعام إلى الأعضاء التي تحتاجها بدلاً من تخزينها أولاً.

نتيجة لذلك ، يتكيف الجسم من خلال تقليل عدد وحجم الخلايا الدهنية ، مما يؤدي لاحقًا إلى تحسين التمثيل الغذائي الأساسي ، وتقليل الالتهاب ، وعلاج الأمراض ، وإطالة العمر. إذا حافظنا على هذا الوضع بمرور الوقت ، فإن الجسم يعيد امتصاص الخلايا الدهنية الفارغة الزائدة ويتخلص منها كنفايات ، مما يجعلنا أكثر رشاقة وصحة على مستويات متعددة.

ديفيد برولوجو أستاذ مشارك في قسم علوم الأشعة والتصوير بجامعة إيموري. تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. اقرأ المقال الأصلي.


الأهمية السريرية

لم يتم ملاحظة الاعتقاد السائد بأن الأنظمة الغذائية الغنية بالدهون تسبب السمنة والعديد من الأمراض الأخرى مثل أمراض القلب التاجية والسكري والسرطان في الدراسات الوبائية الحديثة. الدراسات التي أجريت على الحيوانات التي تغذت على وجبات عالية الدهون لم تظهر علاقة سببية محددة بين الدهون الغذائية والسمنة. على العكس من ذلك ، فقد أظهرت الأنظمة الغذائية منخفضة الكربوهيدرات والدهون مثل الحمية الكيتونية أنها مفيدة لفقدان الوزن.

أدلة وراء النظام الغذائي الكيتون

فيما يتعلق بإجمالي السعرات الحرارية المتناولة ، تشكل الكربوهيدرات حوالي 55٪ من النظام الغذائي الأمريكي النموذجي ، والتي تتراوح من 200 إلى 350 جرام / يوم. تم تجاهل الإمكانات الهائلة للكربوهيدرات المكررة للتسبب في آثار ضارة نسبيًا حتى وقت قريب. يرتبط تناول كميات أكبر من الأطعمة المليئة بالسكر بزيادة انتشار متلازمة التمثيل الغذائي والسمنة بنسبة 44٪ وزيادة بنسبة 26٪ وخطر الإصابة بداء السكري. في دراسة أجريت عام 2012 & # x000a0 من جميع وفيات القلب والأوعية الدموية (أمراض القلب ، والسكتة الدماغية ، والسكري من النوع 2) في الولايات المتحدة ، ارتبط ما يقدر بـ 45.4 ٪ بالمآخذ دون المستوى الأمثل من 10 عوامل غذائية. ارتبط أكبر معدل وفيات تقديري بتناول كميات كبيرة من الصوديوم (9.5٪) ، يليه انخفاض تناول المكسرات والبذور (8.5٪) ، وتناول كميات كبيرة من اللحوم المصنعة (8.2٪) ، وانخفاض تناول دهون أوميغا 3 (7.8٪). قلة تناول الخضراوات 7.6٪) وانخفاض تناول الفاكهة (7.5٪) وتناول كميات كبيرة من المشروبات المحلاة صناعياً (7.4٪). كان أدنى معدل وفيات مقدّر & # x000a0 مرتبطًا بانخفاض الدهون المتعددة غير المشبعة (2.3٪) واللحوم الحمراء غير المصنعة (0.4٪). بالإضافة إلى هذا الضرر المباشر ، قد يؤدي الاستهلاك الزائد للكربوهيدرات منخفضة الجودة إلى إزاحة وعدم ترك مجال في النظام الغذائي للأطعمة الصحية مثل المكسرات والحبوب غير المصنعة والفواكه والخضروات # x000a0.

لم تُظهر مراجعة منهجية حديثة وتحليل تلوي للتجارب المعشاة ذات الشواهد التي تقارن الآثار طويلة المدى (أكثر من سنة واحدة) للتدخلات الغذائية على فقدان الوزن ، أي دليل سليم للتوصية بالوجبات الغذائية قليلة الدسم. في الواقع ، أدت الأنظمة الغذائية منخفضة الكربوهيدرات إلى فقدان وزن أكبر بشكل ملحوظ مقارنة بالتدخلات منخفضة الدهون. لوحظ أن النظام الغذائي المقيّد بالكربوهيدرات أفضل من النظام الغذائي قليل الدسم للحفاظ على معدل الأيض الأساسي للفرد. بمعنى آخر ، قد تؤثر جودة السعرات الحرارية المستهلكة على عدد السعرات الحرارية المحروقة. انخفض معدل الأيض الأساسي بأكثر من 400 سعرة حرارية / يوم في نظام غذائي منخفض الدهون مقارنة بنظام غذائي منخفض الكربوهيدرات.

النظام الغذائي الكيتون المصمم جيدًا ، إلى جانب الحد من الكربوهيدرات ، يحد أيضًا من تناول البروتين بشكل معتدل إلى أقل من 1 جم / رطل من وزن الجسم ، إلا إذا كان الأفراد يمارسون تمارين ثقيلة تتضمن تدريبات الوزن عندما يمكن زيادة تناول البروتين إلى 1.5 جم / رطل من وزن الجسم. هذا لمنع الإنتاج الداخلي للجلوكوز في الجسم عن طريق استحداث السكر. ومع ذلك ، فإنه لا يقيد الدهون أو السعرات الحرارية اليومية الكلية. يعاني الأشخاص الذين يتبعون نظام الكيتو في البداية من فقدان سريع للوزن يصل إلى 10 أرطال في أسبوعين أو أقل. هذا النظام الغذائي له تأثير مدر للبول ، ويعزى بعض فقدان الوزن المبكر إلى فقدان وزن الماء ثم فقدان الدهون. ومن المثير للاهتمام أنه مع خطة النظام الغذائي هذه ، يتم الحفاظ على عضلات الجسم الخالية من الدهون إلى حد كبير. مع استمرار حالة الكيتوزية الغذائية ، تهدأ آلام الجوع ، ويساعد الانخفاض العام في تناول السعرات الحرارية على زيادة فقدان الوزن.


تغذية

يساعدك النظام الغذائي السليم على تجنب هزال العضلات بطريقتين. أولاً ، يوفر ما يكفي من الكربوهيدرات التي نادرًا ما يتم استدعاء البروتين الخاص بك كمصدر للوقود. ثانيًا ، يوفر بروتينًا كافيًا بحيث يوجد دائمًا ما يكفي من الأحماض الأمينية لإصلاح الخلايا. تعتمد احتياجاتك الفردية على عمرك وحجمك ومستوى نشاطك ، لكن الإرشادات العامة تنص على أن الكربوهيدرات يجب أن تشكل 45 إلى 60 في المائة من نظامك الغذائي ويجب أن يتراوح البروتين بين 10 و 35 في المائة. غالبًا ما يحتاج رياضيو التحمل إلى نظام غذائي أكثر دقة لإعادة تخزين مخازن الجليكوجين المستنفدة ودرء تدهور العضلات - تقترح جمعية الحمية الأمريكية ما يصل إلى 5.5 جرام من الكربوهيدرات و 0.9 جرام من البروتين لكل رطل من وزن الجسم يوميًا.


الطريقة الصحيحة لحرق الدهون وليس العضلات

لتجنب فقدان العضلات مع الدهون ، عليك الجمع بين برمجة التمرين والاستراتيجية الصحيحة للتزويد بالطاقة.

كمدرب ، ربما تعرف هذا بالفعل ، لكن هل يعرف عملاؤك ذلك؟ يجب أن تتوافق توصياتك واستراتيجياتك للتغذية مع أهداف عملائك. عادةً ما يكون هدف العميل و rsquos هو إنقاص الوزن ومظهر أفضل ، وليس رفع قدر معين من الوزن أو أن يكون رياضيًا أفضل للتحمل.

عندما تتدرب على إنقاص الوزن ، دون معرفة كيفية القيام بذلك بالطريقة الصحيحة ، ينتهي بك الأمر إلى الإبداع نسخة أصغر من نفسك غير العضلي. أنت بحاجة إلى معرفة كيفية الشرح لعملائك حول الجمع بين التمارين والطعام لتعظيم فقدان الدهون وتقليل فقدان العضلات من أجل حالة الجسم المثلى. في هذه المقالة ، سنقوم بتفصيلها بطريقة بسيطة إلى حد ما حتى يفهمها عملاؤك ، لذلك لا تتردد في مشاركتها!

أنت لا تحتاج إلى شهادة دكتوراه. في علم الأحياء لتقديم توصيات سليمة لعملائك ، لكنك بحاجة إلى معرفة قوية بالمبادئ الأساسية للتغذية والعمل بها:

المبدأ الأساسي رقم 1: الجسم عبارة عن سلسلة متصلة بيوجينية لأنظمة الطاقة.

ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP) هو وحدتنا الأساسية للطاقة. يستخدم الجسم ATP لتغذية العمل. يمتلك جسم الإنسان ما يكفي من ATP لتزويده بالوقود من 5 إلى 10 ثوانٍ من العمل قبل أن يبدأ في تفتيت المغذيات الكبيرة المخزنة لتصنيع المزيد من ATP.

أسهل المغذيات الكبيرة للحرق هو السكر. التمرين الذي يستمر من 10 ثوانٍ إلى عدة دقائق يستخدم في الغالب الجلوكوز في شكل بيروفات ، وإذا كان التمرين مكثفًا بدرجة كافية ، في شكل لاكتات.

بعد عدة دقائق من العمل ، سيبدأ الجسم في حرق الدهون لاستخدام الطاقة.

شارك هذا: يحرق الجسم السكريات أولاً ودائماً.

المبدأ الأساسي رقم 2: تحدد شدة التمرين كيف تزود جسمك بالطاقة.

التدريبات عالية الكثافة ، مثل رفع الأثقال ، واللياقة المتقاطعة ، وتاباتا ، والتدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) ، والركض ، تسبب استجابات فسيولوجية تختلف عن تلك الناتجة عن التمارين الهوائية.

العمل عالي الكثافة هو عمل لاهوائي ، أي بدون أكسجين. العمل عالي الكثافة له الكثير من التأثيرات الفريدة على الجسم:

  • يخلق ملف تأثير استهلاك الأكسجين الزائد بعد التمرين (EPOC) & mdashthe يحرق الجسم السعرات الحرارية لإعادة تركيب ATP.
  • يحرق الجسم السعرات الحرارية ويعيد الأكسجين إلى الميوجلوبين والدم.
  • يعاني الجسم من ارتفاع في درجة الحرارة الأساسية ومعدل ضربات القلب ، وزيادة معدل التنفس ، والتأثيرات الحرارية لهرمونات حرق الدهون مثل الأدرينالين. 5

التدريبات منخفضة الكثافة والتحمل هي أنشطة هوائية. التأثير الأساسي الذي يتركونه على الجسم هو حرق الدهون كوقود ، بمجرد الحصول على السكر المتاح.

Share This: أنت تحرق الدهون أثناء التدريبات الهوائية منخفضة الكثافة ، لكن الاستفادة من التمارين عالية الكثافة تحدث غالبًا بعد التمرين.

لمزيد من المعلومات حول الدور الذي تلعبه الدهون ، راجع مقالة ISSA حول شرح وظيفة الدهون للعملاء.

تأجيج التمرين: أيام عالية الشدة

مع وضع هذه الأشياء في الاعتبار ، يجب أن يكون الهدف من التزويد بالطاقة هو تحسين التمرين. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون الأنظمة الغذائية منخفضة الكربوهيدرات استراتيجية فعالة لفقدان الوزن. ولكن في أيام التدريبات عالية الكثافة ، قد لا يكون التزود بالوقود منخفض الكربوهيدرات هو الإستراتيجية الأكثر فاعلية ، خاصة بعد التمرين.

يحرق الجسم السكريات أولاً. تخلق مستويات الجليكوجين المنخفضة (الكربوهيدرات المخزنة) جنبًا إلى جنب مع التمارين عالية الكثافة فرصًا للجسم لحرق كميات أكبر من العضلات & mdashnot ما يريده أي شخص.

كما قال كريستيان ثيبودوكس ، لاعب كمال الأجسام الكندي الشهير ومدرب القوة ، إن أولئك الذين يحرقون الدهون والعضلات يصنعون & ldquosmaller من ذواتهم غير الجمالية ، rdquo وليس هذا هو الهدف لتحسين تكوين الجسم. 7

لذلك ، في أيام الشدة العالية الوضع الأمثل هو خلق فرص لاستهلاك البروتين لإعادة بناء العضلات والكربوهيدرات لحرقها كوقود .

الأنسولين هو هرمون قوي يحفز تكوين البروتين كما أنه يطلق سكر الدم لاستخدام الطاقة. يُحفز الأنسولين عند تناول الكربوهيدرات. 5 لذا ، فأنت تريد أن تأكل الكربوهيدرات في هذه الأيام عالية الكثافة للتأكد من أن لديك ما يكفي من السكر لحرقه. هذا يمنع الجسم من تكسير العضلات لحرق البروتين للحصول على الطاقة.

شارك هذا: يجب استهلاك الكربوهيدرات المعقدة جيدًا قبل التمرين وخاصة بعده. يحتاج الجسم إلى الأنسولين لتخليق البروتين بعد انتهاء التمرين.

أيضًا ، راجع أساطير البروتين الشائعة مع عملائك حتى يعرفوا مقدار البروتين الذي يحتاجون إليه وكيف سيؤثر ذلك على أجسامهم.

تأجيج التمرين: أيام قليلة الشدة

في الأيام التي تقوم فيها بتمارين هوائية أقل كثافة ، سيكون التزود بالوقود مختلفًا. الهدف في هذه الأيام هو حرق الدهون يجب أن يكون كل ما يوضع في الجسم للحث على تحلل الدهون وحرق الدهون للحصول على الطاقة.

بعبارة أخرى ، هذه هي أيامك قليلة الدهون. يجب ألا يتجاوز إجمالي تناول الدهون 20٪ من إجمالي السعرات الحرارية وينطبق الأمر نفسه على الكربوهيدرات. هناك نوعان من أعداء تحلل الدهون وحرق الدهون:

  1. الأنسولين - تذكر أن استجابة الجسم و rsquos الطبيعية هي حرق السكر أولاً. قد يكون من المفيد التفكير في استخدام الدهون والسكر للحصول على الطاقة على أنهما حنفيتان منفصلتان: عندما يتوفر السكر ، سيقلل الجسم من حجم حرق الدهون في صنبور واحد ويزيد حرق السكر من الصنبور الآخر. This is related to insulin. When the pancreas releases insulin, lipolysis is inhibited (4).

Share This: On longer, slower aerobic days, foods that trigger insulin release, namely simple carbohydrates, should be avoided completely.

  1. اللاكتات According to research, another inhibitor of lipolysis and fat burn is lactate. 4 Lactate is present in muscles for energy use at rest و during high-intensity exercise. Lactate is either used by slow twitch muscles for energy or it gets recycled to the liver for glycogen storage. 4 The body prefers to reserve it for energy use. So, the more lactate has accumulated in the body, the less fat will be burned during aerobic exercise. High-intensity exercise causes large increases in lactate production and therefore should be avoided on low-intensity days designed to burn fat. The lower the exercise intensity, the higher the percentage of fat that is burned. 5 Sure, higher aerobic intensity will cause fat to be burned but also will cause higher amounts of muscle to be burned.

Share This: Aim to maintain a heart rate between 105 and 125 during exercise on low-intensity days.

Alternate High- and Low-Intensity Days and Fuel Accordingly

The major takeaway&mdashand the basic information you want to relay to your clients&mdashis that to lose weight while gaining, or at least not losing, muscle, you need to alternate your workouts between high-intensity, anaerobic exercises, and low-intensity aerobic work . And then fuel accordingly on those days:

  • On high-intensity days, acquire or preserve muscle by eating more and including carbohydrates.
  • On low-intensity days, burn fat without losing muscle by truly keeping the workout intensity low and by avoiding carbohydrates, especially simple carbs.

Burning fat and maintaining muscle is both difficult and time-consuming. No quick fix exists. Encourage your clients to use the slow and steady, proven approach and to avoid fad cleanses and other diets based on drastic caloric restrictions.

These types of fueling strategies combined with exercise rich programming can cause immediate drops in clothing size and win on the scale, but over the long-term, they do more harm than good. Always focus on the long, slow, disciplined, and healthy approach to exercise and fueling.

Intrigued by the relationship between food and fitness? Boost your knowledge and build a money-making career with the ISSA'S Nutritionist course . Learn how to help clients amplify their progress with optimal nutrition and hit their fitness goals faster!

1. Brooks, G. (2000). Intra- and extra-cellular lactate shuttles. Medicine & Science in Sport & Exercise, 32 (4), 790 &ndash 799.

2. Donovan, C, & Pagliassotti, M. (1998). Quantitative assessment of pathways for lactate disposal in skeletal muscle fiber types. Medicine & Science in Sports & يمارس.

3. Gladden, B. (1998). Muscle as a consumer lactate. Medicine & Science in Sports & يمارس.

4. Gualano, A., Bozza, T., Lopes, D., Roschel, H., Costa, D., Marquezi, L., Benatti, F., & Herbert, J. (2011). Branched-chain amino acids supplementation enhances exercise capacity and lipid oxidation during exercise after muscle glycogen depletion. Journal of Sports Medicine Physical Fitness, 51 (1), 82 &ndash 88.

5. Jeukendrup, A., Saris, W., & Wagenmakers, J. (1998). Fat metabolism during exercise: A review part 1: Fatty acid mobilization and muscle metabolism . دولي Journal of Sports Medicine, 19, 231 - 244.

6. McArdle, W., Katch, F., & Katch, V. (2010). Exercise physiology. Seventh Edition. Lippincott Williams and Wilkins: Philadelphia, PA.

7. Thibaudeau, C. (2016). Fasted cardio eats muscle. Plus 6 other fat loss mistakes. T-Nation.

8. Verkhoshansky, Y., & Siff, M. (2009). Supertraining. Sixth Edition. Verkhoshansky: Rome.

What Nutrition Advice Can a Personal Trainer Give?

Personal trainers create safe and effective exercise programs. But what if your clients want nutrition advice too? Here is what you need to know before dispensing food-related advice.

3 Science-Backed Methods for Losing Fat

While it is true that there is no magic pill, or potion to promote healthy and rapid fat loss, there are however, proven scientific methods to help personal training clients burn fat instead of muscle during their workouts, and afterwards as well. An educated and qualified personal trainer can provide the most up-to-date fitness information possible to help people achieve their fat loss goals while at the same time, improve their health and fitness.

Carbs: Hurting And Slowing Down Your Workout

Should you really be cutting back on carbs to achieve weight loss and muscle mass? Ever since low-carb diets exploded onto the weight-loss scene, carbohydrates have been demonized, avoided, and targeted as a dietary evil. But here&rsquos the truth: we all need carbohydrates in our diets, every single day. فترة.

Nutrient Timing for Bigger Muscles

Have you wondered whether people should eat before or after a workout? Maybe you have heard of nutrient timing and the anabolic window, but the theories about when and how to use it are confusing. Let's take a closer look at the science of nutrient timing.

Featured Course

ISSA's Nutritionist course is the most comprehensive approach to unlocking the secrets behind why clients eat the way they do, and the systematic approach to drive lifestyle change. You can be the ultimate authority others turn to as the one-stop-shop for fitness and nutrition needs.


7.6 Connections of Carbohydrate, Protein, and Lipid Metabolic Pathways

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • Discuss the ways in which carbohydrate metabolic pathways, glycolysis, and the citric acid cycle interrelate with protein and lipid metabolic pathways
  • Explain why metabolic pathways are not considered closed systems

لقد تعلمت عن هدم الجلوكوز ، الذي يوفر الطاقة للخلايا الحية. But living things consume organic compounds other than glucose for food. كيف ينتهي المطاف بساندويتش الديك الرومي باعتباره ATP في خلاياك؟ This happens because all of the catabolic pathways for carbohydrates, proteins, and lipids eventually connect into glycolysis and the citric acid cycle pathways (see Figure 7.17). Metabolic pathways should be thought of as porous and interconnecting—that is, substances enter from other pathways, and intermediates leave for other pathways. These pathways are not closed systems! العديد من الركائز والمواد الوسيطة والمنتجات في مسار معين هي متفاعلات في مسارات أخرى.

Connections of Other Sugars to Glucose Metabolism

Glycogen , a polymer of glucose, is an energy storage molecule in animals. When there is adequate ATP present, excess glucose is stored as glycogen in both liver and muscle cells. The glycogen will be hydrolyzed into glucose 1-phosphate monomers (G-1-P) if blood sugar levels drop. يسمح وجود الجليكوجين كمصدر للجلوكوز بإنتاج ATP لفترة أطول من الوقت أثناء التمرين. Glycogen is broken down into glucose-1-phosphate (G-1-P) and converted into glucose-6-phosphate (G-6-P) in both muscle and liver cells, and this product enters the glycolytic pathway.

السكروز هو ثنائي السكاريد مع جزيء جلوكوز وجزيء من الفركتوز مرتبط مع ارتباط جليكوسيد. Fructose is one of the three “dietary” monosaccharides, along with glucose and galactose (part of the milk sugar dissacharide lactose), which are absorbed directly into the bloodstream during digestion. ينتج هدم كل من الفركتوز والجالاكتوز نفس عدد جزيئات ATP مثل الجلوكوز.

Connections of Proteins to Glucose Metabolism

Proteins are hydrolyzed by a variety of enzymes in cells. Most of the time, the amino acids are recycled into the synthesis of new proteins. If there are excess amino acids, however, or if the body is in a state of starvation, some amino acids will be shunted into the pathways of glucose catabolism (Figure 7.16). It is very important to note that each amino acid must have its amino group removed prior to entry into these pathways. The amino group is converted into ammonia. In mammals, the liver synthesizes urea from two ammonia molecules and a carbon dioxide molecule. Thus, urea is the principal waste product in mammals, produced from the nitrogen originating in amino acids, and it leaves the body in urine. It should be noted that amino acids can be synthesized from the intermediates and reactants in the cellular respiration cycle.

Connections of Lipid and Glucose Metabolisms

The lipids connected to the glucose pathway include cholesterol and triglycerides. Cholesterol is a lipid that contributes to cell membrane flexibility and is a precursor of steroid hormones. The synthesis of cholesterol starts with acetyl groups and proceeds in only one direction. The process cannot be reversed.

Triglycerides—made from the bonding of glycerol and three fatty acids—are a form of long-term energy storage in animals. Animals can make most of the fatty acids they need. Triglycerides can be both made and broken down through parts of the glucose catabolism pathways. Glycerol can be phosphorylated to glycerol-3-phosphate, which continues through glycolysis. Fatty acids are catabolized in a process called beta-oxidation, which takes place in the matrix of the mitochondria and converts their fatty acid chains into two-carbon units of acetyl groups. The acetyl groups are picked up by CoA to form acetyl CoA that proceeds into the citric acid cycle.

اتصال التطور

Pathways of Photosynthesis and Cellular Metabolism

The processes of photosynthesis and cellular metabolism consist of several very complex pathways. It is generally thought that the first cells arose in an aqueous environment—a “soup” of nutrients—possibly on the surface of some porous clays, perhaps in warm marine environments. If these cells reproduced successfully and their numbers climbed steadily, it follows that the cells would begin to deplete the nutrients from the medium in which they lived as they shifted the nutrients into the components of their own bodies. This hypothetical situation would have resulted in natural selection favoring those organisms that could exist by using the nutrients that remained in their environment and by manipulating these nutrients into materials upon which they could survive. Selection would favor those organisms that could extract maximal value from the nutrients to which they had access.

An early form of photosynthesis developed that harnessed the sun’s energy using water as a source of hydrogen atoms, but this pathway did not produce free oxygen (anoxygenic photosynthesis). (Another type of anoxygenic photosynthesis did not produce free oxygen because it did not use water as the source of hydrogen ions instead, it used materials such as hydrogen sulfide and consequently produced sulfur). It is thought that glycolysis developed at this time and could take advantage of the simple sugars being produced but that these reactions were unable to fully extract the energy stored in the carbohydrates. The development of glycolysis probably predated the evolution of photosynthesis, as it was well suited to extract energy from materials spontaneously accumulating in the “primeval soup.” A later form of photosynthesis used water as a source of electrons and hydrogen and generated free oxygen. Over time, the atmosphere became oxygenated, but not before the oxygen released oxidized metals in the ocean and created a “rust” layer in the sediment, permitting the dating of the rise of the first oxygenic photosynthesizers. Living things adapted to exploit this new atmosphere that allowed aerobic respiration as we know it to evolve. When the full process of oxygenic photosynthesis developed and the atmosphere became oxygenated, cells were finally able to use the oxygen expelled by photosynthesis to extract considerably more energy from the sugar molecules using the citric acid cycle and oxidative phosphorylation.


Carbohydrates Jump Start

Carbohydrates are your body's first fuel source to jump-start your workout carbs are stored in your muscles as glycogen. Your liver also stores glucose -- a simple carbohydrate -- and releases it into your bloodstream during exercise. A 1999 study published in the "Journal of Applied Physiology" showed that cyclists who consumed a low-carbohydrate diet increased their performance time by almost 100 percent in cold temperature when they were tested after consuming a high-carb diet. When the same test was done in a hot environment, the same cyclists increased their performance time by about 22 percent. The amount of carbohydrates used depends on the exercise intensity. At 25 percent of your maximum heart rate -- or MHR -- no muscle glycogen is used and a small percentage of blood glucose is used as fuel. As exercise intensity increases toward 65 to 85 percent of your MHR, the demand for carbs increases. Because carbohydrate metabolism requires no oxygen to produce energy and the process is faster than fat metabolism, your body prefers to use carbs as fuel at very-high-intensity exercise.


استنتاج

Nutritional status is extremely important in wound healing, especially the major wounds. A common nutritional deficiency state is PEM, either that produced by the “stress” response to wounding or a preexisting state. 155 – 169

Maintenance of anabolism and controlling catabolism is critical to optimizing the healing process. Increased protein intake is required to keep up with catabolic losses and allow wound healing anabolic activity. Micronutrients, carbohydrates, and fat are used predominately as fuel, but each has direct wound effects essential for healing. Protein as a micronutrient is inappropriately used for fuel after injury, so intake needs to be increased to allow for protein synthesis. There are also specific actions of protein by-products impeding the healing process.

Micronutrients are often ignored, but, as described, there are many essential metabolic pathways depending on the vitamins and minerals. Select amino acids such as glutamine are also essential. Of importance is the fact that increased losses of many micronutrients occur in the presence of a wound. In addition, increased daily requirements are needed to keep up with an increase in demands during the postinjury hypermetabolic state. Also, supplementation of compounds such as glutamine has not only been shown to improve wound and immune states but also to decrease trauma- and burn-induced mortality.

Finally, controlling catabolism by producing anabolism by agents, many being endogenous, has been shown in the presence of adequate protein intake to increase net body anabolism, which, in turn, will improve overall protein synthesis including the wound.

Anabolic hormones are necessary to maintain the increased protein synthesis required for maintaining LBM, including wound healing, in conjunction with the presence of adequate protein intake. However, endogenous levels of these hormones are decreased in acute and chronic illness and with increasing age, especially in the presence of a large wound. Because the lost LBM caused by the stress response, aging, and malnutrition retards wound healing, the ideal use of these agents is to more effectively restore anabolic activity. There are also data that indicate a direct wound healing stimulating effect for some of these hormones.

Recognition of all these principles will optimize the wound healing effects of nutritional support.


شاهد الفيديو: شرح علمي لكيفية تأثير الضغط النفسي على بناء العضلات و حرق الدهون. أسباب الضغط النفسي و الحلول (كانون الثاني 2022).