مراحل توليد الطاقة من الطعام

كيف يتحول الطعام إلى طاقة

 تحتاج الخلايا إلى كميات ثابتة من إمدادات الطاقة، وذلك حتى يتم توليد والحفاظ على النظام البيولوجي الذي يساهم في إبقائها على قيد الحياة، وتلك الطاقة يتم الحصول عليها من طاقة الرابطة الكيميائية المتواجدة في الجزيئات المختلفة من الطعام، والتي يتم النظر إليها على أنها وقود للخلايا.

تعتبر السكريات جزيئات وقود هامة للغاية، حيث أنها تتحلل بمجموعة من المراحل الصغيرة المختلفة باستخدام ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء.

يركز الاهتمام على تكسير الجلوكوز، ويعود ذلك إلى أنه يسيطر على إنتاج الطاقة في معظم الخلايا. وينطبق ذلك أيضا على المسار الذي يعمل به الفطريات والنباتات والعديد من البكتيريا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لجزيئات أخرى أن تعمل كمصادر للطاقة مثل البروتينات والأحماض الدهنية، عند توجيهها عبر المسارات الأنزيمية المناسبة. فيما يلي مراحل عملية تحويل الغذاء إلى طاقة: 

• تتطلب كافة أجزاء الجسم من دماغ، عضلات، كبد، وقلب الطاقة الكافية للعمل، وهذه الطاقة يحصل عليها الإنسان من الغذاء الذي يتناوله.
• يقوم الجسم بعملية هضم الطعام الذي يتناوله من خلال مزجه مع السوائل الموجودة في المعدة، والتي تتكون من الأحماض والإنزيمات.
• عند هضم الطعام في المعدة، تتحلل الكربوهيدرات مثل النشويات والسكريات إلى نوع آخر من السكر المعروف باسم الجلوكوز.
• تعمل الأمعاء الدقيقة والمعدة على امتصاص الجلوكوز، ومن ثم تقوم بإطلاقه في مجرى الدم، وبمجرد دخول الجلوكوز إليه، يمكن استعماله في الحال، حتى يتم إمداده بالطاقة، كما يمكن تخزينه في الجسم، من أجل استخدامه في وقت لاحق.
• وبالرغم من هذا، فإن جسم الإنسان يستلزم الأنسولين حتى يتم استخدام أو تخزين الجلوكوز لإمداده بالطاقة، حيث إنه بدون وجود الأنسولين، سوف يظل الجلوكوز في مجرى الدم، مما يؤدي إلى ارتفاع نسبة السكر في الدم.

الطاقة الكيميائية في الطعام

 تُخزن الطاقة الكيميائية في الروابط التي تعمل على ربط الذرات مع مثيلاتها، بالإضافة إلى الجزيئات الأخرى بمثيلاتها أيضًا، وذلك لأن الطاقة الكيميائية في جسم الإنسان تكون مخزنة، حيث إنه عبارة عن أحد أشكال الطاقة المخزنة، وحينما يتم التفاعل الكيميائي فإن الطاقة الكيميائية المخزنة يتم إطلاقها، وفي الغالب تُنتج الحرارة على أنها منتج ثانوي خاص بالتفاعل الكيميائي، وهو ما يُعرف باسم (تفاعل طارد للحرارة).

يمتلك الطعام الذي يتم تناوله على الكثير من الطاقة الكيميائية المخزنة، وحينما تنكسر أو تتحلل الروابط المتواجدة بين الذرات الخاصة بالغذاء، فإن التفاعل الكيميائي يحدث عندها، وتنشأ من ذلك مركبات جديدة، وتكون عبارة عن طاقة تنتج هذا، والتي تعمل على إبقاء الجسم دافئ، كما أنها تساعد الإنسان على الحركة، بالإضافة إلى السماح لأجسام الأطفال بالنمو، والجدير بالذكر أن اختلاف الأطعمة المخزنة يؤدي إلى الحصول كميات مختلفة من الطاقة.

ما العملية الحيوية التي تحول الغذاء إلى طاقة

يتكون الوقود الأساسي لجسم الإنسان من الدهون والكربوهيدرات والبروتينات الموجودة في الأطعمة. يتم هضم هذه المكونات الغذائية في القناة الهضمية وتتحلل إلى عدة أجزاء. يتم امتصاص هذه الأجزاء وتحولها إلى طاقة داخل الجسم ويدخل هذا الوقود مجرى الدم، ويستخدمه الأنسجة والخلايا لتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في الطعام إلى طاقة قابلة للاستخدام.

الشكل النهائي الأساسي للعناصر الممتصة من أجل هضم الطعام هو عبارة عن سكريات أحادية، وبالأخص الجلوكوز الناتج من الكربوهيدرات، أحادي الجلسرين المعروف بأنه أحماض دهنية ذات سلسلة طويلة من الدهون، الببتيدات الصغيرة، وكذلك الأحماض الأمينية التي نحصل عليها من البروتين، وجميع هذه العناصر يتم تخزينها في مجرى الدم، وتستطيع الخلايا المتنوعة استقلاب هذه الخصائص الغذائية لتعمل على أنها وقود يساعد الجسم على الحركة.

كيف يحصل الجسم على الطاقة

يعتبر التغذية هو المصدر الرئيسي الذي يمد جسم الإنسان بالطاقة، فهي تحوّل العناصر الغذائية إلى أنسجة في الجسم، وبالتالي توفر الطاقة اللازمة للقيام بالأنشطة البدنية والعقلية، والهدف من التغذية هو تحفيز الصحة.

بالإضافة إلى تقليل خطر الإصابة ببعض الأمراض المزمنة مثل السرطان وأمراض الأوعية الدموية والقلب، ومنع الإصابة بأمراض سوء التغذية، يعتبر الجسم المحرك الذي يستخدم الطاقة المتواجدة في الطعام المهضوم للحفاظ على بنية الجسم ووظائفه، وتحتاج الطاقة أيضا في حالة الراحة.

مصادر الطاقة في الغذاء

يقوم مصدر الطاقة الذي يتم تخزينه في الغذاء بتوفير الطاقة اللازمة للجسم، ولكن يختلف هذا المصدر بشكل كبير بين أنواع الأغذية المختلفة، فمثلا الكربوهيدرات المكررة والسكريات يمنحان الجسم كمية كبيرة من الطاقة، ومع ذلك يحتاج الجسم في بعض الأحيان إلى طاقة تدوم لفترة أطول، ولذلك نقدم فيما يلي مجموعة من الأطعمة والمشروبات التي تمنح الجسم طاقة مستقرة طوال اليوم

الفاكهة

تلعب الفواكه دورًا كبيرًا في تحفيز الطاقة التي يحتاجها الجسم، وتعد من أنواع الفواكه التي تمنح الجسم الطاقة والخصائص الغذائية اللازمة للأداء اليومي دون الشعور بالإرهاق والتعب

• الموز: يحتوي الأفوكادو على مستوى عال من البوتاسيوم، وهو مصدر طبيعي للسكر.
• الأفوكادو: يحتوي على خصائص غذائية غنية بالألياف والبروتين، والتي يمكن أن تساهم في المحافظة على نسبة الطاقة طوال اليوم.
• التفاح: التفاح يعد وجبة خفيفة تمد الجسم بالطاقة المستمرة، إذ بالإضافة إلى العناصر الغذائية والألياف، فإن التفاح يحتوي على مستوى عال من مضادات الأكسدة المعروفة باسم الفلافونويد، والتي تساهم في مكافحة الالتهاب والإجهاد التأكسدي في الجسم

المنتجات الحيوانية

يمكن أن تساهم المنتجات الحيوانية في تحفيز الطاقة عن طريق مستوى الدهون والبروتينات المفيدة التي تمتلكها، إلى جانب الخصائص الغذائية الأخرى التي تخفف من الشعور بالخمول والتعب، ومن أكثر الأنواع التي تعتبر من أهم مصادر الطاقة هي كبد البقر، الأسماك الدهنية، البيض، الزبادي الطبيعي، والمنتجات الحيوانية الكثيرة الأخرى.

البقوليات والحبوب

تساهم الحبوب في توليد الكثير من الطاقة وتوفير فوائد صحية متعددة، كما أنها تساعد على الشعور بالشبع والامتلاء، وتشمل هذه الحبوب مثل الفشار ودقيق الشوفان والأرز البني والكينوا والعدس وفول الصويا.

الخضروات

تُعَدُّ الخضروات وسيلة مهمة للحصول على الطاقة والإحساس بالشبع لفترة طويلة دون الشعور بالتعب، وتتضمن هذه الخضروات:

• البطاطا والبطاطا الحلوة: وهي تعد من المصادر الغنية بالكربوهيدرات، وتمتلك مستوى عاليا من الأليفة، والذي يمكنه أن يساهم في جعل امتصاص الجسم لتلك الكربوهيدرات أبطأ.
• البنجر: يحتوي على مستوى عال من مضادات الأكسدة والخصائص الغذائية التي تساهم في تعزيز الطاقة وتحسين تدفق الدم
•  الخضروات الورقية الداكنة: مثل السبانخ، اللفت، والكرنب.