اساسيات فسيولوجيا الجمباز

الطاقة :

الطاقة التى يحتاج إليها الإنسان تكون فى صورة سعرات حرارية , ويستخدم لفظ السعر الحرارى كوحدة لقياس الطاقة ويعرف بإسم كالورى وهو كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام من الماء درجة واحدة مئوية تحت ظروف معينة .
والسعرات الحرارية اللازمة للجسم وهو فى حالة الراحة التامة عضلياً – عقلياً تكون عبارة عن الحد الأدنى منها ويطلق عليها فى هذه الحالة التمثيل القاعدى وهو الأساس الأول عند معرفة إحتياجات الجسم بالنسبة للطاقة , ومما لا شك فيه أن التمثيل القاعدى يتأثر بالعديد من العوامل , فنجده يزداد كلما قل سن الفرد , كما أنه يختلف فى الذكور عن الإناث , ويزداد فى المناطق الباردة عنها فى المناطق الحارة , ويزداد أيضاً بعد تناول كميات كبيرة من البروتين ولوزن الجسم علاقة كبيرة بالتمثيل القاعدى .
من ناحية أخرى نجد أن الطاقة اللازمة لتحريك الجسم تتناسب مع الوزن , والتمثيل القاعدى الحقيقى فى الشخص العادى يتراوح ما بين 35 – 45 سعراً لكل متر مربع من سطح الجسم فى الساعة , وللمرأة يتراوح ما بين 25 – 35 سعراً , وعلى ذلك يكون الرجل البالغ له تمثيل قاعدى يتراوح ما بين 1600 – 1700 سعر حرارى , والمرأة 1300 – 1500 سعر حرارى .
وقد لوحظ أن الطاقة الطبيعية عند القيام بمجهود عضلى تعادل ما يقرب من 30 – 80 % من الطاقة الكلية المستنفذة , والطاقة المستخدمة فى حالة المجهود البدنى تصل إلى أكثر من 5000 سعر وهذا يتطلب وقوداً أكبر ليفى إحتياجات الجسم , ولقد أجريت العديد من الدراسات فى مجال إحتياجات الفرد العادى من الطاقة إلا أن تلك الدراسات فى مجال إحتياجات الرياضيين مازالت قليلة .

ومصادر الطاقة هى المواد الدهنية والكربوهيدراتية والمواد البروتينية ويلاحظ أن نسبة هذه المواد فى الغذاء المتوازن تكون كالتالى :
- المواد البروتينية 10 – 15 % أى حوالى 100 جرام .
- المواد الدهنية 15 – 20 % أى حوالى 75 جرام .
- المواد الكربوهيدراتية 50 – 60 % أى حوالى 400 جرام .
ويمكن حساب القيمة الحرارية لأى نوع من الغذاء وذلك بمعرفة ما يحويه الغذاء من المواد سالفة الذكر , أى حساب المواد الكربوهيدراتية والدهنية والبروتينية , ولو علمنا أنه بإحتراق جرام واحد من الدهن يتولد 9 سعرات حرارية , وبإحتراق جرام واحد بروتين يتولد 4 سعرات حرارية , وبإحتراق جرام واحد كربوهيدرات يتولد 4 سعرات حرارية , أمكننا بعملية بسيطة حساب السعرات الكلية فى الغذاء , ويمكن بذلك حساب ما يحتاجه الشخص على ضوء الغذاء الذى يتناوله .


أنظمة الطاقة :

ويحصل الفرد على إحتياجاته من الطاقة عن طريق المواد الكربوهيدراتية والمواد الدهنية , فهما المصدران الرئيسيان للطاقة , ويعتبر الجلوكوز هو النتائج الأخير فى صورة جليكوجين Glycogen فى العضلات والكبد , وتحتاج مختلف الأنشطة الرياضية إلى الطاقة بنسب مختلفة حسب شدة ودوام ممارسة تلك الأنشطة , واتفق على أن أنظمة الطاقة تنقسم إلى ثلاثة أقسام هى :
أولاً : النظام اللاهوائى :
1 . النظام الفوسفاتى :
يوجد فى خلايا الجسم مركب كميائى يسمى ثلاثى أدينوزين الفوسفات Adenosoin Triphosphate ويرمز له بالرموز (( ATP ويتكون من مواد بروتينية وكربوهيدراتية بالإضافة إلى المجموعة الفوسفاتية , وتقوم خلايا الجسم بوظائفها إعتماداً على الطاقة الناتجة عن إنشطار هذا المركب الكيميائى حيث يؤدى إنتشار أحد مكونات المجموعات الفوسفاتية إلى إنتاج كمية كبيرة من الطاقة حوالى من 7 – 12 سعراً حرارياً كبيراً ( كيلو كالورى ) ويصبح المركب بعد ذلك ثنائى الفوسفات Adenosoin Diphosphate ويرمز له بالرمز ( ADP ) تعتبر المصدر المباشر للطاقة الذى تستخدمه العضلة فى أداء الشغل المطلوب , إلا أن كمية (ATP ) المخزون فى العضلة قليلة جداً لا تكفى لإنتاج طاقة تتعدى بضعة ثوان , ولذلك فإنه يتم بصفة مستمرة إعادة بناء ( ATP ) وعند إنشطاره تتحرر كمية من الطاقة تعمل على إستعادة بناء (ATP ) حيث يتم إستعادة مول (Mole ) (ATP ) مقابل إنشطار مول (PC ) .
وتعد كمية المخزون من (ATP – PC ) فى العضلة لدى الرجال 6 , 0 مول بينما عند السيدات 3 , 0 مول . ويلاحظ أن القيمة الحقيقية لهذه المركبات تكمن فى سرعة إنتاج الطاقة, وعندما يعدو اللاعب 100 متر بأقصى سرعة فإن مخزون ( ATP – PC ) ينتهى ثم يعاد بناؤه مرة أخرى أثناء عملية الإستشفاء وتعتمد الأنشطة الرياضية التى تتم فى وقت قصير مثل العدو والوثب ودفع الجلة وأداء مهارات حصان القفز فى الجمباز والذى يتراوح زمن الأداء فى كل منها إلى أقل من 30 ثانية تعتمد على النظام الفوسفاتى كمصدر للطاقة , ولذلك يطلق عليه النظام اللاهوائى حيث لا يعتمد على سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية كما أنه لا يعتمد على الأكسجين لإتمام التفاعل .
2 . النظام اللاكتيكى :
يعتمد هذا النظام على بناء ( ATP ) لاهوائياً بواسطة عملية الجلكزة اللاهوائية (Glycolysis )
حيث يتم إنشطار السكر فى غياب الأكسجين مما يؤدى إلى تكوين حامض اللاكتيك فى العضلة والدم وهذا بدوره يؤدى إلى التعب العضلى عند زيادته .
وهذا النظام تتم التفاعلات الكيميائية فى غياب الأكسجين مما ينتج عنه قلة كمية (ATP ) التى يمكن إستعادتها من إنشطار السكر بالمقارنة فى حالة إتمام هذه التفاعلات الكيميائية فى وجود الأكسجيين

ويعتبر هذا النظام من النظم الهامة فى توفير الطاقة اللازمة للإنقباض العضلى عن طريق التبادل المتوالى بين كل من الجلوكوز والجليكوجين , فعلى سبيل المثال فإن الأنشطة الرياضية التى تؤدى خلال فترة زمنية من 1 – 3 دقائق تعتمد بالدرجة الأولى على نظام الفوسفات ونظام حامض اللاكتيك .
ثانياً : النظام الهوائى :

يتميز هذا النظام عن النظامين السابقين لإنتاج الطاقة بوجود الأكسجين كعامل فعال لإعادة بناء ( ATP ) حيث يمكن إستعادة ( 39 مول ATP ) بواسطة تكسير الجليكوجين ليصبح ثانى أكسيد كربون ماء . ولإتمام ذلك تتم العديد من التفاعلات الكيميائية بواسطة النظم الإنزيمية , ويتم نظام الأكسجين داخل الخلية العضلية بواسطة الميتوكوندريا ( Mitochondria ) وهى عبارة عن أجسام تحمل المواد الغذائية للخلية ويكثر تواجدها بالعضلات .

ويعتمد هذا النظام على الجلكزة الهوائية التى تؤدى إلى عدم تراكم حامض اللاكتيك , نتيجة إنشطار الجليكوجين إلى جزءين من حامض الببيروفيك مما يوفر كمية طاقة لإعادة بناء 3 مول من ( ATP ) ويتم بعد ذلك إنتقال حامض الببيروفيك إلى سلسلة تفاعلات كيميائية حيث يتم إنتاج ثانى أكسيد الكربون .
وينتقل ثانى أكسيد الكربون إلى الدم الذى يحمله إلى الرئتين ليتخلص الجسم منه ثم تستمر عملية الأكسدة بعزل الإلكترونات فى شكل ذرات الهيدروجين عن ذرات الكربون التى يتكون منها حامض الببيروفيك , ويستمر التحويل النهائى للجليكوجين حتى يأخذ الشكل النهائى له فى صورة ما بواسطة أيونات الهيدروجين .

ولا يؤدى إستخدام نظام الأكسجين إلى حدوث التعب نتيجة لعدم تراكم حامض اللاكتيك , وهذا النظام يسمح بإنتاج (ATP ) لفترة طويلة تلائم الأنشطة التى تمارس لمدة طويلة من الزمن .
اعداد : كابتن/ عمرو عبد المجيد محمد
بكالوريوس تدريب الجمباز
كلية التربية الرياضية جامعة الاسكندرية
مدرب جمباز للفريق الاول بنادى سبورتنج مواليد 2001
مدرب جمباز بنادى سموحة سابقا