این نوشته برای افراد عادی، ورزشکاران و مربیان است. بنابراین در نظر ندارد تا به بررسی روشهای پیچیده علمی موضوع بپردازد. لیکن شناخت اولیه از این علم به منظور درک کلی تغذیهدرمانی، میتواند در عملکرد و فعالیت بدنی مثبت فرد مؤثر باشد.
علومی که مورد بحث قرار میگیرند:
فیزیولوژی (فعالیت سلولی و هضم و جذب غذا)
بیوشیمی (چگونگی تبدیل غذا به انرژی به منظور نگهداری و بازسازی ساختار مورفولوژیکی (ریختشناسی بدن)
و شیمیایی (ساختار اساسی مواد مغذی ضروری)
هضم
غذایی که میخوریم مستقیماً در انجام دادن وظایف یا اعمال بدن شرکت نمیکند. غذا باید ابتدا فرآوری شود و به مواد شیمیایی تبدیل شود تا سلولهای بدن بتوانند از آن استفاده کنند. فرایند واقعی که به وسیله آن ذرات غذا به موادی که برای بدن لازم است تبدیل میشوند بسیار پیچیده است. عمل بلعیدن غذا به این معنی نیست که غذا وارد بدن شده است بلکه تا زمانی که مواد هضم شده در جریان خون و مجاری لنفاوی پیدا شوند و از آنجا بتوانند به تمام سلولهای بدن انتقال یابند این عمل اتفاق نمیافتد.
فرایند هضم در دهان شروع میشود جایی که غذا جویده میشود و به ذرات کوچکترتبدیلمیشودوباآنزیمهاییکه فرایند شیمیاییرامؤثرترمیسازند مخلوط میشود. سپس غذا بلعیده میشود و از طریق دهان وارد مری میشود و با یک رشته حرکات دودی به طرف معده ارگاناصلی هضم انتقال مییابد. درمعده غذا با شیره معده که شامل آنزیمهایی است که قادرند غذا را به مواد مغذی اصلی و پایه کربوهیدراتها و پروتئینها تجزیه کنند مخلوط میشود، البته چربیها نیز در معده مختصری تجزیه و هضم میشوند. غذا در معده مخلوط میشود تا اینکه تبدیل به مایعاسیدی بهنام کیموس شود. یک رشتهاعمالدودی مشابه قبلکیموس رابه پیلور معده و از آن جا به طرف روده کوچک میراند. باید توجه داشت که بجز الکل و داروهای سریعالاثر مانند آسپیرین جذب بسیار کمی در معده صورت میگیرد.
روده کوچک اساساً یک حلقه لولهای است که 8 متر طول دارد، قسمت کوچکی از آن به نام اثنیعشر ارگان فعالی در هضم است. هنگام عبور غذا از معده به روده کوچک تحت تأثیر شیره لوزالمعده (که از لوزالمعده واقع در پشت معده ترشح میشود) قرار میگیرد. شیره لوزالمعده بسیار قلیایی است به همین دلیل کیموس را از یک حالت اسیدی به یک محلول تقریباً خنثی تبدیل میکند. شیره لوزالمعده محتوی آنزیمهای مخصوصی مثل: 1 تریپسین که به تجزیه پروتئینها به اسیدهای آمینه کمک میکند، 2 لیپاز که عمل اصلی تبدیل چربی به اسیدهای چرب را انجام میدهد و 3 آمیلاز که کربوهیدراتها را به فرم سادهتر تبدیل میکند. تغییر و تبدیل غذا در روده کوچک پیچیده تر میشود وشیره روده دوباره مواد مغذی پایه را به شکلی که بتوانند در بدن جذب شود تجزیه میکند. بجز برخی موارد استثنایی جذب غذا در معده که قبلاً اشاره شد همه جذب غذا زمانی اتفاقی میافتد که غذا از اثنیعشر گذشته باشد. با آنکه کبد بخش قابل توجهی از مکانیسم هضم نیست ولی نقشی ضروری در مصرف، تبدیل و ذخیره غذا دارد و ارگان متابولیکی بسیار فعالی است. در این مرحله از هضم، کبد مادهای به نام صفرا را میسازد و آن را در کیسه صفرا ذخیره کرده که هنگام ورود موادغذایی به روده کوچک آن را ترشح میکند. با آنکه صفرا محتوی آنزیمهای هضم نیست اما نقش مهمی را در جذب چربیها ایفا میکند و به روانی عبور مواد از روده کمک میکند. درباره کبد، بخصوص در مورد نقش آن در ذخیره و تبدیل فرآوردههای انرژی، تبدیل اسیدهای آمینه به کربوهیدراتها و کربوهیدراتها به چربی و تبدیل اسید آمینهای به اسید آمینه دیگر بیشتر خواهیم گفت.
بیشترین تبدیل زمانی کامل میشود که کیموس روده کوچک را ترک میکند. کربوهیدراتها به صورت مونوساکارید به وسیله عمل انتشار جذب میشوند. پروتئینها به صورتاسیدهایآمینه وبه وسیله سیستم انتقال فعال وچربیها به شکل گلیسرول واسیدهای چرب جذب میشوندو مستقیماً به خون یامجاری لنفاوی وارد میشوند. مواد معدنی در این مرحله همراه آب جذب میشوند اما بیشتر به وسیله یک فرایند پیچیدهتر به نام فرایند اسمزی جذب میشوند. غذا بالاخره وارد روده بزرگ میشود،جایی که آب یکبار دیگرجذب میشود و مواد هضمنشده زائد به صورت مدفوع از بدن خارج میشوند. تمام این فرایند پیچیده تحتتأثیر مستقیم سیستم عصبی و سیستم اندوکرین (از طریق هورمونهای مخصوص) قرار دارد.
معرفی خلاصه سیستم هضم ممکن است کسانی را که مایلند اطلاعات بیشتری از این فرایند داشته باشند به مطالعه بیشتری راغب سازد. امید است که جزئیات کافی به خوانندگان داده شده باشد تا خلاصه از فرایند پیچیده تبدیل غذا به مواد قابل استفاده در ذهنشان شکل گرفته باشد.
فیزیولوژی فعالیت سلولی از حوصله این متن خارج است زیرا بحث راجع
به سلولهای بدن با توجه به وظایفشان آنچنان تخصصی است که هر کدام بررسی جداگانهای لازم دارد. لیکن، مهم است که به خاطر داشته باشیم فعالیتهای
سلولی به انرژی نیاز دارد که باید از غذا تأمین شود. آنها دائماً در حال
ساختن (آنابولیسم) و تجزیه (کاتابولیسم) پروتئینها که از غذا تأمین میشود هستند.
شیمی غذا
مواد غذایی به سه طبقه اصلی تقسیم میشوند که هر کدام به دستههای متعدد تقسیم میشوند. سه طبقه اصلی شامل مواد مغذی اصلی، ویتامینها و مواد معدنی هستند.
مواد مغذی اصلی
مواد مغذی اصلی خودشان از سه گروه کربوهیدراتها، چربیها و پروتئینها تشکیل شدهاند.
کربوهیدراتها
همان طور که از نامشان پیداست کربوهیدراتها از کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شدهاند. کربوهیدراتها میتوانند به شکل مونوساکارید یا قندهای ساده نظیر فروکتوز و گلوکز (فرم موجود در خون)، دی ساکاریدها یا دوقندیها مانند ساکاروز (قند نیشکر)، لاکتوز (قند شیر) و مالتوز (قند مالت) و پلی ساکاریدها یا قندهای مرکب مثل نشاسته گیاهان و گلیکوژن (نشاسته حیوانی) باشند. قندهای ساده در آب حل میشوند در حالی که قندهای مرکب این چنین نیستند.
بدن برای به دست آوردن سریع انرژی به کربوهیدراتها متکی است. در اینجا تأکید بر روی سرعت تولید انرژی است، زیرا اگرچه پروتئین و چربی هم میتوانند انرژی تولید کنند اما به هیچوجه به اندازه کربوهیدراتها مؤثر و سریع نیستند. از آنجایی که کربوهیدراتها به آسانی برای بدن انرژی آزاد میکنند قسمت زیادی از رژیم غذایی ورزشکاران باید از کربوهیدراتها تشکیل شود. ضمناً بدن قادر است فقط حدود 2500 کیلو کالری از این نوع منبع انرژی ذخیره کند.
ورزشهایی که نیازمند بیش از این مقدار انرژی هستند باید از انواع دیگر منابع انرژی مانند چربیها و پروتئینها استفاده کنند. به محض اینکه کربوهیدراتها تمام شوند به سرعت دوباره تأمین خواهند شد. (در فصل 13 این موارد بحث شده است).
باید تأکید کنیم که کربوهیدراتها برای اعمال بدن حیاتی نیستند زیرا هیچ ترکیب واسطهای ضروری تولید نمیکنند و به هیچ ویتامین متصل نمیشوند بلکه در فراهم آوردن سریع و کافی انرژی بسیار مفیدند. همچنین در استفاده از اکسیژن برای سوخت و سازشان اقتصادی و صرفهجویانه عمل میکنند. کربوهیدراتهای اضافی به چربی مبدل میشوند تا در بدن ذخیره و پخش شوند.
چربیها
چربیهاکه غالباً لیپید نامیده میشوند از نظر ترکیبی بسیار شبیه کربوهیدراتها هستند به جز این که نسبت اکسیژن و هیدروژن آنها متفاوت است. آنها انرژی زیادی در بدن تولید میکنند، بعضی وقتها دو برابر و نیم بیشتر از کربوهیدراتها، اما آنها در مصرف اکسیژن برای سوخت و سازشان صرفهجو نیستند.
چربیهایی از ترکیبتری گلیسیریدها و گلیسرول تشکیل میشوند و برای استفاده بدن به اسیدهای چرب تبدیل میشوند چربیهایی که ما میخوریم دارای منبعی گیاهی یا حیوانی هستند. چربیهای حیوانی در دمای اتاق جامد و اصطلاحاً اشباع شدهاند یعنی هیچ پیوند شیمیایی ندارند. چربیهای گیاهی غالباً روغنها
بنا به دلایل شیمیایی مشابه اصطلاحاً اشباع نشده هستند. (پیوندهای شیمیایی دارند).
بیشتر غربیها چربی زیادی میخورند (بخصوص از نوع اشباع شده) و این مدرکی است برای ارتباط مصرف چربی، بخصوص کلسترول با امراض قلبی و چاقی با اشکال معینی از سرطانها. اما چربیهای معینی برای بدن ضروری هستند بخصوص اسید لینولنیک و اسید لینولینیک . چربیها پوست را در وضعیت مطلوب حفظ میکنند، باعث میشوند کلیهها به خوبی کار کنند، به عنوان یک مکانیسم عایق حرارتی عمل میکنند، باعث انتقال ویتامینهای محلول در چربی (K, E, D, A) میشوند و در ایجاد یک سیستم عصبی کارآمد و در تولید هورمونهای ویژه مؤثرند.
بنابراین وجود چربیها برای بدن بسیار مهم است اما بایستی با اعتدال مصرف شوند. متأسفانه در جامعه مدرن امروزی مصرف موادی که دارای چربیهای پنهان هستند از قبیل چیپسها، بادام زمینیها، بیسکویتها، شکلاتها، شیرینیهای روغنی و چیزهای شبیه به اینها به میزان زیادی وارد عادت غذایی شده است. همچنین چربیهای موادغذایی به دلیل انتقال آهسته آنها در روده باعث ایجاد یک اثر سرخوشی و نشئگی بعد از صرف غذا در فرد میشود. موقعی که چربی به مقدار زیادی مصرف میشود چربیها در بدن به شکل بافتهای چربی پراکنده میشوند که همین امر سبب ایجاد برآمدگیهای مشخصی بخصوص در آنهایی که زیادهروی میکنند میشود. چربی اضافی به خاطر تأثیرش بر نسبت نیرو به وزن، بدن را ناکارآمد میکند چرا که برخلاف ماهیچه، چربی اصطلاحاً وزن مرده به حساب میآید. بنابراین ورزشکاران باید همیشه به فکر میزان چربی بدن خود باشند این میزان میتواند توسط ابزاری به نام کالیپرکه چین پوستی را اندازهگیری میکند، ارزیابی شود. مردان جوان که از تناسب اندام خوبی برخوردارند برحسب نوع ورزشی که انجام میدهند بین 8 تا 10 درصد چربی دارند مثلاً دوندگان ماراتن از درصد چربی پایینی در این محدوده برخوردارند. زنان به طور قابل ملاحظهای درصد چربی بیشتری نسبت به مردان دارند. زمانی که میزان چربی بدن یک زن کمتر از 15 درصد بشود موجب بروز عدم قاعدگی در وی میگردد. این وضعیت در میان دوندگان دوی استقامت به خوبی دیده میشود که قطعاً بیاشتها به نظر میآیند و بسیار نزدیک به مرز بین سلامتی و بیماری قرار دارند. این گروه از زنان تقریباً به طورکلی چربیها را از رژیم غذایی خود خارج کردهاند که این امر میتواند برای عملکرد کلیهها خطرناک بوده و مشکلات هورمونی (که به خاطر فقدان ویتامینهای محلول در چربی در بدن به وجود میآید) به همراه داشته باشد.