‌المكونات الغذائية وإنتاج الطاقة: - الغذاء والتغذية

13-

الكروم chromium. له أهمية في استقلاب "أيض" الكربوهيدارت من خلال عمله كجزء من عامل تحمل الغلوكوز glucose tolerance "18" الذي يساعد على ربط الأنسولين بغشاء الخلية فيقلل بذلك مستوى السكر في الدم. وقد يكون له دور أيضا في تنظيم الكوليسترول في الدم "19، 20".

14-

الفلور fluorine للفلور دور في الوقاية من نخر "تسوس" الأسنان، غير أن الآلية الدقيقة لذلك غير معروفة، والنظرية الأكثر قبولا لدور الفلور في منع التسوس هي أن الفلور يحل محل مجموعة الهيدروكسيل مكونا بلورات فلورو الأباتيت fluoroapatite الصلبة والتي تقاوم التحلل بالجراثيم أكثر من بلورات الأباتيت الهيدروكسيلية الموجودة في الأسنان. وقد وجد أن إضافة جزء واحد في المليون "ppm" من الفلور إلى المياه التي محتوى الفلور فيها 0.5 جزء بالمليون يقلل من تسوس الأسنان [7] . كما تبين أن له وظائف أخرى في الحيوانات، فنقصه أدى إلى تخلف النمو وتأخر النضج الجنسي وتخلف نمو الهيكل العظمي في الجرذان [21] .

‌

‌المكونات الغذائية وإنتاج الطاقة:

رأينا مما تقدم أن العناصر الغذائية المنتجة للطاقة هي الواقعة ضمن مجموعات الكربوهيدرات والشحوم والبروتينات، وإن أكثرها تركيزا بالطاقة هي الشحوم "9 كيلو كالوري لكل غرام مقابل 4 كيلو كالوري لكل غرام لكل من الكربوهيدرات والبروتينات". كما ذكرنا أن الجسم يحصل في الظروف المثلى على طاقته بصورة رئيسية من الكربوهيدرات، فهي المركبات ذات الأولوية لإنتاج الطاقة.

بينما لا تتأكسد الفيتامينات والماء والعناصر المعدنية لإنتاج الطاقة، وإن كانت هامة في تفاعلات الأكسدة وإنتاج الطاقة "الماء ضروري لنقل حرارة التفاعل من مكان إنتاجها والتخلص منها، والفيتامينات تعمل تميمات للإنزيمات coenzymes، والعناصر المعدنية كعوامل مرافقة clfactors تنشط التفاعلات الإنزيمية". ولذا يمكن تقسيم مجموعات المكونات الغذائية من حيث انتاج الطاقة إلى ثلاثة أقسام هي:

1-

المكونات الغذائية ذات الأولوية في إنتاج الطاقة. وهي الكربوهيدرات التي يتمثل دورها الأساسي بتزويد الجسم بالطاقة.

2-

المكونات الغذائية التي دورها الأساسي بنائي ولكن قد تستعمل لتزويد الجسم بالطاقة عند فائض منها أو عند عدم كفاية الكربوهيدرات. وهذه تشمل البروتينات والدهون والسكريات الخماسية مثل سكر الريبوز ribose الذي.

يدخل في تركيب الحموض النووية RNA، DNA، إذ أن 10 - 15 % من الوزن الجاف لنواة الخلية يتألف من الدنا DNA و 2 - 20 % من الوزن الجاف للنواة يتألف من الرنا RNA "8".

3-

مكونات غذائية لا تنتج الطاقة، ولكنها ضرورية لتحرير الطاقة من العناصر المنتجة لها إما لدخولها في التفاعلات الإنزيمية كمادة متفاعلة أو ناتجة كما هو الحال في الماء، أو أنها تنشط الإنزيمات كما ذكرنا أعلاه، وهذه هي المعادن والفيتامينات.

والطاقة هي القوة التي يتمكن الجسم الحي من خلالها من القيام بالنشاطات الاستقلابية المختلفة التي تحافظ على استمرار الحياة. والحاجة إليها مستمرة ما استمرت الحياة. ومصدرها للجسم هو الغذاء، والمصدر الأصلي لجميع أنواع الطاقة هو الطاقة الشمسية. ولكن توجد الطاقة بأشكال مختلفة قابلة للتحول إلى بعضها البعض داخل الجسم. فبعملية التخليق الضوئي Photosynthesis تتكون الكربوهيدرات البسيطة التي منها تتكون مواد أخرى بروتينية ودهنية وكربوهيدراتية معقدة. وتكوُّن الكربوهيدرات البسيطة يتم حسب التفاعل التالي:

ويحتاج الإنسان والحيوان الطاقة لأغراض مختلفة، تشكل بمجموعها الاحتياجات الكلية للطاقة التي تتراوح بين 2000، 3000 كيلو كالوري في اليوم للبالغين "راجع مقدمة الكتاب". وتلزم الطاقة للجسم للأغراض التالية:

1-

عمليات الاستقلاب الأساسي basal metabolism الضرورية لاستمرار الحياة وتشمل ضخ الدم من القلب والحركة اللاإرادية للعضلات والأنسجة المختلفة الأخرى كحركة الأمعاء وعمل الكليتين ومضخة الصوديوم الخ

…

ويمكن قياس حاجة الجسم لطاقة الاستقلاب الأساسي باستعمال جهاز خاص يقيس استهلاك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون المطروح في هواء الزفير respirometer وحساب مصروف الطاقة بظروف قياسية "معيارية" اصطلح عليها العلماء، مثل أن يكون الإنسان في حالة استرخاء كامل ومضطجعا، ومضى على آخر وجبة تناولها 12 - 16 ساعة، وفي درجة حرارة مريحة "21 - 24 درجة مئوية". ويعتمد معدل الاستقلاب الأساسي basal metabolic rate على عدة عوامل منها الجنس

والحالة الفيزيولوجية ودرجة حرارة الجسم والمرض والإفرازات الهرمونية.

2-

النشاط الجسماني، فهناك حاجة للطاقة تستغل في الحركة والنشاط الجسماني. وكلما زادت درجة النشاط زاد مصروف الطاقة. فبينما هو 80 - 100 كيلو كالوري في الساعة لدى الأشخاص الذين لا يقومون بنشاط، يصل إلى 350 كيلو كالوري أو أكثر في الساعة في حالة العمل الشاق والرياضة العنيفة [22] . ويمكن تحديد الطاقة الإضافية لطاقة الاستقلاب الأساسي حسب درجة النشاط كما يلي:

3-

التأثير الديناميكي النوعي للأطعمة specific dynamic effect، ويدعى أيضا التأثير المولد للحرارة calorigenic effect ويتمثل بالطاقة المستهلكة نتيجة لهضم وامتصاص واستقلاب الطعام بعد تناوله، أي أنها الضريبة التي يدفعها الجسم للاستفادة من الطعام، وتعادل حوالي 5 % من طاقة الكربوهيدرات والدهون المتناولة، بينما تصل إلى 30 % من طاقة البروتينات، ومتوسط قيمتها للوجبة المختلطة يقدر بـ 10 % من الطاقة الغذائية المتناولة [23] .

4-

المحافظة على درجة حرارة الجسم. ففي الطقس البارد تفقد كمية أكبر من الحرارة للمحافظة على درجة حرارة الجسم ثابتة "تزيد الطاقة بمقدار 5 لكل انخفاض مقداره 10 درجات" وتكون نسبة الفقد في الصغار أعلى من تلك التي للكبار نظرا لكون مساحة سطوح أجسامهم أكبر نسبيا من البالغين.

5-

النمو growth إن بناء أنسجة جديدة في الجسم أثناء مرحلة النمو يتطلب كمية من الطاقة، مما يؤثر على احتياجات الإنسان من الطاقة وخاصة خلال فترة النمو السريع.

وواضح أن لكل فرد احتياجات محدودة من الطاقة حسب هذه العوامل. وإذا لم تتم تلبية هذه الاحتياجات يلجأ الجسم إلى مخزونه من الدهون وبروتينات الأنسجة لتلبيتها، مما قد ينتج عنه السغل marasmus ونقص الوزن. وبالمقابل فإن الاستمرار بتناول كمية من الطاقة أعلى من الاحتياجات اليومية تنتج عنه السمنة obesity وزيادة الوزن. والسمنة مشكلة صحية تقترن بالكثير من الأمراض كالسكري وأمراض القلب والنقرس وسواها. وبشكل عام يمكن تخفيف الوزن بتقليل الطاقة الغذائية: فكل نقص في وزن الجسم مقداره 1 كيلو غرام يحتاج إلى تقليل الطاقة الغذائية بمقدار 7700 كيلو كالوري، ذلك لأن الغرام الواحد من النسيج الدهني يعادل 7.7 كيلو كالوري. أي لتخفيض الوزن بمقدار كيلو غرام في الأسبوع ينبغي تقليل الطاقة الغذائية في اليوم بمقدار 1100 كيلو كالوري عن الاحتياجات اليومية.

وأهم المصادر الغذائية الغنية بالطاقة الزيوت والدهون والحبوب والنشويات والبقوليات والحلويات العربية "مركزة بالسكر" والسكريات البسيطة "سكر المائدة" والفواكه المجففة. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الكحول يعتبر مصدرا غنيا بالطاقة "7 كيلو كالوري/ غرام"؛ غير أن المشروبات الكحولية، بالإضافة إلى أضرارها الصحية والاجتماعية وربما الاقتصادية، لها أضرار تغذوية، ويؤدي استهلاكها والإدمان عليها إلى سوء تغذية ونقص للكثير من العناصر الغذائية نظرا لأنها مصدر للكالوري الفارغة empty calories وليس لعناصر غذائية، كما هو الحال في الأطعمة الأخرى، فضلا عن أن استقلابها "وأكسدتها" يزيد من الطلب على بعض العناصر الغذائية مثل الثيامين والنياسين والزنك" ويؤدي لظهور أعراض عوزها.