Macronutrients and Their Functions

المغذيات الكبيرة ووظائفها

المغذيات الكبرى هي مغذيات يحتاجها الجسم بكميات كبيرة للطاقة والنمو ووظائف الجسم. وتشمل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون، ولكل منها دور فريد وحيوي في الحفاظ على الصحة. فهم هذه المغذيات الكبرى ضروري لاتخاذ خيارات غذائية مدروسة تدعم الصحة العامة.

يعتمد جسم الإنسان على المغذيات الكبرى لأداء العديد من العمليات الفسيولوجية. الكربوهيدرات هي المصدر الرئيسي للطاقة، والبروتينات ضرورية لإصلاح العضلات ونموها، والدهون تلعب دورًا أساسيًا في تخزين الطاقة وإنتاج الهرمونات. تستكشف هذه المقالة وظائف هذه المغذيات الكبرى وأنواعها وأهميتها في التغذية.

الكربوهيدرات: المصدر الأساسي للطاقة

التعريف والدور

الكربوهيدرات مركبات عضوية تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين. وهي المصدر الرئيسي للطاقة في الجسم، وخاصةً للدماغ وأثناء النشاط البدني. تتحلل الكربوهيدرات إلى جلوكوز، الذي تستخدمه الخلايا لإنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وهو مصدر الطاقة الأساسي في الجسم.1.

أنواع الكربوهيدرات

يتم تصنيف الكربوهيدرات إلى نوعين رئيسيين: بسيطة ومعقدة.

الكربوهيدرات البسيطة

  • السكريات الأحادية:وحدات السكر المفردة، مثل الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز.
  • السكريات الثنائية:وحدتان سكريتان مرتبطتان ببعضهما البعض، مثل السكروز (سكر الطعام)، واللاكتوز (سكر الحليب)، والمالتوز.

يتم امتصاص الكربوهيدرات البسيطة بسرعة وتوفر طاقة سريعة ولكنها قد تؤدي إلى ارتفاع مستويات السكر في الدم.

الكربوهيدرات المعقدة

  • السكريات القليلة:سلاسل قصيرة من وحدات السكريات الأحادية.
  • السكريات المتعددة:سلاسل طويلة، بما في ذلك النشويات والألياف الموجودة في الحبوب والبقوليات والخضروات.

تُهضم الكربوهيدرات المعقدة ببطء، مما يُؤدي إلى إطلاق تدريجي للجلوكوز وطاقة مستدامة. كما أنها تُوفر الألياف الغذائية، التي تُساعد على الهضم وتدعم صحة الأمعاء.

الأهمية في التغذية

  • إنتاج الطاقة:الجلوكوز المشتق من الكربوهيدرات ضروري لإنتاج ATP عن طريق تحلل الجلوكوز ودورة حمض الستريك.
  • وظيفة الدماغ:يعتمد الدماغ بشكل كبير على الجلوكوز للعمل بشكل سليم.
  • النشاط البدني:الكربوهيدرات ضرورية لتزويد العضلات بالوقود أثناء ممارسة التمارين الرياضية.

التوصيات الغذائية

  • التركيز على الحبوب الكاملة:اختر الحبوب الكاملة بدلاً من الحبوب المكررة لتحقيق أقصى استفادة من العناصر الغذائية.
  • الحد من السكريات المضافة:تقليل استهلاك الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من السكريات المضافة للوقاية من المشاكل الصحية مثل السمنة ومرض السكري من النوع 2.

البروتينات: ضرورية لإصلاح العضلات ونموها

التعريف والبنية

البروتينات جزيئات كبيرة ومعقدة تتكون من أحماض أمينية مرتبطة بروابط ببتيدية. يوجد عشرون حمضًا أمينيًا مختلفًا، تسعة منها أساسية، أي يجب الحصول عليها من النظام الغذائي.

دور الأحماض الأمينية

  • كتل البناء:الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات، والتي تعتبر ضرورية لبنية ووظيفة جميع الخلايا.
  • الأحماض الأمينية الأساسية: الهيستيدين، الأيزوليوسين، الليوسين، اللايسين، الميثيونين، فينيل ألانين، ثريونين، تريبتوفان، فالين.
  • الأحماض الأمينية غير الأساسية:يمكن تصنيعه بواسطة الجسم.

وظائف البروتينات

إصلاح العضلات ونموها

  • تخليق بروتين العضلات:البروتينات ضرورية لإصلاح وبناء أنسجة العضلات، وخاصة بعد الضرر الناجم عن ممارسة التمارين الرياضية.
  • الأداء الرياضي:يساعد تناول كمية كافية من البروتين على دعم عملية التعافي والتكيف مع التدريب.

وظائف أخرى

  • الإنزيمات والهرمونات:تعمل البروتينات كإنزيمات تحفز التفاعلات الكيميائية الحيوية وكهرمونات تنظم العمليات الفسيولوجية.
  • وظيفة المناعة:الأجسام المضادة هي بروتينات تساعد الجهاز المناعي على تحديد مسببات الأمراض وتحييدها.
  • النقل والتخزين:تنقل البروتينات الجزيئات مثل الأكسجين (الهيموجلوبين) وتخزن العناصر الغذائية.

المصادر الغذائية

  • البروتينات الكاملة:تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية؛ الموجودة في المنتجات الحيوانية مثل اللحوم والدواجن والأسماك والبيض ومنتجات الألبان.
  • البروتينات غير الكاملة:يفتقر إلى واحد أو أكثر من الأحماض الأمينية الأساسية؛ الموجودة في المصادر النباتية مثل الحبوب والبقوليات والمكسرات والبذور.
  • البروتينات التكميلية:دمج البروتينات النباتية المختلفة للحصول على جميع الأحماض الأمينية الأساسية (على سبيل المثال، الأرز والفاصوليا).

التوصيات الغذائية

  • الكمية الموصى بها:الكمية الغذائية الموصى بها (RDA) من البروتين هي 0.8 جرام لكل كيلوجرام من وزن الجسم للبالغين.
  • زيادة الاحتياجات:قد يحتاج الرياضيون والأفراد الذين يتعافون من المرض أو الإصابة إلى تناول كمية أكبر من البروتين.

الدهون: الأحماض الدهنية الأساسية، وتخزين الطاقة، وإنتاج الهرمونات

التعريف والأنواع

الدهون، أو الليبيدات، جزيئات كارهة للماء تتكون أساسًا من الدهون الثلاثية. وهي جزء أساسي من النظام الغذائي، وتؤدي وظائف حيوية عديدة.

أنواع الدهون

الدهون المشبعة

  • بناء:لا توجد روابط مزدوجة بين ذرات الكربون؛ مشبعة بالهيدروجين.
  • مصادر:المنتجات الحيوانية مثل اللحوم ومنتجات الألبان وبعض الزيوت النباتية (زيت جوز الهند).
  • التأثير الصحي:الإفراط في تناوله يرتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

الدهون غير المشبعة

  • الدهون الأحادية غير المشبعة:رابطة مزدوجة واحدة؛ توجد في زيت الزيتون والأفوكادو والمكسرات.
  • الدهون المتعددة غير المشبعة:روابط مزدوجة متعددة؛ تشمل الأحماض الدهنية الأساسية.
    • أحماض أوميغا 3 الدهنية:حمض الإيكوسابنتاينويك (EPA)، وحمض الدوكوساهيكسانويك (DHA)؛ يوجد في الأسماك الدهنية.
    • أحماض أوميغا 6 الدهنية:حمض اللينوليك؛ يوجد في الزيوت النباتية والمكسرات والبذور.

الدهون المتحولة

  • الدهون المهدرجة صناعيا:يتم إنتاجه عن طريق إضافة الهيدروجين إلى الدهون غير المشبعة؛ الموجودة في الأطعمة المصنعة.
  • التأثير الصحي:زيادة الكوليسترول الضار (LDL) وخفض الكوليسترول الجيد (HDL)؛ ويرتبط ذلك بارتفاع خطر الإصابة بأمراض القلب.

الأحماض الدهنية الأساسية

  • تعريف:الأحماض الدهنية التي لا يستطيع الجسم تصنيعها ويجب الحصول عليها من الغذاء.
  • الوظائف:
    • سلامة غشاء الخلية:الحفاظ على سيولة ووظيفة الأغشية الخلوية.
    • صحة الدماغ:الأحماض الدهنية أوميغا 3 ضرورية لنمو الدماغ ووظائفه.
    • تنظيم الالتهاب:يلعب دورًا في إنتاج الإيكوسانويدات التي تنظم الالتهاب.

وظائف الدهون

تخزين الطاقة

  • كثافة الطاقة العالية:توفر الدهون 9 سعرات حرارية لكل جرام، أي أكثر من ضعف الطاقة الموجودة في الكربوهيدرات أو البروتينات.
  • الأنسجة الدهنية:يخزن الطاقة الزائدة على شكل دهون لاستخدامها في المستقبل.

إنتاج الهرمونات

  • الهرمونات الستيرويدية:الكوليسترول هو مادة أولية للهرمونات الستيرويدية مثل الاستروجين والتستوستيرون والكورتيزول.
  • الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون:يساعد في امتصاص الفيتامينات A، D، E، K.

العزل والحماية

  • العزل الحراري:يساعد في الحفاظ على درجة حرارة الجسم.
  • حماية الأعضاء:يحمي الأعضاء الحيوية من الصدمات الجسدية.

التوصيات الغذائية

  • إجمالي تناول الدهون: 20-35% من إجمالي السعرات الحرارية اليومية.
  • التركيز على الدهون غير المشبعة:استبدال الدهون المشبعة والدهون المتحولة بالدهون الأحادية غير المشبعة والدهون المتعددة غير المشبعة.
  • الحد من الدهون المتحولة:تقليل استهلاك الدهون المتحولة لتقليل المخاطر الصحية.

المغذيات الكبرى ضرورية لاستمرار الحياة ودعم وظائف الجسم. تُعدّ الكربوهيدرات المصدر الرئيسي للطاقة، وخاصةً للدماغ وأثناء النشاط البدني. أما البروتينات، فهي حيوية لإصلاح العضلات ونموها، بالإضافة إلى العديد من الأدوار الفسيولوجية الأخرى. تُعدّ الدهون مصدرًا مُركّزًا للطاقة، وهي ضرورية لإنتاج الهرمونات، وتحتوي على أحماض دهنية أساسية ضرورية للصحة. يُعدّ اتباع نظام غذائي متوازن يحتوي على كميات مناسبة من كل مغذٍّ رئيسي أمرًا أساسيًا لصحة وعافية مثالية.

مراجع

ملاحظة: جميع المراجع هي من مصادر موثوقة، بما في ذلك المجلات المحكمة، والكتب المدرسية المعتمدة، والمبادئ التوجيهية الرسمية للمنظمات الصحية، لضمان أن تكون المعلومات المقدمة دقيقة وجديرة بالثقة.

  1. ويتني، إي.، ورولفز، إس آر (2018). فهم التغذية (الطبعة الخامسة عشرة). Cengage Learning.
  2. وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية ووزارة الزراعة الأمريكية. (2015). المبادئ التوجيهية الغذائية للأمريكيين 2015-2020 (الطبعة الثامنة). تم استرجاعه من https://health.gov/dietaryguidelines/2015/guidelines/
  3. سلافين، جيه إل (2005). الألياف الغذائية ووزن الجسم. تَغذِيَة، 21(3)، 411-418.
  4. بيرج، جي إم، تيموشكو، جيه إل، وسترير، إل. (2015). الكيمياء الحيوية (الطبعة الثامنة). دبليو اتش فريمان.
  5. جونسون، ر.ك، وآخرون (2009). تناول السكريات الغذائية وصحة القلب والأوعية الدموية: بيان علمي من جمعية القلب الأمريكية. الدورة الدموية، 120(11)، 1011-1020.
  6. المعاهد الوطنية للصحة. (2020). الأحماض الأمينية. ميدلاين بلس. تم الاسترجاع من https://medlineplus.gov/ency/article/002222.htm
  7. فيليبس، س.م.، وفان لون، ل.ج.س. (2011). البروتين الغذائي للرياضيين: من المتطلبات إلى التكيف الأمثل. مجلة العلوم الرياضية، 29(س1)، س29–س38.
  8. ميسينا، م.، وبرك، كي. آي. (1997). موقف الجمعية الأمريكية لأخصائيي التغذية: الأنظمة الغذائية النباتية - ورقة دعم فني. مجلة الجمعية الأمريكية للتغذية، 97(12)، 1317–1321.
  9. معهد الطب. (2005). المدخول الغذائي المرجعي للطاقة، والكربوهيدرات، والألياف، والدهون، والأحماض الدهنية، والكوليسترول، والبروتين، والأحماض الأمينية. مطبعة الأكاديميات الوطنية.
  10. هو، ف.ب.، وويليت، و.س. (2002). الأنظمة الغذائية المثلى للوقاية من أمراض القلب التاجية. جاما، 288(20)، 2569–2578.
  11. مظفريان، د.، كاتان، م.ب.، أشيريو، أ.، ستامبفر، إم جيه، وويليت، دبليو سي (2006). الأحماض الدهنية المتحولة وأمراض القلب والأوعية الدموية. مجلة نيو إنجلاند الطبية، 354(15)، 1601–1613.
  12. سيموبولوس، أ. ب. (1999). الأحماض الدهنية الأساسية في الصحة والأمراض المزمنة. المجلة الأمريكية للتغذية السريرية، 70(3)، 560س-569س.
  13. هاسكل، إم جيه (2012). التحدي المتمثل في تحقيق الكفاية الغذائية لفيتامين أ: التوافر البيولوجي وتحويل بيتا كاروتين - الأدلة لدى البشر. المجلة الأمريكية للتغذية السريرية، 96(5)، 1193S-1203S.
  14. منظمة الصحة العالمية. (2018). نظام غذائي صحي. تم الاسترجاع من https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/healthy-diet

← المقال السابق المقال التالي →

العودة إلى الأعلى

العودة إلى المدونة