מטבוליזם אנרגיה

יסודות מטבוליזם אנרגיה

לצורך צריכת אנרגיה, יש לספק חומרים אורגניים כדי שהגוף יוכל להשיג מהם אנרגיה שמישה (מטבוליזם אנרגיה). ספקי האנרגיה הם חומרי המזון פחמימות, שומנים, ו חלבונים. כּוֹהֶל מספק גם אנרגיה (7 קק"ל / גרם). לייצור אנרגיה, חומרי המזון החמצוניים מתחמרים שלב אחר שלב בגוף. כ 60% מומרים לחום המשמש לשמירה על טמפרטורת הגוף. האנרגיה הנותרת נשמרת בצורה של אדנוזין טריפוספט (ATP) או מסופק כמקור אנרגיה לתהליכים מטבוליים רבים. אנרגיה משתחררת באמצעות מחשוף של אדנוזין טריפוספט לאדנוזין דיפוספט (ADP) וחופשי פוספט (P). מכיוון שאספקת ה- ATP התוך תאית מוגבלת מאוד, הגוף עושה שימוש בדרכים שונות של סינתזה מחדש של ATP (סינתזה = ייצור). סינתזה מחודשת של ATP מתרחשת באמצעות ייצור אנרגיה אנאירובית ואירובית. האורגניזם האנושי דורש אנרגיה ל:

סינתזה וחידוש חומרים אנדוגניים.
עבודה מכנית, כמו גם שמירה על טמפרטורת הגוף.
שיפועים כימיים ואוסמוטיים

ייצור אנרגיה אנאירובית כולל סינתזה מחדש של ATP מ- קריאטין פוספט ו אדנוזין די-פוספט וגליקוליזה (אנאירובית) (פירוק גלוקוז ל- ATP ו- חומצת חלב). ייצור אנרגיה אירובית כולל חמצון של גלוקוז (גליקוליזה אירובית), חינם חומצות שומן (חמצון בטא), ו חומצות אמינו (במקרים חריגים). התמוטטות של גלוקוז, חינם חומצות שומן, ו חומצות אמינו מייצר אצטיל-CoA כמוצר ביניים, ממנו נוצר אדנוזין טריפוספט עם שחרורו של פַּחמָן דו-חמצני ו מַיִם (מחזור ציטראט ושרשרת נשימה).

צריכת אנרגיה בתהליך

ביקוש האנרגיה המוגבר של שרירי השלד הנגרם כתוצאה מפעילות גופנית נענה לטווח הקצר על ידי ייצור אנרגיה אנאירובית או גלוקוז הקיים דם. אם נדרשת יותר אנרגיה, הגליקוגן מתפרק לגלוקוז וגלוקוז -1פוספט על ידי גליקוגנוליזה (פירוק מאוחסן פחמימותומועבר דרך דם לתאים הדורשים אנרגיה. באותו הזמן, חומצות שומן מפורקים גליצרול ושומני חינם חומצות (FFS) (ליפוליזה / פירוק שומן) וכמו כן מועבר דרך דם מסלול לתאים הדורשים אנרגיה. גירוי הליפוליזה מתרחש באמצעות הגדלת הליפוליטיקה הורמונים (כולל נוראפינפרין, קורטיזול) ובאמצעות ירידה באנטיליפוליטי אינסולין (רמת דם נמוכה יותר באינסולין מובילה לפירוק השומן מתאי השומן). במהלך עבודת שרירים אינטנסיבית או כאשר מחסני הגליקוגן ריקים במידה רבה, הגלוקונאוגנזה מייצרת יותר גלוקוז ממבשרים שאינם פחמימות (חומצות אמינו, גליצרול or חומצת חלב) ומספק אותו כמקור אנרגיה. בשל התהליך הביוכימי המורכב של ייצור אנרגיה באמצעות חמצון, התהליכים המטבוליים האירוביים פועלים לאט ויוצרים פחות ATP ליחידת זמן מאשר התהליכים האנאירוביים. במנוחה, 80% שומניים חומצות ו 20% גלוקוז מתחמצן. בעוצמת עומס קלה הוא 70% שומני חומצות ו -30% גלוקוז. בעוצמת פעילות גופנית כבדה יותר, יחס החמצון הוא כ- 50%: 50%.

תכולת אנרגיה של חומרים מזינים

הערך הקלורי הפיזיולוגי של המזונות תואם את תכולת האנרגיה שלהם בעת חילוף חומרים (נשימה תאית) בגוף ולעיתים הוא פחות מהערך הקלורי כשנשרף לחלוטין בלהבה (ערך קלורי פיזי). הקלוריות (cal) משמשות כיחידת המדידה. 1 גרם שומן = 9 קק"ל 1 גרם פחמימות = 4 קק"ל 1 גרם חלבון = 4 קק"ל

הערה 1 גרם אלכוהול = 7 קק"ל

דרישות אנרגיה

דרישת האנרגיה של הגוף מורכבת מקצב חילוף החומרים הבסיסי, תרמוגנזה המושרה על ידי מזון ופעילות גופנית. קצב חילוף החומרים הבסיסי מתאר את צריכת האנרגיה במנוחה פיזית מלאה כדי לשמור על תפקוד הגוף. זה נקבע למעשה על פי גיל, מין, תא גוף מסה (מסת שריר ואיברים), תנאים מוקדמים גנטיים, מצב בריאות (חום) ובידוד חום באמצעות ביגוד או טמפרטורת סביבה. לנשים יש קצב חילוף חומרים בסיסי נמוך יותר (כ 200 קק"ל פחות) מגברים. שְׁרִיר מסה הוא הקובע העיקרי של קצב חילוף החומרים הבסיסי. קצב חילוף החומרים הבסיסי מהווה 55-70% מסך ההוצאה האנרגטית. תרמוגנזה תואמת את ההוצאה האנרגטית הנדרשת לצריכת מזון וכן לניצול - עיכול, קליטהתהליכי הובלה, פירוק ושיפוץ. כמות התרמוגנזה תלויה בהרכב ובכמות המזון הנבלע: 2-4% מהאנרגיה הנבלעת בשומנים, 4-7% מהאנרגיה הנבלעת עם פחמימות, 18-25% מהאנרגיה הנבלעת עם חלבונים. לפיכך, תרמוגנזה המושרה על ידי מזון נמשכת זמן כפול לאחר ארוחה עשירה בחלבון מאשר לאחר ארוחה עשירה בפחמימות או בשומן עם תכולת אנרגיה זהה. יתר על כן, תרמוגנזה מתארת גם צריכת אנרגיה עקב חשיפה ל קר וחום, עבודת שרירים, גירויים פסיכולוגיים (לחץ, חרדה), הורמונים, ו תרופותטרמוגנזה אינה תלויה במין ובגיל. תרמוגנזה מהווה כ -10% מסך ההוצאה האנרגטית. ניתן להשפיע רק מעט על קצב חילוף החומרים הבסיסי ועל תרמוגנזה. פעילות גופנית מתחלקת לפעילות מכוונת וספונטנית. פעילות מכוונת היא פעילות שמתבצעת במודע (למשל, עבודה תעסוקתית, ספורט). פעילות ספונטנית היא למשל שריר ספונטני התכווצויות, התעסקות, מתח גוף בישיבה. פעילות ספונטנית נקבעת ברובה גנטית ויכולה לצרוך בין 100 ל 800 קק"ל ליום. חלק הפעילות הגופנית בהוצאה האנרגטית הכוללת משתנה מאוד ויכול להיות 15-35%. אצל אנשים עם רמות נמוכות של פעילות גופנית בעיסוק ופנאי, שיעור צריכת האנרגיה הכוללת הוא 15-25%. ניתן למדוד את הוצאות האנרגיה על ידי קלורימטריה ישירה (מדידת תפוקת חום), קלורימטריה עקיפה (מדידת חילופי גז), עם תווית כפולה מַיִם (זהב סטנדרטי), או בקירוב על ידי נתונים ביומטריים (תא גוף מסה = מסת שריר ואיברים). מדידת קצב חילוף החומרים הבסיסי חייבת להתבצע בתנאים עקביים ותקניים: בוקר מוקדם לאחר מנוחת לילה מספקת; יותר מ 12 שעות לאחר צריכת המזון האחרונה; שוכב, ללא תנועה פיזית, אך ער; בבריא מצב; עירום בטמפרטורה של 27-29 מעלות צלזיוס, בטמפרטורת החדר או לבוש קל ב-23-15 מעלות צלזיוס אם המדידה מתבצעת בתנאים פחות סטנדרטיים - אך ללא פעילות גופנית ולאחר תקופה ארוכה יותר של התנזרות ממזון - זה נקרא הוצאה אנרגטית במנוחה (REE). כיום, קצב חילוף החומרים של אנרגיית המנוחה מחליף את מה שמכונה קצב חילוף החומרים הבסיסי, מכיוון שלא ניתן לצפות בתנאי המדידה שנקבעו לקצב חילוף החומרים הבסיסי. חישוב הוצאת אנרגיה למנוחה (REE) על פי ארגון הבריאות העולמי:

REE אצל גברים = 10 × משקל [ק"ג] + 6.25 × גובה [ס"מ] - 5 × גיל [שנים] + 5

REE בנשים = 10 × משקל [ק"ג] + 6.25 × גובה [ס"מ] - 5 × גיל [שנים] - 161

חישוב הוצאת אנרגיה למנוחה (REE) על פי האריס ובנדיקט:

REE אצל גברים [kcal / day] = 66.473 + (13.752 × משקל גוף [kg]) + (5.003 × גובה [cm]) - (6.755 × גיל [שנים])

REE אצל נשים [kcal / day] = 655.096 + (9.563 × משקל גוף [kg]) + (1.850 × גובה [cm]) - (4.676 × גיל [שנים])

חישוב הוצאות אנרגיה במנוחה (REE) על פי מולר ואח ':

REE = 0.05192 × מסה ללא שומן [ק"ג] + 0.04036 × מסת שומן [ק"ג] + 0.89 × מין (W = 0, M = 1) - 0.01181 × גיל [שנים].

ניתן למדוד מסה ללא שומן ומסת שומן על ידי ניתוח עכבה חשמלית (BIA). מומלץ להשתמש בנוסחה על פי מולר מכיוון שהיא מבוססת על נתונים עדכניים של האוכלוסייה הגרמנית. השגיאה הסטנדרטית (שגיאת דגימה) של הממוצע (SEM) של הנוסחה היא 0.70 ומקדם הקביעה (R²) הוא 0.71. ניתן לייצג פעילות גופנית על ידי המדדים שווה ערך מטבולית (MET) או רמת פעילות גופנית (PAL) לחישוב ההספק ו / או הוצאת האנרגיה הכוללת. MET: 1 MET תואם את הוצאת האנרגיה למנוחה של 3.5 מ"ל O2 / ק"ג משקל גוף לדקה. PAL: 1 PAL תואם את הוצאת האנרגיה למנוחה. החישוב מבוסס על פרוטוקול פעילות או תרגיל. ערכי PAL

שינה	0,95
פעילות ישיבה	1.2 עד 1.3	אדם קלוש
פעילות ישיבה עם מרחקי הליכה קטנים	1.4 עד 1.5	עובד משרד
פעילות עמידה	1.6 עד 1.7	עובד קו הרכבה
פעילות הליכה ברובה	1.8 עד 1.9	מלצר, מוכר, אומן
פעילות מאומצת פיזית	2.0 עד 2.4	עובדי בניין, חקלאים

דוגמא איש, 45 שנים, 90 ק"ג, 185 ס"מ, עבודה במשרד 8 שעות (1.4 PAL), 8 שעות פנאי (1.4 PAL), 8 שעות שינה (0.95 PAL).

הוצאת אנרגיה למנוחה = 66.47 + (13.7 × 90 ק"ג) + (5 × 185 ס"מ) - (6.8 × 45 שנים) = 1,918.47 קק"ל ליום

צריכת חשמל = (8 × 1.4 PAL) + (8 × 1.4 PAL) + (8 × 0.95 PAL) / 24 = 1.25 PAL

צריכת אנרגיה כוללת = 1,918.47 קק"ל ליום × 1.25 PAL = 2,398.08 קק"ל ליום

צריכה עודפת

אנרגיה שמספקת לגוף עודף צריכה נאגרת כשומן מחסן. לפיכך, צריכת אנרגיה מוגזמת (אנרגיה חיובית לאזן) הוא הגורם העיקרי להתפתחותו של עודף משקל or השמנה עם המחלות המשניות שלה.

מחסור

במקרה של מחסור באנרגיה (אנרגיה שלילית לאזן), הגוף נופל על עתודות האנרגיה שלו. ראשית אלה מאגרי הגליקוגן, שמיצו אותם לאחר 1-2 ימים של דל פחמימות דיאטה. לאחר מכן, שומן המחסן - ואז חלבון השריר - מתפרק לאנרגיה. אנרגיה שלילית לאזן הוא תנאי מוקדם להפחתת משקל גוף מוגבר.

המלצות צריכת

דרישות האנרגיה מושפעות מגורמים רבים. בְּמַהֲלָך הֵרָיוֹן, תינוקות, ילדים ובני נוער דורשים אנרגיה נוספת לצמיחה. במהלך ההנקה יש צורך באנרגיה נוספת עבור חלב ייצור. דרישות האנרגיה התזונתיות ניתנות כהנחיה על ידי האגודה הגרמנית לתזונה (DGE).

גיל	ערכי הנחיה לצריכת אנרגיה בקק"ל / יום
	m	w
תינוקות
0 עד פחות מ -4 חודשים	550	500
4 עד פחות מ -12 חודשים	700	600

	ערך PAL 1.4		ערך PAL 1.6		ערך PAL 1.8
	m	w	m	w	m	w
ילדים ובני נוער
1 עד מתחת לגיל 4 שנים	1.200	1.100	1.300	1.200	- -	- -
4 עד מתחת לגיל 7 שנים	1.400	1.300	1.600	1.500	1.800	1.700
7 עד מתחת לגיל 10 שנים	1.700	1.500	1.900	1.800	2.100	2.000
10 עד מתחת לגיל 13 שנים	1.900	1.700	2.200	2.000	2.400	2.200
13 עד מתחת לגיל 15 שנים	2.300	1.900	2.600	2.200	2.900	2.500
15 עד מתחת לגיל 19 שנים	2.600	2.000	3.000	2.300	3.400	2.600
מבוגרים
19 עד מתחת לגיל 25 שנים	2.400	1.900	2.800	2.200	3.100	2.500
25 עד מתחת לגיל 51 שנים	2.300	1.800	2.700	2.100	3.000	2.400
51 עד מתחת לגיל 65 שנים	2.200	1.700	2.500	2.000	2.800	2.200
65 שנים ומעלה	2.100	1.700	2.500	1.900	2.800	2.100

הנתונים מתייחסים ליחידים במשקל תקין. התאמות אישיות נחוצות לסטיות מהטווח הנורמלי, כגון עודף משקל. מומלץ לנשים בהריון ומניקות לקחת אנרגיה נוספת. ערכי קווים לצריכת אנרגיה נוספת לנשים בהריון:

המידע הבא חל רק על משקל תקין לפני ההריון, על התפתחות משקל רצויה במהלך ההריון (עלייה במשקל הגוף של 12 ק"ג בסוף ההריון), ועל פעילות גופנית בלתי פוחתת:

השליש השני (השליש השלישי של הֵרָיוֹן): + 250 קק"ל ליום.
השליש השלישי: + 3 קק"ל ליום.

הנחיה לצריכת אנרגיה נוספת לנשים מניקות:

אם מניקים אך ורק במהלך 4-6 החודשים הראשונים: + 500 קק"ל ליום.

מטבוליזם אנרגיה בספורט תחרותי

במהלך פעילות ספורטיבית נצרכת אנרגיה בשרירים, אותם יש להחזיר לגוף בצורה של אוכל קלוריות. לשריר עובד יש מחזור אנרגיה גבוה פי 300 בהשוואה למצב המנוחה. לכן לאנשים פעילים מבחינה ספורטיבית יש דרישת אנרגיה גבוהה יותר. אולם ללא קשר לכך חשוב לא רק לכסות את דרישות האנרגיה של השרירים, אלא גם לשמור על איזון דיאטה. במהלך ספורט תחרותי, לא רק גלוקוז וחומצות שומן נשרפות, אלא גם חומרים חיוניים כגון ויטמינים ו יסודות קורט. זה גם דורש אספקה מספקת של כל נושאי האנרגיה, כלומר פחמימות, שומנים ו חלבונים. אם ההיצע של שלושת מובילי האנרגיה אינו מאוזן, הדבר מוביל בהכרח לירידה בביצועים. אם משווים את דרישות האנרגיה של אתלט תחרותי עם אלו של אדם לא מאומן, ניתן לראות עלייה משמעותית בדרישות האנרגיה של הספורטאי. על מנת לפצות על הביקוש הנוסף שנגרם על ידי לחץ ולהיות מסוגל להשיג ביצועים אתלטיים מובילים, של הספורטאי דיאטה צריך להיות מתאים לסוג הספורט, מגוון ומורכב מתזונה מעורבת בריאה. דרישות פחמימות בספורט תחרותי

כשמסתכלים על חילוף החומרים של הפחמימות באורגניזם האנושי, מורגש כי במיוחד הפשוטים סוכר גלוקוז וצורת האחסון של גלוקוז, גליקוגן, חשובים לאספקת מיידית של אנרגיה. בנוסף ל מוֹחַ, השרירים מייצגים מערכת איברים שתלויה ברציפות באספקת הפחמימות.
תלוי ברמת האימון של הספורטאי, ניתן לאחסן כמויות שונות של גלוקוז בגוף ולשחרר אותו בעת הצורך. ככל שהמיטוב יותר סבולת במצב של הספורטאי, ניתן לאחסן יותר גלוקוז. ניתן לאחסן בסך הכל כ -500 גרם גלוקוז, שווה ערך ל- 2000 קק"ל. האחסון הגדול והחשוב ביותר לגלוקוז באורגניזם האנושי הוא כבד.
עם זאת, לפני כבד מגורה לשחרור הגלוקוז, צריכת מאגרי הגליקוגן בשריר.
בהתאם לסוג הספורט, הצורך וזמן האספקה של פחמימות המכילות אנרגיה שונים. ב סבולת ספורט, לעתים קרובות נדרש אספקה קבועה ומתמדת של גלוקוז. מאז מצב של חמצן נוכחות קיימת במהלך סבולת אימונים, ניתן להשתמש במנגנוני ייצור אנרגיה אירובית. עם זאת, אם האורגניזם דורש עומס גבוה פתאומי, ייצור אנרגיה אירובית אינו מהווה חלופה מכיוון שהוא איטי מדי. במקום זאת, הגוף פונה לייצור אנרגיה אנאירובית. בהתאם לעוצמת העומס, ייצור האנרגיה האנאירובית או האנארובית לקטציד שולט.
בהשוואה בין מנגנוני ייצור האנרגיה, ברור שהיתרון במתן אנרגיה אנאירובית הוא חילוף החומרים המהיר של גלוקוז, אך כחיסרון ניתן לראות כי יש לסווג את שחרור האנרגיה המוחלט בהרבה.
לפחמימות תפקיד חשוב בתזונת ספורט, מכיוון שהם מייצגים את נושא האנרגיה לשרירים, מוֹחַ ו אריתרוציטים.
גרם אחד של פחמימה מספק 4 קלוריות ולליטר של חמצן כ- 9% יותר אנרגיה משומן. צריכת פחמימות לא מספקת מפחיתה ריכוז ויכול לגרום בחילה ו סְחַרחוֹרֶת (סְחַרחוֹרֶת).

אספקת אנרגיה בשרירים בעומס.

התרכובת היחידה שהאורגניזם יכול ליישם ישירות לייצור אנרגיה היא ATP (אדנוזין טריפוספט). עם זאת, בשל הנמוך ריכוז בשריר, זה מספיק רק לכמה עוויתות שרירים ואינו מספיק לעומסים אתלטיים. כדי לענות על הביקוש לאנרגיה, השריר עוזר לעצמו על ידי מתן קריאטין פוספט, דרכו ניתן לספק את השריר למשך כ- 15 שניות.
חשוב להבנת אספקת האנרגיה של השריר הוא ההבנה שאף מנגנון אספקת אנרגיה אינו פועל בכוחות עצמו, אלא כולם פועלים זה לצד זה ובו זמנית. יתר על כן, חשוב לציין כי עצימות האימון ומשך הפעילות הם המשתנים החשובים ביותר המשמשים לקביעת איזו מערכת ייצור אנרגיה שולטת.
ייצור אנרגיה חמצונית חשוב במיוחד במאמץ גופני שנמשך כשתי עד שמונה דקות. דוגמאות כוללות ג'ודו, אגרוף ומרחק אמצעי ריצה.
אם העומס נמשך זמן רב יותר, עד 45 דקות, נדרשים בעיקר מנגנוני ייצור אנרגיה אירובית. אם משך העומס גבוה עוד יותר, חומצות שומן עוברות חילוף חומרים נוסף בכמויות גדולות.
כתוצאה מכך הספורטאי גורם לתזונה בסיסית המכילה פחמימות עם אספקת פחמימות נוספת במהלך עומסי סיבולת. בנוסף, לאחר מאמץ צריך להתבצע במהירות האפשרית כדי לחדש את החנויות.

דרישת שומן בספורט תחרותי

צריכת השומן לא תעלה על 30%. שומנים הם נשאים של מסיסים בשומן ויטמינים - ויטמינים A, E, D, K - הנספגים רק בשילוב עם שומן.
יתר על כן, שומנים חשובים לבידוד חום (רקמת שומן תת עורית). עם 9.3 קק"ל בגרם שומן, הם מייצגים מקור אנרגיה מרוכז ולכן הם נחשבים לדלק ארוך טווח של השרירים. אגירת שומן, בניגוד לאגירת אנרגיה אחרת, כמעט בלתי מוגבלת. עם זאת, יותר מדי שומן משפיע לרעה על חילוף החומרים בפחמימות ומעמיס על חילוף החומרים, מכיוון שהוא נשאר ב בטן לפרק זמן ארוך יותר.
יתר על כן, יותר מדי שומן בתזונה מפחית את הביצועים, במיוחד ב ספורט סיבולת. בהתאם לכך, מבחינה תזונתית-רפואית ופיזיולוגית ביצועים, יש להקפיד לא לצרוך כמויות שומן גבוהות מדי בתזונת הספורטאי ורצוי לצרוך שומנים צמחיים. שומנים צמחיים כגון שמן זית, חמניות ו שמן בוטנים הם נשאים של חומצות שומן חיוניות, המשפיעים לטובה על הסרום רמות כולסטרול.
במנוחה ובתקופות ארוכות של פעילות גופנית בעצימות בינונית, תא השריר משיג את האנרגיה שלו בעיקר מ שריפת שומן. עם זאת, אם עוצמת העומס עולה, פחמימות משמשות יותר ויותר לספק אנרגיה. לכן ניתן להכיר בגוף מאומן בכך שהוא עדיין יכול להסתמך על מנגנונים מטבוליים הצורכים שומן למרות עלייה בביצועים.

דרישות חלבון בספורט תחרותי

חלבונים חשובים מאוד בתזונה של ספורטאים, מכיוון שהם נדרשים לבניית שרירים, הורמונים, חלבונים חיסוניים ויצירת אנזימים המווסתים את חילוף החומרים. חלבונים צריכים לתפוס נתח של 10-20% בתזונה. אין חנויות ספציפיות, כמו עם פחמימות או שומנים. במקום זאת, שרירים ו כבד, אך גם רכיבי חלבון בדם הם נושאי חלבון.
חלבון תורם רק במידה מועטה ביותר לספק אנרגיה. עם זאת, עם צריכת פחמימות לא מספקת או מאגרים ריקים כתוצאה מעוצמות עומס גבוהות וארוכות, יש צורך ברזרבות החלבון בכדי לספק אנרגיה. אם פעילויות ספורט נמשכות זמן רב במיוחד, ניתן לשרוף בין 5 ל -15% חלבון בצורה של חומצות אמינו. חומצות האמינו ואלין, אוצין ואיזולאוצין בפרט משמשים לייצור אנרגיה. שינויים הורמונליים בגוף תורמים גם לצריכה מוגברת של חומצות אמינו.
הגוף מסוגל להמיר חלבונים לפחמימות. אם צורכים כמויות קטנות מדי של פחמימות דרך הדיאטה, מדובר בהמרה מוגברת של חלבונים אנדוגניים לפחמימות (גלוקונאוגנזה של גלוקוז מחומצות אמינו גלוקופלסטיות). עם זאת, כתוצאה מכך עלולים להתפתח חסרים בחלבון. מחסור בחלבונים מפחית את הביצועים הגופניים ומפחית את התגובה החיסונית. הפסדי חלבון מתרחשים באותה מידה כאשר, בנוסף לשרירים גבוהים לחץ, מעט מדי חלבון מסופק דרך הדיאטה.
אימון גורם לתהליכים קטבוליים בגוף, מה שמספק אספקה מתמדת של חומצות אמינו חיוניות חשוב. חומצות האמינו ואלין, אוצין, איזולאוצין, תראונין, מתיונין, פנילאלנין, טריפטופן ו ליזין לא יכול להיווצר על ידי הגוף, מה שהופך את האספקה באמצעות מזון לדחופה.
מקורות חלבונים מתאימים הם מוצרי חלב דלי שומן, בשר רזה, דגים, וכן קטניות. חלבון מן החי הוא בניגוד לחלבון צמחי באיכות גבוהה יותר ומכסה טוב יותר את צרכי החלבון של גוף האדם. הערך הביולוגי השונה נובע מכמויות שונות של חומצות אמינו חיוניות הכיל. עם זאת, אין צורך להסתדר בלי חלבון צמחי. ה חומצות אמינו חיוניות של מזון מן החי והצומח ניתן להשלים באופן שניתן להשיג ערך ביולוגי גבוה באותה מידה. שילובים נוחים הם תפוחי אדמה עם ביצה או מוצרי חלב ודגנים עם ביצה, מוצרי חלב או קטניות.
לצורך בניית שרירים אינטנסיבית, יש צורך גם ביותר מ- 0.2-0.3 גרם חלבון לק"ג משקל גוף. עם זאת, לא ניתן להגביר את בניית השרירים על ידי צריכת חלבונים מוגזמת בתזונה. יותר מדי חלבון יכול לקדם את התרחשותן של מחלות מטבוליות כגון היפרוריצמיה (שגדון). צריכת חלבון מוגזמת מעמיסה על הכליות ניכר בגלל הפרשה מוגברת של אוריאה. כליות נזק יכול להיות התוצאה.

בשלבי הספורט הבודדים כגון עומסי סיבולת, כוח ספורט סיבולת, מהר כוח וסיבולת מהירות, ספורט כוח וזריזות ו תאום, ישנם צרכים שונים של מרכיבי תזונה. ספורטאי סיבולת, כמו רצים ושחיינים, זקוקים לרמות גבוהות של פחמימות כדי לשמור על חנויותיהם. לעומת זאת חלבונים, לפצות הכמות הנמוכה ביותר בדיאטה. אם ספורטאים מעדיפים יותר א כוח רכיב, כמו הרמת משקולות ויריות רגל, חלבון צריך להיות גבוה ככל 20% בתזונה כדי לתמוך בצמיחת השרירים. מקרונוטריאנט הפצה בתזונת ספורט.

חומרים מזינים חיוניים	סבולת	כוח
פחמימות	50-60%	38-46%
שומן	27-33%	32-40%
חלבונים	14-16%	20-24%

ספורט תחרותי ואספקת אנרגיה

פעילות שרירים דורשת אנרגיה, שמספקת התרכובת האנדוגנית אדנוזין טריפוספט (ATP). כדי להשיג ATP, יש להמיר חומרים מזינים נבלעים (חומרים חיוניים) כמו פחמימות, שומנים וחלבונים. בעזרת אדנוזין טריפוספט, הגוף יכול להשתמש באנרגיה חיונית ממרכיבי תזונה. תרכובת נוספת עשירה באנרגיה היא קריאטין פוספט (KrP). במקרה של ביקוש מוגבר לאנרגיה, ניתן להמיר במהירות את ה- KrP ל- ATP. כתוצאה מכך, קריאטין פוספט יכול לאגור אנרגיה לפרקי זמן ארוכים יותר, ואילו אדנוזין טריפוספט הוא מאגר אנרגיה לטווח קצר יותר. בזמן שאתלט מתאמן והשרירים עובדים, ATP מתפרק בכדי לספק את האנרגיה הדרושה לשריר. מכיוון שכמות ה- ATP הזמינה בשרירים מוגבלת, יש לחדש אותה באופן רציף. סינתזת ATP מתרחשת בארבע דרכים שונות. מחשוף פוספט קריאטין מאז אספקת אנרגיה שרירית באמצעות חמצן אינו מספיק במהלך ביצועים גבוהים - מאמצים קצרים ואינטנסיביים מאוד, יישום כוח רב - אנרגיה מופקת באופן נוגד חמצון ובכך באופן אנאירובי. במהלך ספרינטים קצרים, זריקות או קפיצות, יש ביקוש מוגבר לאנרגיה והגוף מספק ATP במהירות רבה, אך בכמויות קטנות מאוד, כתוצאה ממחשוף KrP. האנרגיה זמינה לפיכך לזמן מוגבל - שניות למספר דקות בלבד. שני המתחים לטווח הקצר והארוך מפחיתים את כמות הקריאטין פוספט הזמינה. לפיכך, יש צורך להגדיל את מאגר השרירים של קריאטין פוספט באמצעות צריכת מזון מספקת כדי להאריך את הביצועים. במיוחד יש לצרוך דגים - הרינג, סלמון, טונה - ובשר - חזיר, בקר - בכמות מספקת בגלל תכולת הקריאטין הגבוהה שלהם.לקטט אספקת אנרגיה שרירית מתרחשת באופן אירובי וכך באמצעות אספקת חמצן מספקת. חומרים מזינים ומיקרו (חומרים חיוניים) מנוצלים באופן חמצוני. במהלך עומסים מרביים ובעוצמה גבוהה - ריצות למרחק האמצעי - מאגר הפחמימות נמשך וחמצון גלוקוז. גליקוגן, צורת האחסון של גלוקוז, מתפרק תחת מהיר. אספקת ATP. הגליקוליזה המוגברת מובילה לעלייה חומצה לקטית ייצור ובכך לעלייה בכמות הלקטאט בתא השריר. התוצאה היא שינוי pH בתוך התא - הפחתת ה- pH בדם - והחמצת השריר (לקטי חומצה). מצד אחד, ה חומצה לקטית מעכב את כיווץ השריר ומצד שני את אנזימים לייצור אנרגיה שרירית. כתוצאה מכך, עייפות השרירים, וכתוצאה מכך ירידה בביצועים. בסופו של דבר יש לסיים את המאמץ הגופני. בעירה מלאה אספקת האנרגיה השרירית מתרחשת גם באופן אירובי וכך באמצעות אספקת חמצן מספקת. במהלך פעילות גופנית ארוכה, מרבית ועצימה גבוהה - ריצות שטח ארוכות בהתאם לעוצמה - הגליקוגן נצרב לחלוטין פַּחמָן דו-חמצני ו מַיִם. נושא האנרגיה ATP נוצר בקצב איטי ובכמויות גבוהות כך שהביצועים נשמרים גבוהים ככל האפשר במהלך תקופת המאמץ. מאגרי הגליקוגן מוגבלים מאוד והם זמינים למשך כ- 90 דקות של פעילות גופנית אינטנסיבית בלבד. ברגע שמאגרי הגליקוגן בשריר מתרוקנים, הביצועים יורדים. אספקת אנרגיה זו פועלת מהר יותר מליפוליזה ומספקת כ- 9% יותר אנרגיה מפירוק חומצות שומן ביחס לכמות החמצן שנלקחת. שריפת שומנים מלאה לתקופות ארוכות יותר של פעילות גופנית בעצימות נמוכה או בינונית - ריצות שטח ארוכות יותר בהתאם עוצמה - האורגניזם מכסה יותר מ 60% מדרישות האנרגיה שלו דרך השלמות שריפה של חומצות שומן ל פַּחמָן דו-חמצני ומים. בגלל אספקת חמצן מספקת, אספקת האנרגיה אירובית. כתוצאה מתנועות נמוכות ממושכות, מתן ATP מתקיים בקצב מתון. הכמות הכוללת של ATP שנוצר, כמו גם שיעור השומנים הזמין כמעט בלתי מוגבל, מה שאומר שהביצועים נשמרים לאורך זמן. אם כך הגוף אינו מאומץ יתר על המידה ועמוס בעוצמה נמוכה לאורך זמן ארוך יותר, הדבר משפר את הסיבולת, מייצב את המערכת החיסונית ומבטיח חלק גדול מ שריפת שומן. ניתן לשרוף שומן ביעילות רק אם מובטחת אספקה מספקת של חמצן. ככלל, כל צורות הסינתזה של ATP פועלות במקביל, אך עם פרופורציות שונות. איזו היווצרות ATP חדשה יש עדיפות תלויה בסוג העוצמה ומשך העומס. העומס האינטנסיבי יותר - למשל, ככל שהאתלט רץ מהר יותר - כך פחות חומצות שומן ונשרפות יותר גליקוגן. בנוסף להפצות (צרכים) בודדים של חומרים מזינים במגוון ענפי ספורט, הוצאות אנרגיה נוספות משתנות גם כן. הוצאה אנרגטית נוספת במהלך צורות פעילות גופניות שונות.

טופס עומס ראשי	הוצאת אנרגיה בקלוריות לשעה
סיבולת - מרחק ובינוני ריצה, רכיבה על אופניים, שחיה, וכו '	300-800
זְרִיזוּת, תאום - גולף, התעמלות, יוגה, וכו '	150-550
כוח - פיתוח גוף, הרמת משקולות, כדורי כדור וכו '.	500-700
סיבולת כוח - בלט, רכיבה על אופניים, חתירה, וכו '	300-1.100
סיבולת מהירות - כדורסל, כדורגל, כדוריד וכו '.	300-1.200
מהירות - בייסבול, מסלול שדה וכו '.	500-1.000