1. ما هي التغذية؟
التغذية هي العلم الذي يدرس كيفية حصول الجسم على الغذاء واستخدامه لدعم الحياة والنمو والصحة.
وهي تشمل أربع عمليات بيولوجية رئيسية:
- الابتلاع (Ingestion): إدخال الطعام إلى الجسم.
- الهضم (Digestion): تكسير الطعام إلى جزيئات أصغر.
- الامتصاص (Absorption): نقل هذه الجزيئات إلى مجرى الدم.
- التمثيل الحيوي أو الاستيعاب (Assimilation): استخدام هذه الجزيئات لإنتاج الطاقة والنمو والإصلاح وصيانة الأنسجة.
وباختصار، تمثل التغذية مجموع العمليات التي يحصل الجسم من خلالها على المواد والطاقة التي يحتاجها للقيام بوظائفه الحيوية بالشكل السليم.
2. تصنيف العناصر الغذائية
تُعرف جميع المواد الكيميائية الموجودة في الطعام والتي يحتاجها الجسم باسم العناصر الغذائية (Nutrients).
وتُقسم هذه العناصر إلى فئتين رئيسيتين وفقاً للكمية التي يحتاجها الجسم منها:
| نوع العنصر الغذائي | الكمية المطلوبة | أمثلة | الوظيفة الأساسية |
|---|---|---|---|
| المغذيات الكبرى (Macronutrients) | كميات كبيرة (غرامات) | الكربوهيدرات، البروتينات، الدهون | تزويد الجسم بالطاقة وبمكونات البناء |
| المغذيات الصغرى (Micronutrients) | كميات صغيرة (مليغرامات أو ميكروغرامات) | الفيتامينات، المعادن | تنظيم عمليات الأيض ودعم الإنزيمات وصيانة الأنسجة |
كما يُعد الماء عنصراً غذائياً أساسياً منفصلاً، إذ يحتاجه الجسم بكميات كبيرة رغم أنه لا يزوّده بالطاقة.
3. المغذيات الكبرى – مصادر الطاقة
تُعد المغذيات الكبرى العناصر التي يحتاجها الجسم بكميات كبيرة يومياً (تقاس بالغرام).
وتؤدي وظيفتين رئيسيتين:
- توفير الطاقة (السعرات الحرارية) لأداء وظائف الجسم المختلفة.
- تزويد الجسم بمكونات لا يمكنه إنتاجها بنفسه مثل الأحماض الأمينية الأساسية والأحماض الدهنية الضرورية للنمو والإصلاح والوظائف الحيوية.
وتشمل أنواع المغذيات الكبرى:
- الكربوهيدرات
- البروتينات
- الدهون
4. القيم الحرارية للمغذيات الكبرى
عند تكسير المغذيات الكبرى داخل الجسم (أي تمثيلها غذائياً)، تُطلق طاقة قابلة للاستخدام. وقد قاس العلماء كمية الطاقة التي يحررها كل نوع كما يلي:
| المغذّي | الطاقة الناتجة لكل غرام | الوظيفة الرئيسية |
|---|---|---|
| الكربوهيدرات | 4 سعرات حرارية (كيلو كالوري) | المصدر الرئيسي للطاقة السريعة |
| البروتينات | 4 سعرات حرارية | بناء الأنسجة وإصلاحها، ويمكن استخدامها كمصدر للطاقة عند الحاجة |
| الدهون | 9 سعرات حرارية | أكثر مصادر الطاقة تركيزاً، وتُستخدم لتخزين الطاقة وحماية الأعضاء |
5. معنى “4” و“9 سعرات حرارية لكل غرام”
الخطوة 1: فهم مفهوم الطاقة
في علم الأحياء، تُعرّف الطاقة بأنها القدرة على أداء عمل — مثل انقباض العضلات، أو نقل الإشارات العصبية، أو بناء الجزيئات.
تأتي طاقة الجسم من الروابط الكيميائية داخل جزيئات الطعام.
فعند تناول الطعام، يقوم الجهاز الهضمي بتفكيكه إلى وحدات أصغر:
- الكربوهيدرات → الجلوكوز
- البروتينات → الأحماض الأمينية
- الدهون → الأحماض الدهنية والجليسيرول
تدخل هذه الجزيئات إلى الخلايا حيث تُحرر الطاقة الكامنة في روابطها الكيميائية.
الخطوة 2: داخل الخلية – مصدر الطاقة
تُنتج الطاقة داخل عضيات صغيرة تُعرف بـ الميتوكوندريا (محطات توليد الطاقة في الخلية).
ويتم ذلك عبر خطوات:
- تكسير الجلوكوز أو الأحماض الدهنية أو الأحماض الأمينية عبر مسارات كيميائية (مثل التحلل السكري، ودورة كريبس، وأكسدة بيتا).
- استخدام الطاقة المنبعثة لإنتاج جزيء ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات).
- يُعد الـ ATP العملة الأساسية للطاقة في الجسم، ويُستخدم في جميع الأنشطة الحيوية.
عندما تحتاج الخلية للطاقة، يتحلل الـ ATP إلى ADP + فوسفات، محرراً الطاقة اللازمة للقيام بالوظائف الحيوية.
الخطوة 3: الأساس العلمي لقيم الطاقة
تستند الأرقام “4” و“9” إلى قياسات دقيقة للطاقة المنبعثة من أكسدة كل مغذٍّ في المختبر:
| العنصر الغذائي | الطاقة (سعرة/غرام) | التفسير |
|---|---|---|
| الكربوهيدرات | 4 | عند أكسدة غرام واحد من الكربوهيدرات يُنتج نحو 4 سعرات حرارية قابلة للاستخدام. |
| البروتينات | 4 | تحتوي على النيتروجين وتُنتج طاقة أقل قليلاً من الكربوهيدرات. |
| الدهون | 9 | تحتوي على روابط كربون-هيدروجين أكثر، ما يجعلها تطلق أكثر من ضعف الطاقة لكل غرام. |
الخطوة 4: مثال تطبيقي
وجبة بسيطة مكوّنة من:
- خبز: 30 غرام كربوهيدرات
- دجاج: 15 غرام بروتين
- مايونيز: 10 غرام دهون
| المغذّي | الكمية (غ) | الطاقة لكل غ | مجموع الطاقة (سعرة) |
|---|---|---|---|
| الكربوهيدرات | 30 | 4 | 120 |
| البروتين | 15 | 4 | 60 |
| الدهون | 10 | 9 | 90 |
| المجموع | — | — | 270 سعرة حرارية |
أي أن هذه الوجبة تمنح الجسم 270 سعرة حرارية من الطاقة.
6. كيفية استخدام الجسم لهذه الطاقة
تُستخدم الطاقة الناتجة من الطعام (في صورة ATP) لثلاث وظائف رئيسية:
- التمثيل الأساسي (Basal Metabolism) – 60 إلى 70٪
الحفاظ على وظائف الجسم الحيوية في حالة الراحة (ضربات القلب، التنفس، نشاط الدماغ…). - النشاط البدني (Physical Activity) – 20 إلى 30٪
كل أشكال الحركة من المشي إلى ممارسة الرياضة. - التأثير الحراري للغذاء (Thermic Effect of Food) – نحو 10٪
الطاقة اللازمة لهضم وامتصاص ومعالجة العناصر الغذائية.
- إذا تجاوزت الطاقة المستهلكة الطاقة المستخدمة → تُخزّن الفائضة على شكل دهون.
- وإذا كان الاستهلاك أقل من الحاجة → يستخدم الجسم الدهون المخزّنة (وأحياناً العضلات) لتغطية النقص.
7. الخلاصة
- التغذية هي علم كيفية حصول الجسم على الغذاء واستخدامه في النمو والإصلاح وإنتاج الطاقة.
- تنقسم العناصر الغذائية إلى:
- مغذيات كبرى (تُقاس بالغرام)
- مغذيات صغرى (تُقاس بالمليغرام أو الميكروغرام).
- تشمل المغذيات الكبرى: الكربوهيدرات، البروتينات، الدهون — وجميعها مصادر للطاقة.
- تنتج الكربوهيدرات والبروتينات 4 سعرات حرارية/غرام، بينما تنتج الدهون 9 سعرات حرارية/غرام بسبب محتواها العالي من الطاقة الكيميائية.
- تتحول هذه الطاقة إلى ATP، وهو الوقود الحيوي الذي تستخدمه كل خلية في الجسم لأداء وظائفها.
مرجع:
Ray, Sumantra, and Breanna Lepre. n.d. “Basic Principles of Nutrition.” In Essentials of Nutrition in Medicine and Healthcare, 2–23. EPUB version. ClinicalKey
