يحتاج جسمنا إلى طاقة في صورة سعرات حرارية وتسمى كالوري calories لإنجاز الأعمال. والسعرة الحرارية وحدة قياس كمية الحرارة التي تنتج من أكسدة المواد الغذائية داخل الجسم أو من النشاط الحركي.
تتحوّل الطاقة في أجسامنا من حالة إلى حالة حتى تنتهي بالحالة الحرارية. في الجسم حوالى 60 % إلى 70 % من الطاقة تتحوّل إلى حرارة ولأن جميع التفاعلات البيولوجية تحرر طاقة يأتي قياس الأخيرة عن طريق قياس الحرارة الناتجة منها.
تختلف حاجة الجسم إلى السعرات الحرارية بحسب حالته: إذا كان في حالة راحة أو حركة يحتاج الحد الأدنى من السعرات الحرارية. ويطلق على هذه الحالة التمثيل القاعدي أو عمليات الأيض الأساسية (Basal Metabolic Rate- BMR).
عمليات الأيض الأساسية
تستخدم عمليات الأيض الأساسية أقل كمية من الطاقة للاستمرار في الحياة، وهي:
- التنفس.
- ضربات القلب.
- ضخ الدم.
- انقباض العضلات.
- إفراز الهرمونات.
- الحفاظ على النغم العضلي.
- الحفاظ على درجة حرارة الجسم.
- قيام الجهاز العصبي بعمله.
- عمل الأمعاء والجهاز الهضمي.
تتأثر عمليات الأيض الأساسية (BMR) بعوامل عدة:
- العمر: كلما ازداد قلّت كمية الطاقة المستهلكة.
- نسبة الدهون في الجسم: كلما ارتفعت تدنّت كمية الـ BMR.
- حجم الجسم: كلما كبر ارتفعت كمية الـ BMR.
- درجة حرارة الجسم الداخلية: كلما ارتفعت ازدادت كمية الـBMR.
- الضغوط: تقلل من كمية الـ BMR في الجسم.
- الهرمونات: يزيد هرمون الثيروكسين من الغدة الدرقية وهرمون الأبنورفين من نخاع الغدة الكظرية الـBMR.
احتساب السعرات
تُحتسب السعرات الحرارية وفقاً لنوع الغذاء المتناول:
- غرام من المواد الدهنية يولد تسع سعرات حرارية.
- غرام من النشويات يولد أربع سعرات حرارية.
- غرام من البروتينات يولد أربع سعرات حرارية.
بعملية ... غرام من البروتينات يولد أربع سعرات حرارية.
بعملية حسابية بسيطة نحتسب السعرات الحرارية وفقاً لنوع الغذاء المتناول.
تتولد الحرارة في جسمنا بفعل تأكسد المواد الغذائية أو احتراقها، وقيمة الأغذية الحرارية عبارة عن كمية الحرارة الناتجة من أكسدة الأغذية. الهواء عنصر مهم لإتمام عملية احتراق الغذاء وأكسدته لتوليد الطاقة في الجسم. ويبقى الأخير في حالة عمل دائمة حتى في وقت الراحة والنوم. فالقلب يستمر بضخ الدم إلى جميع أجزاء الجسم والرئتان تقومان بعملية التنفس وكذلك بقية أجهزة الجسم، ما يستدعي وجود وقود مستمر، لذلك فإن احتراق المواد الغذائية يحدث ليلاً ونهاراً لحاجة الجسم المستمرة إلى الطاقة وحينما تتوقف عمليات الأكسدة أو الاحتراق تكون هذه نهاية الحياة.
يتراوح التمثيل القاعدي لدى الرجل البالغ بين 1600 إلى 1700 سعرة حرارية ولدى المرأة بين 1300 إلى 1500 سعرة. ويبلغ مقدار التمثيل الغذائي القاعدي لبالغ وزنه 70 كيلوغراماً حوالى 1700 سعرة خلال 24 ساعة. من هذه الكمية تستهلك الأجهزة الداخلية حوالى 25 % (القلب – الكلى...)، وتُوزّع البقية 75 % على نشاط جميع خلايا الجسم الأخرى وأنسجته.
قد يتراوح مقدار التمثيل الغذائي القاعدي لدى البالغين زيادة أو نقصاناً بمعدل 15 %. وعادة يتدنى إلى 5 % لدى الإناث عنه بالنسبة إلى الذكور، وهذا يرتبط أساساً بمقدار مسطح الجسم والعمر، فكلما ازداد مسطح الجسم ارتفع التمثيل الغذائي القاعدي. ويتدنى الأخير مع تقدم العمر، يبلغ لدى الأطفال قبل سن الخمس سنوات 50 إلى 55 سعرة لكل متر مربع في الساعة وللشباب 42 سعرة وللكبار 37 سعرة وللمسنين 34 سعرة.
يزيد استهلاك الطاقة في حالة الراحة عن استهلاكها أثناء التمثيل الغذائي القاعدي، إذ يستهلكها الجسم لقيام الجهاز الهضمي بوظيفته خلال هضم الطعام وبعده لتوفير الطاقة اللازمة لعمل عضلات الجهاز الهضمي ونشاط الغدد وعمليات امتصاص المواد الغذائية. وتُلاحظ زيادة استهلاك الطاقة بعد تناول الطعام بساعة وتبلغ ...
أقصاها بعد ثلاث ساعات ثم تستمر ساعات عدة. كذلك تختلف زيادة استهلاك الطاقة تبعاً لنوعية الغذاء المتناول، إذ تبلغ أقصاها بعد تناول الوجبات البروتينية. ويؤدي هضم الدهون والكربوهيدرات إلى زيادة في استهلاكها يتراوح بين 4 إلى 15 %. وقد يستمر حوالى أكثر من 5 إلى 6 ساعات.
يتطلب الاحتفاظ بثبات درجة حرارة الجسم زيادة في الطاقة، فقد تزيد كمية استهلاكها في الجو البارد حوالى ثلاث إلى أربع مرات أكثر من مستوى التمثيل الغذائي القاعدي. ويتطلب الاحتفاظ بأوضاع الجسم زيادة نغمة بعض المجموعات العضلية، ما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة التي تزيد عادة في حالة محاولة الاحتفاظ بوضع الجسم في وضعية غير مريحة أو غير معتادة: في وضعية الجلوس بحوالى 5 إلى 15 %، والوقوف 15 إلى 20 % مقارنة بالرقود.
يزيد استهلاك الطاقة بدرجة كبيرة أثناء النشاط البدني. مثلاً، عند المشي يزيد 80 إلى 100 % مقارنة بحالة الراحة، وأثناء الجري بحوالي 400 %.
تختلف كمية طاقة الأشخاص العامة تبعاً لنوع النشاط الذي يبذلونه طوال الـ24 ساعة، فيتراوح مقدار الطاقة لمن لا يمارسون عملاً بدنياً بين 2200 إلى 3000 سعرة حرارية. ويزيد بالنسبة إلى الذين يبذلون مجهوداً بدنياً فيتراوح بين 2350 إلى 3200 سعرة. وتصاحب ممارسة الأنشطة الرياضية زيادة كبيرة في مقدار الطاقة العامة تتراوح بين 400 إلى 4000 سعرة بحسب نوع التمرين الرياضي وشدته ومدته.