الحد الأقصى لقدرة الإنسان على استهلاك الطاقة على المدى الطويل

اكتشف العلماء وجود حد أقصى لاستهلاك الطاقة على المدى الطويل، لا يمكن تجاوزه حتى من قبل الأكثر رياضيّة وتدريبا.

أظهرت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Current Biology أن جسم الإنسان قادر على الحفاظ على إنفاق الطاقة بمعدل يصل إلى حوالي 2.4 مرة من معدل الأيض الأساسي (BMR)، وهو الحد الأدنى من السعرات الحرارية اللازمة للتنفس وعمل القلب والوظائف الحيوية الأخرى، وذلك على مدى 30 أسبوعا أو أكثر.

وأوضح أندرو بيست، عالم الأنثروبولوجيا الحيوية في كلية ماساتشوستس والمشارك في الدراسة: "سابقا، كان يُعتقد أن جسم الإنسان يمكنه الحفاظ على إنفاق الطاقة عند مستوى يقارب 2.5 مرة من معدل الأيض الأساسي، إلا أن هذا لم يتم اختباره ميدانيا من قبل".

كيف تم قياس إنفاق الطاقة

شارك في الدراسة 14 رياضيا من ذوي القدرة العالية على التحمل، بينهم رياضيون في سباقات التحمل الطويلة، ولاعبو السباق الثلاثي، وسباق الدراجات. وتم تتبع أجسامهم باستخدام الماء الموسوم بالديوتيريوم والأكسجين-18، الذي يُطرح عبر البول والعرق والتنفس. ويتحول جزء من الأكسجين-18 إلى ثاني أكسيد الكربون، مما يسمح بحساب السعرات الحرارية المحروقة بدقة في الوقت الفعلي أثناء التدريب والمسابقات.

وأشار بيست إلى أن "هذه الطريقة تختلف عن القياسات المختبرية على أجهزة الجري، إذ تمكّن من تقييم الأحمال الحقيقية للرياضيين خارج المختبر".

الأحمال الشاقة وحدود الطاقة

أظهرت النتائج أنه خلال المسابقات متعددة الأيام، كان المشاركون قادرين على حرق ما يصل إلى 9000 سعرة حرارية يوميا. ومع ذلك، ظل متوسط إنفاق الطاقة على مدى 30-52 أسبوعا ثابتا عند مستوى حوالي 2.4 مرة من معدل الأيض الأساسي، مما يدل على أن الرياضيين لا يمكنهم تجاوز هذا "السقف الأيضي" حتى مع ممارسة نشاط بدني مكثف.

كما كشف الباحثون عن آلية تعويض فسيولوجية مثيرة للاهتمام، إذ يقلل الرياضي تلقائيا من النشاط اليومي العادي، مثل المشي والحركات البسيطة، عندما يزيد من إنفاق الطاقة في التدريب، ما يسمح للجسم بالحفاظ على حدود الطاقة القصوى.

التغذية عامل محدد لقدرة الجسم على إنفاق الطاقة

أوضح نايجل تيرنر، الباحث في مجال الأيض من جامعة ويلز الجنوبية الجديدة، أن أحد القيود الرئيسية على إنفاق الطاقة لفترات طويلة هو قدرة الجسم على امتصاص السعرات الحرارية. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الإنسان يمكنه هضم كمية طعام تعادل نحو 2.5 مرة من معدل الأيض الأساسي (BMR) فقط.

وأضاف تيرنر: "إذا تجاوز إنفاق الطاقة هذا المستوى لفترة طويلة، يبدأ الجسم في استخدام الاحتياطيات الداخلية، بما في ذلك العضلات، مما قد يقلل من الكفاءة البدنية".

وتؤكد هذه الدراسة أن جسم الإنسان يمتلك حدا أقصى مدمجا لإنفاق الطاقة. فبينما يمكن تحقيق طفرات قصيرة المدى من النشاط العالي، فإن الحفاظ على مستويات طاقة استثنائية على المدى الطويل يبقى أمرا غير قابل للتحقيق.

وتساعد هذه النتائج في فهم أفضل للحدود الفسيولوجية للتحمل، كما تسلط الضوء على أهمية التغذية المدروسة والمنطقية خلال التدريبات عالية المستوى.

المصدر: Naukatv.ru