environmental and work physiology)iph.sut.ac.th/wp-content/uploads/2019/07/... ·...

618306สรรวทยาเกยวกบสงแวดลอม

และการท างาน

(ENVIRONMENTAL AND WORK PHYSIOLOGY)

ความรเบองตนเกยวกบสรรวทยาการท างาน

และสงแวดลอมในการท างาน

อ.ดร.เฉลมสร เทพพทกษclthep2559@gmail.com

โทร. 0973420593สาขาวชาอาชวอนามยและความปลอดภย

ส านกวชาสาธารณสขศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

วตถประสงคของการเรยนร

1.เพอทราบความหมายและความส าคญของสรรวทยาในการท างาน

2.เพอใหทราบองคประกอบของของสรรวทยาในการท างาน

3.เพอใหเขาใจหลกการท างานของระบบตางๆของรางกาย

4.เพอใหทราบถงการน าสรรวทยาในการท างานไปประยกตใชในการออกแบบงาน

สรรวทยา (Physiology)

Physiology (มาจากภาษากรก)แปลวา Inquiry into nature

ค านใชครงแรก เมอปค.ศ.1552 โดยแพทยชาวฝรงเศสชอ Jean Fernel

สรรวทยา (Physiology)

หมายถง วชาทศกษาถงหนาท และการท างานของระบบตางๆของรางกายรวมกน เพอใหรางกายด าเนนอยไดโดยปรกต (Homeostasis) ค านใชครงแรก เมอปค.ศ. 1913 โดย Dr. Max Rubner นก

สรรวทยาชาวเยอรมนแบงเปน 3 สาขา

1. สรรวทยาของมนษย (Human Physiology)2. สรรวทยาสงแวดลอม(Environmental Physiology)3. สรรวทยาการท างาน (Work Physiology)

1. สรรวทยาของมนษย (Human Physiology) การศกษาสรรวทยาของระบบหายใจ ระบบหวใจและ

หลอดเลอด ระบบประสาท และระบบกลามเนอ2. สรรวทยาสงแวดลอม(Environmental Physiology) การศกษาผลกระทบของความรอน เสยงดง แสงสวาง

มลพษอากาศทมผลตอระบบตางๆของรางกาย3. สรรวทยาการท างาน (Work Physiology)

สรรวทยา (Physiology)

สรรวทยาการท างาน (Work Physiology)

หมายถง การประยกตความรเรองสรรวทยาของมนษยขณะท างานออกแรง(Physical Work) ทงนในการท างานหนงๆทตองใชพลงงานของรางกาย การฟนตว(Recovery)ของระบบตางๆในรางกายกลบสสภาวะปกตโดยเรวเปนสงส าคญ และสามารถท าไดโดยการจดภาระงาน(Work Load) ใหเหมาะสมกบความสามารถของรางกายในการท างาน (Work Capacity) นนเอง

สรรวทยาการท างาน (Work Physiology)

โดยสรป หมายถง การ ศ กษาป จ จ ยท ม อ ท ธ พลต อ ผลก ารปฏ บ ต ง าน

(Performance) และ ความลา (Fatigue) ในระหวางการท างานทใชกลามเนอ

เปนการอธบายการเปลยนแปลงทางสรระรางกายทเกดขนจากการท างานและน าขอมลไปใชในการออกแบบ หรอป ร บป ร ง ก า รท า ง าน เ ค ร อ ง ม อ เ ค ร อ ง จ ก ร แล ะสภาพแวดลอมในการท างานใหมความเหมาะสม มประสทธภาพและปลอดภย

งาน (Work)

งาน หมายถง ผลคณของแรงทออก กบ ระยะทางทเคลอนทไปตามแรง หนวยเปน Joule (J)

Work = Force x Distance

พลงงาน 1 Joule (J) เทยบไดกบพลงงานทใชในการออกแรงผลกวตถ 1 นวตน ใหเกดการเคลอนทไป 1 เมตร

พลงงาน 1 แคลอร = ปรมาณความรอนทใชในการท าใหน า 1 กโลกรม มอณหภมเพมขน 1 องศาเซลเซยส

ความส าคญของสรรวทยาในการท างาน

1.ใชในการจดใหคนงานไดท างานภายใตสภาพการท างานทเหมาะสม

2.ใชในการจดหาเครองจกรมาท างานแทนคนในกรณทจ าเปนเพอลดความเคนทเกดจากการออกแรงกาย

3.ใชในการประเมนความสญเสยทางสรรวทยาทเกดจากการท างาน

4.ใชในการออกแบบสถานทท างาน อปกรณ เครองมอใหเหมาะสม

การสรางพลงงานในรางกายของมนษย กลามเนอของเราจะรบพลงงานไดจากแหลงเดยวเทานน คอ จาก

ATP (Adenosine Triphosphate) กลามเนอรบพลงงานจาก ATP ซงเปนพลงงานทไมเสถยร สามารถ

เกบมนไวในรางกายไดเพยงนอยนดเทานน ในสภาวะปกตรางกายจะม ATP เกบอยในกลามเนอนอยขนาดทวา

หลงจากเราเรมออกแรงมนจะถกใชจนหมด ในเวลาเพยงแค 10 วนาท หลงจากนนรางกายจะตองทยอยสราง ATP ขนมาใหมในระหวางทเราออกแรง

วธท 1: ATP ส าเรจรป ใชไดเลย (ATP-CP System)Anaerobic exerciseการสรางพลงงานวธแรก งายทสด เรวทสด คอน า ATP ทมอยแลวในกลามเนอมาใชเลย จงไมตองใชออกซเจนชวยและไมตองแปลงมาจากสารอาหารใดๆทงสน วธนจะถกใชเมอรางกายตองการพลงงานทมากในเวลาชว

พรบตา เชน วงสปรนท 100 เมตร หรอ ยกน าหนกมากๆ แตอยางทบอกขางตน กลามเนอเกบ ATP ไวเพยงนดเดยว มนจะหมดในเวลาแค 10 วนาทแรกทออกแรง ซงกวาจะถกสรางใหมจนเตมกตองกนเวลา 2 - 3 นาท ดงนนถาเราตองการพลงงานยาวนานกวานน รางกายจะใชวธสรางพลงงานแบบอนเขามาชวย

การสรางพลงงานในรางกายของมนษย ม 3 วธ คอ

วธท 2: ATP จากกลโคส (Anaerobic Glycolytic System) วธนถกเรยกใชเมอเราใชแรงอยางหนกเปนเวลา 30 วนาท - 2

นาท การสราง ATP แบบทนไดจากการสลายน าตาลกลโคส(หนวย

ยอยทสดของคารโบไฮเดรต) วธนไมใชออกซเจนเขาชวย จงใชเวลาในการสรางพลงงานเรว

มาก แตมขอเสยคอผลจากการสลายน าตาลกลโคสจะไดกรดแลคตกมาดวย

กรดแลคตคนเปนตวการท าใหเกดอาการปวดเมอยและลาทกลามเนอ ดงนนรางกายของเราจะทนกบสภาพนไดแค 2-3 นาทกตองหยดจากความลา ธรรมชาตท าอยางนเพอปองกนไมใหกลามเนอตองรบภาระหนกจนเกนไป

วธท 3: ATP แบบผลตชา แตมใหใชไดนาน (Aerobic System) วธนเปนการสราง ATP ทชาทสด แตเปนแหลงผลตพลงงาน

หลกของเรา ขณะทคณเราท างานหรอนอนรางกายกสรางพลงงานดวยวธน

เปนหลก และรางกายยงใชวธนเมอเราท ากจกรรมทยาวนานแตไมหนกมากดวย เชน การเดนทางไกล หรอ วงจอกกงทกนเวลานานแตไมไดใชแรงจนถงขนหอบ

การสรางพลงงาน 2 วธแรกไมใชออกซเจน แตวธ Aerobic Glycolytic System นใช โดยออกซเจนกไดจากการหายใจเขาไปนนเอง และการสราง ATP แบบสดทายนใชสารตงตนคอ คารโบไฮเดรต, ไขมน และ โปรตน

การท างานของรางกายมนษย

พลงงานจากอาหาร(คารโบไฮเดรต, โปรตน,ไขมน)

รางกายยอย ดดซม สะสมไวทกลามเนอ

กลไกการหดตวของกลามเนอตองอาศยการสนดาปอาหารใหเปนพลงงาน โดยใชเอนไซมตางๆ

สารอาหารและพลงงานทสะสมไวทกลามเนอมจ านวนจ ากด

ตองมระบบอนๆท างานสนบสนนเพอล าเลยงและจายสารอาหารและออกซเจนใหเพยงพอกบการท างานของกลามเนอ และตองมการรกษาสมดลของรางกายดวย

การตอบสนองของรางกายตอการออกแรงของกลามเนออยางตอเนอง

กลามเนอใชพลงงานเพมขน กระบวนการรกษาสมดลระบบสนบสนนพลงงานและสารอาหาร

ATP and Energy Storage

อตราการใชออกซเจน(O2 consumption)

สราง ATP ทดแทน การสงตอพลงงาน

(Energy mobilization) การระบายอากาศ

(Ventilation) การไหลและการจดสรร

เลอด (Blood flow, redistribution)

เซลกลามเนอสกดเอา O2

ไปใช(O2 Extraction)

กาซในเลอด สมดลกรด-ดาง น า อณหภม

ระบบรางกายทตอบสนองของรางกายตอการออกแรงของกลามเนออยางตอเนอง

ไดแก ระบบประสาท ระบบกลามเนอ ระบบตอมไรทอและเมตาบอลซม ระบบหายใจ ระบบหวใจและหลอดเลอด ระบบการควบคมอณหภมภายของรางกาย

การท างานของระบบประสาทและกลามเนอ

ระบบประสาท

ท าหนาทในการควบคมการท างานของกลามเนอ โดยการสงการจากสมองใหญ (Cerebrum)ผานมาทางหนวยยนต (Motor Unit)ของไขสนหลง และประสานขอมลจากตวรบสญญาณ (Receptor) ทอยภายในกลามเนอ ขอตอ ระบบประสาทสมผสตางๆ เพอปรบแตงการท างานของระบบใหสอดคลองกนโดยการท างานผานระบบประสาทปกต(Somatic nervous system) และ ระบบประสาทอตโนมต

การท างานของระบบประสาทและกลามเนอ

ระบบกลามเนอ

มหนาทในการเปลยนพลงงานเคมใหเปนพลงงานกล โดยการตงตวหรอหดตว

เซลกลามเนอลายในรางกายแตละแหงจะมสแตกตางกนไปและมความสามารถในการหดตวแตกตางกนดวย

กลามเนอลาย แบงออกเปน 2 ชนดคอ1.Type I Slow twitch (Red muscle)

กลามเนอชนดนมสแดงเพราะเสนเลอดเลยงเยอะ ใชพลงงานจากออกซเจน หดตวไดชา แตทนทาน ท างานไดเรอยๆ เพมจ านวนเซลลไดด2. Type II Fast twitch (White muscle)

กลามเนอชนดนมสขาวเพราะเสนเลอดเลยงนอยกวา ใชพลงงานหลกคอพลงงานส ารองในเซลล กลามเนอชนดนหดตวเรว แรง แตท างานไดไมนานนก เพมขนาดเซลลไดด

1.Static contraction หรอ Isometric contractionการหดตวแบบความยาวกลามเนอเทาเดม เชน การเกรง แต

ไมเคลอนไหว สงทเปลยนแปลงคอความตงตวของกลามเนอ

ชนดการหดตวของกลามเนอลาย

2.Dynamic contractionเปนการหดตวทท าใหกลามเนอสนลงหรอยาวขน แบงเปน 2

ลกษณะ 2.1Isotonic contraction การหดตวแบบความตงตวเทาเดมเชนการยกของขนลง มการเคลอนไหว สงทเปลยนแปลงคอความยาวของกลามเนอ แบงออกเปน 2 แบบ คอ 2.1.1Concentric Contraction (กลามเนอขณะหดสนเขา) 2.1.2 Eccentric Contraction(กลามเนอขณะยดเหยยดออก)

ชนดการหดตวของกลามเนอลาย

2.1.1Concentric Contraction (กลามเนอขณะหดสนเขา)

2.1.2 Eccentric Contraction(กลามเนอขณะยดเหยยดออก) เชน การดนพน การลกนง การยกน าหนก ฯลฯ การออกก าลงกายประเภทน เปนการใหประโยชนกบกลามเนอ สามารถสรางความแขงแรงใหกบกลามเนอมดนนๆ โดยตรง ท าใหกลามเนอโตขน แขงแรงขน

2.2 Isokinetic contraction

คลายกบ Isometric เปนการหดตวของกลามเนอทมการเคลอนไหวทความเรวคงท ไมวาจะมแรงตานแตกตางกนระหวางการเคลอนไหวนน หรอในการด าเนนชวตปกตคอการออกแรงตาน(ดน)ทความเรวคงท เชน การยกของ (กระปองน าอดลม, น าหนก) จะเหนวาน าหนกของสงของเหลานคงท

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

1.ความแขงแรงของกลามเนอ (Strength)หมายถง ความสามารถในการออกแรงกลามเนอหรอผลการ

ท างานของกลามเนอ วดไดเปน นวตน (N) หรอ อาจจะหมายถง แรงดงสงสด(Maximal tension) หรอแรงสงสดทกลามเนอนนสามารถออกแรงได แรงดงของกลามเนอ วดไดเปน นวตน/ซม.2

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

2. ก าลง หรอ พลง (Power)พลงในการท างาน หมายถง อตราการท างาน (งานตอหนวยเวลา) มหนวยเปนวตต (W)

Power = Force x Velocity

- ขณะทมการหดเกรงกลามเนอแบบ Static contraction (Isometric contraction) ซงความเรวของกลามเนอในการหดและคลายตวเปนศนย สงผลใหพลง เปนศนย เชนกน

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

2. ก าลง หรอ พลง (Power)- ความเรวในการหดตวของกลามเนอขนอยกบ การกระจาย

ตวของชนดใยกลามเนอ และ การฝกกลามเนอ- นอกจากน ความเรวในการหดตวยงอาจไดรบผลกระทบจาก

การลดกจกรรมทท า หรอการบาดเจบกลามเนออกดวย- พลงกลามเนอมโอกาสสงทจะไดรบผลกระทบจากการ

เปลยนแปลงความแขงแรงของกลามเนอ

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

3.ความทนทาน (Endurance)หมายถง ความสามารถในการออกแรงกลามเนออยาง

ตอเนองตลอดระยะเวลาหนง กจกรรมทใชความทนทานอาศย Aerobic metabolismรวมทงการสนบสนนจากระบบหวใจ หลอดเลอด และระบบหายใจดวย

ความส าคญของการมความทนทาน คอจะชวยลดผลกระทบจากความลาของกลามเนอได และความทนทานนสามารถฝกและพฒนาได

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

3.ความทนทาน (Endurance) ขณะทเกดความลา(Fatigue) จะท าใหเพมการท างานของ

หนวยยนตและกลามเนออนๆ เพอใหการท างานนนคงอยตอไปได

เปนการเพมความสญเสยพลงงานรางกาย(Energy Cost) และสญเสยประสทธภาพในการท างาน

ดงนนเมอเกดความลาจากการท างาน จ าเปนตองมการหยดพกเพอใหรางกายฟนตว และพรอมท างานไดตอไป

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

3.ความทนทาน (Endurance)แบงออกเปน 2 ชนด คอ

1) Muscle endurance หมายถง ความทนทานของกลามเนอ สามารถหดตวซ าๆ หรอนานๆ

ตานความลา ขนอยกบความแขงแรงของกลามเนอ พลงงานทสะสมในกลามเนอ และจ านวนหลอดเลอดฝอยในกลามเนอ

2) General endurance หมายถงความทนทานหรอความสมบรณของระบบพลงงาน

ทงหมด หวใจ หลอดเลอด ปอด การควบคมอณหภมในรางกาย

ความสามารถในการท างานของกลามเนอ

4.สมรรถนะทางกายภาพ(Physical Performance)เปนการวดความสามารถในการปฏบตงานของกลามเนอ

หลายๆลกษณะรวมกน เชน ความแขงแรง พลงงาน ความเรว ความทนทาน ความคลองแคลว วองไว ความยดหยน และ การประสานงาน เปนตน

การตอบสนองทางสรรวทยา

ภาระงานทตางกนยอมสงผลใหการตอบสนองทางสรรวทยาตางกน

การประเมนภาระงาน จงท าไดโดยการประเมนการตอบสนองทางสรรวทยา

การประเมนการตอบสนองทางสรรวทยา เชน อตราการหายใจ อตราการเตนของหวใจ อณหภมรางกายความดนโลหต อตราการใชออกซเจนของรางกายความเขมขนของสารละลายในน าลาย/เลอด/น าปสสาวะ เปนตน

การตอบสนองทางสรรวทยา

การก าหนดภาระงานทเหมาะสม จะพจารณาจาก อตราการใชพลงงานของรางกายเทยบกบคาความสามารถสงสดทรางกายสามารถท าได ซ งก คอ อตราการใชออกซเจนสงสด (VO2 max)

หากบคคลใชพลงงานไมเกนรอยละ 50 ของความสามารถสงสดทท าไดในแตละวน กไมควรจะเกดความลาสะสม กลาวคอ รางกายสามารถฟนตวไดหลงจากกลบบานพกผอนในแตละวน

ประเภทของงานกบสรรวทยาการท างาน

1. งานทมกจกรรมตอเนองเปนเวลานาน(Prolonged Work)

เปนงานทมความหนก-เบา ปานกลาง กระท าอยางตอเนองเปนระยะเวลาหลายนาทถงหลายชวโมง และใชออกซเจนในระดบคงท ขอสงเกตบางประการส าหรบงานในลกษณะนคอพลงงานทใชมาจากกระบวนการใชออกซเจนเปนสวนใหญพลงงานหลกมาจากอาหารประเภทคารโบไฮเดรตและไขมนปรมาณกรดแลคตกทสะสมในกลามเนอจะเกดเฉพาะชวงแรกกอนทจะมการใชออกซเจนในภาวะคงตว ส าหรบงานเบากรดแลคตกจะถกสนดาปเรวและไมสะสมมากเกนกวาทมในขณะพก

ประเภทของงานกบสรรวทยาการท างาน

2. งานทมกจกรรมไมตอเนอง(Intermittent work)

เปนงานทใชความพยายามในระยะเวลาสน คอ ท าๆ หยดๆ จนกวางานจะเสรจ ท าใหมการเปลยนแปลงอตราการใชออกซเจนในขณะท างาน และขณะพกตลอดเวลา

ในการท างานประเภทน การใชพลงงานหรอการใชออกซเจนจะไมอยในภาวะคงตว แตจะเพมขนในแตละครงทเรมท างานอกครงหลงพก เพราะความพยายามเพมขนเรอยๆ แตระยะเวลาพกไมเพยงพอ

ประเภทของงานกบสรรวทยาการท างาน

ขอสงเกตบางประการส าหรบงานในลกษณะนคอพลงงานทใชมาจากกระบวนการไมใชออกซเจนเปนสวนใหญพลงงานหลกมาจากอาหารประเภทคารโบไฮเดรตและไขมนเลกนอย สวนโปรตนไมถกใชถาตองใชความพยายามมากขนในการท างานทหนกมากขน จะมการสะสมของกรดแลคตกมาก อตราการใชออกซเจนจะสงขนเรอยๆ จนไมสามารถท างานนนตอไปไดตองหยดพก

2. งานทมกจกรรมไมตอเนอง(Intermittent work)

การหยดพกในเวลาสนๆหลายๆครงจะท าใหการฟนตวไดมากกวาการหยดพกเปนเวลานานแตไมบอยครง

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

มนษยเรามความแตกตางกนมากในเรองของความสามารถในการออกแรงกาย ซงขนอยกบขนาดรางกาย สภาวะสขภาพ เพศ อาย ทศนคต แรงจงใจ และสงแวดลอมในการท างานในการจดงานใหเหมาะสมกบความสามารถของคนงาน

เราจ าเปนตองทราบ ความสามารถในการใชพลงงานของรางกายคนงาน

(Energetic capacity) และ ความตองการของงาน(Job demand) ทคนงานตองท ากอน

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

วธการประเมนความสามารถในการใชพลงงานของรางกายทนยมใชกนอยในปจจบน ไดแก

1. การสงเกตการบรโภคอาหาร และน าหนกรางกาย(Diet and weight observation)

2. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธตรง(Direct calorimetry)

3. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธออม(Indirect calorimetry)

4. การสอบถามความรสกลา

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

1. การสงเกตการบรโภคอาหาร และน าหนกรางกาย(Diet and weight observation) ในเรองของพลงงาน สารอาหารทเขาไปในรางกาย จะตอง

ไดผลผลตออกมาในรปของพลงงานทใชในรางกายเพอใหคงสภาพรางกายไว ซงทายทสดแลวพลงงานนจะเปลยน ไปเปนความรอน และพลงงานทใชภายนอกรางกายนนกคอ งาน

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

1. การสงเกตการบรโภคอาหาร และน าหนกรางกาย(Diet and weight observation)ในสภาวะสมดลของพลงงาน หมายถง

กรณทไมมการสะสมพลงงานไวในรางกายเลย (นน.ไมมากขน หรอไมอวนขน) หรอไมมการใชพลงงานทสะสมอยในรางกาย (ท าใหผอมลงหรอน าหนกลด)การประเมนโดยวธนจะไดขอมลทนาเชอถอไดแตตอง

อาศยการสงเกตเปนเวลานาน เหมาะกบการศกษาในหอง ทดลองเพราะจะควบคมไดงายกวา

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

2. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธตรง(Direct calorimetry)วธนอาศยหลกการทวา พลงงานทรางกายรบเขาไปนนจะ

เปลยนเปนความรอน(ในกรณทไมมการท างานภายนอกรางกาย)การวดความรอนทเกดขนและถายเทออกจากรางกายโดย

การน าความรอน การพาความรอน การแผรงสความรอนและการระเหยของเหงอ จงสามารถท าไดโดยใหผถกวดอยในหองทดลอง แตมความยงยากในการปฏบตแมวาจะไดคาทถกตองเทยงตรง แตไมนยม

การวดพลงงานหรอแคลอรโดยตรง (direct calorimeter) เปนการวดความรอนทเกดขน หรอสญเสยจากรางกายซง

เกดจากการท างานของรางกายโดยตรงไมวารางกายจะอยนง หรอก าลงมการท ากจกรรมอยางใดอยางหนง

เครองมอทใชโดยมากเปนหองปดสนททเรยกวา แคลอรมเตอรวดการหายใจ (respiration calorimeter) หองดงกลาวมลกษณะเปน 2 ชน ผนงชนในถายเทความรอนไดสะดวกระหวางผนง 2 ชน

มทอน าไหลผานเพอวดอณหภมของน าทสงขน และปรมาณน าทระเหยไป ดงแสดงในรปท 1

รปท 1 จ าลองการวดพลงงานทใชในรางกายโดยตรงทมา : Wildman and Miller, 2004

การวดพลงงานหรอแคลอรโดยตรง (direct calorimeter) จากปรมาณของน าทไหลผานหองในและอณหภมของน าท

เพมขน สามารถค านวณปรมาณของพลงงานหรอความรอนทเกดขนในรางกายในชวงเวลาทท าการทดลองนน

ความรอนทออกจากรางกายหรอพลงงานทใชไป = จ านวนกรมของน า × อณหภมทเพมขน (℃)

ในปจจบนไมนยมวธน เนองจากมความคลาดเคลอนมาก เพราะในทางปฏบตมกวดปรมาณออกซเจนทบคคลนนหายเขาใจและคารบอนไดออกไซดทหายใจออกไวดวย แลวหาคาแคลอรตอ 1 ลตรของออกซเจนทใช

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย

3. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธออม(Indirect calorimetry)

3.1 การประเมนอตราการใชออกซเจนของรางกาย (Oxygen Consumption) วดไดโดยการใชถงเกบอากาศทหายใจออก(Douglas bags) และ

น ามาวเคราะหปรมาณ O2 และ CO2 เพอค านวณเปนคาพลงงานทใชไปการวดอตราการใช O2 ของรางกายนอาศยหลกการทวาพลงงานไดมา

จากการเผาผลาญอาหารกบออกซเจนทไดจากการหายใจเขาไป หากใชเวลาในการประเมนอยางนอย 5 นาทขนไป วธนจะเชอถอได ทงนการใชออกซเจน 1 ลตร จะใหพลงงานประมาณ 5 kcal หรอ 20 kJ ในกระบวนการเผาผลาญอาหาร

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย3. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธออม

(Indirect calorimetry)3.2 การประเมนอตราการเตนของหวใจ (Heart Rate, HR)

อตราการเตนของหวใจสามารถใชเปนตวบงชเบองตนของการท างานของระบบไหลเวยนโลหตและการใชO2 ของรางกายได และยงใชเปนตวแทนของกระบวนการเมตาบอลซมทเกดขนในรางกายดวย

วธนเปนทนยมในการประเมนการใช O2 ของรางกาย เนองจากเปนวธทงาย และตอบสนองตอการเปลยนแปลงความตองการของงานในการออกแรงไดรวดเรวกวาการวดอตราการใช O2

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย3. การวดการใชพลงงานของรางกายโดยวธออม

(Indirect calorimetry)3.2 การประเมนอตราการเตนของหวใจ (Heart Rate, HR)

การวดอตราการเตนของหวใจเปนสงทท าไดงาย และสามารถใชแทนการวดเมตาบอลซม โดยเฉพาะอยางยงการประเมนอตราการใชออกซเจนของรางกายได

การวด HR ท าไดโดยการจบชพจรทขอมอและนบจ านวนครงตอหนวยเวลา เชน 15 หรอ 30 วนาท แลวค านวณเปนครงตอนาท หรออาจตดอเลคโทรดบนหนาอกและสงสญญาณไฟฟาตามจงหวะการเตนของหวใจ

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย4. การสอบถามความรสกลา

(Subjective rating perceived strain)มนษยเรามความสามารถในการรบรความลาทเกดขนใน

รางกายได โดยการตดสนใจวา งานทท าอยนนตองใชความพยายามมากนอย เพยงใด

สามารถประเมนไดจากความสมพนธระหวางสงกระตนทางกายภาพ (งานทกระท า) กบความรสกทตองใชความพยายามในการท างานนนๆได

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย4. การสอบถามความรสกลา

(Subjective rating perceived strain)ในปค.ศ. 1960 Borg ไดพฒนาเทคนคทใชส าหรบการให

คะแนนความรสกในการใชความพยายามท างานทแตกตางกน โดยแบงระดบคะแนน เรมจาก 6-20

6 คอ ไมมความพยายามในการออกแรง (No exertion at all)ไปจนถง 20 คอ พยายามออกแรงสงสด (Maximal exertion)ซงเปนสเกลทเปนสดสวนกบอตราการเตนของหวใจจาก60-200 ครง/นาท

การประเมนคาการใชพลงงานของรางกาย4. การสอบถามความรสกลา

(Subjective rating perceived strain)ตอมาในปค.ศ. 1980 Borg ไดน าเสนอระดบคะแนนเปน 0-10 ทเปนคะแนนความรสก (Subjective) ทเปรยบเทยบกนไดหากงานนนเกยวของกบการพยายามใชกลามเนอมดใหญระดบคะแนนนจะมความสมพนธกบอตราการเตนของหวใจดวย

ความสามารถสงสดในการท างาน (Physical Work Capacity: PWC)

เปนความสามารถสงสดของรางกายทจะสรางพลงงานใหกลามเนอในการท างาน ซงขนอยกบความสามารถของระบบหายใจและระบบไหลเวยนโลหตของแตละบคคลในการน าออกซเจนไปเลยงเนอเยอ และล าเลยงของเสยออกจากเนอเยอ

คาความสามารถสงสดในการท างาน เปนดชนบงชถงความสมบรณ แขงแรง หรอความฟตของแตละบคคลในการท างานในระยะเวลาทก าหนดให

บคคลทมคา PWC สงแสดงวามประสทธภาพในการท างานสง

ความสามารถสงสดในการท างาน (Physical Work Capacity: PWC)

วดไดจากอตราการใช O2 สงสด (Maximum oxygen uptake, VO2 max) มหนวยเปนลตร/นาท หรอ มล./กก.-นาท (เมอเทยบกบน าหนกตวและเวลา) คา PWC ขนกบหลายปจจยไดแก

ปจจยดานรางกาย ไดแก ขนาดรางกาย อาย เพศปจจยดานจตใจ เชน ทศนคต แรงจงใจ เปนตนปจจยดานสงแวดลอม เชน ความสง อณหภม ความชนลกษณะงาน ไดแก ความหนก-เบาของงาน ระยะเวลาในการ

ท างาน จงหวะในการท างาน เทคนคการท างานทตางกนปจจยดานกรรมพนธ ทท าใหสรรวทยาของรางกายแตกตางกน

ความสามารถสงสดในการท างาน (Physical Work Capacity: PWC)

คา VO2 max นมคาสงสดในชวงอาย 18-25 ป และจะลดลงเรอยๆตามอาย

โดยผหญงจะมคา VO2 max ประมาณรอยละ 70-75 เมอเทยบกบผชาย

การประเมนคาความสามารถในการใชออกซเจนสงสด

การประเมนนท าไดทงทางตรงและทางออม การประเมนทางตรงใชกบผทมรางกายแขงแรง อายนอย และ

ผานการฝกฝนมาเปนอยางด เชน นกกฬา โดยจะเพมภาระงานขนเรอยๆในการทดสอบ จนถงภาระท

ตองใชความพยายามสงสด โดยคาสงสดของการใชออกซเจนจะเกดขนเมออตราการเตนของหวใจมคาสงสดคอ 220 –อาย โดยประมาณ

การประเมนทางออม เปนการทดสอบโดยใชความพยายามทต ากวาระดบสงสด คอใหรบภาระงานปานกลาง จงสามารถใชทดสอบไดกบประชาชนทวไป

เครอง VO2 Max หรอเครองวดประสทธภาพสงสดในการใชออกซเจน คอ อะไร? VO2 Max (อานวา ว-โอ-ท-แมก) เปนค าศพททใชอธบาย

การทดสอบสมรรถภาพทางรางกายแบบหนงทใชกนมากในทางการแพทยและเวชศาสตรการกฬา

เปนการวดประสทธภาพสงสดในการใชออกซเจนของรางกายวารางกายของผถกทดสอบมความสามารถทจะดงออกซเจนจากเลอดเพอสงไปยงกลามเนอเพอใชเผาผลาญสารอาหารไดสงสดเพยงใด

VO2 Max มหนวยเปน มลลลตรตอน าหนกตว 1 กโลกรม ตอนาท ซงคานจะขนกบอาย เพศ และความฟตของผเขารบการทดสอบ สามารถ เป ร ยบ เท ยบออกมา ในหน วยของ MET

(Metabolic Equivalent) ซง 1 MET มคาเทากบออกซเจน 3.5 ml ตอน าหนกตว 1

กโลกรม ตอนาท ซงเปนคาเฉลยของการใชออกซเจนของคนทวไปขณะพก เพอเปรยบเทยบวาขณะทรางกายมการใชออกซเจนสงสดจะมคาเปนจ านวนกเทาของขณะพก หรอจ านวน MET

ขณะท มการออกก าลง กลามเนอตองการออกซเจนเปนแหลงพลงงาน เมอมการออกก าลงเปนเวลานาน ๆ และใชประสทธภาพของกลามเนอจนถงขดสงสดจนออกซเจนไมเพยงพอในการสรางพลงงานเพอการใชงานของกลามเนอ รางกายจะเรมน าพลงงานจากกระบวนการทไมใชออกซเจน (Anaerobic Metabolism) มาใชโดยทกระบวนการ Anaerobic Metabolism จะท าใหเกดของเสยคอกรดแลคตกซงท าใหกลามเนอมอาการปวดและเมอยลา

เพราะฉะนนนกกฬาทมความฟตต าหรอมคา VO2 Max ต าจะผลตกรดแลกตกเรวและประสบความเหนอยลาในกลามเนอมากกวานกกฬาทมความฟตสงหรอมคา VO2 Max สงในการออกก าลงทระดบความหนกเดยวกน

การน าขอมลทางสรรวทยาในการท างานไปประยกตใชในการจดงานใหเขากบความสามารถของคนท างาน

การประเมนความสามารถ/ขอจ ากดของคนงาน

ระบความตองการของงาน

เปรยบเทยบความสามารถกบความตองการของงาน

เหมาะสม

ออกแบบงานใหม

ฝกอบรม ปรบปรงงาน

ประสทธภาพด

ใช ไมใช

ใช ไมใช