สรี�รีวิ�ทยาของการีออกก าลั�งกายพญ. รั�ตนวดี ณ นครั

การัออกก�าลั�งกาย หมายถึ�งการัทำ�างานของกลั�ามเน��อเพ��อให�รั างกายเคลั��อนไหวตามจุ#ดีม# งหมาย โดียมการัทำ�างานของรัะบบต างๆช่ วยสน�บสน#น ส งเสรั*มให�การัออกก�าลั�งกายมปรัะส*ทำธิ*ภาพแลัะคงสภาพอย/ ไดี�

กลัไกการัหดีต�วของกลั�ามเน��อต�องอาศั�ยการัส�นดีาปสารัอาหารัให�เป1นพลั�งงานโดียอาศั�ยปฏิ*ก*รั*ยาของเอนไซม4ต างๆ ซ��งสารัอาหารัแลัะพลั�งงานทำ�สะสมอย/ ในกลั�ามเน��อน��นมข�อจุ�าก�ดี เพ��อให�การัทำ�างานของกลั�ามเน��อสามารัถึดี�าเน*นต อไปไดี�อย างต อเน��อง รัะบบสน�บสน#นอ��นๆจุะต�องทำ�างานอย างสอดีคลั�องก�นเพ��อทำ�าหน�าทำ�ลั�าเลัยงแลัะจุ ายสารัอาหารัแลัะออกซ*เจุนให�ก�บกลั�ามเน��ออย างพอเพยงเพ��อให�การัหดีต�วของกลั�ามเน��อสามารัถึดี�าเน*นต อไปไดี�อย างต อเน��องในช่��วรัะยะเวลัาทำ�ต�องการัออกก�าลั�งกาย

ทำางสรัรัว*ทำยาถึ�อว าการัออกก�าลั�งกายเป1นความเครัยดีต อรั างกายอย างหน��ง เพรัาะเป1นช่ วงทำ�รั างกายต�องเพ*�มอ�ตรัาการัเผาผลัาญพลั�งงานส/งมาก มากผ/�ป6วยทำ�ก�าลั�งเป1นไข�ส/งหลัายเทำ าต�ว พบว าในผ/�ป6วยทำ�ก�าลั�งมไข�ส/งมากๆอ�ตรัาการัเผาผลัาญพลั�งงานจุะเพ*�มข��นถึ�ง 100% ของอ�ตรัาการัเผาผลัาญพลั�งงานปกต* ซ��งก7น�บว าส/งมากแลั�ว แต ถึ�าเปรัยบเทำยบก�บอ�ตรัาการัเผาผลัาญพลั�งงานของน�กกฬาว*�งมารัาธิอนก7ย�งถึ�อว าน�อยกว ามาก เพรัาะในน�กกฬาปรัะเภทำน�อ�ตรัาการัเผาผลัาญพลั�งงานจุะเพ*�มข��น 2,000% ของภาวะปกต*

การัศั�กษาทำางสรัรัว*ทำยาของการัออกก�าลั�งกาย เป1นการัศั�กษาการัเปลั�ยนแปลังการัทำ�างานของรัะบบหรั�ออว�ยวะต างๆรัะหว างการัออกก�าลั�งกาย ไม ว าจุะเป1นการัออกก�าลั�งกายแบบสม�ครัเลั นทำ�ออกก�าลั�งกายเพยงครั��งเดียว หรั�อการัออกก�าลั�งกายทำ�มการัฝึ;กซ�อมรั างกายอย างเป1นรัะบบในน�กกฬา เพ��อให�เก*ดีความเข�าใจุแลัะน�าปรัะโยช่น4ทำ�ไดี�จุากการัออกก�าลั�งกายมาใช่�อย างมปรัะส*ทำธิ*ภาพทำ��งในดี�านการัแพทำย4แลัะกฬา

ควิามแตกต�างรีะหวิ�างเพศโดียทำ��วไป ค าทำ�เก*ดีจุากการัว�ดีทำ�เก�ยวข�องก�บการัออกก�าลั�งกายทำ�ใช่�ในเพศัหญ*งจุะ

หลั�กการัเดียวก�บทำ�ใช่�ในเพศัช่าย แต ค าต างๆทำ�ว�ดีออกมาไดี�โดียเฉพาะการัว�ดีในเช่*งปรั*มาณ ไม ว าจุะเป1นการัว�ดีรัะดี�บความแข7งแรังของกลั�ามเน��อ รัะบบการัรัะบายอากาศัของปอดี แลัะปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุต อนาทำจุะมค าเพยงรั�อยลัะ 60-75 เพศัช่าย ทำ��งน�เป1นผลัจุากความแตกต างดี�านขนาดีแลัะรั/ปรั าง ส�ดีส วนของกลั�ามเน��อแลัะไขม�น แลัะ

1

รัะดี�บของฮอรั4โมน testosterone ทำ�ต างก�น แต ถึ�ารัายงานออกมากเป1นความแข7งแรังต อพ��น 1 ตารัาเซนต*เมตรัของกลั�ามเน��อแลั�วจุะไม แตกต างก�นเทำ าใดีน�ก

การีตอบสนองท��วิไปต�อการีออกก าลั�งกาย แลัะการีท างานของรีะบบท��เก��ยวิข อง

รัะหว างออกก�าลั�งกาย จุะมการัเปลั�ยนแปลังทำ�เก*ดีข��น 3 ส วนค�อ (แผนภ/ม*ทำ� 1)

1. กลั�ามเน��อทำ�ก�าลั�งทำ�างาน มความต�องการัใช่�พลั�งงานแลัะสารัอาหารัเพ*�มข��นอย างมาก2. รัะบบสน�บสน#น ต�องจุ ายสารัอาหารัแลัะออกซ*เจุนให�แก กลั�ามเน��อย างพอเพยงแลัะต อ

เน��อง3. ต�องมกรัะบวนการัเพ��อรั�กษาสภาพดี#ลัของรั ากาย (homeostasis) ไม ให�เบ�ยงเบน

ไปจุากภาวะปกต*มากน�ก

2

การีตอบสนองท��วิไปต�อการีออกก าลั�งกาย

กลั ามเน!"อม�การีใช้ พลั�งงานเพ��มข%"น รีะบบสน�บสน&นพลั�งงานแลัะสารีอาหารีกรีะบวินการีรี�กษาสภาพดุ&ลั

แผนภ+ม�ท�� 1. การัตอบสนองทำ��วไปต อการัออกก�าลั�งกาย ม 3 ส วนค�อ 1. กลั�ามเน��อต�องการัใช่�พลั�งงานเพ*�มข��น 2 รัะบบสน�บสน#นต�องจุ ายสารัอาหารัแลัะออกซ*เจุนให�กลั�ามเน��ออย างพอเพยง แลัะ 3 ต�องมกรัะบวนการัเพ��อรั�กษาสภาพดี#ลัของรั างกายเพ��อไม ให�มการัเปลั�ยนแปลังไปจุากค าปกต*มากน�ก

ดี�งน��นรัะบบทำ�เก�ยวข�องก�บการัออกก�าลั�งกายจุะปรัะกอบดี�วย1. รัะบบปรัะสาทำ2. กลั�ามเน��อ3. รัะบบการัหายใจุ, รัะบบห�วใจุหลัอดีเลั�อดี4. ฮอรั4โมนแลัะต อมไรั�ทำ อ5. การัควบค#มอ#ณหภ/ม*รั างกาย

รีะบบปรีะสาทเป1นต�วหลั�กในการัเรั*�มต�นการัออกก�าลั�งกาย ทำ�าหน�าทำ� 2 อย างค�อ

1. การัควบค#ม แบ งเป1น 2 ช่น*ดี1.1 การัควบค#มภายใต�อ�านาจุจุ*ตใจุ (voluntary) โดียการัส��งงานตรังจุาก

สมองใหญ (cerebrum) ผ านมาทำาง motor unit ของไขส�นหลั�ง1.2 การัควบค#มในส วนทำ�อย/ นอกอ�านาจุจุ*ตใจุ (involuntary) จุะทำ�างานในรั/ป

ของการัตอบสนองแบบอ�ตโนม�ต* (reflex) ซ��งเก*ดีไดี�หลัายรัะดี�บ ต��งแต ไขส�นหลั�ง ก�านสมอง แลัะเซลัลั4ปรัะสาทำในส วนของ cerebral cortex

2. การัปรัะสานงาน รัะบบปรัะสาทำจุะทำ�าหน�าทำ�ปรัะสานข�อม/ลัจุากต�วรั�บส�ญญาณ (receptor) ทำ�อย/ ภายกลั�ามเน��อ ข�อต อ รัะบบส�มผ�สต างๆ เช่ น ตา ห/ รัวมทำ��งอว�ยวะภายใน เพ��อปรั�บแต งการัทำ�างานของแต ลัะรัะบบให�สอดีคลั�องก�น ทำ��งก อน ขณะ แลัะ

3

ATP & energy storage

O2

สรั�าง ATP

ทำดีแทำน energy

mobilization ventilation blood flow,

Blood gas Acid-base

balance Water temperatur

e

หลั�งการัออกก�าลั�งกาย โดียทำ�างานผ านรัะบบปรัะสาทำปกต* (somatic nervous

system) แลัะรัะบบปรัะสาทำอ�ตโนม�ต* (autonomic nervous system)

4

กลั ามเน!"อช้น�ดุของไยกลั ามเน!"อ

จุากค#ณสมบ�ต*ในการัทำ�างานของเซลัลั4กลั�ามเน��อ ทำ�าให�แบ งเซลัลั4กลั�ามเน��อออกเป1น 3 ช่น*ดี ค�อ

1.1 Type I (slow twitch fiber) – aerobic (endurance): สแดีง ไยกลั�ามเน��อเลั7ก หดีต�วช่�า จุ�านวน mitochondria แลัะหลัอดีเลั�อดีฝึอยมาก ม oxidative enzyme เพ��อใช่�ในการัส�นดีาปส/ง มปรั*มาณไกโคเจุนสะสมภายในกลั�ามเน��อน�อย

1.2 Type II b (fast twitch fiber) – anaerobic (power): สซดี ไยกลั�ามเน��ออ�วน หดีต�วเรั7ว มเอนไซม4ย อยสลัายไกลัโคเจุนมาก แลัะมปรั*มาณไกลัโคเจุนสะสมในกลั�ามเน��อมาก

1.3 Type II a (intermediate) อ�ตรัาส วนของช่น*ดีไยกลั�ามเน��อจุะข��นก�บลั�กษณะทำางพ�นธิ#กรัรัมแลัะการัฝึ;ก

ค&ณสมบ�ต�ของเซลัลั.กลั ามเน!"อ1. ถึ/กกรัะต#�นไดี� (excitability) กลั�ามเน��อจุะหดีต�วเม��อไดี�รั�บการักรัะต#�นจุาก

สารัส��อปรัะสาทำ (neurotransmitters): สารั acetylcholine (Ach)

กรัะแสไฟฟ?า (electrical stimuli): เม��อถึ/กกรัะต#�นดี�วยกรัะแสไฟฟ?ากลั�ามเน��อจุะกรัะต#กคลั�ายไฟดี/ดี

ฮอรั4โมน (hormonal stimuli): oxytocin ออกฤทำธิ*Aกรัะต#�นกลั�ามเน��อเรัยบ ทำ�าให�มดีลั/กบบต�วเม��อใกลั�คลัอดี

1. หดีต�วไดี� (contractility) ทำ�าให�ความยาวของเซลัลั4กลั�ามเน��อหดีส��นลังหรั�อทำ�าให�เซลัลั4กลั�ามเน��อต�งต�ว

2. ย�ดีไดี� (extensibility) เซลัลั4กลั�ามเน��อสามารัถึย�ดีต�วออกไดี�โดียไม ทำ�าให�เซลัลั4ไดี�รั�บบาดีเจุ7บ

3. มความย�ดีหย# น (elasticity) เม��อกลั�ามเน��อถึ/กย�ดีแลัะปลั อยออกจุะหดีต�วกลั�บมาอย/ ในสภาพเดี*มไดี�

การีหดุต�วิของกลั ามเน!"อ การัหดีต�วของกลั�ามเน��อมอย/ 2 ลั�กษณะค�อ (แผนภ/ม*ทำ� 2)

1. static contraction หรั�อ isometric contraction เป1นการัหดีต�วต�านแรังทำ�ทำ�าให�กลั�ามเน��อต�งต�ว แต ความยาวไม เปลั�ยนแปลัง ต�วอย างเช่ น การัง�ดีข�อ

5

2. dynamic contraction เป1นการัหดีต�วทำ�ทำ�าให�กลั�ามเน��อส��นลัง แต ความต�งไม ค อยเปลั�ยนแปลังมากน�ก แบ งเป1น 2 ลั�กษณะค�อ isotonic แลัะ isokinetic contraction isotonic contraction: ความต�งของกลั�ามเน��อเปลั�ยนแปลังไปบ�างตามพ*ก�ดี

การัเคลั��อนไหวของกลั�ามเน��อ โดียเฉพาะการัเคลั��อนไหวในทำ*ศัทำางต�านแรังดี�งดี/ดีของโลัก เช่ นขณะทำ�า range of motion exercise เพ��อคงพ*ก�ดีการัเคลั��อนไหวของข�อเข า

isokinetic contraction: ความต�งของกลั�ามเน��อคงทำ�ตลัอดีการัเคลั��อนไหว เช่ น ขณะน��งแกว งขาในน��า เป1นต�น

แผนภ+ม�ท�� 2. การัหดีต�วของกลั�ามเน��อแบบ dynamic แบ งออกเป1น 2 ลั�กษณะค�อ isotonic

contraction แลัะ isokinetic contraction แลัะ isotonic contraction ย�งแบ งย อยออกเป1น concentic contraction หรั�อการัเกรั7งหดี เช่ นขณะเดี*นข��นบ�นไดี แลัะ eccentric contraction

หรั�อการัเกรั7งผ อนเพ��อต�านแรังโน�มถึ วงช่องโลักไม ให�เคลั��อนไหวเรั7วเก*นไป เช่ นขณะเดี*นลังบ�นไดีหรั�อเดี*นลังทำางลัาดี

6

dynamic contraction

isokinetic

isotonic

eccentric

concentric(เกรั7งหดี)

(เกรั7งผ อนต�านแรังโน�มถึ วง)ลั๗ก)

ควิามแข/งแรีง (strength), ก าลั�ง (power), ควิามทนทาน (endurance),

แลัะสมรีรีถนะ (performance)

ความแข7งแรังของกลั�ามเน��อ (strength) หมายถึ�ง ความสามารัถึของกลั�ามเน��อในการัต�งหรั�อหดีต�วเพ��อต�านแรัง เช่ น การัยกน��าหน�ก

ก�าลั�ง หรั�อ พลั�ง (power) หมายถึ�ง ความแข7งแรัง (strength) + ความเรั7ว (speed) เช่ น การัทำ# มน��าหน�ก

ความทำนทำาน (endurance) แบ งเป1น 2 ช่น*ดี(1)muscle endurance หมายถึ�งความทำนทำานของกลั�ามเน��อ สามารัถึหดีต�วซ��าๆ

หรั�อนานๆ ต�านความลั�า ข��นก�บความแข7งแรังของกลั�ามเน��อ พลั�งงานทำ�สะสมในกลั�ามเน��อ แลัะจุ�านวนหลัอดีเลั�อดีฝึอยในกลั�ามเน��อ

(2)general endurance หมายถึ�งความทำนทำานหรั�อความสมบ/รัณ4ของรัะบบพลั�งงานทำ��งหมดี ห�วใจุ หลัอดีเลั�อดี ปอดี การัควบค#มอ#ณหภ/ม*รั างกาย

สมรัรัถึนะทำางกายภาพ (physical performance) เป1นการัว�ดีการัความสามารัถึในการัปฏิ*บ�ต*งานของกลั�ามเน��อหลัายๆลั�กษณะรั วมก�น เช่ น ความแข7งแรัง (strength), พลั�ง (power), ความเรั7ว (speed), ความทำนทำาน (endurance), ความแคลั วคลั องว องไว (agility), ความย�ดีหย# น (flexibility),

แลัะ การัปรัะสานงาน (coordination) เป1นต�น สมรัรัถึนะทำางกายภาพของคนแต ลัะคน ข��นอย/ ก�บปCจุจุ�ยหลัายอย างดี�งต อ

ไปน�

หน าท��หลั�กของกลั ามเน!"อ1. ก อให�เก*ดีการัเคลั��อนไหว (motion) ในต�าแหน งต างๆข��นก�บช่น*ดีของกลั�ามเน��อ เช่ น

การัหดีต�วของกลั�ามเน��อลัาย (skeletal muscle) ทำ�าให�มการัเคลั��อนไหวของรัะบบโครังรั าง การัหดีต�วของกลั�ามเน��อห�วใจุ (cardiac muscle) ทำ�าให�เก*ดีการัไหลัเวยนของโลัห*ต แลัะ การัหดีต�วของกลั�ามเน��อเรัยบ (smooth muscle) ทำ�าให�มการับบต�วของอว�ยวะภายใน เช่ น มดีลั/ก หลัอดีอาหารั กรัะเพาะอาหารั ลั�าไส� แลัะกรัะเพาะปCสสาวะ เป1นต�น

7

กรัะบวนการัสรั�างพลั�งงาน

Physical performance

ลั�กษณะทำางกายภาพอาย# เพศั รั/ปรั าง ส#ขภาพธิรัรัมช่าต*ของการั

ออกก�าลั�งปรัะเภทำ ความหน�ก รัะยะเวลัา เทำคน*ค ความถึ�

สภาพจุ*ตใจุ ทำ�ศันคต* แรังจุ/งใจุ

สภาพแวดีลั�อม ความส/งจุากรัะดี�บน��าทำะเลั ความหนาแน นของ O2 ความรั�อน ความเย7น มลัภาวะ

การัฝึ;ก

2. คงสภาพรั/ปทำรังของรั างกาย (posture) ให�อย/ ในทำ าตรังต�านแรังโน�มถึ วงของโลักไดี�

3. ทำ�าหน�าทำ�ผลั*ตความรั�อนเพ��อรั�กษาอ#ณหภ/ม*รั างกาย (heat production) รัะหว างทำ�กลั�ามเน��อหดีต�วจุะผลั*ตความรั�อนออกมาจุ�านวนมาก ต�วจุะส��นเม��ออย/ ในสภาวะอากาศัทำ�หนาวเย7นทำ�าให�รั างกายอบอ# น

กลัไกการีหดุต�วิของเซลัลั.กลั ามเน!"อ การัหดีต�วของเซลัลั4กลั�ามเน��อเก*ดีข��นอย างเป1นลั�าดี�บข��นตอนดี�งน�

1. กรัะแสปรัะสาทำ (nerve impulse หรั�อ action potential) ทำ�ส งลังมาย�งปลัายปรัะสาทำ (axon terminal) จุะกรัะต#�นให�มแคลัเซยมพรั��งพรั/ (influx)

เข�าไปในปลัายปรัะสาทำ 2. แคลัเซยมทำ�พรั��งพรั/เข�าไปจุะกรัะต#�นให�ปลัายปรัะสาทำปลัดีปลั อยสารั ACh ออกมา

ภายนอก 3. สารั ACh กรัะจุายต�วอย/ ทำ�รัอยจุ อรัะหว างปลัายปรัะสาทำก�บเซลัลั4กลั�ามเน��อ

(synaptic cleft) 4. ACh จุะจุ�บก�บ ACh receptor ทำ�อย/ บนผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อ (sarcolemma)

5. เม��อ ACh จุ�บก�บ receptor จุะทำ�าให�ช่ องทำางของโซเดียม (sodium

channels) ทำ�ผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อเปDดีออก โซเดียมซ��งมอย/ ปรั*มาณมากภายนอกเซลัลั4จุะทำะลั�กเข�ามาในเซลัลั4กลั�ามเน��อ

6. โซเดียมทำ�ทำะลั�กเข�ามาในเซลัลั4จุะทำ�าให�ความเป1นปรัะจุ#ทำ�อย/ ทำางดี�านในของผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อมการัเปลั�ยนแปลังจุากข��วลับ (negative charge) ไปข��วบวก (positive charge) อย างรัวดีเรั7ว เรัยกว าทำ�าให�เก*ดี depolarization ของเซลัลั4กลั�ามเน��อ

7. กรัะบวนการั depolarization ทำ�เก*ดีข��นครั��งแรักจุะอย/ ในต�าแหน งทำ�ผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อจุ อต*ดีก�บปลัายปรัะสาทำ จุากน��นจุะแผ ขยายอย างรัวดีเรั7วไปทำ�าให�เก*ดี depolarization ของบรั*เวณข�างเคยง (propagation) คลั�ายก�บลั/กคลั��น หรั�อการัลั�มทำ�บก�นของต�วโดีม*โน แต เม��อกรัะบวนการั depolarization ไดี�กรัะจุายพ�นออกไปแลั�ว ผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อจุะปรั�บเปลั�ยนความเป1นข��วให�ค�นสภาพเดี*มอกครั��ง เรัยกว ากรัะบวนการัน�ว า repolarization

8. รัะหว างทำ�กรัะแสปรัะสาทำทำ�าให�เก*ดี depolarization ของ sarcolemma

กรัะแสปรัะสาทำอกส วนหน��งจุะถึ/กส งผ านผน�งเซลัลั4กลั�ามเน��อเข�ามาในเซลัลั4โดียผ านมาทำาง T tubules

8

9. กรัะแสปรัะสาทำทำ�ผ านเข�าเซลัลั4มาทำาง T tubules จุะกรัะต#�นให� sarcoplasmic

reticulum (ค�อ endoplasmic reticulum ของเซลัลั4กลั�ามเน��อ) ปลัดีปลั อยแคลัเซยมเข�ามาใน sarcoplasm (cytoplasm ของเซลัลั4กลั�ามเน��อ)

10. แคลัเซยมจุะเข�าไปจุ�บก�บสารั troponin ทำ�อย/ บน microfilament,

ลัากสารั tropomyosin ออกจุากต�าแหน งปกต* ทำ�าให�ส วนทำ�เป1น myosin-

binding sites ทำ�อย/ บน actin เผยออก (อ�านวยความสะดีวกให� myosin เข�าเกาะก�บ actin)

11. รัะหว างน� เอนไซม4 ATPase จุะย อย ATP ให�กลัายเป1น ADP + Pi เพ*�มพลั�งให�แก myosin head หรั�อทำ�เรัยกอกช่��อหน��งว า cross-bridge ให�เข�าจุ�บก�บ myosin-binding sites ทำ�อย/ บน actin (ซ��งถึ/กเผยออก)

12. ช่ วงน�จุะทำ�าให�มการัหดีต�วอย างรั#นแรัง (power stroke) รัะหว างน� ADP

and P จุะถึ/กรัะบายออกมาจุาก myosin head

13. จุากน��น ATP ก7จุะเข�าจุ�บก�บ myosin head อก แลัะมผลัทำ�าให� myosin

ปลั อยต�วจุาก actin (ในคนตาย กลั�ามเน��อจุะเก*ดี rigor mortis เน��องจุากขาดีการัสรั�าง ATP ข��นมาใหม ทำ�าให�เก*ดี cross-bridges ค�าง กลั�ามเน��อจุะหดีต�วโดียไม สามารัถึคลัายออกไดี�)

14. เม��อ ATP ถึ/กย อยสลัายเป1น ADP + Pi ก7จุะทำ�าให� myosin head เก*ดีการัเตรัยมพรั�อมข��นอกครั��งทำ�จุะเข�าจุ�บก�บ actin อกเม��อไดี�รั�บค�าส��ง

15. การัเข�าจุ�บแลัะปลั อยออกของ cross-bridges ทำ�เก*ดีซ��าไปซ��ามา จุะทำ�าให�เก*ดีการัเปลั�ยนแปลังไดี� 2 ลั�กษณะค�อ อาจุทำ�าให�เซลัลั4กลั�ามเน��อหดีส��นลังโดียความต�งของเซลัลั4ไม เปลั�ยนแปลังมากน�ก (isotonic contraction) หรั�อทำ�าให�เซลัลั4กลั�ามเน��อต�งอย างมากโดียไม หดีส��น (isometric contraction)ก7ไดี�

16. เอนไซม4 acetylcholinesterase (AChE) ทำ�ถึ/กปลัดีปลั อยออกมาบรั*เวณรัอยเช่��อมต อรัะหว างปลัายปรัะสาทำก�บเซลัลั4กลั�ามเน��อ จุะเข�าย อยสลัาย ACh เป1นการัหย#ดีกรัะแสปรัะสาทำทำ�ส งไปย�งเซลัลั4กลั�ามเน��อ แคลัเซยมจุะถึ/กดี�งกลั�บเข�าไปใน sarcoplasmic reticulum แลัะ myosin cross-bridges

จุะคลัายโดียการัช่ วยเหลั�อของ ATP อกส วนหน��ง จุากน��นเซลัลั4กลั�ามเน��อจุะเข�าส/ รัะยะพ�ก (resting state) อกครั��ง

9

แหลั�งพลั�งงานของกลั ามเน!"อการัทำ�างานของกลั�ามเน��อ พลั�งงานทำ�ใช่�จุะไดี�จุากกรัะบวนการัทำางเมตาบอลั*ก 3

ส วนดี�วยก�น ค�อ (แผนภ/ม*ทำ� 3)

1.Phosphagen system ใช่�ใน 10-15 ว*นาทำแรัก 2.Glycogen lactic acid system ใช่�ไดี�ต ออก 30-40 ว*นาทำ 3.Aerobic system ทำ�าให�ไดี�พลั�งงานมากมายแลัะเพยงพอต อการัทำ�างานของกลั�าม

เน��อเทำ าทำ�ต�องการั ข�อจุ�าก�ดีจุะข��นอย/ ก�บสมรัรัถึนะของรัะบบขนส งออกซ*เจุนแลัะสารัอาหารัมาส/ กลั�ามเน��อ

ในการัออกก�าลั�งกายหรั�อเลั นกฬาส วนใหญ จุะเป1นการัใช่�พลั�งงานแบบผสมผสาน แลัะกลั�บไปกลั�บมาไดี�ทำ��งน�ข��นก�บปรัะเภทำกฬา ความหน�ก แลัะรัะยะเวลัาทำ�เลั น

ในการัหดีต�วของกลั�ามเน��อต�องอาศั�ยพลั�งงานจุากสารั ATP ถึ�ากลั�ามเน��อต�องทำ�างานในช่ วงส��นๆเพยงแวบเดียวหรั�อแค กรัะพรั*บตาไม เก*น 5 – 6 ว*นาทำ กลั�ามเน��อจุะใช่�สารั ATP ทำ�สะสมอย/ ในเซลัลั4 แต ถึ�าทำ�างานนานข��นจุะต�องสรั�าง ATP เพ*�มเต*มจุากแหลั งเช่��อเพลั*งทำ�อย/ ใกลั�ต�วทำ�ส#ดี ค�อ creatine phosphate (ในส วนของ phosphagen

system) การัสลัาย creatine phosphate จุะทำ�าให�ไดี� ATP ใช่�ต ออกรัะยะหน��ง (10-

15 ว*นาทำ) ถึ�ากลั�ามเน��อต�องออกแรังนานกว าน�ต�องสรั�าง ATP จุากกลั/โคสแทำนการัสรั�าง ATP จุากการัสลัายกลั/โคสทำ�าไดี� 2 ว*ธิค�อ

1.การัสลัายกลั/โคสแบบไม ใช่�ออกซ*เจุน (anaerobic respiration) หรั�อทำ�เรัยกว า glycogen lactic acid system การัสลัาย glucose เพ��อเป1น พลั�งงานโดียว*ธิการัน�ทำ�าไดี�เรั7วเพรัาะไม ต�องรัอออกซ*เจุน สามารัถึใช่�ต อจุาก phosphagen

system ไดี� แต จุะใช่�ไดี�ไม นานโดียเฉพาะถึ�ากลั�ามเน��อต�องออกแรังเต7มทำ�ปรัะมาณ 30-40 ว*นาทำ โดียว*ธิการัน�การัสลัายกลั/โคส 1 โมเลัก#ลัจุะไดี�เป1น pyruvic acid 2

โมเลัก#ลั แลัะเน��องจุากไม มออกซ*เจุน pyruvic acid จุะเปลั�ยนเป1นกรัดีแลักต*กซ��งทำ�าให�กลั�ามเน��อเก*ดีอาการัอ อนลั�าไดี�ถึ�ามกรัดีแลักต*กค��งอย/ มากๆ ดี�งน��นเม��อถึ�งจุ#ดีๆน�รั างกายจุะต�องเปลั�ยนไปใช่�รัะบบการัสลัายพลั�งงานแบบใช่�ออกซ*เจุนแทำน

2.การัสลัายกลั/โคสแบบใช่�ออกซ*เจุน (aerobic respiration) ใช่�ก�บการัทำ�างานของกลั�ามเน��อทำ�ต�องใช่�รัะยะเวลัานาน เช่ น การัว*�งรัะยะยาวหรั�อการัว*�งมารัาธิอน กรัะบวนการัส�นดีาปกลั/โคสโดียใช่�ออกซ*เจุนจุะทำ�าให�ไดี� ATP จุ�านวนมหาศัาลั พอทำ�จุะทำ�าให�กลั�ามเน��อทำ�างานไดี�นานตามว�ตถึ#ปรัะสงค4 ออกซ*เจุนจุะช่ วยส�นดีาป pyruvic

acid ทำ�ไดี�จุากการัสลัายกลั/โคสไปเป1นกEาซคารั4บอนไดีออกไซดี4 น��า แลัะสารัพลั�งงาน ATP โดียผ านทำาง citric acid cycle ช่ วยลัดีการัค��งของกรัดีแลักต*ก หรั�อสามารัถึก�าจุ�ดีกรัดีแลักต*กในกลั�ามเน��อให�หมดีไปไดี�

10

Anaerobic system

แผนภ+ม�ท!� 3. แหลั งพลั�งงานของกลั�ามเน��อ รัะหว างออกก�าลั�งกาย กลั�ามเน��อจุะสรั�าง ATP ข��นจุากแหลั งพลั�งงานหลัายแห งดี�วยก�นข��นก�บรัะยะเวลัาในการัออกก�าลั�งกาย ไดี�แก ATP ทำ�สะสมในกลั�ามเน��อ, creatine phosphate, ไกลัโคเจุนในกลั�ามเน��อ,กลั/โคสแลัะ free fatty acid ทำ�ลั�าเลัยงมาทำางกรัะแสเลั�อดี การัสลัายไกลัโคเจุนในกลั�ามเน��อเพ��อผลั*ต ATP จุะใช่�เม��อกลั�ามเน��อต�องออกแรังอย างหน�กในรัะยะ 2-3 นาทำแรัก ทำ�าให�มการัค��งของกรัดีแลักต*กในกลั�ามเน��อแลัะเป1นเหต#ให�มการัอ อนลั�า เม��อรั างกายสามารัถึใช่� free fatty acid เป1นแหลั งพลั�งงานไดี�โดียกรัะบวนการั oxidation จุะทำ�าให�ไดี� ATP จุ�านวนมากมาย กลั�ามเน��อจุะทำ�างานต อเน��องไดี�เป1นรัะยะเวลัานาน

อ�ตรีาการีใช้ ออกซ�เจน (O2 consumption)

อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุน ค�อปรั*มาณของออกซ*เจุนรั างกายต�องการัใช่�ต อ 1 นาทำ โดียปกต*ในทำ าน��งรั างกายจุะมอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนปรัะมาณ 200-300 มลั./ นาทำ (หรั�อ 3.5 มลั./กก./นาทำ) ซ��งเรัยกอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนทำ�รัะดี�บน�ว า 1 MET (metabolic equivalent)

11

เวิลัา

ATP

Creatine

phosphate

Glycogen

Oxidation

TG

alactacid

lactacidanae

robicaerobic

3 นาท�

ATP

CP

Glycogen

Glucose, Fat

Gluconeogenesis

% เช้!"อเพลั�ง

ในคนทำ��วไปอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนจุะเพ*�มไดี� 3 เทำ าเม��อให�ออกก�าลั�งกายเบาๆ หรั�อเพ*�มไดี� 8-12 เทำ าเม��อออกก�าลั�งกายหน�ก (2-3 ลั*ตรั/ นาทำ) แต ถึ�าเป1นน�กกฬาสมรัรัถึนะในการัใช่�ออกซ*เจุนจุะส/งกว าคนปกต*มาก รัะหว างออกก�าลั�งกายหน�กอาจุเพ*�มไดี�ถึ�ง 16-20 เทำ า (4-5 ลั*ตรั/นาทำ)

อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนจุะแปรัตามความหน�กเบาของการัออกก�าลั�งกาย (แผนภ/ม*ทำ� 4) โดียจุะค อยๆเพ*�มข��นใน 2-3 นาทำแรักจุนถึ�งรัะดี�บคงทำ� (steady state) ทำ�จุ#ดีน�อ�ตรัาการัจุ ายออกซ*เจุนจุากเลั�อดีจุะเทำ าก�บอ�ตรัาความต�องการัออกซ*เจุนของเน��อเย��อ (O2

supply = O2demand) เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกาย อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนจุะค อยๆลัดีลังส/ รัะดี�บปกต*อกครั��ง

12

แผนภ+ม�ท�� 4. อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนจุะแปรัตามความหน�กเบาของการัออกก�าลั�งกาย การัใช่�ออกซ*เจุนจุะเพ*�มข��นอย างช่�าๆใน 1-2 นาทำแรัก แลัะคงทำ�อย/ ทำ� steady state ทำ�จุ#ดีน�รัะบบสน�บสน#นจุะจุ ายออกซ*เจุนไดี�เทำ าก�บทำ�กลั�ามเน��อต�องการัใช่�เพ��อสรั�างพลั�งงาน เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกายการัใช่�ออกซ*เจุนจุะค อยๆลัดีลังอย างช่�าๆจุนถึ�งรัะดี�บพ�กอกครั��งหน��ง ในรัะยะแรักอ�ตรัาการัเพ*�มข��นของออกซ*เจุนจุะย�งเพ*�มไดี�ไม ทำ�นก�บความต�องการัของกลั�ามเน��อเรัยกว าม O2 deficit ต�องขอย�มออกซ*เจุนจุากแหลั งสะสมมาใช่�ช่� �วครัาวก อน แลัะเม��อหย#ดีออกก�าลั�งกายรั างกายจุะย�งคงใช่�ออกซ*เจุนต อเพ��อน�าไปค�นให�แหลั งสะสมทำ�ขอย�มมาใช่�ลั วงหน�าก อน การัใช่�ออกซ*เจุนของรั างกายภายหลั�งหย#ดีออกก�าลั�งกายน�เรั ยกว า O2 dept

Maximum aerobic capacityจุ#ดีทำ�เน��อเย��อรั างกายสามารัถึใช่�ออกซ*เจุนไดี�อย างเต7มทำ� เรัยกว า maximum O2

consumption (VO2max) แสดีงถึ�งสมรัรัถึนะส/งส#ดีในการัออกก�าลั�งกายโดียใช่�พลั�งงานแบบ aerobic เรัยกอกช่��อหน��งว า maximum aerobic power หรั�อ maximum exercise capacity

O2 deficitเม��อเรั*�มออกก�าลั�งกายความต�องการัออกซ*เจุนจุะเพ*�มทำ�นทำ แต รั างกายย�งจุ าย

ออกซ*เจุนให�กลั�ามเน��อไม ทำ�น เพรัาะต�องใช่�เวลัาในการัปรั�บต�วปรัะมาณ 2-3 นาทำ รัะยะน�จุะขาดีแคลันออกซ*เจุนช่��วครัาวเรัยกว า O2 deficit กลั�ามเน��อต�องย�มออกซ*เจุนจุากแหลั งสะสมอ��นๆมาใช่�ก อน ซ��งตามปกต*รั างกายจุะมออกซ*เจุนสะสมอย/ ปรัะมาณ 2 ลั*ตรั โดีย 500 มลั.จุะอย/ ในปอดี, 25 มลั.ลัะลัายอย/ ในของเหลัวของรั างกาย, 1 ลั*ตรัเกาะอย/ ก�บ

13

พ�ก

ออกก าลั�งกาย

ฟื้3" นต�วิ

O2 deficit

steady state (VO2max)

O2 dept

O2 consumption at rest

อ�ตรัาการัใช่� O2 (ลั*ตรั/น

าทำ)

เวลัา (นาทำ)

3.02.62.21.81.41.00.60.2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนส/งส#ดี (VO2 max) = ปรั*มาณส/งส#ดีของออกซ*เจุนทำ�รั างกายสามารัถึใช่�ไดี�ในเวลัา 1 นาทำ = (max CO) x (max a-v O2 difference)

เม7ดีเลั�อดีแดีง (hemoglobin) แลัะอก 300 มลั.เกาะอย/ ก�บสารั myoglobin ภายในเซลัลั4กลั�ามเน��อ ซ��งจุะต�องช่ดีใช่�ค�นภายหลั�งหย#ดีออกก�าลั�งกาย

การีฟื้3" นต�วิหลั�งออกก าลั�งกายOxygen debt

ขณะออกก�าลั�งกายเบาๆ หลัอดีเลั�อดีในกลั�ามเน��อจุะขยายต�ว ปรั*มาณเลั�อดีไหลัเวยนมาย�งกลั�ามเน��อทำ�เพ*�มข��นจุะช่ วยลั�าเลัยงออกซ*เจุนให�แก กลั�ามเน��อไดี�เพยงพอแก ความต�องการัของกลั�ามเน��อ แต ถึ�าต�องออกแรังเพ*�มข��น ปรั*มาณออกซ*เจุนทำ�ไดี�รั�บอาจุเพ*�มข��นไม เพยงพอตามความต�องการัไดี� เพ��อให�ไดี� ATP มาใช่�ให�ทำ�นตามความต�องการัรั างกายอาจุต�องห�นกลั�บมาใช่�กรัะบวนการั สรั�าง ATP จุากไกลัโคเจุนโดียไม ใช่�ออกซ*เจุนแทำนช่��วครัาว ทำ�าให�เก*ดีการัค��งของกรัดีแลักต*กในกลั�ามเน��อ แม�ว ารั�อยลัะ 80 ของกรัดีแลักต*กทำ�เก*ดีข��นจุะถึ/กลั�าเลัยงไปย�งต�บเพ��อเปลั�ยนกลั�บไปเป1นกลั/โคสหรั�อไกลัโคเจุน แต ก7ย�งมบางส วนทำ�ตกค�างแลัะค��งอย/ ในกลั�ามเน��อทำ�าให�เก*ดีอาการัปวดีกลั�ามเน��อแลัะลั�า แต ในทำ�ส#ดีเม��อรั างกายสามารัถึปรั�บต�วแลัะลั�าเลัยงออกซ*เจุนไดี�เพยงพอแก ความต�องการั กรัดีแลักต*กจุะถึ/กเปลั�ยนไปเป1นคารั4บอนไดีออกไซดี4แลัะน��า เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกายรั างกายย�งต�องการัใช่�ออกซ*เจุนต ออกรัะยะหน��ง เพ��อน�าไปใช่�ก�าจุ�ดีกรัดีแลักต*กทำ�ตกค�างอย/ สรั�าง ATP, creatine phosphate แลัะไกลัโคเจุนค�นแหลั งสะสมเดี*ม แลัะน�าออกซ*เจุนไปค�นแหลั งสะสมต างๆทำ�ขอย�มมาใช่�ช่� �วครัาวก อน เช่ น ออกซ*เจุนทำ�เกาะอย/ ก�บเม7ดีเลั�อดีแดีง (hemoglobin), เซลัลั4กลั�ามเน��อ (myoglobin), ถึ#งลัมปอดี แลัะออกซ*เจุนทำ�ลัะลัายอย/ ในสารัน��าของรั างกาย (body fluids) ปรั*มาณออกซ*เจุนทำ�ต�องการัใช่�ภายหลั�งหย#ดีออกก�าลั�งกายน�เรัยกว า oxygen debt หรั�อการัใช่�หน�ออกซ*เจุน ซ��งจุะต�องทำ�างานช่ดีใช่�หน�มากน�อยเพยงใดีข��นอย/ ก�บความหน�กของการัออกก�าลั�งกาย ในทำางปฎิ*บ�ต*จุ�งเห7นว าเม��อน�กกฬาหย#ดีออกก�าลั�งกายจุะย�งคงหายใจุแรังอย/ อกรัะยะหน��งเพ��อใช่�หน�ออกซ*เจุนดี�งกลั าว น�กกฬาทำ�ไดี�รั�บการัฝึ;กฝึนมาอย างดีจุะสามารัถึใช่�ออกซ*เจุนไดี�อย างมปรัะส*ทำธิ*ภาพรัะหว างออกก�าลั�งกาย ความสามารัถึในการัใช่�ออกซ*เจุนส/งส#ดี (maximum oxygen uptake)ของน�กกฬาอาจุส/งเป1น 2 เทำ าของคนทำ��วไป เม��อต�องออกแรังเพ*�มข��นรัะหว างออกก�าลั�งกายอาจุใช่�ออกซ*เจุนเพ*�มข��นไดี�โดียไม จุ�าเป1นต�องอาศั�ยแหลั งพลั�งงานสะสมอ��นๆ เช่ น glycogen lactic acid system ทำ�าให�มการัค��งของกรัดีแลักต*กน�อยกว า เม��อหย#ดีออก�าลั�งกายจุ�งไม ค อยมอาการัหอบเหน��อยเหม�อนคนทำ��วไป . การีฟื้3" นต�วิของไกลัโคเจนในกลั ามเน!"อภายหลั�งการีออกก าลั�งกาย

14

ภายหลั�งออกก�าลั�งกาย รั างกายจุะต�องสรั�างไกลัโคเจุนค�นให�แก กลั�ามเน��อ ซ��งต�องใช่�เวลัาหลัายว�นข��นก�บว าไกลัโคเจุนทำ�สะสมอย/ ในกลั�ามเน��อจุะถึ/กใช่�ไปหมดีรัะหว างออก�าลั�งกายอย างหน�กหรั�อไม อาหารัทำ�รั �บปรัะทำานภายหลั�งออกก�าลั�งกายจุะมผลัต อการัฟG� นต�วของแหลั งสะสมเช่��อเพลั*งภายในกลั�ามเน��อไดี� ดี�งน��น ภายหลั�งการัออกก�าลั�งกายถึ�าให�น�กกฬาก*นอาหารัปรัะเภทำคารั4โบไฮเครัทำจุะเพ*�มปรั*มาณแลัะอ�ตรัาเรั7วในการัสะสมไกลัโคเจุนในกลั�ามเน��อไดี�ดีกว าการัรั�บปรัะทำานอาหารัปรัะเภทำไขม�นหรั�อโปรัตนการีใช้ แหลั�งเช้!"อเพลั�ง1. ขณะพ�ก รั างกายจุะใช่� ATP ทำ�ไดี�จุากการัสลัายไขม�น (free fatty acid) แลัะคารั4

โบไฮเดีรัทำ (glycogen หรั�อ glucose) ในอ�ตรัาส วนพอๆก�น2. ขณะออกก�าลั�งกาย ส�ดีส วนของการัใช่�เช่��อเพลั*งแต ลัะช่น*ดีจุะข��นก�บความหน�ก รัะยะ

เวลัา แลัะปรั*มาณเช่��อเพลั*งสะสม การัออกก�าลั�งเบาๆ ส��นๆ เช่ น เดี*น ว*�งเหยาะๆ รั างกายจุะใช่�ไขม�นเป1นพลั�งงานหลั�กเป1น

ส วนใหญ เพรัาะกลั�ามเน��อทำ�ทำ�างานในลั�กษณะน�จุะเป1นช่น*ดี type I ทำ�ม aerobic capacity

ถึ�าให�ว*�งเรั7วข��นรั างกายจุะเพ*�มอ�ตรัาการัสลัายไขม�นเพ��อเป1นพลั�งงานเพ*�มข��น แต เม��อถึ�งจุ#ดีๆหน��งกรัะบวนการัสลัายไขม�นให�เป1นพลั�งงานจุะมข�อจุ�าก�ดีไม สามารัถึเพ*�มไดี�อก จุ�าเป1นต�องใช่�พลั�งงานจุากการัส�นดีาปกลั/โคสทำ�มาก�บกรัะแสเลั�อดีเพ*�มข��น

ถึ�าออกก�าลั�งกายหน�กมากเป1นเวลัานาน ในรัะยะ 2-3 นาทำแรักรั างกายจุะใช่�คารั4โบไฮเดีรัทำเป1นหลั�ก จุากน��นจุะใช่�ไขม�นพรั�อมก�บการัใช่�กลั/โคสในกรัะแสเลั�อดี อย างไรัก7ตามพลั�งงานทำ�ไดี�จุากการัส�นดีาปกรัดีไขม�นแลัะกลั/โคสทำ�มาจุากกรัะแสเลั�อดีจุะย�งไม พอก�บความต�องการัของกลั�ามเน��อ รั างกายจุ�งจุ�าเป1นต�องสลัายไกลัโคเจุนทำ�สะสมในกลั�ามเน��อออกใช่�ดี�วย แลัะน�กกฬาจุะรั/ �ส�กลั�าเม��อไกลัโคเจุนในกลั�ามเน��อจุะถึ/กใช่�ไปจุนหมดี

การีใช้ แหลั�งเช้!"อเพลั�งในคนท��ขาดุาการีออกก าลั�งกาย คนทำ�ออกก�าลั�งกายสม��าเสมอจุะมสภาพรั างกายทำ�สมบ/รัณ4แลัะพรั�อมหรั�อทำ�ม�กเรัยก

ทำ�บศั�พทำ4ว ามความฟDต ความฟDตหมายถึ�งสภาพรั างกายทำ�สมบ/รัณ4 มการัทำ�างานของรัะบบห�วใจุ หลัอดีเลั�อดีแลัะปอดีแข7งแรัง สามารัถึลั�าเลัยงสารัอาหารัแลัะออกซ*เจุนไปให�กลั�ามเน��อไดี�อย างพอเพยง แลัะกลั�ามเน��อมความสามารัถึสรั�าง ATP จุากกรัะบวนการั aerobic ไดี�มากตามความต�องการั ในกลั�ามเน��อจุะมหลัอดีเลั�อดีฝึอยหลั อเลั�ยงมาก จุ�านวน mitochondria แลัะเอนไซม4ทำ�จุ�าเป1นในการัส�นดีาปสารัอาหารัโดียใช่�ออกซ*เจุนมจุ�านวนมาก

15

ส�าหรั�บคนทำ�ไม ค อยไดี�ออกก�าลั�งกาย จุ�านวนหลัอดีเลั�อดีฝึอยในกลั�ามเน��อจุะน�อยกว า เซลัลั4มจุ�านวน mitochondria แลัะเอนไซม4ทำ�ใช่�ในกรัะบวนการั aerobic น�อยกว า จุ�งขาดีปรัะส*ทำธิ*ภาพของกรัะบวนการั aerobic ในการัผลั*ต ATP ไม สามารัถึผลั*ต ATP

ไดี�มากตามความต�องการัไดี� จุ�งต�องสรั�าง ATP ทำดีแทำนโดียใช่�กรัะบวนการัย อยสลัายไกลัโคเจุนแบบ anaerobic แทำน ทำ�าให�กรัดีแลักต*กภายในกลั�ามเน��อค��งแลัะเก*ดีอาการัอ อนลั�าง าย รีะบบการีหายใจ

การัเปลั�ยนแปลังในรัะบบการัหายใจุเก*ดีข��นเพ��อตอบสนองต อรัะดี�บเมทำาบอลั*ซ�มทำ�เพ*�มข��น อ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนเพ*�มข��น แลัะอ�ตรัาการัข�บคารั4บอนไดีออกไซดี4เพ*�มข��น1. เพ*�มการัรัะบายอากาศั (ventilation) รัะบบส�ารัองของการัหายใจุของคนเรัาน��นม

เหลั�อเฟGอ ในภาวะปกต*ปรั*มาตรัอากาศัทำ�หายใจุเข�าออกจุะเทำ าก�บ 5-6 ลั*ตรั/นาทำ ขณะออกก�าลั�งกายปรั*มาตรัอากาศัทำ�หายใจุเข�าออกจุะเพ*�มไดี�มากถึ�ง 100-150 ลั*ตรั/นาทำ ส�งเกตไดี�จุากการัหายใจุทำ�ลั�กแลัะเรั7ว ปรั*มาตรัอากาศัต อการัหายใจุ 1 ครั��ง (ความลั�กของการัหายใจุ) จุะเพ*�มข��นไดี�ถึ�ง 6 เทำ าของปกต* แลัะอ�ตรัาเรั7วของหายใจุต อ 1 นาทำ อาจุเพ*�มข��นไดี� 6 เทำ าของปกต*

ถึ�าออกก�าลั�งกายเบาๆหรั�อปานกลัางน�กกฬาจุะหายใจุแรังกว าปกต*แต ไม ค อยเรั7วมากน�ก ถึ�าให�ออกก�าลั�งกายหน�กข��น จุะหายใจุจุะแรังข��นอกไดี�ทำ��งน�ข��นก�บความจุ#ปอดีของแต ลัะคน แต ถึ�าหายใจุแรังเต7มทำ�แลั�วการัรัะบายอากาศัย�งไม พอเพยงจุะต�องหายใจุเรั7วข��น รัะยะน�จุะส�งเกตว าน�กกฬาหายใจุหอบเรั7ว โดียปกต*การัรัะบายอากาศัจุะเพ*�มอย างเป1นส�ดีส วนก�บความต�องการัทำางเมตาบอลั*ก (แผนภ/ม*ทำ� 5) แต จุะเพ*�มข��นเรั7วมากเม��อความต�องการัทำางเมตาบอลั*กน��นเข�าส/ anaerobic threshold น��นค�ออ�ตรัาการัรัะบายอากาศัจุะมากกว าอ�ตรัาการัทำ�รั างกายใช่�ออกซ*เจุนต อ 1 นาทำ

แผนภ+ม�ท�� 5. การัรัะบายอากาศัของรัะบบหายใจุจุะเพ*�มอย างเป1นส�ดีส วนก�บความต�องการัทำางเมตาบอลั*ก แต จุะเพ*�มข��นเรั7วมากเม��อความต�องการัทำางเมตาบอลั*กน��นเข�าส/ anaerobic threshold

รัะยะน�น�กกฬาจุะหอบลั�กแลัะเรั7ว

16

งาน (ว�ตต4)

การัรัะบายอากาศั

(ลั*ตรั/นาทำ)

Anaerobic threshold

605040302010 0

2. ปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีไปย�งปอดีเพ��อแลักเปลั�ยนกEาซ (lung perfusion) เพ*�มข��น เป1นผลัจุากการัส/บฉดีโลัห*ตจุากห�วใจุเพ*�มข��น (cardiac output เพ*�ม)

3. การัแลักเปลั�ยนกEาซผ านผน�งถึ#งลัมปอดีแลัะผน�งหลัอดีเลั�อดีฝึอย (diffusion) เพ*�มข��น เน��องจุากพ��นทำ�ผ*วในการัแลักเปลั�ยนกEาซเพ*�มข��นจุากการัทำ�มเลั�อดีส/บฉดีไปย�งปอดีทำ�เพ*�มข��น

4. การัขนส งกEาซ (gas transport) ซ��งไม เก�ยวก�บการัทำ�างานของปอดีโดียตรัง รัะหว างออกก�าลั�งกายเม7ดีเลั�อดีแดีงจุะปลัดีปลั อยออกซ*เจุนให�แก กลั�ามเน��อทำ�ออกก�าลั�งกายง ายข��น (มการั shift ของ oxygen dissociation curve ไปทำางขวา) เป1นผลัจุากการัเพ*�มข��นของอ#ณหภ/ม* ปรั*มาณกEาซคารั4บอนไดีออกไซดี4 แลัะความเป1นกรัดี (H+) ทำ�เซลัลั4กลั�ามเน��อเพ*�มข��น

รีะบบห�วิใจแลัะหลัอดุเลั!อดุ

รัะหว างการัออกก�าลั�งกาย มการัเปลั�ยนแปลังใหญ ๆ เก*ดีข��น 2 ปรัะการั ค�อปรั*มาณการัส/บฉดีเลั�อดีจุากห�วใจุใน 1 นาทำ (cardiac output) เพ*�มข��น แลัะมการัปรั�บแต งการักรัะจุายเลั�อดีไปส/ อว�ยวะต างๆ (redistribution of blood flow) เพ��อลั�าเลัยงแลัะจุ ายสารัอาหารัแลัะออกซ*เจุนไปส/ เซลัลั4กลั�ามเน��อไดี�เพยงพอแก ความต�องการั คนแต ลัะคนจุะมการัการัปรั�บต�วของรัะบบห�วใจุแลัะหลัอดีเลั�อดีไม เหม�อนก�น จุะแตกต างก�นไปข��นก�บช่น*ดี ความหน�ก ความนานของการัออกก�าลั�งกาย อาย# เพศั แลัะรัะดี�บความสมบ/รัณ4ทำางรั างกายของคนๆน��น

ปรี�มาณเลั!อดุท��ส+บฉี�ดุออกจากห�วิใจใน 1 นาท� (cardiac output; CO)

โดียปกต*ปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุ (CO) ขณะพ�ก จุะมค าปรัะมาณ 4-6

ลั*ตรั/นาทำ รัะหว างออกก�าลั�งกาย CO อาจุเพ*�มเป1น 20 ลั*ตรั/นาทำ ถึ�าเป1นน�กกฬาอาจุเพ*�มไดี�ถึ�ง 30 ลั*ตรั/นาทำ CO จุะเปลั�ยนแปลังตามอาย# เพศั รั/ปรั าง แลัะอ*รั*ยาบทำ

การัเพ*�มของ CO จุะเป1นส�ดีส วนก�บความหน�กของการัออกก�าลั�งกาย หรั�ออกน�ยหน��งค�อแปรัตามอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนขณะออกก�าลั�งกาย โดียมขดีจุ�าก�ดีอย/ ทำ�ค าส/งส#ดีค�อ maximum CO ไม สามารัถึเพ*�มไดี�มากกว าน�เน��องจุากอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุทำ�เรั7ว

17

ปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุใน 1 นาทำ = ปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุใน 1

ครั�ง x อ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุ

ข��นจุะทำ�าให�การัส/บฉดีเลั�อดีออกจุากห�วใจุแต ลัะครั��ง (SV) ลัดีลัง เน��องจุากเวนตรั*ค�ลัจุะมเวลัาขยายเพ��อรั�บเลั�อดีแดีงจุากเอเตรัยมส��นลัง (diastolic filling time ลัดีลัง)

(แผนภ/ม*ทำ� 6)

18

แผนภ&ม�ท�� 6. อ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุ (heart rate), ปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุใน 1 นาทำ (cardiac output) แลัะปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีออกจุากห�วใจุเม��อบบต�ว 1 ครั��ง (stroke volume)

จุะมการัเปลั�ยนแปลังตามรัะยะเวลัาในการัออกก�าลั�งกาย เม��อออกก�าลั�งหน�กแลัะนานข��น cardiac

output จุะไม เพ*�มข��นต อไปอก เน��องจุากอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุทำ�เรั 7วข��นจุะมผลัทำ�าให� stroke

volume ลัดีลัง

การัฟG� นต�วของ CO ภายหลั�งออกก�าลั�งกาย จุะคลั�ายก�บอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนภายหลั�งออกก�าลั�งกาย (O2 dept) ค�อมรัะยะเวลัาทำ�ห�วใจุย�งต�องทำ�างานต อเพ��อช่ดีเช่ยพลั�งงานส�ารัองทำ�หย*บย�มไปใช่�ก อนรัะหว างการัออกก�าลั�งกาย (แผนภ/ม*ทำ� 7)

แผนภ+ม�ท�� 7. การัเปลั�ยนแปลังของ cardiac output (CO) ก อน ขณะ แลัะภายหลั�งการัออกก�าลั�งกาย จุะมลั�กษณะคลั�ายก�นก�บอ�ตรัาการัใช่�ออกซ*เจุนรัะหว างการัออกก�าลั�งกาย เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกาย CO ย�งเพ*�มข��นต อไปอกรัะยะหน��งเพ��อช่ดีเช่ยพลั�งงานส�ารัองทำ�ใช่�ไปลั วงหน�ารัะหว างการัออกก�าลั�งกาย

ปรี�มาณเลั!อดุท��ส+บฉี�ดุจากห�วิใจต�อครี�"ง (stroke volume; SV)

รัะหว างออกก�าลั�งกาย SV จุะเพ*�มข��นเน��องจุากกลั�ามเน��อห�วใจุบบต�วดีข��น เป1นผลัจุากการัทำ�างานของรัะบบ sympathetic แลัะการัออกฤทำธิ*Aของฮอรั4โมน epinephrine แลัะ thyroxine

19

การัเปลั�ยนแปลัง

heart rate

cardiac output

stroke volume

0 0.5 1รัะยะเวลัาในการัออกก�าลั�งกาย (ช่��วโมง)

COลั*ตรั/นาทำ20

10

5

พ�ก

ออกก�าลั�งกาย

ฟG� นต�ว

ในทำ าน��งหรั�อทำ าย�น SV จุะมปรั*มาณน�อยกว าทำ านอนหงายเน��องจุากเลั�อดีไหลักลั�บส/ ห�วใจุไดี�น�อย พบว า SV ขณะพ�กในทำ านอนจุะมค าใกลั�เคยงก�บ maximum SV ดี�งน��นในการัออกก�าลั�งกายทำ านอนหงาย SV จุะไม เพ*�มเทำ าใดีน�ก แต ถึ�าเป1นการัออกก�าลั�งกายในทำ าย�น SV จุะเพ*�มข��นอย างรัวดีเรั7ว เพรัาะเลั�อดีดี�าไหลัเวยนกลั�บส/ ห�วใจุไดี�มากข��น (เพ*�ม venous return) จุากแรังบบนวดีของกลั�ามเน��อ (muscle pumping) แลัะจุากการัหายใจุเข�าออกลั�กๆทำ�ทำ�าให�ความดี�นในทำรัวงอกลัดีลัง (respiratory

pumping) SV อาจุเพ*�มไดี�จุนถึ�งรัะดี�บส/งส#ดี 180-190 มลั./ ครั��ง ภายหลั�งจุากออกก�าลั�งกายเพยง 5-10 นาทำ จุากน��นจุะคงทำ� แต ถึ�าออกก�าลั�งกายนานหลัายช่��วโมง SV อาจุลัดีลังไปรั�อยลัะ 10-20 เม��ออ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุเพ*�มมากข��น แต ไม ทำ�าให� CO

ลัดีลัง พบว า CO ทำ�เพ*�มข��นรัะหว างการัออกก�าลั�งกายน��นส วนใหญ เป1นผลัจุากการัเพ*�มข��นของ HR มากกว า SV

อ�ตรีาการีเต นของห�วิใจ (heart rate; HR)

HR เป1นต�วบ งช่�ถึ�งความสมบ/รัณ4ของรัะบบห�วใจุแลัะหลัอดีเลั�อดี บ งบอกถึ�งความหน�กในการัออกก�าลั�งกาย แลัะผลัลั�พธิ4ของการัฝึ;กฝึนรั างกาย ขณะพ�ก HR ของคนทำ��วไปจุะมค าปรัะมาณ 75 ครั��ง/นาทำ ห�วใจุของน�กกฬาจุะเต�นช่�ากว าคนปกต* HR จุะอย/ ทำ� 53 ครั��ง/นาทำ โดียปกต* HR จุะข��นก�บเพศัแลัะอาย# เรัาสามารัถึปรัะมาณค าอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุส/งส#ดี (maximum HR) ไดี�จุากอาย# เพศัหญ*งจุะมอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุส/งกว าเพศัช่ายเลั7กน�อย

นอกจุากน� HR ย�งข��นอย/ ก�บช่น*ดีของการัออกก�าลั�งกายดี�วย ถึ�าออกก�าลั�งกายหน�กข��นเรั��อยๆ HR จุะเพ*�มเป1นส�ดีส วนก�บความหน�กของการัออกก�าลั�งกาย แลัะจุะเพ*�มข��นเรั��อยๆจุนไดี� CO ทำ�ต�องการั ถึ�าออกก�าลั�งกายดี�วยความหน�กเทำ าๆก�นตลัอดี HR จุะเพ*�มข��นเฉพาะรัะยะแรักเทำ าน��น จุากน��นจุะค อยๆลัดีลังส/ รัะดี�บคงทำ� เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกาย HR จุะลัดีลังอย างช่�าๆ แลัะอาจุลัดีต��ากว า HR ขณะพ�กไดี� พบว าอ�ตรัาเรั7วในการัฟG� นต�วของ HR จุะเป1นส�ดีส วนก�บความหน�กในการัออกก�าลั�งกาย

ควิามดุ�นโลัห�ต (blood pressure; BP)

BP เป1นผลัลั�พธิ4รัะหว าง CO ก�บแรังต�านทำานของหลัอดีเลั�อดีส วนปลัายทำ��งหมดี (total peripheral resistance; TPR) รัะหว างออกก�าลั�งกาย BP ความดี�นทำ�เพ*�มข��นส วนใหญ เป1นค าความดี�น systolic แต ม�กจุะไม เพ*�มมากกว า 180 มม.ปรัอทำ ส วน

20

อ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุส/งส#ดี (Maximum HR) = 220 – อาย# (ปH)

ความดี�น diastolic ม�กจุะไม ค อยเปลั�ยนแปลังแลัะอาจุลัดีลังไดี�เลั7กน�อยขณะออกก�าลั�งกายเบาๆ การัเปลั�ยนแปลังของ BP จุะข��นอย/ ก�บช่น*ดีองการัออกก�าลั�งกายดี�วย (แผนภ/ม*ทำ� 8)

(1) ในการัออกก�าลั�งกายช่น*ดี aerobic CO จุะเพ*�มข��น ทำ�าให�ความดี�น systolic เพ*�มข��น แต หลัอดีเลั�อดีภายในกลั�ามเน��อทำ�ออกก�าลั�งจุะขยายต�วทำ�าให� TPR ลัดีลัง ทำ�าให�ความดี�น diastolic จุะเปลั�ยนแปลังน�อยมากหรั�อไม เปลั�ยนแปลังเลัย

(2) ในการัออกก�าลั�งกายช่น*ดี anaerobic ขณะออกแรังจุะทำ�าให�เก*ดีแรังเบ ง (valsalva’s maneuver) ความดี�นในช่ องทำรัวงอกส/งข��นจุาก 80 มม.ปรัอทำ เป1น 200 มม.ปรัอทำ ความดี�น systolic จุะส/งข��นอย างมากเพ��อเอาช่นะแรังต�านภายนอก แลัะขณะทำ�มการัหดีเกรั7งของกลั�ามเน��อนานๆจุะทำ�าให�มแรังกดีต อหลัอดีเลั�อดี ทำ�าให�ค า TPR ส/งข��น ทำ�าให�ความดี�น diastolic เพ*�มข��น การัออกก�าลั�งกายช่น*ดีน�จุ�งมแนวโน�มทำ�จุะเป1นอ�นตรัายต อผ/�ป6วยทำ�มโรัคห�วใจุหรั�อหลัอดีเลั�อดีอย/ เดี*ม

21

แผนภ+ม�ท�� 8. เปรัยบเทำยบการัเปลั�ยนแปลังของค าความดี�น systolic (SBP), diastolic

(DBP) แลัะอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุ (HR) รัะหว างการัออกก�าลั�งกายช่น*ดี anaerobic แลัะ aerobic ในการัออกก�าลั�งกายช่น*ดี anaerobic (รั/ปซ�าย) ทำ��งค าความดี�น systolic แลัะ diastolic จุะส/งข��นมาก การัออกก�าลั�งกายช่น*ดีน�จุ�งมแนวโน�มทำ�จุะเป1อ�นตรัายต อคนเป1นโรัคห�วใจุแลัะหลัอดีเลั�อดี ในการัออกก�าลั�งกายช่น*ดี aerobic เฉพาะความดี�น systolic ทำ�เพ*�มข��น ส วนความดี�น diastolic ไม มการัเปลั�ยนแปลังมากน�กเน��องจุากแรังต�านทำานของหลัอดีเลั�อดีภายในกลั�ามเน��อ (total peripheral resistance, TPR) ลัดีลัง

การีปรี�บแต�งกรีะจายของเลั!อดุไปส+�อวิ�ยวิะต�างๆ (redistribution of blood flow)

รัะหว างออกก�าลั�งกาย รั างกายจุะมการัโยกย�ายเลั�อดีจุากอว�ยวะทำ�ไม ต�องทำ�างานไปย�งอว�ยวะทำ�ทำ�างานมาก โดียรัะบบ sympathetic จุะทำ�าให�หลัอดีเลั�อดีในอว�ยวะทำ�ทำ�างานน�อยหดีต�ว เช่ นในรัะบบทำางเดี*นอาหารัแลัะไต ทำ�าให�มเลั�อดีไหลัเวยนไปย�งอว�ยวะทำ�ต�องทำ�างานหน�กเพ*�มข��น เช่ นทำ�กลั�ามเน��อ ห�วใจุแลัะปอดี หลัอดีเลั�อดีภายในอว�ยวะเหลั าน�จุะขยายต�วรั�บเลั�อดีไดี�มากข��นเน��องจุากผลัของ metabolites แลัะ paracrine ทำ�หลั��งออกมาในบรั*เวณน��นหลัายช่น*ดี เช่ น nitric oxide, histamine, แลัะ prostacyclin

รั วมก�บการัหดีต�วของกลั�ามเน��ออย างเป1นจุ�งหวะ รัะหว างออกก�าลั�งกายอ�ตรัาการัเลั�อดีไหลัเวยนไปย�งกลั�ามเน��อจุะเพ*�มข��น 8-10 เทำ า แต ถึ�าเป1นการัออกก�าลั�งกายแบบ anaerobic ทำ�ต�องเกรั7งกลั�ามเน��อ การัไหลัเวยนเลั�อดีจุะจุ�าก�ดีลังรั�อยลัะ 20 แลัะถึ�าให�เกรั7งกลั�ามเน��อเต7มทำ�อาจุอ#ดีก��นการัไหลัเวยนเลั�อดีภายในกลั�ามเน��อไดี�อย างสมบ/รัณ4

การัไหลัเวยนของเลั�อดีไปย�งผ*วหน�ง เม��อเรั*�มออกก�าลั�งกาย อ�ตรัาการัไหลัเวยนของเลั�อดีทำ�ผ*วหน�งจุะลัดีลังเลั7กน�อย แต จุากน��นจุะเพ*�มข��นเพ��อรัะบายความรั�อนออกจุากรั างกายโดียเฉพาะรัะหว างทำ�ออกก�าลั�งกายแบบ aerobic ทำ��งน�เป1นผลัจุากการัทำ�างานของ hypothalamus ซ��งเป1นศั/นย4ควบค#มอ#ณหภ/ม*รั างกาย ถึ�าออกก�าลั�งกายทำ ามกลัางอากาศัทำ�รั�อน hypothalamus จุะส งกรัะแสปรัะสาทำมาย�งหลัอดีเลั�อดีบรั*เวณ

22

ความดี�นโลัห*ต

(มม.ปรัอทำ)

SBP

SBP

200

150

100

200

150

100

HR

DBP

DBP

HR

0 1 2 นาทำ

0 1 2 นาทำanaerobic

ก�าม�อเกรั7งเต7มทำ� 50%

aerobicออกแรัง

50%

100%

ผ*วหน�ง ทำ�าให�กลั�ามเน��อทำ�ผน�งหลัอดีเลั�อดีคลัายต�ว อ�ตรัาการัไหลัเวยนเลั�อดีไปย�งผ*วหน�งจุ�งเพ*�มข��น แต ถึ�าออกก�าลั�งกายหน�กแลัะยาวนานข��นอาจุต�องโยกย�ายเลั�อดีจุากผ*วหน�งไปย�งกลั�ามเน��อเพ*�มข��นเป1นเหต#ให�อ�ตรัาการัไหลัเเวยนเลั�อดีทำ�ผ*วหน�งลัดีลังไดี�

รัะหว างออกก�าลั�งกายอ�ตรัาการัไหลัเวยนเลั�อดีไปย�งสมองจุะไม ค อยมการัเปลั�ยนแปลังมากน�กเน��องจุากมรัะบบการัควบค#มอ�ตโนม�ต* (autoregulation) คอยป?องก�นอย/

23

การีเปลั��ยนแปลังของฮอรี.โมนแลัะต�อมไรี ท�อ

ย�งไม ทำรัาบว าการัเปลั�ยนแปลังของฮอรั4โมนแลัะต อมไรั�ทำ อมบทำบาทำจุ�าเพาะอย างไรัต อการัออกก�าลั�งกาย แต ช่ วยสน�บสน#นให�มการัปรั�บแต งการัใช่�เช่��อเพลั*งตามทำ�รั างกายต�องการั มผลัต อรัะบบไหลัเวยนโลัห*ต ช่ วยให�รั างกายสามารัถึสวนน��าแลัะเกลั�อแรั ให�อย/ ในสภาพดี#ลั แลัะเพ*�มขนาดีของกลั�ามเน��อ (muscle hypertrophy) ในรัายทำ�ออกก�าลั�งกายหน�ก

การักรัะต#�นรัะบบปรัะสาทำ sympathetic จุะทำ�าให�มการัหลั��งฮอรั4โมน epinephrine, norepinephrine, ACTH, cortisol, แลัะ growth hormone

เพ*�มข��น ทำ��งหมดีจุะช่ วยให�มการัเคลั��อนย�ายเช่��อเพลั*งออกจุากแหลั งสะสมโดียเฉพาะไกลัโคเจุนแลัะกรัดีไขม�น แลัะเรั งการัสรั�างกลั/โคสเพ��อจุ ายให�ก�บกลั�ามเน��อรัะหว างออกก�าลั�งกาย

โดียปกต*ฮอรั4โมน insulin จุะช่ วยน�ากลั/โคสเข�าเซลัลั4ไปใช่�ส�นดีาปเป1นพลั�งงาน ผลัของการักรัะต#�นรัะบบ sympathetic ทำ�ต�บอ อนจุะทำ�าให�รัะดี�บ insulin ลัดีลัง แลัะเพ*�มรัะดี�บ glucagon ซ��ง glucagon จุะช่ วยเสรั*มฤทำธิ*Aก�บ epinephrine แลัะ cortisol ทำ�าให�มการัเคลั��อนย�ายเช่��อเพลั*งออกจุากแหลั งสะสมมากข��น อย างไรัก7ตามรัะดี�บ insulin ทำ�ลัดีลังจุะไม มผลัต อการัใช่�กลั/โคสของเซลัลั4กลั�ามเน��อแต อย างใดี เน��องจุากมกรัะบวนการัช่ดีเช่ยทำ�ทำ�าให�เซลัลั4กลั�ามเน��อสามารัถึน�ากลั/โคสเข�าไปใช่�ในเซลัลั4ไดี�ง ายข��น เช่ น ปรั*มาณเลั�อดีหลั อเลั�ยงกลั�ามเน��อทำ�เพ*�มข��นทำ�นทำทำ�มการัออกก�าลั�งกาย (acute exercise) ค าความแตกต างรัะหว างรัะดี�บกลั/โคสในหลัอดีเลั�อดีแดีงแลัะหลัอดีเลั�อดีดี�าทำ�แตกต างก�นมาก แลัะจุ�านวน insulin receptor ทำ�เพ*�มข��นรัะหว างการัออกก�าลั�งกาย ทำ��งหมดีจุะช่ วยให�เซลัลั4กลั�ามเน��อสามารัถึน�ากลั/โคสเข�าเซลัลั4ไดี�ดีข��นแม�รัะดี�บ insulin ในเลั�อดีจุะลัดีลังก7ตาม

ในการัออกก�าลั�งกายอย างหน�กแลัะต อเน��องเป1นรัะยะเวลัานานเก*น 1 ช่��วโมง กลั�ามเน��อจุะมขนาดีใหญ ข��น (hypertrophy) แลัะมความแข7งแรังเพ*�มข��นจุาก anabolic effect ของ growth hormone แลัะฮอรั4โมนเพศั

รัะดี�บฮอรั4โมน T4 อ*สรัะ ทำ�ส/งข��นรัะหว างการัออกก�าลั�งกายมส วนในการัเคลั��อนย�ายเช่��อเพลั*งจุากแหลั งสะสมอย/ บ�าง แลัะมผลัต อกลั�ามเน��อห�วใจุ ทำ�าให�สามารัถึออกก�าลั�งกายหน�กแลัะนานไดี�

เพ��อรั�กษาสภาพดี#ลัของสารัน��าแลัะเกลั�อแรั รัะหว างออกก�าลั�งกายทำ ามกลัางอากาศัรั�อน รั างกายจุะหลั��ง anti-diuretic hormone (ADH) จุากต อมใต�สมอง แลัะหลั��ง aldosterone จุากต อมหมวกไต เพ��อทำ�าหน�าทำ�สงวนน��าแลัะเกลั�อโซเดียม

24

การีควิบค&มอ&ณหภ+ม�รี�างกาย

พลั�งงานจุากกรัะบวนการัเมตาบอลั*ซ�มทำ�เก*ดีข��นรัะหว างการัออกก�าลั�งกายจุะถึ/กเปลั�ยนเป1นพลั�งงานความรั�อน จุากปฏิ*ก*รั*ยาเคมทำ�เก*ดีข��นภายในเซลัลั4 แลัะการัหดีต�วของกลั�ามเน��อ พบว าการัออกก�าลั�งกายจุะทำ�าให�อ#ณหภ/ม*รั างกายส/งข��นไดี�ถึ�ง 39-40oC โดียข��นอย/ ก�บก�บอ�ตรัาการัใช่�พลั�งงานหรั�อรัะดี�บงานทำ�ทำ�า

ปรัะโยช่น4ของอ#ณหภ/ม*รั างกายทำ�เพ*�มส/งข��น1. เพ*�มการัรัะบายความรั�อนออกจุากรั ายกายโดียการัแผ รั�งส แลัะการัพา โดียไม ต�อง

อาศั�ยเหง��อ2. เพ*�มความเรั7วของปฏิ*ก*รั*ยาเคม3. เพ*�มปรัะส*ทำธิ*ภาพในการัปลัดีปลั อยออกซ*เจุนจุากเม7ดีเลั�อดีแดีงไปส/ เน��อเย��อไดี�ดีข��น

อย างไรัก7ตาม ความรั�อนไม ไดี�เป1นปรัะโยช่น4ต อน�กกฬาเสมอไป อาจุก อให�เก*ดีโทำษไดี�โดียเฉพาะถึ�าอ#ณหภ/ม*รั างกายส/งข��นมากโดียไม สามารัถึรัะบายความรั�อนไดี�ทำ�น น�กกฬาทำ�จุะออกก�าลั�งกายทำ ามกลัางอากาศัรั�อนไดี�ทำนจุะต�องมการัปรั�บต�วเพ��อให�เก*ดีความเคยช่*น แลัะต�องมการัพ�ฒนามากลัไกในการัหลั��งเหง��อเป1นอย างดี

25

ผลัของการีอบอ& �นรี�างกาย (warm up)

ผลัของการัอบอ# นรั างกายต อสมรัรัถึนะในการัออกก�าลั�งกายเป1นอย างไรัน��นไม ทำรัาบ แต พบว าการัอบอ# นรั างกายก อนเลั นกฬาหรั�อออก�าลั�งกายก อให�เก*ดีปรัะโยช่น4ต อรั างกายหลัายอย าง ดี�งน�1. เพ*�มปรั*มาณเลั�อดีไหลัเวยนไปย�งกลั�ามเน��อ2. ผ อนคลัายความต�งของกลั�ามเน��อ เป1นการัเตรัยมพรั�อมกลั�ามเน��อเพ��อลัดีการับาดีเจุ7บ

ทำ�อาจุเก*ดีข��นรัะหว างออกก�าลั�งกาย3. เพ*�มปรัะส*ทำธิ*ภาพในการัปลัดีปลั อยออกซ*เจุนจุากเม7ดีเลั�อดีแดีงให�ก�บเน��อเย��อทำ�

ต�องการัใช่�พลั�งงาน 4. เพ*�มการัก�าซาบ (diffusion) ของออกซ*เจุนแลัะคารั4บอนไดีออกไซดี4ผ านผน�งหลัอดี

เลั�อดี5. ทำ�าให�กลั�ามเน��อเรัยบทำ�ผน�งหลัอดีเลั�อดีคลัายต�ว ลัดีความหน�ดีของเลั�อดี ลัดีแรัง

ต�านทำานของหลัอดีเลั�อดี ทำ�าให�เลั�อดีไหลัเวยนไปย�งกลั�ามเน��อไดี�มากข��น

ผลัของการีฝึ9ก (training effects)

การัออกก�าลั�งกายเพยงช่��วครั��งช่��วครัาวจุะทำ�าให�เก*ดีการัเปลั�ยนแปลังการัทำ�างานของรัะบบต างๆทำ�เก�ยวข�องในรัะยะส��น การัเปลั�ยนแปลังทำ�เก*ดีข��นจุะไม ถึาวรัแลัะจุะกลั�บค�นส/ สภาพปกต*เม��อหย#ดีออกก�าลั�งกาย แต ถึ�าออกก�าลั�งกายอย างสม��าเสมอ แลัะต อเน��องเพยงพอ จุะทำ�าให�รัะบบการัทำ�างานต างๆของรั างกายมการัปรั�บต�วในรัะยะยาว เรัยกว าเก*ดีผลัของการัฝึ;ก (training effects) ผลัของการัฝึ;กจุะเพ*�มปรัะส*ทำธิ*ภาพในการัออกก�าลั�งกาย โดียเพ*�มสมรัรัถึนะส�ารัอง (reserve capacity) แลัะลัดีความส/ญเปลั าต างๆ

ผลัของการัฝึ;กจุะแตกต างก�นไปในแต ลัะคน ทำ��งน�ข��นอย/ ก�บข�อจุ�าก�ดีทำางพ�นธิ#กรัรัม เพศั อาย# ช่น*ดีของโปรัแกรัมการัฝึ;ก (เช่ น ฝึ;กความแข7งแรัง หรั�อฝึ;กความทำนทำาน)

ความหน�กเบา แลัะความถึ�ของการัฝึ;ก การัฝึ;กรั างกายโดียให�เกรั7งกลั�ามเน��อต�านแรังในรัะยะเวลัาส��นๆไม เก*น 1-2 นาทำ

(anaerobic training) จุะทำ�าให�ไยกลั�ามเน��อช่น*ดีทำ�หดีต�วเรั7ว (type II) มขนาดีใหญ ข��น เพ*�มการัทำ�างานของเอนไซม4ในกรัะบวนเมตาบอลั*ซ�มแบบไม ใช่�ออกซ*เจุน (anaerobic metabolism) แลัะมผลัทำ�าให�กลั�ามเน��อห�วใจุห�องซ�ายลั างหนาต�วข��นดี�วย

การัฝึ;กความทำนทำาน (endurance หรั�อ aerobic training) ทำ�าไดี�โดียให�ออกก�าลั�งกายหน�กปานกลัางถึ�งหน�กมาก (โดียดี/จุากอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุ ให�เพ*�มข��นเทำ าก�บรั�อยลัะ 60-90 ของอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุส/งส#ดี) ออกก�าลั�งกายต อเน��องนาน

26

20 นาทำ 3-5 ว�นต อส�ปดีาห4 ผลัของการัฝึ;กช่น*ดีน�จุะช่ วยเพ*�มสมรัรัถึนะในการัใช่�ออกซ*เจุนส/งส#ดี (VO2 max), เพ*�มปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุใน 1 นาทำ (CO) แลัะ เพ*�มปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีจุากห�วใจุต อการับบต�ว 1 ครั��ง (SV ) แลัะมผลัทำ�าให�อ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุขณะพ�กลัดีลัง นอกจุากน�ย�งช่ วยเพ*�มปรั*มาณของเอนไซม4ทำ�จุ�าเป1นต�องใช่�ในกรัะบวนการั oxydation เพ*�มการัสะสมไกลัโคเจุนแลัะ myoglobin ในกลั�ามเน��อ เพ*�มจุ�านวน mitochondria ในเซลัลั4กลั�ามเน��อ แลัะเพ*�มปรั*มาณหลัอดีเลั�อดีฝึอยในม�นกลั�ามเน��อไดี� นอกจุากน�ย�งอาจุทำ�าให� anaerobic threshold ของน�กกฬาทำ�มการัฝึ;กช่น*ดีน�เพ*�มข��นดี�วย อย างไรัก7ตาม การัเปลั�ยนแปลังเหลั าน�ไม ใช่ การัเปลั�ยนแปลังทำ�ถึาวรัถึ�าปรัาศัจุากการัฝึ;กฝึนอย างสม��าเสมอ สมรัรัถึนะต างๆจุะลัดีลังถึ�าหย#ดีฝึ;กเพยง 2

ส�ปดีาห4 แต จุะสามารัถึกลั�บค�นมาไดี�ถึ�าเรั*�มทำ�าการัฝึ;กใหม ดี�วยเหต#น�น�กกฬาควรัจุะเรั*�มเข�าโปรัแกรัมการัฝึ;กซ�อมรั างกายเพ��อค�นสภาพ (reconditioning program) เป1นเวลัาหลัายเดี�อนก อนเรั*�มฤดี/การัแข งข�น

27

สรั#ปผลัของการัฝึ;กทำ�ส�าค�ญ1. ลัดีอ�ตรัาการัเต�นของห�วใจุขณะพ�ก (resting heart rate) แลัะ ลัดีอ�ตรัาการัเต�น

ของห�วใจุขณะออกก�าลั�งปานกลัาง ทำ��งน�เป1นผลัจุากการัเพ*�มการัทำ�างานของ parasympathetic system ทำ�ห�วใจุ ทำ�าให�สมรัรัถึนะส�ารัองของห�วใจุเพ*�มข��น (สมรัรัถึนะส�ารัอง = max HR – resting HR)

2. เพ*�มปรั*มาณเลั�อดีทำ�ส/บฉดีออกจุากห�วใจุแต ลัะครั��ง (stroke volume) เน��องจุากกลั�ามเน��อห�วใจุบบต�วแรังข��นแลัะเลั�อดีไหลัเวยนกลั�บเข�าส/ ห�วใจุ (venous return)

เพ*�มข��น 3. เพ*�มปรัะส*ทำธิ*ภาพในการัหายใจุ ส�ดีส วนของอ�ตรัาการัรัะบายอากาศัต ออ�ตรัาการัใช่�

ออกซ*เจุนลัดีลัง หมายความว ามการัใช่�ออกซ*เจุนเพ*�มข��นจุากลัมหายใจุเข�าออกแต ลัะครั��ง มการัส/ญเปลั าน�อย

4. เพ*�มสมรัรัถึนะในการัใช่�ออกซ*เจุนส/งส#ดี (maximum O2 consumption) โดียดี/จุากค าการัส/บฉดีเลั�อดีออกจุากห�วใจุแต ลัะครั��ง (stroke volume) แลัะผลัต างค าความดี�นออกซ*เจุนในหลัอดีเลั�อดีแดีงแลัะหลัอดีเลั�อดีดี�า ( a-vO2 difference) ทำ�เพ*�มข��น

5. ม anaerobic threshold ส/งข��น ลัดีการัใช่�พลั�งงานโดียกรัะบวนการั anaerobic

metabolism รั างกายใช่�พลั�งงานจุากกรัะบวนการั aerobic ไดี�นานข��นโดียใช่�ไขม�นเป1นเช่��อเพลั*งไดี�มากข��น มการัค��งของกรัดีแลักต*กน�อย ทำ�าให�กลั�ามเน��อไม ค อยเก*ดีการัอ อนลั�าขณะออกกก�าลั�งกาย

6. เพ*�มสมรัรัถึนะในการัใช่�หน�ออกซ*เจุน (O2 dept) ในรัะยะฟG� นต�ว แลัะเพ*�มสมรัรัถึนะในการัปรั�บสภาพดี#ลักรัดีดี าง (buffer capacity) เพรัาะกลั�ามเน��อมการัส�ารัองดี างมากข��นเพ��อปรั�บดี#ลัก�บกรัดีแลักต*ก

7. ฟG� นต�วส/งภาวะปกต*ไดี�เรั7วข��น เพรัาะมการัเปลั�ยนแปลังจุากภาวะปกต*น�อยลัง

สรี&ป

สรัรัว*ทำยาของการัออกก�าลั�งการัค�อการัเปลั�ยนแปลังทำ�เก*ดีข��นในรัะบบต างๆเพ��อตอบสนองต อความเครัยดีทำางกายภาพ การัเปลั�ยนแปลังทำ�เก*ดีข��นส วนใหญ จุะเก�ยวข�องก�บการัปรั�บต�วของรัะบบเมตาบอลั*ซ�มในรัะดี�บเซลัลั4 รัะบบหายใจุ แลัะรัะบบไหลัเวยนโลัห*ต รัะบบเหลั าน�ต�องทำ�างานอย างสอดีคลั�องก�นโดียอาศั�ยการัปรัะสานงานจุากรัะบบปรัะสาทำ ฮอรั4โมนแลัะต อมไรั�ทำ อเพ��อตอบสนองต อความต�องการัของกลั�ามเน��อให�สามารัถึหดีต�วต อไป ในขณะทำ�รัะบบหรั�ออว�ยวะบางอย างถึ/กลัดีบทำบาทำลังเพ��อปรัะหย�ดีการัใช่�สารัอาหารั

28

แลัะพลั�งงาน การัเปลั�ยนแปลังดี�งกลั าวจุะเก*ดีข��นเพยงช่��วขณะรัะหว างออกก�าลั�งกาย ยกเว�นรัายทำ�ออกก�าลั�งกายอย างสม��าเสมออาจุทำ�าให�รัะบบต างๆเก*ดีการัเปลั�ยนแปลังในรัะยะยาวไดี�

29