Category: สรีระวิทยาการวิ่ง

วิ่งตามหาโซนหัวใจ…วิ่งอย่างไร

การออกกำลังด้วยการวิ่ง มีปัจจัยหลักที่เกี่ยวข้องอยู่ 3 ตัว คือ 1. ความถี่ของการออกไปวิ่งต่อช่วงเวลาหนึ่ง เช่น จำนวนครั้งที่วิ่งต่อสัปดาห์ 2. ระยะเวลาวิ่งต่อครั้ง มักวัดกันเป็นนาที 3. ความหนักของการวิ่ง ซึ่งตรงจุดนี้แหละ ที่ชีพจรจะเข้ามามีบทบาทกับการวิ่ง เพราะชีพจรเป็นตัวบอกที่ดีที่สุดว่า ตอนนั้นเพื่อนๆใช้งานร่างกายหนักขนาดไหน ซึ่งส่วนใหญ่เราก็จะดูกันที่ ความเร็ว นั่นเอง (ความหนักอาจไม่ต้องเร็วก็ได้ เช่น วิ่งขึ้นเนิน เราจะวิ่งช้า แต่ก็เป็นการออกกำลังที่หนักเหมือนกัน) ตารางการฝึกซ้อมที่ดีจะต้องผสมผสานความหนักที่แตกต่างกันไป เพื่อให้เพื่อนๆมีเวลาในการฟื้นตัวอย่างเพียงพอ และได้ประโยชน์สูงสุดจากการฝึกซ้อม บางครั้งก็ซ้อมนาน บางครั้งก็สั้นๆ บางครั้งก็หนัก บางครั้งก็เบา สลับกันไป ความหลากหลายในตารางการฝึกซ้อมนี่แหละ ทำให้ตารางนั้นเป็นตารางที่ดีค่ะ โซนชีพจรคืออะไร พวกเราทุกคนมีชีพจรขณะพัก และชีพจรสูงสุดกันทั้งนั้น และช่วงความแตกต่างระหว่าง 2 ค่านี้แหละคือโซนชีพจรที่แตกต่างกันไป ซึ่งเกี่ยวข้องกับความหนักของการฝึก และประโยชน์ที่ได้รับจากการฝึกซ้อมค่ะ…

การคำนวณชีพจรเป้าหมายการวิ่ง

เพื่อนๆหลายๆคนที่ไม่มีอุปกรณ์วัดชีพจรขณะออกกำลังกายคงอยากจะทราบว่า เราจะต้องวิ่งที่ความหนักเท่าไรจึงจะได้ผล หรือว่ามีอุปกรณ์จับชีพจรแล้ว ชีพจรที่ได้ขณะออกกำลังนั้นตกอยู่ในโซนไหน ถือว่าเป็นความหนักมากน้อยอย่างไร วันนี้จะขอมานำเสนอวิธีการคำนวณชีพจรเป้าหมายการวิ่งให้เพื่อนๆสามารถคำนวณเองได้ง่ายๆนะคะ ส่วนเรื่องโซนการวิ่ง ขอยกยอดไปที่หัวข้อต่อไปนะคะ โดยหลักการแล้ว หัวใจเราจะเต้นเร็วขึ้นเมื่อออกกำลังกาย ยิ่งออกกำลังหนักมากขึ้น หัวใจก็จะยิ่งเต้นเร็วขึ้นตามไปด้วย จนถึงจุดที่หนักที่สุดก็จะทำให้เราออกกำลังหนักมากไปกว่านั้นไม่ได้แล้ว เรียกชีพจรที่จุดนั้นว่า ชีพจรสูงสุด หรือ Maximun heart rate ถ้ายังฝืนต่อมันก็จะทำให้ร่างกายต้องผ่อนแรงลงมาเอง ส่วนใครจะไปได้ไกลขนาดไหน ยังมีอีกสองปัจจัยที่เกี่ยวข้อง คือ อายุ และกรรมพันธุ์ค่ะ ยิ่งอายุมากขึ้น ชีพจรสูงสุดก็จะต่ำลงไปด้วย แต่ถ้าเป็นนักวิ่งที่ฝึกมาอย่างดีแล้ว ก็จะลดลงไม่มากค่ะ ส่วนกรรมพันธุ์คงต้องแล้วแต่คน บางคนได้หัวใจเต้นอย่างเร็วมาจากพ่อแม่ บางคนได้หัวใจแบบเต้นช้าๆสม่ำเสมอมาแทน ชีพจรสูงสุดจึงเป็นสิ่งที่ฝึกได้ยาก และเราสามารถคำนวณประมาณชีพจรสูงสุดคร่าวๆได้จากอายุค่ะ โดยธรรมชาติแล้ว เราสามารถออกกำลังที่ความหนักชีพจรสูงสุดได้แค่ 1-2 นาทีเท่านั้น หลังจากนั้นร่างกายเราจะปรับตัวผ่อนเองค่ะ นักวิ่งที่ฟิตหน่อยอาจสามารถทำได้นานกว่านี้ แต่อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ฝึกซ้อมที่ความหนักระดับสูงสุดเป็นเวลานาน เพราะมีความเสี่ยงต่อภาวะหัวใจล้มเหลวได้ แม้จะไม่ได้มีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคหัวใจก็ตามค่ะ…

ค่าการวิ่งประหยัดพลังงาน (Running economy)

ค่าการวิ่งประหยัดพลังงาน (Running Economy) เป็นตัววัดว่าเพื่อนๆใช้ออกซิเจนในการวิ่งที่ความเร็วคงที่หนึ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไร สิ่งนี้กลายมาเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดใน “การวิ่งที่ความเร็วเกือบสูงสุด” โดยทั่วไปแล้ว นักวิ่งแต่ละคนจะใช้ออกซิเจนด้วยปริมาตรที่ไม่เท่ากันที่ความเร็วเกือบสูงสุด และนี่คือเหตุผลที่ทำไมนักวิ่งที่มีปริมาตรการใช้ออกซิเจนสูงสุดต่อนาทีเท่ากันแต่กลับวิ่งเข้าเส้นชัยได้ไม่พร้อมกัน วิธีการใช้ออกซิเจนที่แตกต่างกันออกไปในนักวิ่งแต่ละคน ก็คือ “ค่าการวิ่งประหยัดพลังงาน (Running Economy)” นั่นเอง ความจำกัดความของ “ค่าการวิ่งประหยัดพลังงาน (Running Economy)” คือ “ปริมาตรออกซิเจนที่กล้ามเนื้อใช้ในการวิ่งที่ความเร็วเกือบสูงสุด” ความเร็วเกือบสูงสุดคือการวิ่งที่ความพยายามต่ำกว่า 100% ของอัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุด การแข่งขันทั้งหมดตั้งแต่ระยะ 5 กิโลเมตรและไกลกว่านั้น (และการฝึกซ้อมเกือบทั้งหมด) คือการวิ่งที่ความเร็วเกือบสูงสุด เพื่อนๆมีปัจจัยที่ต้องคำนึงเกี่ยวกับอัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุดและการวิ่งแบบประหยัดพลังงาน 3 ข้อ คือ อัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2max)คือ ปริมาณออกซิเจนสูงสุดที่ร่างกายสามารถใช้ได้ใน 1 นาทีต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม อาการล้าจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆเมื่อเข้าใกล้อัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุด ในการวิ่งที่ความเร็วหนึ่งยิ่งเพื่อนๆใช้ออกซิเจนน้อยเท่าไร เพื่อนๆจะมีความรู้สึกล้าน้อยลงเท่านั้น และเพื่อนๆจะยิ่งได้ประโยชน์มากขึ้นกว่าบางคนที่มีอัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุดมากกว่า แต่มีการประหยัดพลังงานที่ต่ำกว่า ยกตัวอย่างเช่น นักวิ่งคนหนึ่งวิ่งที่ความเร็ว 7, 6 และ 5 นาทีต่อกิโลเมตร ในแต่ละนาทีที่วิ่งไปจะมีการใช้ออกซิเจนไม่เท่ากัน ยิ่งวิ่งเร็วจะยิ่งใช้ออกซิเจนมากขึ้น เพื่อรักษาแต่ละความเร็วเอาไว้ หาก “ค่าปริมาตรการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2max)” คือการใช้ออกซิเจนที่การวิ่งเร็วสูงสุดแล้ว เปรียบเทียบว่าเป็นความเร็ว 5 นาทีต่อกิโลเมตร “ค่าการวิ่งประหยัดพลังงาน (Running…

ภาวะระบบประสาทล้า

เพื่อนๆจะไม่สามารถเรียนรู้ทักษะใหม่ๆได้ถ้าระบบประสาทหยุดทำงาน เพราะระบบประสาทส่วนกลางจะสูญเสียความสามารถในการนำส่งคำสั่งจากสมองไปสู่ร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทำนองเดียวกัน ระบบประสาทส่วนปลายก็จะสูญเสียความสามารถในการรายงานผลการทำงานจากคำสั่งเหล่านั้นกลับไปสู่สมองได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน รวมถึงการนำส่งข้อมูลการรับความรู้สึกที่สำคัญสู่สมองด้วย การเรียนรู้ทักษะใหม่จะกลายเป็นเรื่องที่เกือบจะเป็นไปไม่ได้เลย เพราะว่าระบบประสาทของเพื่อนๆไม่สามารถคำนวณอย่างง่ายๆได้เลยว่าจะต้องเคลื่อนไหวเพื่อทำทักษะใหม่นั้นอย่างไร หนทางเดียวที่เป็นไปได้ในการจัดการกับภาวะระบบประสาทล้า นั่นก็คือ หลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดภาวะนั้น อาการของภาวะระบบประสาทล้า เป้าหมายของเพื่อนๆควรเป็นการระบุสัญญาณของอาการล้าของระบบประสาทและชะลอความหนักของการออกกำลังกายเมื่อเริ่มมีอาการเหล่านี้ มีปัญหาเรื่องการนอนหลับ มีปัญหาเรื่องการตั้งสมาธิ รู้สึกว่าร่างกายเคลื่อนไหวงุ่มง่าม มือสั่น ความแข็งแรงของแรงบีบมือคือตัววัดที่ดีของอาการล้าของระบบประสาท เพื่อนๆสามารถวัดแรงบีบมือได้ด้วยเครื่องวัดแรงบีบมือ (Dynamometer)  ถ้าแรงบีบมือลดลงแสดงว่าอาการระบบประสาทล้านั้นเพิ่มขึ้นค่ะ ความสูงของการกระโดดแนวดิ่งเป็นอีกตัวบ่งชี้หนึ่งที่ดีเช่นกัน สาเหตุของภาวะระบบประสาทล้า การออกกำลังที่ความหนักมากๆและเป็นระยะเวลาสั้นเป็นต้นเหตุของอาการล้าของระบบประสาท ยิ่งเพื่อนๆต้องใช้ความพยายามมากจนเข้าใกล้ 100% เท่าไร ก็ยิ่งเป็นการทำให้ระบบประสาทเครียดมากขึ้นเท่านั้น ยกตัวอย่างเช่น ระบบประสาทของเพื่อนๆจะยิ่งหมดแรงระหว่างชุดของการยกน้ำหนักแบบหนักจำนวนทำซ้ำ 5 ครั้ง หรือน้อยกว่านั้น เมื่อจำนวนทำซ้ำยิ่งเข้าใกล้แรงพยายามสูงสุด ก็ยิ่งส่งผลเครียดต่อระบบประสาทมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น เพื่อนๆอาจเปลี่ยนเป็นยกน้ำหนักจำนวนครั้งมากขึ้นสัก 6 ถึง 12 ครั้งด้วยน้ำหนักที่น้อยลงแทน หลักการเดียวกันนี้ สามารถใช้ได้กับการฝึกซ้อมวิ่งค่ะ การฝึกซ้อมเพื่ออาการระบบประสาทล้า เพื่อนๆไม่ต้องฝึกซ้อมเพื่อการพัฒนาอาการระบบประสาทล้า แค่เพียงหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดอาการก็พอ จำกัดปริมาณและระยะเวลาการฝึกซ้อมหนัก และควรให้มีช่วงเวลาพักอย่างน้อย 3 นาทีระหว่างช่วงการฝึกหนัก (ไม่ว่าจะเป็นการยกน้ำหนักหรือการวิ่ง) ผู้เริ่มต้นควรยอมให้มีช่วงพัก 48 ชั่วโมงระหว่างครั้งของการฝึกซ้อมอย่างหนัก ในขณะที่นักวิ่งระดับก้าวหน้าควรให้มีเวลาพัก 10 วัน และควรนอนพักผ่อนให้เพียงพอในทุกคืนเพื่อให้แน่ใจว่าสารสื่อประสาทยังมีสุขภาพดีค่ะ ขอให้เพื่อนนักวิ่งมีสารสื่อประสาทในระบบประสาทที่พร้อมกับการเรียนรู้การวิ่งกันนะคะ

การทรงตัวของนักวิ่ง

การทรงตัวมีบทบาทในการวิ่งมากกว่าที่เราคิด การทรงตัวคือการรักษาลำตัวให้อยู่บนเท้าสองข้าง หรือข้างเดียว ถ้าทรงตัวไว้ไม่ได้ เราจะเซถลาล้มไปบนพื้น คิดว่าง่ายไหมคะ? จริงๆก็ไม่ง่ายนะคะ ให้เพื่อนๆมองดูเด็กที่เพิ่งเริ่มหัดเดินก็ได้ กว่าเราจะเดินได้ก็ต้องใช้เวลาและการฝึกฝนพอสมควรใช่ไหมคะ? จริงๆแล้ว ทุกก้าวที่เพื่อนๆวิ่งไปนั้น เป็นการท้าทายระบบการทรงตัวอยู่แล้ว ในขณะที่มีการเคลื่อนไหว เพื่อนๆต้องวางเท้าหนึ่งข้างบนพื้น ขาตรงนิ่ง และระดมการทำงานของกล้ามเนื้อที่เหมาะสมเพื่อให้ขาข้างที่เหยียบพื้นตรงนิ่งได้ แล้วจึงสลับกับขาอีกข้างให้วางบนพื้นเช่นเดียวกัน สิ่งเหล่านี้เกิดซ้ำแล้วซ้ำอีกแม้แต่ตอนวิ่งบนพื้นที่ไม่เรียบ โดยรวมแล้ว ทั้งหมดนี้เป็นการเคลื่อนไหวที่น่าอัศจรรย์ จริงๆแล้ว ความอัศจรรย์นี้ หากไม่ได้อยู่ในร่างกายมนุษย์แล้ว จะต้องใช้เงินมากถึงสิบล้านเหรียญดอลลาร์และใช้เวลานับทศวรรษไปกับงานวิจัยและการทดลองเพื่อการสร้างหุ่นยนต์สองขาที่สามารถเดินได้ในทางขรุขระสูง 6 ฟุต 2 นิ้ว น้ำหนัก 330 ปอนด์ของบอสตัน ไดนามิกส์ (Boston Dynamics) รุ่น แอทลาส (Atlas) ในปี 2013 ค่ะ การทรงตัวมีบทบาทสำคัญอย่างมากโดยเฉพาะทุกๆครั้งที่เพื่อนๆเปลี่ยนทิศทางการวิ่งหรือวิ่งหลบหลีกสิ่งกีดขวาง การศึกษาในปี 2013 โดยนักวิจัยชาวสเปน ที่ทดสอบการทรงตัวโดยให้นักวิ่งวิ่งในทางที่จบด้วยการวิ่งตัดไปด้านข้าง (การเปลี่ยนทิศทาง) บนทางวิ่งที่โยกไปมาได้ เมื่อทางวิ่งถูกปรับให้โยกไปมาได้ในการวิ่งครั้งที่ 11 นักวิ่งจะแสดงถึงการทำงานของกล้ามเนื้อกระชับข้อเข่าและข้อสะโพกลดลง กล้ามเนื้อของนักวิ่งไม่สามารถปรับการทำงานได้เร็วพอบนทางวิ่งที่ไม่มั่นคง พวกเขาไม่สามารถทรงตัวได้ค่ะ โชคดีที่เราสามารถพัฒนาการทรงตัวได้ง่าย การทดลองในปี 2006 ได้ให้นักกีฬาฟุตบอลฝึกการทรงตัวบนขาทีละข้างเป็นเวลา 5 นาที 5 วัน/สัปดาห์เป็นเวลา 4 สัปดาห์ ผลการศึกษาพบว่า โอกาสที่นักกีฬาจะเกิดข้อเท้าพลิกน้อยลง 77% ในระหว่างช่วงการแข่งขัน และการฝึกบนกระดานฝึกการทรงตัว (Wobble board) สามารถลดการเกิดข้อเท้าพลิกซ้ำได้มากถึง 50% ค่ะ คำแนะนำการฝึกซ้อมเพื่อการทรงตัว การฝึกการทรงตัวสามารถทำได้ง่ายๆตั้งแต่การฝึกยืนบนขาข้างเดียว หรือการใช้กระดานฝึกการทรงตัว หรือจะซับซ้อนไปจนถึงการฝึกเดินบนเชือกเส้นเดียวที่ขึงระหว่างต้นไม้สองต้นในสวนเลย การออกกำลังเท้าในทิศทางต่างๆและการขยุ้มผ้าด้วยนิ้วเท้าสามารถสอนให้ร่างกายระดมกล้ามเนื้อข้อเท้าและนิ้วเท้ามาใช้งานได้มากขึ้นเพื่อประโยชน์สูงสุดในการควบคุมข้อเท้าและเท้า ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาความสามารถในการตอบสนองต่อการวิ่งบนเส้นทางที่ขรุขระไม่มั่นคง และมีสิ่งกีดขวางที่ไม่สามารถมองเห็นได้ก่อน รวมไปถึงการหมุนตัวอย่างกะทันหัน โดยเฉพาะการพัฒนาการทรงตัวในโลกแห่งความเป็นจริงค่ะ ขอให้เพื่อนนักวิ่งมีการทรงตัวที่ดีพร้อมในขณะวิ่งบนพื้นขรุขระกันนะคะ

การรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อในนักวิ่ง (Proprioception)

การรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อคือความสามารถของร่างกายในการตามรอยตำแหน่งของร่างกายว่าอยู่ในท่าใด สัมพันธ์กับโลกภายนอกอย่างไร และปรับตำแหน่งร่างกายให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมภายนอกนั้น ลองนึกถึงนักกีฬายิมนาสติกโอลิมปิกในขณะที่ตีลังกาลงมาจากคานทรงตัว ระบบประสาทของเขาจะต้องคิดถึงกระบวนการของการเคลื่อนไหวทั้งหมดในขณะที่หมุนตัวและหมุนสะโพก ปรับให้แขนขางอ และปรับตำแหน่งเท้าให้พร้อมสำหรับการวางเท้าหลังจากกระโดดลงมา การรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อคือตัวนำทางการเคลื่อนไหวของร่างกายนั่นเองค่ะ เราใช้งานการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อทุกวันค่ะ ยกตัวอย่างเช่น ตอนเพื่อนๆเดินโดยที่ไม่ต้องก้มลงมองเท้าเลย หรือตอนที่เพื่อนๆพิมพ์คอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องมองนิ้วเลย หรือแม้แต่ตอนที่เพื่อนๆวิ่ง การเคลื่อนไหวที่ต้องยกเท้าขึ้นพ้นพื้น และวางเท้าลงบนพื้นอีกครั้งหนึ่งอย่างปลอดภัยซ้ำแล้วซ้ำอีก ระบบการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อประกอบด้วยอวัยวะในหูชั้นใน และเส้นประสาทที่เชื่อมระหว่างกล้ามเนื้อ เส้นเอ็นกล้ามเนื้อ และเส้นเอ็นยึดข้อไปถึงระบบประสาทส่วนกลางค่ะ การทำงานของเส้นประสาทในระบบการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อขึ้นอยู่กับการวางตัวของข้อต่อ ความตึงตัวและการรับรู้แรงยืดของเส้นเอ็นกล้ามเนื้อ เส้นเอ็นยึดข้อและกล้ามเนื้อ ระบบประสาทส่วนกลางจะตอบสนองการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อด้วยการกระตุ้นให้กล้ามเนื้อหดตัวเพื่อพยุงหรือปรับท่าของร่างกายให้เหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อมภายนอกกระแสประสาทนี้จะเดินทางไปกับเส้นประสาทที่เร็วที่สุดในร่างกาย ทำให้ได้ความเร็วถึง 390 ฟุตต่อวินาที การก้าวเท้าของเพื่อนๆถูกควบคุมโดยตัวรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อซึ่งควบคุมการทรงท่า การเคลื่อนไหวของข้อต่อ การทรงตัว ความยาวก้าว และการวางเท้าลงบนพื้น ถ้าเพื่อนๆวางเท้าลงผิดท่าในช่วงการวิ่งบนพื้นขรุขระ ตัวรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อจะส่งข้อมูลบอกระบบประสาทส่วนกลางทันที ซึ่งจะส่งสัญญาณกลับมาที่กล้ามเนื้อเพื่อหดตัวเตรียมพร้อมการวางเท้าให้ถูกต้องก่อนที่จะเกิดการบิดของข้อเท้า คำแนะนำการฝึกเพื่อการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อ การฝึกบนกระดานฝึกการทรงตัว (Wobble/balance board) คือวิธีที่ได้ผลในการพัฒนาการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อ การวิ่ง (โดยเฉพาะการวิ่งเท้าเปล่า) บนพื้นทรายนุ่มหรือบนพื้นหญ้าสามารถเพิ่มความชำนาญของระบบการรู้ตำแหน่งของข้อต่อได้เช่นกัน การเล่นกีฬาแบบคอร์ท เช่น เทนนิส แบดมินตัน เป็นอีกหนทางหนึ่งในการท้าทายตัวรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อค่ะ ขอให้เพื่อนนักวิ่งมีการรับรู้ตำแหน่งของข้อต่อที่ดีพร้อมในการวางเท้าลงบนพื้นขณะวิ่งกันนะคะ

ความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อในนักวิ่ง

การฝึกซ้อมที่เหมาะสมสามารถเพิ่มความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อได้ ความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อวัดได้โดยจับเวลาที่กล้ามเนื้อใช้ตั้งแต่เริ่มการหดตัวจนถึงการหดตัวสูงสุด (กล้ามเนื้อสั้นที่สุด) ค่าเฉลี่ยความเร็วในการหดตัวในเส้นใยของกล้ามเนื้อชนิดต่างๆ คือ เส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้า: 100 – 110มิลลิวินาที เส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วปานกลาง: 60 – 70มิลลิวินาที เส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็ว: 25 – 50มิลลิวินาที ความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อที่มากขึ้น ทำให้เพื่อนๆมีกำลังของกล้ามเนื้อมากขึ้น ซึ่งแปลความได้ว่า เพื่อนๆจะวิ่งได้เร็วขึ้นนั่นเอง การศึกษาในปี 2008 พบว่านักวิ่งระยะไกลที่มีการแข่งขันสูงจะมีความเร็วการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้ามากกว่าเพื่อนนักวิ่งที่ไม่ค่อยได้วิ่งถึง 70% และเร็วกว่าเพื่อนนักวิ่งระดับกลางที่ 18% การศึกษาก่อนหน้านั้นที่บอลสเตท (Ball State) พบว่าการฝึกซ้อมที่เน้นเพื่อการวิ่งมาราธอนนั้นสามารถเพิ่มความเร็วในการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าได้มากถึง50% และในเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วปานกลาง 29% ค่ะ คำพูดที่ใช้กันบ่อยนั่นก็คือ “การฝึกซ้อมทำให้วิ่งได้สมบูรณ์แบบ” ซึ่งเป็นความจริง และเหมาะสมกับขาสองข้างของเราเท่านั้นนะคะ โดยการผสมผสานความเร็วของการวิ่งที่หลากหลาย ลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่าง และการออกกำลังกายชนิดอื่นๆเข้าไปในตารางการฝึกซ้อมของเพื่อนๆ จะทำให้เพื่อนๆเพิ่มความสามารถในการระดมเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีประโยชน์ต่อการวิ่งให้ทำงานอย่างเต็มที่ได้ และยังเพิ่มแรงการหดตัวของกล้ามเนื้อ เพิ่มการทำงานประสานสัมพันธ์กันระหว่างเส้นใยกล้ามเนื้อต่างชนิดกัน รวมถึงการใช้กล้ามเนื้อที่แตกต่างกันในการวิ่งที่ความเร็วหลากหลายระดับ และลดระดับของอาการล้าได้ด้วย ผลสุดท้ายเป็นการช่วยสร้างการเคลื่อนไหวร่างกายเพื่อการวิ่งให้มีประสิทธิภาพให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ค่ะ คำแนะนำการฝึกซ้อมเพื่อเพิ่มความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อ การฝึกซ้อมเพื่อปรับรูปแบบการระดมเส้นใยกล้ามเนื้อให้ทำงานมากนั้น ต้องอาศัยความหนักของการวิ่ง ความเร็วของการวิ่ง สภาพพื้นที่วิ่ง และระยะเวลาของการวิ่งที่หลากหลาย การเพิ่มอัตราเร็วของกระแสประสาท (Rate coding) ต้องใช้การออกกำลังด้วยแรงต้านอย่างหนัก และการฝึกแบบพลัยโอเมตริก (Plyometrics) การลดการหดตัวของกล้ามเนื้อฝั่งตรงข้าม (Reduced inhibition) สามารถฝึกให้ดีขึ้นได้ด้วยการฝึกซ้อมแบบดริว (Drill) การวิ่งเร่งขึ้นเนิน (Hill Sprints) และการวิ่งเร็วอื่นๆ ส่วนการพัฒนาความเร็วในการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าสามารถทำได้โดยการฝึกซ้อมเพื่อเน้นการวิ่งมาราธอน (วิ่งปริมาณมาก, เทมโป, และการวิ่งเป็นช่วงระยะยาว) และการผ่อนการฝึกซ้อมช่วงก่อนการแข่งขันสามารถเพิ่มความเร็วการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อแบบความเร็วปานกลางได้ค่ะ ขอให้เพื่อนนักวิ่งมีความเร็วการหดตัวของกล้ามเนื้อในการวิ่งดีขึ้นกันนะคะ

การระดมการทำงานของหน่วยประสาทยนต์ในนักวิ่ง (Motor-unit recruitment)

การวิ่งเริ่มต้นเมื่อเพื่อนๆบอกร่างกายให้วิ่ง ข้อความเริ่มต้นมาจากสมองของเพื่อนๆ แล้วข้อความนั้นก็เดินทางไปที่เซลล์ประสาทสั่งการผ่านทางไขสันหลัง แล้วจึงถ่ายทอดผ่านไปเรื่อยๆตามแกนประสาทนำออก (Axon) จนถึงกล้ามเนื้อ เซลล์ประสาทแต่ละตัวทำหน้าที่ควบคุมเส้นใยกล้ามเนื้อเฉพาะกลุ่มที่อยู่ในกล้ามเนื้อแต่ละมัด เราเรียกทั้งเซลล์ประสาทและเส้นใยกล้ามเนื้อที่เซลล์ประสาทสั่งการควบคุมอยู่นั้นรวมกันว่า หน่วยยนต์ (Motor unit) หน่วยยนต์แต่ละหน่วยอาจประกอบด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อเพียงเล็กน้อย (10-100 เส้นใย) ถ้าเป็นการรับผิดชอบการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน อย่างเช่นการควบคุมนิ้วมือเพื่อนๆในขณะที่ปักเข็มกลัดให้เบอร์วิ่งติดกับเสื้อ หรือเส้นใยกล้ามเนื้ออาจมากถึง 2,000 เส้นใย ถ้ารับผิดชอบการควบคุมการทำงานประสานสัมพันธ์ของกล้ามเนื้อที่ซับซ้อนน้อยกว่า เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อต้นขาด้านหน้าในขณะที่เพื่อนๆพุ่งตัวออกจากจุดเริ่มต้น เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่อยู่ภายใต้หน่วยยนต์หนึ่งหน่วยนั้นจะต้องเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อชนิดเดียวกัน เช่น จะต้องเป็นเส้นใยชนิดหดตัวช้าเหมือนกัน และเส้นใยกล้ามเนื้อของหน่วยยนต์เหล่านั้นมักจะเกิดการหดตัวขึ้นพร้อมๆกัน ระบบประสาทส่วนกลางของเพื่อนๆจะทำการจับกลุ่มหน่วยยนต์หลายๆหน่วยในกล้ามเนื้อแต่ละมัด ดังนั้นพวกมันจึงทำงานด้วยกัน เพื่อให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อขึ้น เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว จะเกิดกลไกสองอย่างขึ้น เพื่อทำให้เกิดความแรงของการหดตัว นั่นคือ การเพิ่มอัตราเร็วของกระแสประสาท (Rate coding) เมื่อเพื่อนๆเพิ่มอัตราเร็วของกระแสประสาทที่ถูกส่งมาจากหน่วยยนต์ในกล้ามเนื้อ เพื่อนๆได้เพิ่มทั้งแรงการหดตัว และระยะเวลาการหดตัวของกล้ามเนื้อนั่นเอง ถ้าหน่วยยนต์ส่งกระแสประสาทเพียง 1 ครั้งกล้ามเนื้อเป้าหมายจะหดตัวเพียงครั้งเดียว (เช่น การกระพริบตา) แต่ถ้าหน่วยยนต์ส่งกระแสประสาทได้เร็วเพียงพอ กล้ามเนื้อจะหดตัวอีกครั้งก่อนที่จะมีโอกาสคลายตัว ซึ่งเป็นการเพิ่มแรงให้กับการหดตัวครั้งที่สองเพิ่มเข้าไปรวมกับแรงการหดตัวที่เหลืออยู่จากครั้งแรก ซึ่งก็คือการรวมแรงการหดตัวทั้งสองครั้งเข้าด้วยกัน เราเรียกกระบวนการนี้ว่า “การรวมแรง” (Summation) และการไหลต่อเนื่องของกระแสประสาทสามารถทำให้การหดตัวครั้งหลังซ้อนขึ้นไปบนยอดของการหดตัวครั้งก่อนหน้ารวมๆกันจนกระทั่งการหดตัวนั้นเกิดการรวมกันจนเป็นการหดตัวที่ราบรื่นและยาวนานพอในการใช้ทำกิจกรรมประจำวันได้ ตั้งแต่การถือแปรงสีฟันขณะแปรงฟันไปจนถึงการก้าวขาออกจากบ้านเพื่อไปวิ่งค่ะ การระดมการทำงานของหน่วยประสาทยนต์ (Recruitment) อีกหนทางหนึ่งในการเพิ่มแรงการหดตัวของกล้ามเนื้อนั่นก็คือการเพิ่มจำนวนและขนาดของหน่วยยนต์ที่ถูกเรียกระดมพลให้ทำงาน หลักการนี้เรียกว่า “หลักการเพิ่มขนาด” (Size principle) หน่วยยนต์จะตอบสนองสัญญาณที่ถูกส่งมาจากสมอง หน่วยยนต์ของเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าจะมีหน่วยยนต์ขนาดเล็กที่อาจถูกกระตุ้นให้ทำงานได้ด้วยสัญญาณประสาทอ่อนๆ ส่วนหน่วยยนต์ในเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วปานกลางจะมีหน่วยยนต์ขนาดกลาง ซึ่งต้องการสัญญาณประสาทในการกระตุ้นที่มีขนาดแรงขึ้นอีกหน่อย และหน่วยยนต์ในเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วมีเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ที่สุดจึงต้องการสัญญาณประสาทที่แรงที่สุดนั่นเอง เมื่อความแรงของสัญญาณประสาทเพิ่มขึ้น เพื่อนๆจึงกระตุ้นเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ขึ้นให้ทำงานมากขึ้น ส่งผลให้มีการระดมพลเส้นใยกล้ามเนื้อให้ทำงานเร็วขึ้น และเพิ่มแรงในการหดตัวของกล้ามเนื้อให้มากขึ้นได้ค่ะ เพื่อนๆสามารถใช้ทั้งการเพิ่มอัตราเร็วของกระแสประสาท และการระดมการทำงานของหน่วยยนต์มาใช้ในการวิ่งได้ ด้วยการสร้างแรงโดยการเพิ่มอัตราเร็วของกระแสประสาท (ด้วยวิธีนี้ก็จะเพิ่มความแข็งแรงและระยะเวลาการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ) และโดยการเพิ่มการระดมการทำงานของหน่วยยนต์ที่ขนาดใหญ่ขึ้น (และเส้นใยกล้ามเนื้อจะหดตัวได้เร็วขึ้น) ซึ่งสุดท้ายแล้วจะเพิ่มพลังความสามารถของกล้ามเนื้อได้มากขึ้นค่ะ รูปแบบการระดมการทำงานของหน่วยประสาทยนต์ (Recruitment patterns) เพื่อนๆต้องการการหดตัวและการคลายตัวของกล้ามเนื้ออย่างประสานสัมพันธ์กันระหว่างกล้ามเนื้อของแต่ละข้อต่อเพื่อการวิ่งที่มีประสิทธิภาพ การเดินสายไฟตามเส้นทางของระบบประสาทให้ดีขึ้นจึงเป็นกุญแจสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อนๆลองนึกภาพบุรุษไปรษณีย์ที่ต้องไปส่งจดหมายในเส้นทางใหม่ที่ไม่เคยรู้จัก เราต้องรอจนกว่าบุรุษไปรษณีย์จะเรียนรู้ถนนและบ้านใหม่ทั้งหมดบนเส้นทางนั้นให้ดีเสียก่อน ระหว่างนั้นการส่งจดหมายจะเป็นไปอย่างช้าๆ แต่เมื่อไรก็ตามที่บุรุษไปรษณีย์คุ้นเคยและจดจำเส้นทางได้แล้ว การส่งจดหมายก็จะใช้เวลาน้อยลง และมากไปกว่านั้น ทั้งจดหมายและพัสดุทั้งหมดก็จะถูกส่งไปตามที่อยู่ได้ถูกต้องแม่นยำด้วย นี่เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับการปรับตัวของระบบประสาทและกล้ามเนื้อเช่นเดียวกัน ระบบประสาทของเพื่อนๆเรียนรู้เส้นทางใหม่ที่ดีที่สุดในการส่งสัญญาณประสาทไปให้กับเส้นใยกล้ามเนื้อเพื่อสร้างพลังการเคลื่อนไหวที่เฉพาะเจาะจง และแล้วเส้นทางนี้จึงได้รับการต่อสายไฟใหม่เป็นรูปแบบใหม่ในการระดมการทำงานของหน่วยประสาทยนต์ค่ะ ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น (Strength gains) การปรับตัวของระบบประสาทรับผิดชอบการเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อในช่วงแรกของการฝึกซ้อมเป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่การวัดความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้นในนักวิ่งนั้นวัดได้ยาก แต่จะสังเกตได้ง่ายในนักยกน้ำหนัก งานวิจัยแนะนำว่า ต้องใช้เวลาระหว่าง 4 – 20 สัปดาห์ก่อนกล้ามเนื้อจะโตตามทันการปรับตัวของระบบประสาท ซึ่งระบบประสาทถือว่าเป็นปัจจัยแรกของความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นจากการยกน้ำหนัก ดังนั้น สิ่งสำคัญคือการปรับตัวของระบบประสาท งานวิจัยปี 2007 พบว่า ความแข็งแรงของแขนขาที่ไม่ได้รับการฝึกซ้อมสามารถเพิ่มขึ้น 8% เมื่อมีการฝึกซ้อมแขนขาข้างตรงข้ามด้วยแรงต้าน นั่นคือการปรับตัวของระบบประสาทที่ได้รับการเรียนรู้จากแขนขาข้างหนึ่งไปอีกข้างหนึ่งค่ะ การลดการหดตัวของกล้ามเนื้อฝั่งตรงข้าม (Reduced inhibition) เมื่อกล้ามเนื้อมัดหนึ่งหดตัว กล้ามเนื้อที่อยู่ฝั่งตรงข้ามจะคลายตัวค่ะ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อป๊อปอายงอศอกเบ่งกล้ามเนื้อต้นแขนด้านหน้า (Biceps) กล้ามเนื้อต้นแขนด้านหลังก็จะต้องคลายตัว (Triceps) นั่นเป็นเพราะว่ากล้ามเนื้อที่หดตัวต้องทำงานหนักกว่าถ้ากล้ามเนื้อฝั่งตรงข้ามไม่ยอมคลายตัวเต็มที่ เพื่อนๆลองเกร็งกล้ามเนื้อต้นแขนด้านหน้าด้วยการพยายามงอศอก กับเกร็งกล้ามเนื้อต้นแขนด้านหลังด้วยการเหยียดศอกพร้อมกันดูสิคะ ทำไม่ได้ใช่ไหมล่ะคะ นั่นล่ะค่ะ คือกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อฝั่งตรงข้ามกันหากข้างหนึ่งหดตัว อีกข้างจะต้องคลายตัว กล้ามเนื้อที่ไม่ได้รับการฝึกจะมีช่วงเวลาการทำงานประสานสัมพันธ์ระหว่างการหดตัวและการคลายตัวที่ยากลำบาก การฝึกซ้อมสามารถเปลี่ยนแปลงเรื่องนี้ได้ การศึกษาในปี 1992 พบว่าการออกกำลังในท่าเหยียดเข่าเพื่อฝึกกล้ามเนื้อต้นขาด้านหน้า (Quadriceps) สามารถนำไปสู่การลดการคลายตัวของกล้ามเนื้อต้นขาด้านหลัง (Hamstrings) ได้ 20% ค่ะ ขอให้เพื่อนๆมีรูปแบบการระดมการทำงานของหน่วยประสาทยนต์ที่ดีกันนะคะ

เราต้องใช้ ATP มากเท่าไรในการวิ่งมาราธอน?

การวิวัฒนาการไม่ใช่เรื่องโกหกนะคะ และสมองขนาดใหญ่ที่เกินธรรมดาของพวกเราเป็นตัวพิสูจน์ค่ะ ดังนั้นทำไมร่างกายของพวกเราไม่ปรับตัวเพื่อสร้างและเก็บ ATP ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ให้พลังงานเพื่อการเคลื่อนไหวของมนุษย์ให้มากขึ้นอีกสักหน่อยล่ะคะ? ในเมื่อกระบวนการนำ ATP มาใช้ใหม่นั้นต้องใช้การเติมเชื้อเพลิงแบบทั้งวันทั้งคืน ซึ่งก็คือการทานอาหารนั่นเอง ดังนั้นถ้าพวกเราจะสำรอง ATP ให้มีใช้ได้นานมากขึ้น จะไม่ดีกว่าหรือ? บางทีใช้ได้อีกสัก 1 ชั่วโมงก็คงดีกว่า หรือบางทีก็เก็บให้เพียงพอใช้สำหรับทั้งวันค่ะ คำตอบนั้นเสียงดังฟังชัดเลยทีเดียวว่า “ไม่ได้” ค่า ถ้าเพื่อนๆคิดถึง ATP ในความหมายที่เกี่ยวกับการออกกำลังกาย เพื่อนๆจะเข้าใจว่าทำไม ผู้เชี่ยวชาญสองคนจากมหาวิทยาลัยแซน ดีเอโก นามว่า ไมเคิล เจ บัวโน (Michael J. Brono) และ เฟรด ดับบิว โคลฮอร์สท (Fred W. Kolkhorst) ได้ตั้งคำถามแบบฝึกหัดในห้องเรียนสรีระวิทยาว่า “เราต้องใช้ ATP มากเท่าไรในการวิ่งมาราธอน?” โดยใช้สถิติจากนักวิ่งมาราธอนเจ้าของสถิติชาวอเมริกันชื่อ คาลิด แคนนูชิ (Khalid Khannouchi) ที่ทำเวลาไว้ 2:05:42 ชั่วโมง พวกเขาให้นักเรียนของเขาคำนวณจำนวน ATP ที่คาลิดใช้ในการแข่งขันมาราธอน โดยสมมติว่าค่าปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2max) เท่ากับ 80 มิลลิลิตรต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อเวลา 1 นาที (mL/kg/minute) และน้ำหนักตัวเท่ากับ 55 กิโลกรัม (121 ปอนด์) แล้วจึงใช้สูตรคำนวณหาการสลายคาร์โบไฮเดรต เพื่อให้ได้คำตอบแบบสั้นๆจากสูตรยาวๆ ขอบอกคำตอบเลยค่ะ คาลิดใช้ ATP ไป 60 กิโลกรัม (132 ปอนด์) ระหว่างการวิ่งมาราธอน 2:05 ชั่วโมง เรียกว่าใช้ไปเยอะมากกว่าน้ำหนักตัวซะอีกนะคะ ดังนั้นสารอาหารที่ทานเข้าไปจึงมีความสำคัญมากในการเผาผลาญจนได้พลังงาน ยิ่งเพื่อนๆมีน้ำหนักตัวมากเท่าไร ฟิตมากเท่าไร วิ่งนานและไกลมากเท่าไร เพื่อนๆยิ่งต้องการสารอาหารเพิ่มมากขึ้นเท่านั้นดังนั้น พยายามพกสิ่งที่ให้พลังงานแก่เพื่อนๆได้ระหว่างการวิ่งระยะไกล และคาดเข็มขัดที่พกพาขวดน้ำไปด้วยเสมอนะคะ ขอให้เพื่อนนักวิ่ง สามารถใช้ ATP ไปได้มากๆกันนะคะ

การสร้างระบบพลังงานสำหรับนักวิ่ง – ระบบแอโรบิค

ในตอนนี้เรามารู้จักระบบสำคัญสำหรับนักวิ่งอย่างเรากันนะคะ นั่นคือระบบแอโรบิค หรือพลังงานระยะยาวค่ะ การสร้างพลังงานแบบแอโรบิคต้องใช้ออกซิเจน และเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย เป็นระบบที่สร้างพลังงานได้ปริมาตรสูงที่สุด อย่างไรก็ตาม ระบบแอโรบิคจะต้องใช้เวลามากกว่าระบบอื่นกว่าจะเร่งความเร็วได้ แม้จะมีออกซิเจนปริมาณหนึ่งอยู่ในกล้ามเนื้อแล้วแต่เมื่อออกกำลังกายแล้วอาจยังไม่เพียงพอ ระบบหัวใจและหลอดเลือดจะต้องใช้เวลา 25 ถึง 30 วินาที และอาจมากถึง 40 วินาทีสำหรับนักวิ่งที่ยังไม่ได้ฝึกซ้อม เพื่อนำส่งออกซิเจนปริมาตรเท่าที่จำเป็นสำหรับการวิ่งส่วนใหญ่ไปให้กล้ามเนื้อ และจนกว่าจะถึงตอนนั้นถ้าเพื่อนๆไม่ใช่นักวิ่งที่วิ่งเร่งได้อย่างง่ายดายแล้ว ระบบแอนแอโรบิคจะเป็นระบบหลักในการสร้างพลังงาน เมื่อปริมาณออกซิเจนมีอย่างเพียงพอแล้ว ไมโตคอนเดรียของเพื่อนๆจะเปลี่ยนเกียร์ไปเป็นเกียร์ที่สูงขึ้น โดยใช้ประโยชน์จาก 2 กระบวนการ คือ วัฏจักรเครบส์ (Krebs Cycle) และกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน (Electron transport chain: ETC) ไมโตคอนเดรียจะสร้างโมเลกุล ATP ได้ 36 โมเลกุลจากโมเลกุลไพรูเวทตั้งต้น 2 โมเลกุล และจะสร้างได้ถึง 38 –…

การสร้างระบบพลังงานสำหรับนักวิ่ง – ระบบไกลโคไลติค

เรามารู้จักกับระบบสร้างพลังงานระบบที่ 2 ต่อจากระบบฟอสฟาเจนกันนะคะ ระบบนี้มีชื่อว่า “ระบบไกลโคไลติค” ค่ะ ระบบไกลโคไลติคเหมือนกับระบบฟอสฟาเจนค่ะ ระบบไกลโคไลติกอยู่ในซาร์โคพลาสซึม (Sarcoplasm) ซึ่งเป็นโครงสร้างหนึ่งของเส้นใยกล้ามเนื้อ เป็นระบบที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจน และถูกกระตุ้นให้ทำงานทันทีที่เพื่อนๆเริ่มออกกำลังกาย ระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก ระบบไกลโคไลติคจะเข้าควบคุมเป็นระบบหลักในการสร้างพลังงานหลังจากที่ระบบฟอสฟาเจนได้หมดพลังงานไปแล้ว มันยังเป็นระบบพลังงานตัวอย่างที่ดีที่ทำงานเหมือนกับเป็นสาขาหนึ่งของระบบพลังงานหลักใหญ่หนึ่งระบบ ชิ้นส่วนหลักของระบบไกลโคไลติคก็คือกระบวนการตอบสนองทางเคมีหลายขั้นตอนที่เรียกว่า ไกลโคไลซิส (Glycolysis) ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการสร้างพลังงานทั้งแบบใช้และไม่ใช้ออกซิเจนค่ะ ด้วยการใช้เชื้อเพลิงจากกลูโคส และไกลโคเจน (คาร์โบไฮเดรต) กระบวนการไกลโคไลซิสสร้างโมเลกุล ATP 2 – 3 โมเลกุลอย่างรวดเร็ว และไม่ใช้ออกซิเจน รวมกับโมเลกุลอีกชนิดที่มีความสำคัญมากอีก 2 – 3 โมเลกุล เรียกว่า ไพรูเวท (Pyruvate) ถัาเส้นใยกล้ามเนื้อของเพื่อนๆต้องการพลังงานอย่างมากโดยเฉพาะพลังงานที่ถูกสร้างโดยไม่ใช้ออกซิเจน โมเลกุลไพรูเวทจะทำหน้าที่กระตุ้นให้วงจรไกลโคไลซิสทำงานอย่างรวดเร็ว เรียกว่า  “ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็ว” แต่ถ้าออกซิเจนมีอย่างเพียงพอสำหรับกระบวนการสร้างพลังงานโดยใช้ออกซิเจน โมเลกุลไพรูเวทส่วนใหญ่จะสับเปลี่ยนไปที่ไมโตคอนเดรีย (ถ้าในไมโตคอนเดรียไม่ได้มีไพรูเวทครบ 100% อยู่แล้ว) เพื่อทำงานในระบบไกลโคไลซิสแบบช้าค่ะ ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็ว ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วคือสิ่งที่นักวิ่งส่วนใหญ่มักคิดถึงอะไรบางอย่างที่พวกเค้าได้ยินว่า “แอนแอโรบิค” (Anaerobic) ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วสามารถสร้าง ATP ได้เร็วกว่าระบบแอโรบิคมากถึง 100 เท่า แต่ข้อเสียคือ การสร้างนี้ทำได้เพียงระยะสั้นเท่านั้น หากเพื่อนๆใช้ความหนักในการออกกำลังกายน้อยลง และใช้พลังงานทีละหยดให้นานที่สุด เพื่อนๆจะสร้างพลังงานได้อย่างเต็มที่ก็เพียง 1 นาทีเท่านั้น หรืออาจได้ถึง 2 นาที นักวิ่งระยะสั้น และระยะปานกลางจะต้องพึ่งพาพลังงานระบบนี้มาก ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วเริ่มต้นด้วยโมเลกุลที่เรียกว่า ไพรูเวท (Pyruvate) ที่ถูกสร้างขึ้นระหว่างทางของระบบไกลโคไลซิส ไพรูเวทจะผ่านเข้าสู่ปฏิกริยาเคมีที่สร้างแลคเตทและโคเอ็นไซม์เอ็นเอดี (Coenzyme NAD+) เอ็นเอดีมีความสำคัญเนื่องจากมันจะยอมให้ระบบไกลโคไลซิสสามารถวนเป็นวัฏจักรได้อีกครั้งหนึ่งอย่างทันทีทันใด ซึ่งทำให้มีการสร้าง ATP เพิ่มได้อีก 2 – 3 ตัว และสร้างไพรูเวทเพิ่มได้อีก 2 ตัว และแน่นอนค่ะว่ามันช่วยทำให้เกิดวัฏจักรอื่นๆ และอื่นๆตามมาอีกซ้ำแล้วซ้ำอีกที่ความเร็วสูงมาก จนกระทั่งเพื่อนๆสร้างATP ได้เป็นจำนวนมหาศาล ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไข 3 อย่าง คือ ความต่อเนื่องของการสร้าง:แม้ขณะพัก เส้นใยกล้ามเนื้อของเพื่อนๆก็ยังคงสร้างแลคเตทค่ะ ออกซิเจนที่จำกัด:เมื่อมีออกซิเจนไม่เพียงพอเพื่อทำให้เกิดกระบวนการทั้งหมดในการสร้างไพรูเวทในไมโตคอนเดรีย ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วจึงจะเกิดขึ้น ซึ่งเหตุการณ์นี้รวมไปถึง 30 – 40 วินาทีแรกของการวิ่ง ก่อนที่ออกซิเจนปริมาณเพียงพอสามารถถูกส่งไปที่เส้นใยกล้ามเนื้อของเพื่อนๆเพื่อเพิ่มการสร้างพลังงานแบบแอโรบิคค่ะ ไมโตคอนเดรียที่มากเกินไป: เมื่อไมโตคอนเดรียของเพื่อนๆมีออกซิเจนอย่างเพียงพอแล้ว และได้ถูกนำไปสร้างพลังงานเต็มความสามารถ 100% แล้ว ไพรูเวทจะไปสำรองอยู่ที่ประตูไมโตคอนเดรียและใช้ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วแทน การฝึกซ้อมระบบไกลโคไลซิสแบบเร็ว การฝึกซ้อมระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วต้องการการฝึกซ้อมความเร็วซ้ำๆที่ 200 – 400 เมตรด้วยความเร็วการแข่ง 1 ไมล์ หรือเร็วกว่านั้นค่ะ การฝึกซ้อมนี้ช่วยเพิ่มเอ็นไซม์แอนแอโรบิค (Anaerobic enzymes) และเอ็นไซม์แอนแอโรบิคนี่เองที่ช่วยสลายคาร์โบไฮเดรตที่เป็นเชื้อเพลิงหลักของระบบไกลโคไลซิสค่ะ การมีเอ็นไซม์แอนแอโรบิคที่มากขึ้น หมายความถึงการสร้างพลังงานที่เร็วขึ้นนั่นเอง แต่ขอเตือนไว้ล่วงหน้านะคะว่าของเสียจากการฝึกซ้อมความเร็วก็คือภาวะกรดค่ะ และภาวะกรดก็สามารถสร้างความเสียหายหรือแม้กระทั่งทำลายเอ็นไซม์แอโรบิคได้เช่นกัน สำหรับเหตุผลนี้ก็คือ นักกีฬาที่ฝึกความทนทานต้องการจำกัดการฝึกซ้อมความเร็วโดยการฝึกตามกฎ 3 ข้อต่อไปนี้ ฝึกซ้อมความเร็วน้อยที่สุดเท่าที่จำเป็นและเพียงพอต่อการเพิ่มเอ็นไซม์แอนแอโรบิคและพัฒนาประสิทธิภาพของระบบประสาท (จะได้กล่าวถึงต่อไป) ใช้อัตราส่วนการฝึกซ้อมต่อการพักระหว่าง1:2 และ 1:12 (หรือมากกว่านี้) สำหรับช่วงการทำซ้ำที่เร็วและสั้น จำกัดการฝึกซ้อมความเร็วไว้ที่2 – 3 สัปดาห์ก่อนการแข่งแบบทนทานค่ะ ระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วจะหมุนเป็นรอบเข้าและออกเท่าที่ร่างกายต้องการใช้งานขณะวิ่ง และมันยังเป็นระบบหลักเมื่อต้องเตะตัวเองเข้าสู่เส้นชัยขณะแข่งขัน คำกล่าวสุดท้ายสำหรับระบบไกลโคไลซิสแบบเร็วก็คือ ถ้าเพื่อนๆพบว่าตัวเองเร็วเกินไปทั้งในการวิ่ง การแข่งขัน หรือการฝึกซ้อมซ้ำๆ และรู้สึกว่าไม่ได้หลีกเลี่ยงการเกิดขึ้นของภาวะกรดแล้วล่ะก็ ให้ช้าลงไปถึงความเร็วที่เพื่อนๆสามารถคงไว้ได้อย่างสบายๆจะดีกว่า จงฝึกกล้ามเนื้อให้มีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดแลคเตทและไฮโดรเจนอิออน เนื่องจากเพื่อนๆไม่สามารถย้อนผลของภาวะกรดกลับได้อย่างสมบูรณ์แบบเมื่อเพื่อนๆทำให้มันเกิดขึ้นมาแล้วด้วยการวิ่งที่เร็วเกินไป ดังนั้น จงวิ่งให้ช้าลงอีกสักหน่อย เพื่อร่างกายของเพื่อนๆจะฟื้นตัวได้อย่างเพียงพอที่จะวิ่งให้สำเร็จมากกว่าการที่ไม่ยอมถอยหลังออกมาจากการวิ่งเร็วอย่างแน่นอนค่ะ คำแนะนำการฝึกซ้อมเพื่อระบบไกลโคไลซิสแบบเร็ว สำหรับการฝึกซ้อมระบบไกลโคไลซิสแบบเร็ว ให้วิ่งซ้ำระยะทาง 200 – 400 เมตร ด้วยความเร็ว 1500 เมตร หรือเร็วกว่านั้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในเรื่องการสร้างพลังงานโดยไม่ใช้ออกซิเจนค่ะ ควรยอมให้มีช่วงพักฟื้นตัวอย่างเต็มที่ระหว่างช่วงการวิ่งซ้ำค่ะ การฝึกซ้อมนี้จะช่วยเพิ่มระดับเอ็นไซม์แอนแอโรบิค ซึ่งจะยังคงมีระดับสูงอยู่มากถึง 4 สัปดาห์ นั่นหมายความว่าคุณไม่ควรมีความเสี่ยงจากการฝึกซ้อมที่ความหนักมากๆระหว่าง 2 สัปดาห์ก่อนการแข่งขันใหญ่ค่ะ ระบบไกลโคไลซิสแบบช้า ระบบไกลโคไลซิสแบบช้าแสดงถึงเส้นทางอื่นของโมเลกุลไพรูเวท 2 โมเลกุลค่ะ เมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อของเพื่อนๆมีออกซิเจนอย่างเพียงพอและตราบใดที่ไมโตคอนเดรียไม่ได้สามารถสร้างพลังงานได้อย่างเต็มความสามารถแล้ว โมเลกุลไพรูเวทส่วนใหญ่จะสับเปลี่ยนไปที่ไมโตคอนเดรีย เพื่อเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการสร้าง ATP แบบแอโรบิคต่อไปค่ะ…

การสร้างระบบพลังงานสำหรับนักวิ่ง – ระบบฟอสฟาเจน

ในตอนนี้เรามารู้จักระบบสร้างพลังงานระบบแรกกัน ระบบนี้เรียกว่า ระบบฟอสฟาเจน หรือพลังงานเร่งด่วนนั่นเองค่ะ ระบบฟอสฟาเจนเป็นระบบแรกที่ตอบสนองเมื่อระดับ ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้อต่ำลง ระบบนี้ยังถูกเรียกว่าระบบ ATP-CP อีกด้วย ระบบนี้อยู่ในโครงสร้างหนึ่งของเส้นใยกล้ามเนื้อ มีชื่อเรียกว่า ซาร์โคพลาสซึม (Sarcoplasm) ซึ่งต้องพึ่งพา คลีอาทีนฟอสเฟต (Creatine phosphate: CP หรือ PCr) เป็นแหล่งพลังงานในระบบสร้างพลังงานโดยไม่ได้ใช้ออกซิเจน ไม่ว่าเพื่อนๆจะระเบิดตัวเองจากแท่นสตาร์ทในการแข่งวิ่งรอบสุดท้าย 100 เมตรกีฬาโอลิมปิก หรือก้าวแรกของการวิ่งระยะทางไกล ระดับ ATP จะลดลงในชั่วระยะเวลาเพียงเสี้ยววินาที ถ้าไม่มีระบบฟอสฟาเจนมาช่วยกู้ชีพ เพื่อนๆก็อาจจะหมดแรงไปแล้วตั้งแต่ยังไม่ก้าวขาออกจากแท่นสตาร์ทซะด้วยซ้ำ และการกู้ชีพที่ว่านี้ก็จะใช้เวลาในช่วงหนึ่งต่อพันส่วนของวินาทีที่ระดับ ATP ตกลงไป ด้วยการใช้ CP ไปกับกระบวนการนำ ATP กลับมาใช้ใหม่ได้อีกอย่างรวดเร็ว ด้วยอัตราเร็วเป็น 2 เท่าของระบบพลังงานไกลโคไลติค ซึ่งเป็นระบบต่อไปที่จะมาช่วยทำงานอีกด้วย ระบบฟอสฟาเจนของเพื่อนๆได้หยุดการลดระดับลงของ ATP อย่างทันทีจนกว่าจะมีการสนับสนุนอื่นๆตามมาช่วยเหลือ สำหรับการออกกำลังกายระดับเบา ระบบพลังงานอื่นๆจะเข้ามาควบคุมการสร้าง ATP แทน แต่สำหรับการออกกำลังกายที่ระดับหนัก เช่น การวิ่งเร่ง ที่ต้องการการส่งพลังงานไปให้ ซึ่งพลังงานนี้ต้องใช้ CP เป็นเชื้อเพลิงในการสร้าง ดังนั้นจึงเป็นระบบฟอสฟาเจนนั่นเองที่ยังคงทำหน้าที่คนขับอยู่ เพื่อรักษาระดับ ATP ให้อยู่ที่ 80% ของปริมาตรปกติให้นานถึง 10 วินาที ระบบฟอสฟาเจนจึงเปรียบเหมือนกับการใช้ไนโตรเจนในการกระตุ้นรถ โตรอตโตส์ อาร์เอ็กซ์เซเว่น (Toretto’s RX-7) เพื่อให้ได้ชัยชนะในภาพยนตร์เรื่อง The Fast and the Furious ในช่วงระยะเวลาสั้นๆ เช่นเดียวกับ CP ที่จะหมดไปอย่างรวดเร็ว เพียงแค่ช่วงระยะเวลา 15 – 20 วินาทีแรกของการใช้งาน CP ก็เกือบจะหมดสิ้นไปแล้ว มันจึงเป็นพลังงานที่เหมาะกับการใช้วิ่งเร่ง ยกน้ำหนัก การกระโดดข้ามแอ่งน้ำ แต่ไม่เพียงพอที่จะวิ่งรอบๆบ้าน นั่นหมายความว่าเพื่อนๆต้องลดความหนักของการวิ่งลงถ้าตั้งใจว่าจะยังคงวิ่งต่อไป ในขณะที่ระบบฟอสฟาเจนได้สร้างพลังงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้ แต่การสร้าง CP ขึ้นมาใหม่นั้นกลับต้องใช้ออกซิเจน นั่นคือเหตุผลหนึ่งที่เพื่อนๆหอบและหายใจแรงหลังจากการวิ่งเร่งหรือการยกของหนัก และร่างกายต้องใช้เวลามากถึง 3 นาทีในการจัดเก็บ CP ใหม่ ดังนั้นจงวางแผนการฟื้นตัวของ CP จากการออกกำลังกายอย่างหนักให้สอดคล้องกันด้วยนะคะ คำแนะนำการฝึกซ้อมเพื่อระบบฟอสฟาเจน การศึกษามีการผสมผสานกันโดยเน้นในเรื่อง จะทำอย่างไรให้มีการเพิ่มการเก็บคลีอาทีนฟอสเฟตให้ดีที่สุด บางงานแนะนำให้ฝึกแบบแอโรบิค (นักกีฬาฝึกความทนทานสามารถสร้าง CP ขึ้นใหม่ได้เร็วกว่านักกีฬาที่ไม่ได้ฝึกความทนทาน) งานอื่นๆแนะนำว่าเพื่อนๆสามารถเพิ่มความสามารถของ CP ได้ 10% – 20% ด้วยการวิ่งเร่ง 5 – 10 วินาที การวิ่งเร่งขึ้นเขาระยะสั้น หรือการออกกำลังกายที่ความหนักมาก อย่างเช่น แบบพลัยโอเมตริก (Plyometrics) ก็ช่วยได้ การทานคลีอาทีนเสริม ช่วยเพิ่มการเก็บ CP ได้ถึง 20% แต่ประโยชน์ข้อนี้ไม่ได้เพิ่มพลังร่างกายโดยรวม (ช่วยได้แค่ไม่กี่วินาทีเท่านั้น) และไม่ได้เพิ่มประโยชน์ให้กับนักกีฬาที่ฝึกความทนทานค่ะ ขอให้เพื่อนนักวิ่งมีระบบฟอสฟาเจนที่พร้อมใช้งานได้สบายๆถึง 10 วินาทีกันนะคะ