Tag: Glycolytic System

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…