การใช้ออกซิเจน (Oxygen Consumption, VO2)
หมายถึง อัตราการใช้ก๊าซออกซิเจนของร่างกายในขณะใดขณะหนึ่ง โดยก๊าซออกซิเจนถูกนำไปสันดาปกับกลูโคส ไขมัน โปรตีน เพื่อให้ได้พลังงาน ATP (Adenosine Triphosphate) ซึ่งถูกเซลล์นำไปใช้ ดังนั้น ถ้าเซลล์มี Metabolism สูง อัตราการใช้ออกซิเจนก็จะสูงขึ้นด้วย หน่วยที่ใช้แสดงอัตราการใช้ก๊าซออกซิเจนมี 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยสัมบูรณ์ (Absolute unit) แสดงเป็นลิตรต่อนาที (L/min) หรือมิลลิลิตรต่อนาที (ml/min) และหน่วยสัมพันธ์ (Relative unit) แสดงเป็นลิตรต่อนาที ต่อกิโลกรัมน้ำหนักตัว (ml/min/kg)
ร่างกายใช้ออกซิเจนในระยะพักประมาณ 250 ml/min/kg อัตราการใช้ก๊าซออกซิเจนของร่างกายจะสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับความสามารถของระบบในร่างกายที่เกี่ยวข้อง ได้แก่
- ระบบหายใจ ในการบีบเลือด (Pump Generator) เพื่อนำก๊าซและสารอาหารไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
- ระบบหายใจ ในการแลกเปลี่ยนก๊าซ (Gas Exchange) อย่างเพียงพอสำหรับความต้องการของเซลล์
- ระบบเลือด ที่มีหน้าที่จับรวมตัวกับนำก๊าซออกซิเจนและนำไปสู่เซลล์ (Oxygen Carrying Capacity or Oxygen Transportation)
- ระบบกล้ามเนื้อ ที่เป็นระบบปลายทาง และสกัดเอาก๊าซออกซิเจนไปใช้ (oxygen Extraction Capacity) เซลล์ทุกเซลล์ในร่างกายไม่ว่าจะเป็นกล้ามเนื้อหรือไม่ ต้องมี Metabolism ทั้งสิ้นทุกเซลล์จึงมีส่วนต่ออัตราการใช้ออกซิเจน แต่ระบบกล้ามเนื้อมีสัดส่วนการใช้ออกซิเจนมากกว่าระบบอื่น ๆ ทั้งในระยะพักและออกกำลังกาย
การใช้ออกซิเจนสูงสุด (Maximal Oxygen Consumption, VO 2max)
หมายถึง ปริมาณก๊าซออกซิเจนสูงสุดที่ร่างกายใช้ไปในเวลา 1 นาที ในภาวะที่ร่างกายออกกำลังกายจนถึงจุดที่อัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุด หมายความว่า
- กล้ามเนื้อหัวใจทำหน้าที่บีบตัวด้วยแรงสูงสุดและอัตราการเต้นสูงสุด (Maximal contraction and rate) แล้ว ไม่สามารถเพิ่มการบีบตัวและการเต้นได้อีก
- อัตราการหายใจและการขยายของปอดถึงจุดสูงสุด ถุงลมทุกถุงเกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซด้วยอัตราที่สูงสุดแล้ว (Maximal Gas Exchange)
- เม็ดเลือดแดงทุกเม็ดมีโมเลกุลของออกซิเจนมาเกาะอยู่อย่างเต็มที่ครบหมดแล้ว
- เซลล์กล้ามเนื้อทุกเซลล์สามารถแลกเปลี่ยนออกซิเจนได้เต็มที่แล้ว
เมื่อใดที่ออกกำลังกายจนเกิดภาวะทั้ง 4 ประการข้างต้นหมายความว่า ทุกระบบไม่สามารถให้ออกซิเจนตอบสนองความต้องการของร่างกายได้มากกว่านี้อีกแล้ว เราจึงต้องทดสอบจนแน่ใจว่าถึงภาวะของ VO 2max จริง ๆ นักวิทยาศาสตร์การกีฬาจะใช้หลักการว่า VO 2max เกิดขึ้นเมื่อชีพจรถึงจุดสูงสุดแล้วไม่ว่าจะเพิ่มงาน (Workload) ไปอีกเท่าใดก็ตาม ค่า VO 2max นี้เป็นดัชนีหลักที่ใช้ในการบอกสมรรถภาพร่างกายของแต่ละคนและเนื่องจากเป็นการสะท้อนหน้าที่สูงสุดของ 4 ระบบหลักของร่างกาย ค่า VO 2max จึงเป็นดัชนีทั้งทางแอโรบิคของร่างกาย (Aerobic index) และดัชนีความทนทานของหัวใจ (Cardiac endurance)
รูปวาดของส่วนหนึ่งของกลีบปอด ขยายให้เห็นถึงถุงลม และเส้นเลือดฝอยที่ล้อมรอบถุงลม เพื่อปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ออกไป และรับออกซิเจนเข้ามา
ปัจจัยที่มีผลต่อ VO 2max
เป็นข้อจำกัดใด ๆ ที่ทำให้การขนส่งออกซิเจนไปสู่ปลายทางล่าช้าหรือหยุดลง มีความเป็นได้จากการบกพร่องของระบบใดระบบหนึ่งต่อไปนี้
- ระบบหายใจ หากการไหลเวียนอากาศในปอดไม่ดี เช่นมีเสมหะคั่งค้าง (Secretion) หรือถุงลมปกติดีแก่เส้นเลือดฝอยที่ปอดไหลเวียนไม่สะดวก ฯลฯ เหล่านี้ล้วนทำให้การแลกเปลี่ยนอากาศในปอดลดลง จึงไม่สามารถเติมเต็มก๊าซออกซิเจนให้แก่เลือดที่ฟอกได้
- ระบบหัวใจ หากหัวใจทำงานบกพร่อง เช่นการบีบตัวลดลงจากกล้ามเนื้อหัวใจตายไปบางส่วน หรือบีบตัวช้าลง (Bradycardia) จากการนำสัญญาณประสาทบกพร่อง ฯลฯ จะทำให้ปริมาณเลือดที่ออกจากหัวใจลดลง
- ระบบเลือด ค่าปกติของเม็ดเลือดต่อน้ำเลือด (Hematocrit) เท่ากับ 40 – 45 % ทำให้ความสามารถในการขนส่งออกซิเจน (Oxygen Carrying Capacity) เป็น 100 % ในกรณีที่เสียเลือดจะเป็นการสูญเสียเม็ดเลือดไปด้วยจะทำให้ค่า Hematocrit ลดลง ดังนั้น Oxygen Carrying Capacity จึงลดลง
- ระบบกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อที่มีขนาดใหญ่ใช้ออกซิเจนมากกว่ากล้ามเนื้อที่มีขนาดเล็ก ดังนั้น คนที่เคยเป็นนักกีฬาแล้วหยุดการฝึกร่างกายในช่วง Detraining การใช้ออกซิเจนจะลดลง เนื่องจากความสามารถของเอนไซม์และไมโตคอนเดรีย ลดลง
- ขนาดร่างกาย คนที่รูปร่างใหญ่จะมีการใช้ออกซิเจนมากกว่าคนที่รูปร่างเล็ก VO 2max ในผู้หญิงจึงน้อยกว่าในผู้ชาย เพราะประมาณว่าคนที่รูปร่างใหญ่จะมีปริมาณกล้ามเนื้อมากกว่าด้วย
VO 2max กับ VO 2peak ต่างกันอย่างไร
สองคำนี้ถูกพบในรายงานการวิจัยในการบอกถึงสมรรถภาพร่างกาย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์การกีฬาต้องทำความเข้าใจให้ถ่องแท้ ดังนี้
VO 2max เป็นความสามารถในการใช้ออกซิเจนสูงสุดของนักกีฬา ซึ่งเป็นผู้มีสมรรถภาพทางกายเป็นเลิศ การทำงานของทุกระบบที่เกี่ยวข้องทั้งหัวใจ ปอด เลือดและกล้ามเนื้อ จะขึ้นถึงจุดสูงสุดได้ค่า VO 2 ที่วัดได้จึงเป็นค่าสูงสุดอย่างแท้จริง (Real VO 2max )
VO 2peak เป็นความสามารถในการใช้ออกซิเจนสูงสุดของคนที่ไม่ใช่นักกีฬา ซึ่งเป็นผู้มีสมรรถภาพทางกายต่ำกว่า ดังนั้น การทำงานของระบบที่เกี่ยวข้องทั้งหัวใจ ปอด เลือดและกล้ามเนื้อจะไม่ขึ้นถึงจุดสูงสุด เพราะจะมีการล้าของระบบใดระบบหนึ่งเกิดขึ้นก่อนและเหนี่ยวรั้งให้ระบบอื่นต้องชลอหรือหยุดการทำงาน ค่า VO 2 ที่วัดได้จึงเป็นค่าที่ต่ำกว่าจุดสูงสุด (Submaximal VO 2max) หรือกล่าวว่า VO 2peak ต่ำกว่า VO 2max
ที่มา - http://www.ipecp.ac.th/cgi-bin/Physio/sarira/rabb2.6.html
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น