สารอาหารกับการออกกำลัง

ช่วงนี้ใครๆ ก็ออกกำลังกัน ใครที่ไม่ค่อยออกกำลังต้องรีบลุกขึ้นไปขยับขากันบ้าง หมอชาวบ้านฉบับนี้ผู้เขียนอยากนำความรู้เกี่ยวกับการเผาผลาญสารอาหารที่เรากินเข้าไปเพื่อเป็นพลังงานและกรณีที่นำพลังงานไปใช้ในการออกกำลังกาย

ขณะพักเราจะใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้นคือ ๑-๑.๒ กิโลแคลอรีต่อนาที ในปริมาณพลังงานที่ใช้ไปนั้น ส่วนน้อยที่ใช้ไปกับกล้ามเนื้อ แต่ถ้าเราออกกำลังกายอย่างหนัก กล้ามเนื้อจะเป็นส่วนของร่างกายที่ใช้พลังงานอย่างมากจนทำให้ร่างกายใช้พลังงานเพิ่มขึ้น ๒๐ เท่า เป็น ๒๐ กิโลแคลอรีต่อนาทีได้ ดังนั้นจึงไม่ต้องสงสัยเลยว่าการออกกำลังโดยเฉพาะการใช้กล้ามเนื้อมัดใหญ่หลายๆมัด จะมีส่วนช่วยเผาผลาญสารอาหารทั้งที่อยู่ในเลือดและที่สะสมอยู่ในตับและพุงของเรา

การเผาผลาญน้ำตาลและไขมัน
ถ้าจะเปรียบร่างกายเหมือนรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน เมื่อเผาน้ำมันร่วมกับออกซิเจนสิ่งที่ได้คือ คาร์บอนไดออกไซด์และพลังงานการขับเคลื่อน ร่างกายใช้น้ำตาลและไขมันที่เป็นสารประกอบที่กินได้มาเผาเป็นพลังงานที่กล้ามเนื้อในการออกแรง
โดยทั่วไปร่างกายจะใช้พลังงานจากน้ำตาลและไขมันที่อยู่ในเลือด เมื่อปริมาณน้ำตาลและไขมันในเลือดลดลง ร่างกายจะดึงน้ำตาลและไขมันที่สะสม ที่กล้ามเนื้อ ตับ และพุงของเราออกมาใช้ การนำน้ำตาลและไขมันมาใช้เป็นพลังงานนั้นต้องใช้ออกซิเจนจากลมหายใจเข้า ที่เราเรียกว่าการออกกำลังแบบแอโรบิก คือต้องหายใจนำออกซิเจนเข้าไปให้พอที่จะเผาผลาญสารอาหารทั้ง ๒ ได้

น้ำตาลกลูโคส + ๖ O_๒ --> ๖ CO_๒ + ๖ น้ำ + พลังงาน

ไขมันพาล์มมิติก + ๒๓ O_๒ --> ๑๖ CO_๒ + ๑๖ H_๒⁰ + พลังงาน

จากสูตรข้างบนเมื่อมีการสลายน้ำตาลกลูโคสเป็นพลังงาน ต้องหายใจเอาออกซิเจน (O๒) ไปใช้ = ๖ ส่วน ได้คาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออกมา ๖ ส่วน คือเป็นอัตราส่วน ๑ : ๑ สำหรับการสลายน้ำตาล

แต่ถ้าเป็นไขมันต้องใช้ออกซิเจน ๒๓ ส่วน ได้คาร์บอนไดออกไซด์มา ๑๖ ส่วน เป็นอัตราส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ต่อออกซิเจน = ๑๖/๒๓ = ๐.๗ เมื่อทราบดังนี้จะสามารถหาสัดส่วนการใช้น้ำตาลและไขมันเป็นพลังงาน ได้ด้วยการวัดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออกและออกซิเจนที่หายใจเข้าได้

ถ้าอัตราส่วนนี้เท่ากับ ๑ หมายความว่าร่างกายใช้น้ำตาล ๑๐๐ เปอร์เซ็นต์ ในการให้พลังงาน

แต่ถ้าอัตราส่วนนี้เข้าใกล้ค่า ๐.๗ หมายความว่าร่างกายใช้ไขมัน ๑๐๐ เปอร์เซ็นต์ในการทำงานของร่างกาย

ถ้าอัตราส่วนอยู่ระหว่าง ๐.๗-๑ แสดงว่าร่างกายใช้น้ำตาลร่วมกับไขมัน เช่น อัตราส่วน = ๐.๘๕ แสดงว่าร่างกายใช้น้ำตาลและไขมันในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน คือ ๕๐ : ๕๐ เปอร์เซ็นต์

อัตราส่วนข้างต้นนี้เรียกว่า respiratory exchange ratio ถ้าวัดออกซิเจนที่หายใจเข้าและคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออก จะสามารถนำไปหาเปอร์เซ็นต์การใช้น้ำตาลกับไขมัน ในขณะออกกำลังที่ความหนักและเวลาที่ใช้ต่างๆ กัน และสามารถจะตอบคำถามที่สำคัญได้คือ กรณีที่ต้องการสลายไขมัน (พุง) ให้มากควรจะออกกำลังด้วยความหนักและนานแค่ไหนดี

 ไขมัน   คาร์โบไฮเดรต (น้ำตาล)
   ๑๐              ๗๐            ๓๐
   ๒๐              ๖๐             ๔๐
   ๓๐              ๕๒            ๔๘
   ๔๐              ๔๕            ๕๕
   ๕๐              ๔๐             ๖๐
   ๖๐              ๓๒             ๖๘
   ๗๐             ๒๓             ๗๗
   ๘๐              ๑๘             ๘๒
   ๙๐                ๕              ๙๕
   ๑๐๐              ๐              ๑๐๐

จากกราฟรูปที่ ๑ เมื่อพัก (ร้อยละ ๑๐-๒๐ ของการออกกำลังสูงสุด) หรือนอนเล่น ร่างกายจะใช้ไขมันมากกว่าน้ำตาล เมื่อออกกำลังหนักขึ้นจะใช้ไขมันน้อยลงแต่น้ำตาลมากขึ้น ถ้าออกกำลังยิ่งหนักมาก เช่น วิ่งเร็วมากจนถึงความสามารถสูงสุด ร่างกายจะใช้น้ำตาลเกือบ ๑๐๐ เปอร์เซ็นต์

ดังนั้น ถ้าอยากสลายไขมันควรออกกำลังที่ความหนักต่ำๆ แต่สิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือ ถ้าออกกำลังเบาเกินไปจะต้องใช้เวลามากจึงจะเผาผลาญไขมันเป็นพลังงาน

 ไขมัน    คาร์โบไฮเดรต(น้ำตาล)
  ๑๐               ๔๘              ๕๒
  ๕๐               ๕๓              ๔๗
  ๗๐              ๕๖              ๔๔
  ๑๐๐             ๕๙             ๔๑

เวลาในการออกกำลังมีส่วนสำคัญเช่นเดียวกับความหนัก จากกราฟรูปที่ ๒ ถ้าวิ่งหรือเดินด้วยความเร็วคงที่ในระยะแรกร่างกายจะใช้ไขมันกับน้ำตาลพอๆ กัน แต่ถ้าออกกำลังนานขึ้นร่างกายจะดึงไขมันมาใช้มากขึ้น ยิ่งเราออกกำลังนานเท่าไร ร่างกายจะใช้ไขมันมากขึ้นเรื่อยๆ

จากความรู้ข้างต้นทำให้สรุปได้ว่าถ้าต้องการสลายไขมัน ควรออกกำลังที่ความหนักต่ำถึงปานกลาง และใช้ระยะเวลาที่นานๆ ดังนั้น ผู้ที่จะลดความอ้วนควรออกกำลังด้วยการเดินนานจะดีที่สุด

ข้อเสียการออกกำลังในความหนักที่ต่ำคือต้องใช้ระยะเวลานานจึงจะได้ปริมาณแคลอรีเป้าหมายได้ ผู้ที่ออกกำลังจะเบื่อเสียก่อน

ยกตัวอย่างเช่น ผู้ชายหนัก ๕๐ กิโลกรัม ออกกำลังด้วยการเดินช้าเพื่อให้ใช้พลังงาน ๒๕๐ กิโลแคลอรี  ต้องเดินนานถึง ๑๔๒ นาที ถึงแม้ว่าการเดินช้าจะใช้ไขมันมากกว่าน้ำตาล แต่การเดินนาน ๒ ชั่วโมงกว่าแบบนี้คนเดินน่าจะเบื่อเสียก่อน แต่ถ้าปรับเป็นการเดินเร็วจะใช้เวลาสั้นลงคือ ๗๒ นาที ยอมให้มีการใช้น้ำตาลบ้าง ลดพุงช้าลงบ้าง แต่ถ้าคนอ้วนจะออกกำลังด้วยการวิ่งเร็วระยะสั้น (ความหนักของการออกกำลังใกล้เคียงกับความสามารถสูงสุด จะเห็นได้ว่าสัดส่วนการใช้น้ำตาลมากกว่าไขมัน (รูปที่ ๑) 

ดังนั้น การออกกำลังที่ความหนักมากมีผลลดไขมันที่อยู่ในตัวได้น้อย และที่สำคัญคือจะทำได้ในระยะเวลาที่สั้นเท่านั้น จะเหนื่อยมากหรือกล้ามเนื้อล้าเสียก่อน จำนวนแคลอรีที่เผาผลาญจะได้ไม่มากนัก ถ้าชายคนเดียวกันวิ่งเร็วสุดแรงได้อย่างมาก ๒ นาทีจะใช้พลังงานรวมแค่ ๒๘ กิโลแคลอรีเท่านั้น และพลังงานที่ใช้ส่วนใหญ่จะมาจากน้ำตาลไม่ใช่ไขมัน

กีฬาบางชนิดที่ต้องใช้น้ำหนักตัวเป็นตัวช่วยเช่น ซูโม่ หรือรักบี้ (แถวหลัง) แม้จะใช้แรงหนักในระยะสั้น แต่ไม่ได้ทำให้พุง (ไขมัน) ลดลงเพราะออกแรงระยะสั้นจะใช้แต่น้ำตาล และปริมาณแคลอรีที่ไม่มากนักในการออกแรงโดยรวม

นอกจากระบบแอโรบิกที่ใช้ในการออกกำลังโดยทั่วไปแล้ว ในกรณีที่เราหายใจนำออกซิเจนเข้าไปไม่ทันร่างกายยังมีระบบสำรองที่ไม่ใช้ออกซิเจนมาเป็นตัวช่วยด้วย ที่จะได้นำมาเล่าให้ฟังในฉบับต่อไปๆ อย่าลืมว่าออกกำลังลดพุงต้องไม่หนัก (เหนื่อย) มาก แต่ต้องนาน

ขอให้ทุกท่านที่จะลดพุงลดได้ดังใจหวัง