การเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางเมตาบอลิคและสภาวะน้าในร่างกายระหว่างการออกกาลังกายภายใต้สภาวะออกซิเจนเบาบางเฉียบพลัน
คำสำคัญ:
สภาวะออกซิเจนเบาบาง / ออกกำลังกายที่ความหนักคงที่ / กระบวนการเผาผลาญ / สภาวะร่างกายขาดน้ำบทคัดย่อ
การจำลองสภาวะออกซิเจนเบาบาง นำมาใช้ประโยชน์ในการฝึกซ้อมในสภาวะออกซิเจนเบาบาง และยังได้รับความนิยมนำมาใช้ฝึกร่างกายเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลระหว่างการออกกำลังกายในสภาวะออกซิเจนเบาบางเฉียบพลันกับการเปลี่ยนแปลงของระบบเมตาบอลิคและสภาวะน้ำในร่างกายในนักกีฬาฟุตบอลมหาวิทยาลัย โดยคัดเลือกอาสาสมัครผู้เข้าร่วมวิจัยเป็นนักฟุตบอลมหาวิทยาลัยเพศชาย จำนวน 6 คน เพื่อเข้าร่วมการศึกษาทั้งหมด 2 ครั้ง แบ่งออกดังนี้ การออกกำลังกายแบบทนทานที่ความหนักคงที่ ที่ระดับ 70% ของอัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุดทั้งในสภาวะออกซิเจนปกติและออกซิเจนเบางบางเฉียบพลัน โดยแต่ละครั้งจะประกอบด้วย ช่วงการออกกำลังกาย 60 นาที และช่วงพักฟื้นร่างกาย 15 นาที ตัวแปรที่ถูกวัดระหว่างออกกำลังกายได้แก่ ความสามารถในการใช้ออกซิเจน อัตราการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ และอัตราส่วนการแลกเปลี่ยนการหายใจ จะทำการวัดในขณะพัก ระหว่างการออกกำลังกายนาทีที่ 20, 40, 60 และในระยะฟื้นตัวทุกๆ 5 นาที สภาวะน้ำในร่างกายจะทำการวัดก่อน-หลังการออกกำลังกาย ผลการศึกษาพบว่า ในขณะพักก่อนออกกำลังกายไม่พบความแตกต่างกันในทุกตัวแปรทั้งในสภาวะออกซิเจนปกติและออกซิเจนเบาบางเฉียบพลัน (p>0.05) ในขณะที่อัตราการใช้ออกซิเจน อัตราการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตลอดระยะเวลาการออกกำลังกาย (p<0.05) แต่ไม่พบความแตกต่างระหว่างสภาวะออกซิเจนปกติและสภาวะออกซิเจนเบาบาง ค่าเฉลี่ยอัตราส่วนการแลกเปลี่ยนการหายใจในขณะพักอยู่ที่ 0.88 และ 0.91 ในสภาวะออกซิเจนปกติและสภาวะออกซิเจนเบาบางตามลำดับ ค่าอัตราส่วนการแลกเปลี่ยนการหายใจในขณะออกกำลังกายเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากช่วงขณะพัก แต่ไม่มีความแตกต่างระหว่างสองสภาวะ ในช่วงการฟื้นตัวพบว่าอัตราการใช้ออกซิเจน อัตราการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ยังคงค่าสูงกว่าในขณะพักทั้งในสองสภาวะ ซึ่งเป็นสิ่งแสดงให้เห็นว่า ระยะพักฟื้น 15 นาที ไม่เพียงพอต่อการฟื้นฟูอย่างเต็มประสิทธิภาพ ค่าความถ่วงจำเพาะปัสสาวะหลังการออกกำลังกายพบว่าในสภาวะออกซิเจนเบาบางเฉียบพลันมีค่าสูงกว่าในสภาวะออกซิเจนปกติอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) สรุปผลการศึกษา การศึกษานี้ไม่พบความแตกต่างทางสถิติของตัวแปรทางเมตาบอลิคทั้งในสภาวะออกซิเจนปกติและสภาวะออกซิเจนเบาบาง ซึ่งทำให้สรุปได้ว่าไม่มีความแตกต่างของการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาระหว่างการออกกำลังกายภายใต้สภาวะออกซิเจนเบาบางเฉียบพลันและสภาวะออกซิเจนปกติ ดังนั้นสภาวะออกซิเจนเบาบางเฉียบพลันในระดับ FIO2 15% ยังไม่ต่ำพอที่จะมีผลกระทบเชิงลบต่อประสิทธิภาพการออกกำลังกายในนักฟุตบอลระดับมหาวิทยาลัย
วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการกีฬา 2561 ; 18(1): 27-36
เอกสารอ้างอิง
2. Richardson A, Twomey R, Watt P, Maxwell N. Physiological responses to graded acute normobaric hypoxia using an intermittent walking protocol. Wilderness Environ Med. 2008;19(4):252-60.
3. Snyder EM, Stepanek J, Bishop SL, Johnson BD. Ventilatory responses to hypoxia and high altitude during sleep in Aconcagua climbers. Wilderness Environ Med. 2007;18(2):138-45.
4. Hainsworth R, Drinkhill MJ, Rivera-Chira M. The autonomic nervous system at high altitude. Clin Auton Res. 2007;17(1):13-9.
5. Favret F, Richalet JP. Exercise and hypoxia: the role of the autonomic nervous system. Respir Physiol Neurobiol. 2007;158(2-3):280-6.
6. Basualto-Alarcón C RG GP, Riera J, Pages T, Ricart A, Torrella JR, Behn C, et al. Cardiorespiratory parameters during submaximal exercise under acute exposure to normobaric and hypobaric hypoxia. Apunt Med Esport. 2012;47(174):65-72.
7. Fukuda T, Maegawa T, Matsumoto A, Komatsu Y, Nakajima T, Nagai R, et al. Effects of acute hypoxia at moderate altitude on stroke volume and cardiac output during exercise. Int Heart J. 2010;51 (3):170-5.
8. Brown SJ, Raman A, Barnes MJ, Mundel T. Autonomic cardiovascular response to acute hypoxia and passive head-up tilting in humans. Eur J Appl Physiol. 2013;113(7):1731-6.
9. Naeije R. Physiological adaptation of the cardiovascular system to high altitude. Prog Cardiovasc Dis. 2010;52(6):456-66.
10. Richardson A, Watt P, Maxwell N. Hydration and the physiological responses to acute normobaric hypoxia. Wilderness Environ Med. 2009;20(3):212-20.
11. Castellani JW, Muza SR, Cheuvront SN, Sils IV, Fulco CS, Kenefick RW, et al. Effect of hypohydration and altitude exposure on aerobic exercise performance and acute mountain sickness. J Appl Physiol. 2010;109(6):1792-800.
12. Burtscher M, Faulhaber M, Flatz M, Likar R, Nachbauer W. Effects of short-term acclimatization to altitude (3200 m) on aerobic and anaerobic exercise performance. Int J Sports Med. 2006;27(8):629-35.
13. Debevec T, Amon M, Keramidas ME, Kounalakis SN, Pisot R, Mekjavic IB. Normoxic and hypoxic performance following 4 weeks of normobaric hypoxic training. Aviat Space Environ Med. 2010; 81(4):387-93.
14. Mollard P, Woorons X, Letournel M, Lamberto C, Favret F, Pichon A, et al. Determinants of maximal oxygen uptake in moderate acute hypoxia in endurance athletes. Eur J Appl Physiol. 2007;100(6): 663-73.
15. Walsh RM, Noakes TD, Hawley JA, Dennis SC. Impaired high-intensity cycling performance time at low levels of dehydration. Int J Sport Med. 1994;15(7):392-8.
16. Phangjaem M VW, Pinthong M, Chaunchaiyakul R Water intake on cardiorespiratory function during constant load exercise under hypoxic condition. J Sports Sci Tech. 2014;14(2):117-27.
17. Wang JS, Chen LY, Fu LL, Chen ML, Wong MK. Effects of moderate and severe intermittent hypoxia on vascular endothelial function and haemodynamic control in sedentary men. Eur J Appl Physiol. 2007;100(2):127-35.
18. McPherson RA B-EJ. Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods. 22nd ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2011.
19. Moore LG. Comparative human ventilatory adaptation to high altitude. Respir Physiol. 2000;121(2-3): 257-76.
20. Sports Authority of Thailand Norms of physical fitness, the people of Thailand. Bangkok.: Newthaimitkarnpim (1996) Ltd.; 2000.
21. Sawka MN. Physiological consequences of hypohydration: exercise performance and thermoregulation. Med Sci Sports Exerc. 1992;24(6):657-70.
22. Hamad N, Travis SP. Weight loss at high altitude: pathophysiology and practical implications. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2006;18(1):5-10.
23. Gatterer H, Wille M, Faulhaber M, Lukaski H, Melmer A, Ebenbichler C, et al. Association between body water status and acute mountain sickness. PloS one. 2013;8(8):e73185.
24. Ge RL, Wood H, Yang HH, Liu YN, Wang XJ, Babb T. The body weight loss during acute exposure to high-altitude hypoxia in sea level residents. Sheng li xue bao : [Acta physiologica Sinica]. 2010;62(6):541-6.
25. Friedmann B, Bauer T, Menold E, Bartsch P. Exercise with the intensity of the individual anaerobic threshold in acute hypoxia. Med Sci Sports Exerc. 2004;36(10):1737-42.
26. LaForgia J, Withers RT, Shipp NJ, Gore CJ. Comparison of energy expenditure elevations after submaximal and supramaximal running. J Sports Sci. 1997;82(2):661-6.
27. Schmitt PM, Powell FL, Hopkins SR. Ventilation-perfusion inequality during normoxic and hypoxic exercise in the emu. J Appl Physiol. 2002;93(6):1980-6.
28. LaForgia J, Withers RT, Gore CJ. Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci. 2006;24(12):1247-64.
29. Peltonen JE, Tikkanen HO, Rusko HK. Cardiorespiratory responses to exercise in acute hypoxia, hyperoxia and normoxia. Eur J Appl Physiol. 2001;85(1-2):82-8.
30. Samuel AFC. Common surgical diseases: an algorithmic approach to problem solving. 2nd ed: New York Springer; 2008. 391-4 p.
