ระบบหัวใจ หลอดเลือด และเมแทบอลิสม (CVS)

ระบบหัวใจ หลอดเลือด และเมแทบอลิสม
การมีสุขภาพดีนับว่าเป็นสิ่งที่ทุกคนพึงปรารถนา ในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่าการออกกำลังกายเป็นกิจกรรมที่ช่วยป้องกันและรักษาความผิดปกติของร่างกายได้ เช่น การออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอทำให้ระบบไหลเวียนของเลือดดทำงานได้ดีขึ้น ช่วยป้องกันและรักษาความผิดปกติทางเมแทบอลิสม เช่น โรคเบาหวาน โรคอ้วน
แม้ว่าประโยชน์ของการออกกำลังกายเป็นที่ทราบกันโดยทั่วไป คำถามที่ยังไม่มีคำตอบคือ การออกกำลังกายทำให้ประโยชน์เหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร การปรับตัวของร่างกายและอวัยวะต่างๆมีความเกี่ยวข้องกับกลไกที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์และระดับโมเลกุลอย่างไร

คณาจารย์และนักศึกษาบัณฑิตในหลักสูตรวิทยาศาสตร์การออกกำลังกาย  มีความปราถนาที่จะเข้าใจในกลไกเหล่านี้ เราจึงได้ทำการศึกษาผลของการออกกำลังกายในการป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อหัวใจ กล้ามเนื้อลายและเมแทบอลิสม ในสภาวะต่างๆเช่น การขาดฮอร์โมนเพศ, ภาวะความดันโลหิตสูง  จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่าการขาดฮอร์โมนเพศดังเช่นที่เกิดขึ้นในภาวะหมดประจำเดือนของหญิงสูงอายุ หรือการผู้ที่ต้องผ่าตัดเอารังไข่ออกทั้งสองข้าง ทำให้การทำงานของหัวใจเปลี่ยนแปลงหลายประการ ได้แก่ ความสามารถในการหดตัวสูงสุดของเส้นใยกล้ามเนื้อหัวใจของหนูขาวที่ตัดรังไข่ออกมีค่าลดลง  แต่เส้นใยกล้ามเนื้อมีความไวต่อการกระตุ้นโดยแคลเซียมมากขึ้น, อัตราเร็วในการคลายตัวของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจลดลงแต่มีจำนวนตัวรับเอดริเนอจิกชนิดเบต้า (beta-adrenergic receptors)ของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพิ่มขึ้น  ซึ่งการเปลี่ยนแปลงในระดับเซลล์ดังกล่าวนี้คล้ายกับที่พบในภาวะโรคหัวใจล้มเหลวทั้งในคน และสัตว์ นอกจากนี้ยังพบว่าการขาดฮอร์โมนเอสโตรเจนทำให้กระบวนการใช้น้ำตาลและไขมันเกิดความบกพร่อง เช่น น้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นพร้อมกับมีปริมาณไขมันสะสมในช่องท้องมากขึ้น, ระดับไขมัน LDL-cholesterol เพิ่มขึ้น, HDL-cholesterol ลดลง, สูญเสียความสามารถในการรักษาระดับน้ำตาลในเลือด, อัตราขนถ่ายน้ำตาลกลูโคสเข้าเซลล์กล้ามเนื้อลายลดลง

เราพบว่าการออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอช่วยแก้ไขความผิดปกติที่เกิดขึ้นจากการขาดฮอร์โมนเพศหญิงได้ โดยที่การออกกำลังกายทำให้หัวใจมีขนาดใหญ่ขึ้น  ป้องกันการเปลี่ยนแปลงการทำงานของเส้นใยกล้ามเนื้อหัวใจในหนูขาวที่ตัดรังไข่  ป้องกันการดูดกลับแคลเซียมภายในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจไม่ให้ลดลงเมื่อขาดฮอร์โมนเพศหญิง ป้องกันไม่ให้จำนวนตัวรับเอดริเนอจิกชนิดเบต้าของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพิ่มขึ้น ช่วยลดระดับไขมันในเลือด เพิ่มอัตราขนถ่ายน้ำตาลกลูโคสเข้าเซลล์กล้ามเนื้อลายและเพิ่มความสามารถในการรักษาระดับน้ำตาลในเลือดได้

การศึกษาวิจัยในหัวข้อดังกล่าวของคณาจารย์และนักศึกษาในหลักสูตรวิทยาศาสตร์การออกกำลังกายยังคงดำเนินอยู่อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้องค์ความรู้ใหม่ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อความเข้าใจในการเปลี่ยนแปลงของร่างกายและกลไกที่เกี่ยวข้องในสภาวะชราภาพ รวมทั้งผลของการออกกำลังกายในภาวะดังกล่าว

เอกสารอ้างอิง
    •    Wattanapermpool J. Increase in calcium responsiveness of cardiac myofilament activation in ovariectomized rats. Life Science 63:955-64, 1998.
    •    Wattanapermpool J, Reiser PJ. Differential effects of ovariectomy on calcium activation of cardiac and soleus myofilaments. American Journal of Physiology 277:H467-H473, 1999.
    •    Thawornkaiwong A, Preawnim S, Wattanapermpool J. Upregulation of beta 1-adrenergic receptors in ovariectomized rat hearts. Life Science 72:1813-1824, 2003.
    •    Bupha-Intr T, Wattanapermpool J. Cardioprotective effects of exercise training on myofilament calcium activation in ovariectomized rats. Journal of Applied Physiology 96:1755-1760, 2004.
    •    Bupha-Intr T, Wattanapermpool J. Regulatory role of ovarian sex hormones in calcium uptake activity of cardiac sarcoplasmic reticulum. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology 291:H1101-H1108, 2006.
    •    Bupha-Intr T, Laosiripisan J, Wattanapermpool J. Moderate intensity of regular exercise improves cardiac SR Ca2+ uptake activity in ovariectomized rats. Journal of Applied Physiology 107:1105-1112, 2009.
    •    Saengsirisuwan V, Pongseeda S, Prasannarong M, Vichaiwong K, Toskulkao C. Modulation of insulin resistance in ovariectomized rats by endurance exercise training and estrogen replacement. Metabolism 58:38-47, 2009.

Login