ผลของการออกกำลังกาย ผ่านมุมมองลึกๆ ของระบบต่างๆ

เราทราบกันอยู่แล้วว่าการออกกำลังกายนั้นส่งผลต่อการพัฒนาความแข็งแรง พัฒนาการเติบโตของกล้ามเนื้อ แต่การออกกำลังกายยังส่งผลดีต่อร่างกายในอีกหลายๆด้าน ทำให้สุขภาพของเราในด้านต่างๆดีขึ้น ในวันนี้จะนำบทความที่เขาเขียนถึงผลของการออกกำลังกาย ทั้งหลังออกทันทีและหลังจากออกเป็นประจำสม่ำเสมอ โดยผ่านกลไกของ Exerkines มาแชร์กันนะครับ

Exerkines บางท่านอาจจะไม่คุ้น Exerkines เป็นการกล่าวถึงพวกสารต่างๆที่ร่างกายหลั่งออกมาตอบสนองต่อการออกกำลังกาย ทั้งแบบทันทีและแบบประจำสม่ำเสมอ ^[1] โดยหลังจากที่มีการพบว่ากล้ามเนื้อหลั่ง IL-6 ออกมาเมื่อมีการออกกำลังกายในปี 2000 ก็มีการศึกษาพวกสารต่างๆ ที่เป็นผลสืบเนื่องจากการออกกำลังกายเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงหลังในทางวิชาการ เราก็จะเห็นคำนี้เพิ่มมากขึ้น

กลไกของการออกกำลังกายและโรคอ้วน

การออกกำลังกายจะกระตุ้นให้ตับผลิตกรดไขมันและกลูโคส เนื้อเยื่อไขมันจะปล่อยไขมันออกมา กล้ามเนื้อจะดูดซับกลูโคสและเผาผลาญกรดไขมัน ระบบต่อมไร้ท่อจะทำงานร่วมด้วย ทำให้ให้การเผาผลาญพลังงานเพิ่มขึ้น ความสามารถในการออกกำลังกายดีขึ้น ความไวต่ออินซูลินเพิ่มขึ้น และการอักเสบลดลง

ในทางตรงกันข้าม โรคอ้วนจะส่งผลต่อระบบต่างๆ ในร่างกาย ที่ตับจะเกิดภาวะไขมันพอกตับ ที่เนื้อเยื่อไขมันจะเกิดการอักเสบ ส่วนกล้ามเนื้อจะเกิดการดื้ออินซูลินและสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ ระบบต่อมไร้ท่อทำงานผิดปกติ ส่งผลให้การเผาผลาญพลังงานลดลง ความสามารถในการออกกำลังกายลดลง ดื้อต่ออินซูลิน และการอักเสบเพิ่มขึ้น

การออกกำลังกายเป็นประจำสม่ำเสมอ จะช่วยลดการอักเสบ เพิ่มความไวต่ออินซูลิน ลดมวลไขมัน เพิ่มมวลกล้ามเนื้อ และป้องกันโรคอ้วนและโรคเรื้อรังอื่นๆ ได้นะครับ ^[2]

กลไกของการออกกำลังกายต่อหัวใจและระบบเผาผลาญ

การออกกำลังกายยังมีบทบาทสำคัญในการดูแลสุขภาพ เพราะว่าการออกกำลังกายนั้นส่งผลดีต่อหัวใจและระบบเผาผลาญ กลไกหลักที่ขับเคลื่อนผลลัพธ์นี้เกี่ยวข้องกับโมเลกุลส่งสัญญาณที่เรียกว่า FGF21 เมื่อเราออกกำลังกาย ร่างกายจะหลั่ง FGF21 มากขึ้น FGF21 ส่งผลต่อระบบต่างๆ ผ่านตัวรับ FGF21 หลักสองตัว คือ FGFR1 และ KLB ในเนื้อเยื่อไขมัน FGF21 กระตุ้นการหลั่ง adiponectin ฮอร์โมนที่ส่งผลดีต่อระบบเผาผลาญ Adiponectin ช่วยเพิ่มการเผาผลาญกรดไขมัน ลดการสะสมไขมันในอวัยวะต่างๆ ส่งผลดีต่อความไวต่ออินซูลินและสมดุลการเผาผลาญ

ในหัวใจ FGF21 กระตุ้น SIRT3 ซึ่งเป็นโปรตีนที่ช่วยเพิ่มการทำงานของหัวใจ ซึ่งเจ้า SIRT3 เนี่ยก็จะส่งผลต่อการเผาผลาญกรดไขมัน เพิ่มการผลิต ATP ซึ่งเป็นพลังงานหลักของเซลล์ และยังช่วยลด ROS ที่เป็นสารอนุมูลอิสระซึ่งส่งผลเสียต่อเซลล์ สิ่งต่างๆเหล่านี้ช่วยลดความเสี่ยงต่อโรคหัวใจ

เวลาเราออกกำลังกายเสร็จไม่ว่าจะเป็น การวิ่งหรือว่ายน้ำ หรือกิจกรรมอื่นๆ ผลที่เกิดขึ้นแบบฉับพลัน คือการเพิ่มขึ้นของระดับ FGF21 ในกระแสเลือด แล้วเวลาที่เราออกกำลังกายเป็นประจำสม่ำเสมอ จะช่วยกระตุ้น KLB ซึ่งเป็นตัวรับ FGF21 ผลลัพธ์โดยรวมของกลไก FGF21-adiponectin ก็คือ ทำให้เรามีการเผาผลาญไขมันที่ดีขึ้น ความไวต่ออินซูลินที่เพิ่มขึ้น และหัวใจที่แข็งแรงขึ้น

ดังนั้น การออกกำลังกายจึงมีส่วนสำคัญในการดูแลสุขภาพของหัวใจและระบบเผาผลาญ ช่วยให้ร่างกายเผาผลาญไขมันอย่างมีประสิทธิภาพ ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด และลดความเสี่ยงต่อโรคหัวใจ ถ้าอยาก Hack ร่างกายจนทนไม่ไหว ให้ไปออกกำลังกายนะครับ ส่งผลต่อร่างกายแน่นอน ^[2]

กลไกของการออกกำลังกาย ที่ส่งผลต่อสุขภาพ ผ่านทางแบคทีเรียดีๆในลำไส้ของเรา

ก่อนหน้านี้กล่าวถึงกลไกของการออกกำลังกายต่อความอ้วน สุขภาพหัวใจ และการเผาผลาญไปแล้ว คราวนี้เป็นเรื่องของการออกกำลังกาย ว่ามีผลยังไงต่อแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของเราบ้าง ซึ่งจะส่งผลต่อไปยังเรื่องอื่นๆอีก

การออกกำลังกายสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ของแบคทีเรียในลำไส้  (เช่น Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, and B. Uniformis) ส่งผลต่อการเผาผลาญสารอาหารและส่งสัญญาณไปยังร่างกาย โดยผ่านกลไกต่างๆ

เมื่อเราออกกำลังกายจะทำให้กระบวนการหมัก (Fermentation) คาร์โบไฮเดรตเปลี่ยนแปลง เกิดการผลิต BCAA ลดลง และเพิ่มการผลิต กรดไขมันสายสั้น (SCFA) เพิ่มขึ้น ทำให้การดื้ออินซูลินลดลง และความสามารถในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดดีขึ้นนอกจากนี้ การเพิ่มปริมาณของ Veillonella atypica ที่พบมากขึ้นในผู้ที่ออกกำลังกายเป็นประจำ แบคทีเรียชนิดนี้สามารถนำกรดแลคติคจากกล้ามเนื้อมาผลิต SCFA เป็นพลังงานให้กล้ามเนื้อมีพลังงานกลับไปใช้มากขึ้นและฟื้นฟูได้เร็วขึ้น

และการออกกำลังกายยังช่วยเพิ่มการผลิตกรดไขมันอะไมด์ (เช่น OEA) โดยแบคทีเรียในลำไส้บางชนิด (Eubacteriumrectale และ Coprococcus eutactus) ซึ่งเจ้า OEA ตัวนี้เนี่ยจะไปกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก  ส่งผลให้รู้สึกอยากออกกำลังกายมากขึ้นและรู้สึกพึงพอใจหลังจากออกกำลังกาย มีประสิทธิภาพในการออกกำลังกายมากขึ้น

ไม่เท่านั้นนะครับ การออกกำลังกายยังเพิ่มการผลิต 3-HPA และ 4-HPA โดยจุลินทรีย์บางชนิด (เช่น Allobaculum) ซึ่งช่วยป้องกันภาวะหัวใจล้มเหลวที่เกิดจากกล้ามเนื้อหัวใจตาย ก็เป็นข้อดีในด้านต่างๆ ที่ได้จากการออกกำลังกาย โดยส่งผลผ่านแบคทีเรียดีๆในลำไส้ของเรา  การออกกำลังกายเป็นประจำสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่มีประโยชน์เหล่านี้ ส่งผลดีต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด รวมไปถึงสมรรถภาพทางกายของเรานั่นเอง ^[2]

สรุป

การออกกำลังกายนั้นไม่เพียงส่งผลดีต่อการพัฒนาความแข็งแรง และกล้ามเนื้อเท่านั้นนะครับ แต่ยังส่งผลดีต่อร่างกายในหลายๆด้าน ผลกลไกของ Exerkines ต่างๆดังที่กล่าวไปแล้วข้างต้น ในอนาคตเมื่อเทคนิคการศึกษาการประเมินวัดผลต่างๆ พัฒนาต่อไปก็อาจจะได้พบกลไกอื่นๆ เพิ่มเติมมาอธิบายต่อสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับร่างกายเมื่อมีการออกกำลังกายได้มากขึ้น

อ้างอิง

1. Chow, L. S., Gerszten, R. E., Taylor, J. M., Pedersen, B. K., van Praag, H., Trappe, S., Febbraio, M. A., Galis, Z. S., Gao, Y., Haus, J. M., Lanza, I. R., Lavie, C. J., Lee, C. H., Lucia, A., Moro, C., Pandey, A., Robbins, J. M., Stanford, K. I., Thackray, A. E., . . . Snyder, M. P. (2022, March 18). Exerkines in health, resilience and disease. Nature Reviews Endocrinology, 18(5), 273–289. https://doi.org/10.1038/s41574-022-00641-2
2. Jin, L., Diaz-Canestro, C., Wang, Y., Tse, M. A., & Xu, A. (2024, February 6). Exerkines and cardiometabolic benefits of exercise: from bench to clinic. EMBO Molecular Medicine. https://doi.org/10.1038/s44321-024-00027-z