พลังที่แท้จริงไม่ได้เริ่มจากเพียง “แคลอรี”
เวลาพูดถึงพลังงาน เรามักนึกถึงคาร์โบไฮเดรต น้ำตาล หรือพลังงานที่ได้จากอาหารที่เรากินเข้าไป
แต่ในความเป็นจริง พลังงานที่ร่างกายใช้จริงไม่ได้อยู่ในอาหารเหล่านั้นโดยตรง
พลังงานที่เซลล์ใช้จริง คือ ATP (Adenosine Triphosphate) ซึ่งถือเป็น “สกุลเงินพลังงานของเซลล์” [1]
ทุกกิจกรรมของร่างกาย ไม่ว่าจะเป็น
– การเคลื่อนไหวที่เกิดจากกล้ามเนื้อหดและคลายตัว
– สมองคิด วิเคราะห์ แยกแยะ และสื่อสาร
– หัวใจที่เต้นในทุกวินาที
– รวมถึงการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน
ล้วนต้องใช้ ATP นี้
จากอาหาร → สู่พลังงานในเซลล์
อาหารที่เรากินเข้าไป เช่น คาร์โบไฮเดรต / โปรตีน / ไขมัน เป็นเพียง “วัตถุดิบ”
ก่อนที่ร่างกายจะใช้พลังงานได้ สารอาหารเหล่านี้ต้องผ่านกระบวนการเผาผลาญหลายขั้นตอน เพื่อสร้าง ATP
กระบวนการสำคัญนี้เกิดขึ้นในหน่วยเล็ก ๆ ภายในเซลล์ที่เรียกว่า ไมโทคอนเดรีย (mitochondria) ซึ่งมักถูกเรียกว่า โรงงานพลังงานของเซลล์ [2]
ไมโทคอนเดรียทำหน้าที่เปลี่ยนสารอาหารให้กลายเป็นพลังงานที่เซลล์สามารถนำมาใช้ได้จริง อย่างไรก็ตาม การสร้างพลังงานระดับเซลล์ยังขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น
– ออกซิเจนที่เพียงพอ
– การทำงานของไมโทคอนเดรีย
– วิตามินและแร่ธาตุที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาชีวเคมี
– ภาวะสมดุลของระบบเผาผลาญ
ตัวอย่างเช่น
B vitamins ทำหน้าที่เป็น cofactor ในกระบวนการสร้างพลังงานระดับเซลล์ [3] ขณะที่ Magnesium (แมกนีเซียม) มีบทบาทสำคัญในการทำงานของ ATP และกระบวนการเผาผลาญพลังงานในเซลล์ [4]
ตัวอย่างโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับระบบพลังงานของเซลล์
Creatine ทำหน้าที่เป็นระบบสำรองพลังงานอย่างรวดเร็วของเซลล์
– ในกล้ามเนื้อ ครีเอทีนจะเก็บพลังงานในรูป phosphocreatine เมื่อร่างกายต้องการพลังงานทันที phosphocreatine จะช่วยสร้างและปลดปล่อย ATP อย่างรวดเร็ว [5]
Ribose
– เป็นน้ำตาลโมเลกุลพิเศษ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง RNA และโมเลกุลพลังงานในเซลล์ เช่น ATP จึงถือเป็นหนึ่งในวัตถุดิบพื้นฐานของระบบพลังงานระดับเซลล์ [6]
Lactic acid / Lactate
– ในอดีต “แลคติก” มักถูกมองว่าเป็นของเสียจากการออกกำลังกาย แต่ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่พบว่า แลคเตทเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของเซลล์
– โดยสามารถถูกนำไปใช้เป็นพลังงานได้ใน กล้ามเนื้อ / หัวใจ / สมอง
แนวคิดนี้เรียกว่า lactate shuttle ซึ่งอธิบายว่าแลคเตทสามารถถูกส่งต่อระหว่างเซลล์เพื่อใช้เป็นพลังงานได้ [7]
จึงอาจกล่าวได้ว่า พลังของร่างกายไม่ได้ขึ้นอยู่กับ “ปริมาณแคลอรี” เพียงอย่างเดียว
เมื่อพลังงานระดับเซลล์ทำงานได้ดี ร่างกายมักสะท้อนออกมาเป็นสิ่งที่เรารู้สึกได้
– ความอึดและความทนทานของร่างกาย
– การฟื้นตัวที่ดีขึ้นหลังใช้แรง
– ความสดชื่นและสมาธิที่ชัดเจน
สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เกิดจาก “พลังงานที่กระตุ้นชั่วคราว” แต่เกิดจากความสามารถของเซลล์ในการสร้างและใช้พลังงาน
เมื่อพลังงานระดับเซลล์ลดลง ร่างกายมักแสดงสัญญาณหลายอย่าง เช่น
– อ่อนเพลีย / ฟื้นตัวช้า
– คิดไม่ออก / สมาธิลดลง
– กล้ามเนื้อไม่มีแรง / ล้าแม้พักแล้ว
ซึ่งในทางชีววิทยา ภาวะนี้มักเกี่ยวข้องกับ
– การทำงานของไมโทคอนเดรียที่ลดลง
– การสร้างพลังงานไม่สมดุล
– ภาวะ oxidative stress ภายในเซลล์ [8]
จึงไม่แปลกที่งานวิจัยจำนวนมากเริ่มหันมาศึกษาเรื่อง mitochondrial health หรือสุขภาพของไมโทคอนเดรีย เพราะมันคือศูนย์กลางของพลังงานในร่างกาย
แม้ว่าร่างกายจะสามารถสร้างพลังงานในระดับเซลล์ได้ตามธรรมชาติ แต่ประสิทธิภาพของระบบนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามพฤติกรรมการใช้ชีวิตและสภาพแวดล้อมของเรา
ปัจจัยที่มีบทบาทสำคัญต่อการทำงานของไมโทคอนเดรียและการสร้าง ATP เช่น
การเคลื่อนไหวและการออกกำลังกาย
– โดยเฉพาะการออกกำลังกายแบบแอโรบิก มีส่วนช่วยกระตุ้นให้ร่างกายสร้างไมโทคอนเดรียเพิ่มขึ้น (mitochondrial biogenesis) ทำให้เซลล์สามารถสร้างพลังงานได้ดีขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเผาผลาญพลังงานในระยะยาว [9]
โภชนาการที่เหมาะสม
สารอาหารหลายชนิดมีบทบาทต่อระบบพลังงานของเซลล์ เช่น
– วิตามินในกลุ่ม B
– แมกนีเซียม
– กรดอะมิโนบางชนิด รวมถึงสารอาหารที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้าง ATP
โภชนาการที่ดีจึงเป็นพื้นฐานสำคัญของการทำงานของระบบพลังงานในเซลล์เช่นกัน
การพักผ่อนและการนอนหลับ
– มีบทบาทสำคัญต่อการซ่อมแซมเซลล์และการฟื้นฟูการทำงานของไมโทคอนเดรีย การนอนหลับไม่เพียงพออาจส่งผลต่อสมดุลของระบบเผาผลาญพลังงาน และลดประสิทธิภาพของการสร้าง ATP ได้ [10]
ภาวะเครียดและ oxidative stress
– ความเครียดเรื้อรังและภาวะ oxidative stress สามารถรบกวนการทำงานของไมโทคอนเดรีย เมื่อไมโทคอนเดรียทำงานได้ลดลง ความสามารถในการสร้างพลังงานของเซลล์ก็อาจลดลงตามไปด้วย [8]
ดังนั้น หากมองสุขภาพในระดับเซลล์ การดูแลพลังของร่างกายจึงไม่ใช่เพียงเรื่องของ “พลังงานที่กินเข้าไป” แต่เกี่ยวข้องกับ การเคลื่อนไหวของร่างกาย / โภชนาการที่เหมาะสม / การพักผ่อน และสมดุลของสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย ทั้งหมดนี้ล้วนมีบทบาทต่อ ความสามารถของเซลล์ในการสร้างและใช้พลัง
สามารถติดตามบทความทางสุขภาพ เบื้องหลังการทำงานของร่างกาย หรือ ความเป็นมนุษย์ในแง่มุมที่หลากหลาย เพื่อชีวิตทรงพลัง ได้ที่
Facebook Page: https://www.facebook.com/dr.songpalang
สุดท้ายนี้ ทีมงานดอกเตอร์ทรงพลังขอเป็นกำลังใจให้ทุกท่านทรงพลังอย่างยั่งยืน
อ้างอิง
[1]Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2019). Biochemistry (9th ed.). W.H. Freeman.
[2] Nicholls, D. G., & Ferguson, S. J. (2013). Bioenergetics 4. Academic Press.
[3] Kennedy, D. O. (2016). B vitamins and the brain: Mechanisms, dose and efficacy. Nutrients, 8(2), 68.
[4] de Baaij, J. H. F., Hoenderop, J. G. J., & Bindels, R. J. M. (2015). Magnesium in man: Implications for health and disease. Physiological Reviews, 95(1), 1–46.
[5] Kreider, R. B., et al. (2017). International Society of Sports Nutrition position stand: Creatine supplementation. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 14(18).
[6] Seifert, J. G., et al. (2010). Ribose supplementation improves energy recovery after exercise. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 7(22).
[7] Brooks, G. A. (2018). The science and translation of lactate shuttle theory. Cell Metabolism, 27(4), 757–785.
[8] Wallace, D. C. (2012). Mitochondria and cancer. Nature Reviews Cancer, 12(10), 685–698.
[9] Granata, C., Jamnick, N. A., & Bishop, D. J. (2018). Training-induced changes in mitochondrial content and respiratory function in human skeletal muscle. Sports Medicine, 48(1809–1828.)
[10] Dattilo, M., Antunes, H. K., Medeiros, A., et al. (2011). Sleep and muscle recovery: Endocrinological and molecular basis for a new and promising hypothesis. Medical Hypotheses, 77(2), 220–222.
