พลังงาน แหล่งพลังงาน และการสร้างพลังงานของร่างกายมนุษย์

สารบัญ

การสร้างพลังงานของมนุษย์

สวัสดีครับ มาพบกับผม ปวินทร์ พงศ์กอปรสกล อีกเช่นเคยครับ วันนี้ผมก็มีสาระดีๆมาฝากอีกเช่นเคยครับ เรื่องที่ผมนำมาฝากในวันนี้เป็นเรื่องของการสร้างพลังงานของร่างกาย หลังจากที่ผมได้ศึกษาวิธีการสร้างพลังงาน แหล่งพลังงาน และข้อมูลต่างๆจากหนังสือสรีรวิทยาการออกกำลังกายหลายเล่ม ก็พอจะสรุปเรื่องเกี่ยวกับพลังงานในร่างกายได้ดังนี้คำนิยามของพลังงานพลังงาน คือ พลังที่ทำให้เกิดงานแหล่งพลังงานทุกกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตล้วนแต่ต้องใช้พลังงาน ไม่ว่าจะเป็น การล่าเหยื่อของสัตว์ป่า เช่น สิงโต เสือ หรือจะเป็นการบินของนก การว่ายน้ำของปลา และ การออกกำลังกาย และการเคลื่อนไหวของมนุษย์ ทุกกิจกรรม ล้วนแต่ต้องใช้พลังงานทั้งนั้น พลังงานได้มาจากการสลายอาหาร โดยเก็บสะสมในรูปของ สารเคมีที่มีพลังงานสูง นั่นก็คือ Adenosine triphosphate หรือ ATPซึ่ง ATP ประกอบด้วย เบสอินทรีย์ชื่อ Adenine น้ำตาลไรโบส และ หมู่ฟอสเฟต (Pi) อีก 3 หมู่ พันธะที่เชื่อมระหว่างหมู่ฟอสเฟตคือ พันธะฟอสเฟต (phosphate bond) เมื่อ ATP แตกตัวจะได้สารใหม่เกิดขึ้นคือ Adenosine diphosphate หรือ ADP กับ Pi และจะปล่อยพลังงานออกมาใน 1 โมเลกุลของ ATP จะให้พลังงานออกมาประมาณ 7-12 กิโลแคลอรี หรือ ประมาณ 29.4-50.4 กิโลจูลการสังเคราะห์ ATPจากที่ได้กล่าวมาแล้วว่า พลังงานนั้น เกิดจากการแตกตัวของ ATP ดังนั้น ถ้าไม่มี ATP ก็จะไม่มีพลังงาน การสังเคราะห์ ATP แบ่งออกเป็น 3 ระบบ คือ1.ระบบฟอสฟาเจน หรือ ATP-PC ระบบนี้ จะสังเคราะห์ ATP จาก ฟอสโฟครีเอทีน ฟอสโฟครีเอทีนมีลักษณะคล้ายกับ ATP คือ อยู่ในกล้ามเนื้อ และประกอบด้วย หมู่ฟอสเฟตเหมือนกัน เมื่อฟอสโฟครีเอทีนแตกตัว จะได้ ครีเอทีน กับ Pi ซึ่ง Pi ที่แตกตัวออกมานั้น จะไปรวมกับ ADP ได้เป็น ATPแต่ในระบบนี้ จะให้พลังงานได้ประมาณ 15 วินาทีเท่านั้น 2.ระบบ glycolysis หรือเรียกอีกอย่างว่า Lactic acid system เป็นระบบที่สลายไกลโคเจน หรือ กลูโคสโดยไม่ใช้ออกซิเจน จากการสลายกลูโคสนั้น จะมีปฏิกิริยามากมาย ซึ่งจะนำมาอธิบายอย่างละเอียดในครั้งต่อๆไป ผลของการสลายจะได้กรดไพรูวิก ซึ่งถ้าไม่มีออกซิเจน กรดไพรูวิกจะเปลี่ยนกลายเป็นกรดแล็กติก ซึ่งมีผลต่อการล้าของกล้ามเนื้อใน 2 ระบบที่กล่าวมา เป็นระบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งระบบ glycolysis จะสามารถสร้าง ATP สุทธิได้ประมาณ 2-3 โมเลกุล (ถ้าสลายไกลโคเจนได้ 3 ATP แต่ถ้าสลายกลูโคสได้ 2 ATP) ซึ่งพลังงานที่ได้จากระบบนี้ จะสามารถใช้ได้ประมาณ 2 นาที3.ระบบ Oxidative เป็นระบบที่ใช้ออกซิเจน ซึ่งระบบนี้ต่อจากระบบ glycolysis ในระบบ glycolysis กรดไพรูวิก ไม่มีออกซิเจนมารับ แต่ถ้ากรดไพรูวิก มีออกซิเจนมารับ จะเข้าสู่ระบบ Oxidative เมื่อกรดไพรูวิกรวมตัวกับ ออกซิเจน จะได้ acetyl coA ซึ่งจะไปรวมกับ ออกซาโลแอซีติก เข้าสู่วัฏจักรเครบส์ ซึ่งเรื่องของวัฏจักรเครบส์นั้น จะมาอธิบายอย่างละเอียดในครั้งต่อๆไปในวัฏจักรเครบส์จะได้พลังงาน 2 ATPหลังจากผ่านวัฏจักรเครบส์แล้ว ก็จะเข้าสู่ระบบขนส่งอิเล็กตรอน ซึ่งระบบนี้จะให้พลังงานได้ถึงประมาณ 32-34 ATPซึ่งในระบบนี้ ก็จะอธิบายในครั้งต่อๆไป ระบบ Oxidative ไม่มีกำหนดในเรื่องของเวลา ขึ้นอยู่กับออกซิเจน ถ้าตราบใดที่ยังมีออกซิเจน ร่างกายก็สามารถผลิตพลังงานจากระบบนี้ได้ และในระบบ Oxidative นี้ ยังสามารถเผาผลาญไขมันได้อีกด้วย เช่น กรดพาล์มิติก เมื่อถูกนำมาสร้างพลังงานในระบบนี้ จะได้พลังงานถึง 130 ATP เลยทีเดียว และถ้ามีความจำเป็น ร่างกายอาจจะดึงโปรตีนมาใช้สร้างพลังงานด้วยก็ได้สรุป การสร้างพลังงานในระบบ Oxidative จะให้พลังงานประมาณ 36-38 ATPในวันนี้ผมหวังว่าทุกคนที่อ่านบทความของผม คงจะได้ความรู้เพิ่มขึ้น ไม่มากก็น้อยนะครับ ที่มา   -หนังสือ สรีรวิทยาการออกกำลังกาย ผศ.พิชิต ภูติจันทร์-หนังสือ The physiological basis of physical education and athletics  EDWARD L. FOX , DONALD K. MATHEWSเรียบเรียงโดย ปวินทร์ พงศ์กอปรสกล

หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา