พลังงาน 5 ชนิดในร่างกาย

พลังงานในร่างกาย ร่างกาย มนุษย์ ต้องการ พลังงาน อะไร มนุษย์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการดำเนินชีวิตประจำวัน โดยที่แหล่งกำเนิดพลังงานหลักมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำคัญที่มีบทบาทมาตั้งแต่ในอดีต สำหรับพืชจะใช้แสงอาทิตย์ในการสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างพลังงาน แต่สำหรับมนุษย์ เราจะไม่ได้รับพลังงานโดยตรงจากแสงอาทิตย์เหมือนกับพืช แต่จะได้รับพลังงานจากพืชและสัตว์ที่เรารับประทาน ซึ่งในกระบวนการย่อยอาหาร พลังงานนี้จะถูกแปลงเป็นสารอาหารสำคัญต่าง ๆ เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน ที่ร่างกายใช้ในการสร้างและซ่อมแซมเซลล์ รวมถึงเป็นแหล่งพลังงานในการทำกิจกรรมต่าง ๆ ทุกวัน

เมื่อ ร่างกายมนุษย์ต้องการพลังงานอะไรบ้าง สารอาหารก็จะเกิดกระบวนการเปลี่ยนให้เป็นพลังงานในร่างกายเกิดขึ้น หากร่างกายไม่สามารถที่จะใช้พลังงานเหล่านี้ได้หมด ส่วนหนึ่งก็จะถูกเก็บไว้ในร่างกายในรูปไกลโคเจนที่กล้ามเนื้อและตับ ส่วนอีกส่วนหนึ่งก็จะกลายเป็นไขมันอยู่ตามเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกาย ซึ่งเมื่อไหร่ที่ร่างกายจำเป็นต้องใช้ก็จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงาน ซึ่งเรียกกันว่า ( Potentialenergy ) ที่มีอยู่ด้วยกันหลายรูปแบบตามประเภทของการใช้งาน คือ

1. จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล ( Mechanical Energy ) เมื่อกล้ามเนื้อมีการหดตัว

2. จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานออสโมติค ( Somotic Energy ) สำหรับการขนส่งของเหลวและสารอาหารต่างๆ

3. จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ( Electrical Energy ) ในการส่งกระแสความรู้สึกของระบบประสาท

4. จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานเคมี ( Chemical Energy ) สำหรับการสังเคราะห์สารใหม่ ๆ ให้เกิดขึ้นและการสร้างเซลล์ของร่างกาย

5. จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานความร้อน ( Thermal Energy ) สำหรับการรักษาอุณหภูมิภายในร่างกาย

หากมีการสร้างพลังงานรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งขึ้นมา ก็จะทำให้มีการลดลงของพลังงานในรูปแบบอื่นๆ ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน ( Law of Energy Conservation ) ซึ่งพลังงานจะยังคงมีอยู่โดยที่จะไม่เพิ่มหรือสูญหายไปไหน เพียงแต่จะเปลี่ยนรูปไปเท่านั้น ร่างกายของเรานั้นไม่ต่างอะไรกับเครื่องจักรซึ่งจำเป็นต้องอาศัยเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อน หากรถจักรเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สูงมาก ก็มีความจำเป็นที่จะต้องเชื้อเพลิงหรือพลังเป็นอย่างมากด้วยเช่นเดียวกัน ส่วนในคนนั้นการที่เซลล์ต่าง ๆ จะนำพลังงานไปใช้ประโยชน์เพื่อให้ร่างกายสามารถดำเนินชีวิตไปตามปกตินั้น จะต้องผ่านกระบวนการอันสลับซับซ้อนเพื่อให้ได้มาซึ่งสารประกอบพลังงานสูง หรือที่เรียกกันว่า ATP ( Adenosine Triphosphate ) ATP ซึ่งเกิดขึ้นได้จากการที่โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และสารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ มีการทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเกิดขึ้น

การใช้พลังงานของร่างกาย

ร่างกายมีความต้องการพลังงานอยู่เสมอ ซึ่งส่วนใหญ่ก็มักจะนำพลังงานไปใช้ประโยชน์ดังต่อไปนี้

1. พลังงานที่ต้องการขั้นพื้นฐาน ( Basal Metabolism ) จะถูกนำไปใช้เพื่อการทำงานของอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกาย ในขณะที่กำลังพักผ่อน

2. พลังงานที่ร่างกายต้อยการเพื่อการประกอบกิจกรรมต่างๆ โดยจะต้องการพลังงานมากเป็นพิเศษ เพื่อใช้ในการทำกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน หรือการทำงาน รวมถึงการออกกำลังกาย การทำงานบ้านหรือการเดินก็ต้องใช้พลังงานเช่นกัน

3. พลังงานที่ใช้เพื่อการเปลี่ยนแปลงอาหารภายในร่างกาย ( Specific Dynamic Action of Food ) กล่าวคือร่างกายจำเป็นต้องใช้พลังงานในการเปลี่ยนแปลงระบบต่างๆ นั่นเอง

4. พลังงานในการขับของเสียออกจากร่างกาย โดยจะต้องใช้พลังงานเพื่อให้การขับถ่ายของเสียออกมาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

พลังงานที่ต้องการขั้นพื้นฐาน ( Basal Metabolism )

ร่างกายมนุษย์ต้องการพลังงานอะไร พลังงานที่ร่างกายมีความต้องการขั้นพื้นฐาน ก็คือพลังงานที่เกิดขึ้นในขณะที่ร่างกายอยู่ในภาวะของการพักผ่อน โดยส่วนใหญ่จะเป็นพลังงานที่เกิดขึ้นโดยไม่ได้อยู่ภายใต้การบังคับ เช่น พลังงานที่ใช้ในการหายใจ การหมุนเวียนของเลือด การเต้นของหัวใจรวมถึงการทำงานของต่อมและเซลล์ต่างๆ ที่มีความเกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตด้วย โดยเฉลี่ยแล้วจะพบว่า ร่างกายมีความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานมากถึงร้อยละ 50 ของพลังงานต่อวันเลยทีเดียว

สำหรับการหาค่าพลังงานที่ต้องการขั้นพื้นฐาน จะใช้วิธีการวัดออกมาเป็นค่าของอัตราพลังงานขั้นพื้นฐาน ( Basal Metabolic Rate, BMR ) ซึ่งในปัจจุบันการหาค่าพลังงานขั้นพื้นฐานนิยมใช้วิธีการวัดออกซิเจนขณะกำลังพัก หลังจากทานอาหารไปแล้ว 3 –5 ชั่วโมง ซึ่งค่าที่ได้เรียกว่าค่า ( Resting Energy Expenditure, REE ) โดยวิธีนี้จะไม่ได้วัดแบบเข้มงวดมากนักเหมือนการวัด BMR ซึ่งเป็นการวัดการใช้พลังงานขณะพักหลังจากบริโภคอาหาร 10 –12 ชั่วโมง 

1.การวัดโดยใช้เครื่องมือ

วิธีนี้จะใช้เครื่องมือ สไปโรมิเตอร์ ( Spirometer ) ในการวัดหาค่า ซึ่งเป็นวิธีวัดปริมาณพลังงานความร้อนที่ใช้โดยอ้อม สำหรับการวัดนั้นจะให้ผู้ถูกวัดนอนนิ่งอยู่ในภาวะผ่อนคลายทั้งร่างกายและจิตใจ และนิยมวัดในตอนเช้าหลังตื่นนอนทันทีเพราะเป็นช่วงที่ได้ผ่านการทานอาหารมาแล้ว 12-16 ชั่วโมง โดยที่ยังไม่ได้ทานอาหารเพิ่มเลย และช่วงเวลาดังกล่าวก็มีอุณหภูมิที่เหมาะกับการวัดที่สุด คือประมาณ 20-25 องศาเซลเซียส โดยการวัดจะวัดปริมาณออกซิเจนที่หายใจเข้าในเวลา 6 นาที 2 ครั้ง แล้วหาค่าเฉลี่ยนำมาคูณด้วย 10 จะได้ปริมาณของออกซิเจนที่หายใจเข้าใน 1 ชั่วโมง

จากการทดลอง พบว่าคนส่วนใหญ่จะใช้อัตราพลังงานขั้นพื้นฐานเท่ากับ 4.825 กิโลแคลอรี่ ดังนั้นจึงสามารถนำค่าที่ได้ไปใช้ในการคำนวณพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของอวัยวะภายในหรือค่า BMR ใน 1 ชั่วโมงหรือใน 1 วันได้

ตัวอย่าง ผู้หญิงสาวได้รับออกซิเจนเข้าไป 1,200 ซีซี ในเวลาทดสอบ 6 นาที ฉะนั้นใน 24 ชั่วโมงพลังงานต้องการขั้นพื้นฐาน ( BMR ) ที่ร่างกายใช้ไปเท่าไร
6 นาที = 1/10 ชั่วโมง
1/10 ชั่วโมง ออกซิเจนใช้ไป   = 1,200 ซีซี
24 ชั่วโมง ออกซิเจนใช้ไป      = 1,200 x 24 x 10 ซีซี
1,000 ซีซี                        = 1 ลิตร
1,200 x 24 x 10 ซีซี         = 1,200 x 24 x 10 ลิตร
1,000                            = 288 ลิตร
1 ลิตรของออกซิเจนใช้ความร้อน = 4.825 กิโลแคลอรี่
288 ลิตรของออกซิเจนใช้ความร้อน = 4.825 x 288 กิโลแคลอรี่
ตอบ พลังงานพื้นฐานที่ร่างกายใช้ไป = 1,390 กิโลแคลอรี่

2.การประมาณค่า BMR ทำได้หลายวิธี คือ

2.1 The Harris-Benedict Equation เป็นสมการที่ใช้ในการประมาณค่า BMR โดยแยกคำนวณเป็น BMR ของเพศชาย และเพศหญิงตามสมการดังต่อไปนี้

2.2 การประมาณค่า BMR โดยใช้สมการของ FAO/WHO/UNU ( คศ.1985 ) เป็นการประมาณประมาณค่า REE โดยแบ่งเป็น 6 ช่วงอายุตามเพศ เพื่อใช้เป็นแนวทางในการกำหนดความต้องการพลังงานในกลุ่มคน

2.3 การประมาณค่า BMR โดยสัมพันธ์กับพื้นที่ผิวของร่างกาย เนื่องจากค่า BMR มีความสัมพันธ์กับพื้นที่ผิวหรือขนาดของร่างกาย จึงสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่า BMR ได้จากพื้นที่ผิวของร่างกาย โดยคำนวณจากสูตร

ที่มา : Food and Nutrition Board, National Research Council, 1989
BMR = พื้นที่ผิว ( ตารางเมตร ) x 24 ( ซม. ) x BMS
การอ่านพื้นที่ผิว จะอ่านค่าโนโมแกรมของ Dubois ซึ่งต้องทราบน้ำหนักและส่วนสูงของผู้ที่จะทำการหาพื้นที่ผิวของร่างกายก่อน โดย จะมีอยู่ 3 คอลัมน์ โดยที่คอลัมน์ที่ I เป็นส่วนสูงคอลัมน์ที่ II เป็นน้ำหนักตัดคอลัมน์ที่ III ที่จุดใด ตรงนั้นก็เป็นค่าพื้นที่ผิวของร่างกาย
BMR ( Basal Metabolic Standard ) คือ ค่ามาตรฐาน BMR ของคนปกติแยกตามเพศและวัย 

ตัวอย่าง ชายคนหนึ่ง อายุ 18 ปี สูง 170 ซม. หนัก 65 กิโลกรัม จงคำนวณหาค่า BMR
พื้นที่ผิวของชายคนนี้จากโนโมแกรม = 1.74 ตารางเมตร
BMS ปกติของชายอายุ 18 ปี = 40.5 กิโลแคลอรี่/ตรม./ซม.
ค่า BMS ของชายคนนี้ = 40.5×1.74×24
= 1,691.28 กิโลแคลอรี่/วัน

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้พบว่า หากใช้กับเด็กและวัยสูงอายุ จะทำให้ได้ค่าที่มีความต่ำจากความเป็นจริงได้ ที่มา : Pike and Brown, 1967

2.4 การประมาณค่าโดยใช้ค่า BMR โดยประมาณ

ค่า BMR ของคนเราจะมีความแตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับอายุ เพศและภาวการณ์นอนหลับด้วย ซึ่งพบว่าค่า BMR ของผู้ที่อายุระหว่าง 20 – 50 ปี เพศชายประมาณ 1 กิโลแคลอรี่/ก.ก./ชม. เพศหญิงประมาณ 0.9 กิโลแคลอรี่/ก.ก./ชม. แต่ถ้าอายุมากกว่า 50 ปีขึ้นไป ค่า BMR จะลดต่ำลงจากเดิม โดยที่เพศชายประมาณ 0.9 กิโลแคลอรี่/ก.ก./ชม. และในขณะนอนหลับค่า BMR ก็ลดลงมากถึงร้อยละ 10 ของแต่ละชั่วโมงที่หลับด้วย

ตัวอย่าง ผู้ชายอายุ 25 ปี สูง 170 ซม. หนัก 70 กิโลกรัม นอนหลับ 9 ชม. จงคำนวณหา

ตารางค่า BMR สำหรับคนวัยต่างๆ แยกตามเพศ
ที่มา : Scheider, 1983

ค่า BMR
BMR ของผู้ชายคนนี้ = 1 x 70 x 24
= 1,680 กิโลแคลอรี่/วัน
นอนหลับวันละ 9 ชั่วโมง BMR ลดลง = 10 x 70 x 9
100
= 63 กิโลแคลอรี่
ค่า BMR ของชายคนนี้ = 1,680 – 63
= 1,617 กิโลแคลอรี่

ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานที่ต้องการขั้นพื้นฐาน

1. พื้นที่ผิวของร่างกาย โดยพบว่าผู้ที่มีพื้นที่ผิวมากจะมีความต้องการพลังงานมากกว่าผู้ที่มีพื้นที่ผิวน้อย โดยการหาพื้นที่ผิวของร่างกายก็จะขึ้นอยู่กับน้ำหนักและขนาดรูปร่างของบุคคลด้วยนั่นเอง เช่น คนผอมสูงจะมีพื้นที่ผิวมากกว่าคนอ้วนเตี้ยที่มีน้ำหนักเท่ากัน ดังนั้นคนที่ผอมสูงจึงมีการสูญเสียความร้อนของร่างกายสูงกว่าคนที่อ้วนเตี้ย และมีความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานมากกว่าอีกด้วย

2. องค์ประกอบของร่างกาย ซึ่งพบว่าคนที่มีกล้ามเนื้อมากจะมีความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานมากกว่าคนที่มีกล้ามเนื้อน้อย เช่น ในนักกีฬาที่มีกล้ามเนื้อมาก จะต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานมากกว่าคนอ้วนที่มีกล้ามเนื้อน้อยนั่นเอง นั่นก็เพราะโดยส่วนใหญ่แล้วการออกซิเดชั่นของร่างกายจะเกิดภายในเซลล์กล้ามเนื้อมากกว่าเซลล์ไขมัน

3. อายุ ส่วนใหญ่แล้วคนเราจะมีความต้องการพลังงานขึ้นพื้นฐาน ( BM ) ที่สูงมากในช่วงที่ร่างกายกำลังเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เพราะต้องใช้พลังงานในการสร้างกล้ามเนื้อสูงนั่นเอง ดังนั้นในระยะที่เป็นเด็กทารกจึงมีความต้องการพลังงานสูง และเมื่ออายุมากขึ้น โดยเฉพาะในวัยสูงอายุ จะต้องการพลังงานที่ลดน้อยลงจากปกติ

4. เพศ โดยพบว่าถึงแม้จะมีน้ำหนักและส่วนสูงเท่ากันแต่พลังงานที่ต้องการขั้นพื้นฐานภายในร่างกายของเพศหญิงและเพศชายไม่เท่ากัน โดยผู้หญิงจะต้องการพลังงานขั้นพื้นฐาน ต่ำกว่าผู้ชายร้อยละ 6 – 10 ( นอกจากอายุ 12 – 14 ที่พลังงานขั้นพื้นฐานจะใกล้เคียงกัน ) นั่นก็เพราะเพศหญิงมักจะมีไขมันมากกว่ากล้ามเนื้อ ในขณะที่ผู้ชายมีกล้ามเนื้อมากกว่าไขมันนั่นเอง

5. การนอน ร่างกายของคนเราจะมีความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานในขณะนอนหลับต่ำกว่าขณะตื่นร้อยละ 10 นั่นก็เพราะในขณะหลับกล้ามเนื้อจะคลายความตึงเครียดลงและมีการทำงานน้อยลง ทำให้เกิดการออกซิไดส์ในกล้ามเนื้อลดลงไปด้วย อย่างไรก็ตามพลังงานขั้นพื้นฐานที่จะเกิดขึ้นในขณะนอนหลับก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการนอนของแต่ละคนด้วย หากมีการเคลื่อนไหวร่างกายในการนอนบ่อย ความต้องการก็อาจลดลงกว่าร้อยละ 10 ได้ 

6. อุณหภูมิ โดยปกติแล้วอุณหภูมิจะมีผลต่ออัตราในการใช้พลังงาน 2 ทางคือ

6.1 อุณหภูมิมีผลต่อการทำงานของร่างกายโดยตรง ซึ่งพบว่าเมื่ออุณหภูมิของร่างกายลดลงก็จะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจช้าลงไปด้วย รวมถึงปฏิกิริยาเคมีก็เช่นกัน และในทางตรงกันข้าม หากร่างกายมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ก็จะไปเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ในร่างกายให้เร็วขึ้นอีกด้วย เป็นผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานเยอะ ดังนั้นในคนไข้ที่มีไข้สูง จึงมักจะต้องการพลังงานสูงด้วยนั่นเอง

6.2 อุณหภูมิของอากาศ โดยพบว่าคนที่อยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็นจะมีความต้องการออกซิเจนในการเร่งการเผาผลาญมากกว่าในคนที่อยู่ในสภาพอากาศร้อน อย่างไรก็ตาม ได้มีผู้พบว่า ค่าพลังงานขั้นพื้นฐานที่ร่างกายต้องการจะเปลี่ยนไปร้อยละ 5 ทุกๆ 10°ซ ที่เปลี่ยนแปลงไป กล่าวคือ ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นกว่าปกติ 10°ซ ค่าพลังงานขั้นพื้นฐานจะต่ำลงร้อยละ 5 ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ 10 องศาเซลเซียสค่าพลังงานขั้นพื้นฐานจะสูงขึ้นร้อยละ 5 นั่นเอง

7. ต่อมหมวกไต ( Adrenal ) เพราะอะดรีนาลินมีผลต่อค่าพลังงานขั้นพื้นฐานที่ร่างกายต้องการ โดยหากมีอะดรีนาลินสูง ก็จะทำให้ค่าพลังงานขั้นพื้นฐานสูงขึ้นไปด้วย โดยต่อมหมวกไตจะทำหน้าที่ในการผลิตฮอร์โมนอะดรีนาลินโดยตรง และจะผลิตออกมามากขึ้นเมื่ออยู่ในภาวะเครียด วิตกกังวล เจ็บปวดหรือกำลังโกรธ

8. โรคภัยไข้เจ็บ โดยส่วนใหญ่แล้วในขณะที่กำลังมีอาการเจ็บป่วย ร่างกายจะมีความต้องการพลังงานขั้นพื้นฐานมากกว่าปกติ เพราะต้องใช้พลังงานในการซ่อมแซมในส่วนที่สึกหรอ และฟื้นฟูสุขภาพร่างกายจากอาการป่วยนั่นเอง

9. สภาวะทางโภชนาการและสรีรวิทยาของร่างกาย โดยคนที่มีภาวะโภชนาการที่ดี พลังงานขั้นพื้นฐานที่ร่างกายต้องการก็จะอยู่ในระดับปกติ ส่วนคนที่มีภาวะโภชนาการต่ำ พลังงานขั้นพื้นฐานที่ร่างกายต้องการก็จะอยู่ในระดับต่ำลงไปด้วย ส่วนในหญิงที่ตั้งครรภ์หรือหญิงให้นมบุตรและเด็กที่กำลังเจริญเติบโต จะมีพลังงานขั้นพื้นฐานสูงขึ้นมาก

แหล่งอาหารที่ให้พลังงาน

แหล่งอาหารที่ให้พลังงานส่วนใหญ่จะพบได้ทั่วไปโดยเฉพาะอาหารที่มีไขมันสูง น้ำตาล แป้ง

ความสมดุลของพลังงานภายในร่างกาย

ผู้ที่มีความสมดุลของพลังงานภายในร่างกายจะสามารถรับรู้ได้จากน้ำหนักตัวคงที่ และมีสุขภาพร่างกายที่เป็นปกติ พลังงานจากอาหารที่ร่างกายได้รับนั้น จะค่อนข้างใกล้เคียงกันกันกับพลังงานที่ร่างกายได้ใช้ในแต่ละวันซึ่งในวันหนึ่ง ๆ ร่างกายจำเป็นต้องใช้พลังงานไปกับเรื่องต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นในการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ในช่วงที่ร่างกายเข้าสูช่วงเวลาของการพักผ่อน ( BMR )ใช้ในการประกอบกิจกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน ( PA ) ใช้ในกระบวนการย่อยอาหารและนำสารอาหารไปใช้ประโชน์ ( SDA )และใช้ในการขับถ่ายของเสีย

ถ้าร่างกายได้รับพลังงานจากอาหารน้อยกว่าพลังงานที่ร่างกายจำเป็นต้องใช้ ร่างกายก็จะกระตุ้นให้เกิดความรู้สึกหิว และจะมีการเผาผลาญพลังงานภายในร่างกายลดน้อยลงด้วย ซึ่งก็จะทำให้ร่างกายจำเป็นต้องนำพลังงานที่ได้สะสมไว้ออกมาใช้ ทั้งไกลโคเจน ไขมัน และโปรตีนในกล้ามเนื้อก็จะถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงาน ซึ่งก็จะส่งผลต่อการลดลงของน้ำตัว หรือที่เรียกกันว่า ความสมดุลพลังงานทางลบ ( Negative Energy Balance ) แต่ถ้าหากร่างกายได้รับพลังงานจากอาหารมากเกินไปไม่สามารถที่จะใช้หมด ร่างกายก็จะเกิดการปรับตัวโดยนำพลังงานส่วนเกินนั้นมาเก็บสะสมไว้ในรูปของไกลโคเจนและไขมันซึ่งร่างกายจะสามารถเก็บพลังงานเอาไว้ในรูปของไขมันได้ในปริมาณที่ มากอย่างไม่จำกัด ไม่ว่าจะมีอายุเท่าใดก็ตามซึ่งจะเรียกกันว่าความสมดุลพลังงานทางบวก ( Positive Energy Balance ) แต่ว่าสมดุลพลังทางบวกก็จะส่งผลให้การควบคุมน้ำหนักเป็นไปได้ยาก ไม่เหมือนกับสมดุลพลังงานงานทางลบที่เป็นเรื่องง่ายกว่าที่จะเพิ่มน้ำหนักตัวให้มากขึ้น และการที่ต้องอยู่ในภาวะสมดุลพลังงานทางบวกนาน ๆ ก็จะกลายเป็นผลเสียต่อสุขภาพได้จากอาหารพลังงานสูง เพราะอาหารที่ให้พลังงานสูงส่วนมากก็จะเป็นอาหารจำพวกไขมันและน้ำตาลในปริมาณที่สูง ซึ่งไม่ว่าอาหารจะมีปริมาณไขมันและคอเลสเตอรอลมากน้อยแค่ไหน ก็จะถูกตับเอาไปสังเคราะห์เป็นคอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ได้อย่างมากมาย จากนั้นก็จะปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดส่งผลให้กระแสโลหิตมีระดับไขมันเพิ่มสูงขึ้น 

ซึ่งหากว่าได้มีการนำไปใช้และมีการเผาผลาญเกิดขึ้นภายในตับก็จะทำกระแสเลือดมีไขมันหลงเหลืออยู่จนเกิดภาวะ ( Hyperlipoproteinemia ( HLP ) ส่งผลให้ไขมันที่ติดค้างไปฝังอยู่ตามผนังหลอดโลหิต จนกระทั่งส่งผลให้เส้นโลหิตแข็งตัวและเกิดการตีบตันขึ้น ซึ่งก็จะทำให้ส่วนปลายของอวัยวะต่าง ๆ ขาดเลือดไปบำรุงหล่อเลี้ยง เกิดเป็นโรคหัวใจ อัมพฤกษ์ อัมพาต มีอาการไม่รู้สึกตัว ไตเสื่อมลงและอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้เลยทีเดียว ซึ่งการที่ร่างกายได้รับอาหารพลังงานสูงอยู่เสมอก็จะส่งผลให้มีน้ำหนักตัวเพิ่มสูงขึ้นนั่นเอง

การได้รับอาหารเข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากส่งผลให้อินซูลินต้องถูกผลิตออกมามากขึ้นตามไปด้วยเพื่อที่จะนำอาหารและน้ำตาลไปยังเซลล์ ซึ่งอาจจะเป็นปัญหาสำหรับคนอ้วนที่มักจะเกิดภาวะดื้ออินซูลิน จนทำให้ตับอ่อนต้องทำหน้าที่ผลิตอินซูลินเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งถ้าหากมีการใช้งานตับอ่อนหนักมากเกินไปตับอ่อนก็จะเสื่อมลง และก็จะทำให้อินซูลินถูกผลิตออกมาได้น้อยลง จนไม่พอที่นำน้ำตาลเข้าสู่เซลล์ต่างๆ ได้ ก็จะทำให้มีน้ำตาลอยู่ในกระแสเลือด จึงทำให้เป็นโรคเบาหวานในที่สุด และจะส่งผลต่อการแข็งตัวของหลอดเลือดแดงมากขึ้นไปอีกจนเกิดเป็นโรคหัวใจ อัมพาตและไตเสื่อมซ้ำสอง

คนที่มีรูปร่างอ้วนร่างกายก็จะสร้างไขมันออกมามากกว่าคนที่ไม่อ้วน จนส่งผลให้เกิดปัญหาไขมันในเลือดสูงผิดปกติอยู่บ่อย ๆ ไม่เพียงเท่านั้นยังอาจะทำให้เกิดนิ่วในถุงน้ำดีได้อีกด้วยหากไขมันถูกขับออกมาทางน้ำดีมากเกินไป นอกจากนี้แล้วในคนอ้วนหัวใจยังจะต้องทำงานหนักมากกว่าคนทั่วไปเพราะต้องทำหน้าที่สูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกายที่ใหญ่เกินธรรมดาจึงทำให้มีปัญหาความดันโลหิตสูงและหัวใจโตตามมาอีกและการส่งเลือดไปเลี้ยงร่างกายมีแรงดันเลือดที่สูงมากผนังหลอดเลือดได้รับความกระทบกระเทือนจนทำให้เสื่อมเร็วขึ้นและอาจถึงขั้นปริแตกได้ ซึ่งก็จะทำให้เป็นอัมพาตและเกิดภาวะไตเสื่อมตามมานั่นเอง ยิ่งถ้าติดอาหารเค็มจนเป็นนิสัย ก็จะยิ่งทำให้ความดันโลหิตสูงได้ง่ายขึ้นและรุนแรงยิ่งขึ้น

แถมความอ้วนยังส่งผลให้เกิดความผิดปกติของระบบฮอร์โมนเพศ ซึ่งแหล่งสะสมฮอร์โมนและสร้างความผิดปกติกับฮอร์โมนเพศก็คือไขมันใต้ชั้นผิวหนังนั่นเอง จึงสังเกตได้ว่าคนอ้วนหลายคนมักจะมีอาการประจำเดือนผิดปกติ จนบางครั้งเราอาจจะเห็นผู้หญิงอ้วนมีหนวดเคราไม่ต่างอะไรกับผู้ชายเลยทีเดียว และที่สำคัญคนอ้วนมักจะเกิดปัญหาหลาย ๆ อย่างดังที่กล่าวมาแล้วร่วมกันได้ จนสามารถเรียกได้ว่าเป็นกลุ่มอาการของการเผาผลาญผิดปกติ ( Metabolic Syndrome หรือ Syndrome “X” )   

เมื่อคนในวัยผู้ใหญ่ได้รับพลังงานจากอาหารเท่า ๆ กันกับพลังงานที่ร่างกายจำเป็นต้องใช้จะส่งให้ผลให้มีน้ำหนักตัวคงที่พลังงานในร่างกายก็จะมีความสมดุลและเพื่อให้น้ำหนักตัวมีความคงที่ ในเวลาเช้าก่อนที่จะรับประทานอาหารหรือหลังจากถ่ายอุจจาระและปัสสาวะเสร็จแล้วก็ควรที่จะชั่งน้ำหนักตัวเป็นประจำทุกวัน ซึ่งตามปกติแล้วน้ำหนักตัวจะมีการเปลี่ยนแปลงได้ ±1 กก. แต่ค่าที่เปลี่ยนแปลงนี้ต้องไม่เป็นไปทางบวกหรือลบทางใดทางหนึ่งแต่เพียงทางเดียว

Acceptable Macronutrient Distribution Ranges ( AMDR ) เป็นช่วงของพลังงานที่เป็นผลจากการบริโภคสารอาหารประเภท Macronutrient ซึ่งก็มีความสัมพันธ์กับการลดความเสี่ยงของการเป็นโรคไม่ติดต่อแบบเรื้อรังด้วย โดยค่าที่กำหนดแสดงในรูปร้อยละ ของพลังงานที่ได้รับโดยที่ AMDR สำหรับผู้ใหญ่ มีรายละเอียดดังต่อไปนี้

ตัวอย่าง จงคำนวณปริมาณสารอาหารที่ร่างกาย นานทศพล อายุ 22 ปี ควรได้รับเพื่อให้เพียงพอแก่ความต้องการพลังงานใน 1 วัน

วิธีทำ นายทศพลจะต้องการพลังงานตาม RDA ของคนไทย = 2,800 กิโลแคลอรี่

1. ร่างกายควรได้รับพลังงานจากคาร์โบไฮเดรตประมาณร้อยละ 50 ของความต้องการพลังงานทั้งหมด
พลังงานที่ควรได้รับจากคาร์โบไฮเดรต = 1,400 กิโลแคลอรี่
พลังงาน 4 กิโลแคลอรี่ได้มาจากคาร์โบไฮเดรต 1 กรัม “1,400 ” “1,400 กรัม / 4

ตอบ ต้องได้พลังงานจากคาร์โบไฮเดรต 350 กรัม

2. ร่างกายควรได้รับพลังงานจากโปรตีนประมาณร้อยละ 20 ของความต้องการพลังงานทั้งหมด

พลังงานที่ควรได้รับจากโปรตีน = 20 x 2,800 กิโลแคลอรี่ 

100 = 560 กิโลแคลอรี่

พลังงาน 4 กิโลแคลอรี่ได้มาจากโปรตีน 1 กรัม
“ 560 ” “ 1 x 560 กรัม / 4

ตอบ ต้องได้พลังงานจากโปรตีน 140 กรัม

3. ร่างกายควรได้รับพลังงานจากไขมันประมาณร้อยละ 20 ของความต้องการพลังงานทั้งหมด

พลังงานที่ควรได้รับจากไขมัน = 30 x 2,800 กิโลแคลอรี่
100
= 840 กิโลแคลอรี่
พลังงาน 9 กิโลแคลอรี่ได้มาจากไขมัน 1 กรัม
“ 840 ” “ 840 กรัม / 9

ตอบ ต้องได้พลังงานจากไขมัน 93.33 กรัม

การควบคุมการบริโภคอาหาร

เป็นเรื่องที่มีความยุ่งยากมากทีเดียว เพราะมีปัจจัยต่างๆ เข้ามาเกี่ยวข้องมากมาย จึงทำให้การควบคุมการบริโภคอาหารเป็นเรื่องที่ยากพอสมควร โดยพฤติกรรมการบริโภคนั้นก็มีปัจจัยต่างๆ เข้ามามีผล เช่น ปัจจัยทางด้านจิตใจ ปัจจัยทางด้านสังคมที่สะสมมาตั้งแต่เด็ก ตลอดจนปัจจัยด้านร่างกาย

กลไกของความสมดุลของพลังงานในร่างกาย

ที่มา : ดัดแปลงจากไพบูลย์ สุริยะวงศ์ไพศาล, 2545.

ปัจจัยด้านจิตใจ ( Psychological Factor ) การบริโภคอาหารของคนเรามักจะมีปัจจัยทางด้านจิตใจเข้ามาเกี่ยวข้อง นั่นก็เพราะมนุษย์ชอบบริโภคอาหารตามความต้องการของจิตใจนั่นเอง หรือบางครั้งก็ไม่ยอมบริโภคอาหาร ซึ่งเนื่องมาจากสภาพจิตใจเช่นกัน เช่น จะกินมากเมื่อกำลังเครียดหรือเศร้า ไม่กินในเวลาที่กำลังโกรธ เป็นต้น

ปัจจัยด้านสังคม ( Social Factor ) โดยปัจจัยนี้จะหมายถึงการนำวัฒนธรรม ความเชื่อ ศาสนาและความกดดันทางสังคมเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เช่นความเชื่อที่ว่า เมื่อเข้าสังคมกับกลุ่มเพื่อนจะต้องดื่มเหล้า เบียร์เสมอ หรือคนที่ชอบไปเที่ยว ช้อปปิ้งหรือออกงานสังคมบ่อยๆ ก็มักจะต้องใช้พลังงานเยอะ ส่วนในคนที่ชอบอยู่แต่บ้าน ไม่ค่อยไปไหน หรือทำงานหน้าคอมตลอดเวลา ก็จะใช้พลังงานในร่างกายน้อยนั่นเอง

ปัจจัยด้านร่างกาย ( Physiological Mechanism )

พลังงานในร่างกายมนุษย์ ได้มาจากทุกกิจกรรมที่ทำสำหรับปัจจัยทางด้านร่างกาย ก็จะมีสมองที่เป็นศูนย์กลางความอยากและศูนย์กลางความอิ่มในการรับสัญญาณและกระตุ้นให้เกิดความรู้สึกอยากหรืออิ่มตามสัญญาณที่ส่งเข้ามา โดยปัจจัยทางร่างกายก็แบ่งออกได้เป็น ดังต่อไปนี้

1.การขยายตัวของกระเพาะ ( Gastric Distension ) โดยพบว่าในขณะที่กระเพาะอาหารขยายตัวจากการทานอาหารเข้าไป จะเกิดความรู้สึกอิ่ม ทำให้ไม่อยากทานอาหารต่อ แต่เมื่ออาหารได้ถูกย่อยไปหมดหรือกำลังอยู่ในช่วงที่ท้องว่าง กระเพาะอาหารแฟบ ก็จะทำให้รู้สึกหิวและอยากทานอาหารมากกว่าปกติได้

2.การควบคุมความร้อนให้คงที่ ( Thermostatic Regulation ) ระดับความร้อนของร่างกายมีผลต่อความต้องการพลังงานและอาหารเช่นกัน โดยเมื่อร่างกายมีความร้อนสูงซึ่งเนื่องมาจาก SDA ที่เกิดขึ้นจากการย่อย ก็จะทำให้รู้สึกอิ่ม แต่เมื่ออุณหภูมิมีการปรับให้เข้ากับร่างกายจนเป็นปกติแล้ว ก็จะรู้สึกหิวได้นั่นเอง 

3.การควบคุมกลูโคสให้คงที่ ( Glucostatic Regulation ) เพราะกลูโคสมีส่วนเกี่ยวข้องกับการควบคุมปริมาณของอาหารที่จะบริโภค ซึ่งระดับของกลูโคสในร่างกายจะทำให้เกิดความรู้สึกอิ่มหรือหิวได้ ดังนั้นจึงควรควบคุมระดับของกลูโคสให้คงที่อยู่เสมอนั่นเอง

4.การควบคุมไขมันให้คงที่ ( Lipostatic Regulation ) โดยปกติแล้วร่างกายจะพยายามควบคุมไขมันให้อยู่ในระดับที่คงที่อยู่เสมอ ดังนั้นหากทำกิจกรรมใดๆ ที่ทำให้ไขมันถูกนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานเยอะมาก ก็จะเกิดความรู้สึกหิวมากกว่าปกติ เพราะร่างกายต้องการไขมันเข้าไปสะสมไว้ในปริมาณเท่าเดิมนั่นเอง อย่างไรก็ตามในกรณีที่ออกกำลังกายอย่างหนักแล้วมาทานอาหารทันทีก็จะทานได้น้อยมาก แต่หากออกกำลังกายหรือทำกิจกรรมต่างๆ แบบเรื่อยๆ ปานกลางและมีความต่อเนื่อง ก็จะทำให้เกิดความรู้สึกหิวมากขึ้นไปอีก

5.ฮอร์โมน และสารที่เกี่ยวข้องกับความหิวและความอิ่ม

5.1 ฮอร์โมนในระบบทางเดินอาหาร เช่น แกสทริน ( Gastrin ) เป็นฮอร์โมนที่จะกระตุ้นให้กระเพาะอาหารเกิดการหดตัว ทำให้ท้องว่างและรู้สึกหิว ในขณะที่ โคลีซิสโทไคนิน ( Cholecystokinin ) เป็นฮอร์โมนที่จะกระตุ้นให้ถุงน้ำดีหดตัวซึ่งให้ผลตรงกันข้าม

5.2 ระดับไกลโคเจนในตับที่ต่ำ สามารถทำให้รู้สึกหิวได้

5.3 ฮอร์โมนในเลือด ได้แก่ ฮอร์โมนอินซูลินทำให้ระดับกลูโคสในเลือดต่ำ ซึ่งจะทำให้เกิดความรู้สึกหิว ส่วนฮอร์โมนกลูคากอน ( Glucagon ) จะให้ผลตรงกันข้าม

5.4 สารประเภทโมโนเอมีน ( Monoamine ) บางชนิด เช่น โดปามีน ( Dopamine ) กระตุ้นให้รู้สึกหิวในขณะที่เซโรโทนิน ( Serotonin ) ให้ผลตรงข้าม

โดยส่วนใหญ่แล้วศูนย์กลางความอยากในสมองของคนเราจะไม่ค่อยมีปัญหา เพราะมี 2 ข้าง แต่ศูนย์กลางความอิ่มอาจเกิดปัญหาได้ง่าย ซึ่งอาจเกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม หรือการเกิดอุบัติเหตุที่กระทบกระเทือนต่อสมองอย่างรุนแรง จนทำให้ศูนย์กลางความอิ่มผิดปกติ จึงเกิดปัญหากับการควบคุมการบริโภคอาหารได้นั่นเอง

อ่านบทความที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมตามลิ้งค์ด้านล่าง

เอกสารอ้างอิง

ศัลยา คงสมบูรณ์เวช. บำบัดเบาหวานด้วยอาหาร. พิมพ์ครั้งที่ 4 (ฉบับปรับปรุง). กรุงเทพฯ : อัมรินทร์เฮลท์ อมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง, 2559. (12), 311 หน้า. (ชุดชีวิตและสุขภาพ ลำดับที่ 113) 1.เบาหวาน 2.โภชนบำบัด 3.การปรุงอาหารสำหรับผู้ป่วย 4.การดูแลสุขภาพตนเอง. 616.462 ศ7บ6 2559. ISBN 978-616-18-7741-9

Javitt NB (December 1994). “Bile acid synthesis from cholesterol: regulatory and auxiliary pathways”. FASEB J. 8 (15): 1308–11.

Chen HW, Heiniger HJ (August 1978). “Biological activity of some oxygenated sterols”. Science. 201 (4355): 498–501.

Wu, Linfeng; Candille, Sophie I.; Choi, Yoonha; Xie, Dan; Jiang, Lihua; Li-Pook-Than, Jennifer; Tang, Hua; Snyder, Michael (2013). “Variation and genetic control of protein abundance in humans”. Nature.