วิ่งเร็วแค่ 3 นาที อาจกระตุ้นร่างกายได้มากกว่าปั่นจักรยาน 90 นาที

การออกกำลังกายเพียงไม่กี่นาที แต่ออกแรงเต็มที่ อาจกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงภายในร่างกายได้อย่างรวดเร็วและกว้างขวางกว่าที่คิด เมื่อเทียบกับการออกกำลังกายระดับปานกลางเป็นเวลานาน

งานวิจัยจากมหาวิทยาลัยร็อกกีเฟลเลอร์ ศึกษาการตอบสนองของร่างกายต่อการออกกำลังกายในระดับความหนักที่แตกต่างกัน พบว่า การวิ่งด้วยความเร็วสูงเต็มกำลัง 6 รอบ รอบละ 30 วินาที หรือรวมเพียง 3 นาที สามารถเปลี่ยนแปลงโปรตีนในเลือดที่ตรวจวัดได้เกือบ 1 ใน 4 ทันทีหลังออกกำลังกาย

ขณะที่การปั่นจักรยานต่อเนื่องระดับปานกลางนาน 90 นาที ทำให้โปรตีนในเลือดเปลี่ยนแปลงไม่ถึง 0.25 เปอร์เซนต์ ส่วนการวิ่งบนลู่วิ่งระดับปานกลางส่งผลต่อโปรตีนมากกว่าการปั่นจักรยาน แต่ยังน้อยกว่าการวิ่งด้วยความเร็วสูงช่วงสั้น ๆ อย่างมาก

วิ่งด้วยความเร็วสูงกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

นอกจากโปรตีนแล้ว การวิ่งด้วยความเร็วสูงยังทำให้สารเมตาบอไลต์มากกว่า 200 ชนิดเปลี่ยนแปลง และเพิ่มระดับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างหลอดเลือด การปรับโครงสร้างเนื้อเยื่อ และการส่งสัญญาณของฮอร์โมนอย่างรวดเร็ว

นักวิจัยพบว่า โปรตีนบางส่วนอาจเข้าสู่กระแสเลือดผ่านกระบวนการส่งสัญญาณของเซลล์ที่เรียกว่า ectodomain shedding ซึ่งหมายถึงการตัดชิ้นส่วนของโปรตีนที่อยู่บนผิวเซลล์ออก แล้วปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดอย่างรวดเร็ว แทนที่จะต้องสร้างโปรตีนขึ้นมาใหม่ก่อน

เมื่อทดลองนำเลือดที่เก็บหลังการวิ่งด้วยความเร็วสูงไปทดสอบกับเซลล์ไขมันของมนุษย์ พบว่าเซลล์เหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงการทำงานของยีนในหลายด้าน ทั้งการใช้พลังงาน การตอบสนองต่อฮอร์โมน และการตรวจจับสารอาหาร

ออกกำลังกายระดับปานกลาง ให้การตอบสนองช้ากว่า

ในทางกลับกัน การออกกำลังกายระดับปานกลางทำให้เกิดการตอบสนองในทันทีน้อยกว่ามาก โดยการเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนของกรดไขมันและโปรตีนจากตับที่เกี่ยวข้องกับการออกกำลังกายแบบใช้ความทนทาน ไม่ปรากฏในกระแสเลือดจนกระทั่งประมาณ 3 ชั่วโมงหลังออกกำลังกาย

ขณะเดียวกัน เซลล์ไขมันที่สัมผัสกับเลือดหลังการปั่นจักรยานระดับปานกลาง ก็พบการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของยีนเพียงเล็กน้อย

เชื่อมโยงสุขภาพเมตาบอลิซึมและวัยทางชีวภาพ

นักวิจัยยังนำข้อมูลโปรตีนที่ตอบสนองต่อการออกกำลังกายไปเปรียบเทียบกับข้อมูลสุขภาพของผู้เข้าร่วมโครงการ UK Biobank มากกว่า 53,000 คน พบว่าโปรตีนหลายชนิดมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่ลดลงของโรคหัวใจและหลอดเลือด รวมถึงโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบเผาผลาญ

ความสัมพันธ์นี้เห็นได้ชัดเป็นพิเศษในโรคอ้วน เบาหวานชนิดที่ 2 และความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมอื่น ๆ โดยจากโปรตีน 33 ชนิดที่มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงโรคที่ลดลง พบว่า 32 ชนิดเปลี่ยนแปลงหลังการวิ่งด้วยความเร็วสูง ขณะที่มีเพียง 3 ชนิดที่เปลี่ยนแปลงหลังการออกกำลังกายระดับปานกลาง

นอกจากนี้ มากกว่า 1 ใน 4 ของโปรตีนกลุ่มนี้ยังมีความเชื่อมโยงกับการชะลอวัยทางชีวภาพ

นักวิจัยระบุว่า สิ่งที่น่าสนใจคือการออกกำลังกายแบบเข้มข้นเพียงไม่กี่นาทีสามารถกระตุ้นการตอบสนองระดับโมเลกุลได้อย่างมีนัยสำคัญ และยังพบการตอบสนองดังกล่าวหลังฝึกต่อเนื่องเป็นเวลา 8 สัปดาห์ สะท้อนว่าการเปลี่ยนแปลงนี้อาจไม่ได้เกิดขึ้นเพียงเพราะร่างกายกำลังรับมือกับความเครียดจากการออกกำลังกายที่ไม่คุ้นเคย แต่อาจเป็นการตอบสนองเฉพาะที่เกิดขึ้นจากการออกกำลังกายที่มีความเข้มข้นสูง

ทำไม “ความเข้มข้น” ของการออกกำลังกายจึงสำคัญ

ผลการศึกษาชี้ว่า ระดับความเข้มข้นของการออกกำลังกายอาจมีบทบาทสำคัญต่อชนิดและปริมาณของโปรตีน รวมถึงสารเมตาบอไลต์ที่ถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด และอาจส่งผลต่อการตอบสนองของเนื้อเยื่อทั่วร่างกาย

นักวิจัยอธิบายว่า แม้จะเป็นที่ยอมรับมานานแล้วว่าการออกกำลังกายในระดับความหนักต่างกันสามารถกระตุ้นการปรับตัวของร่างกายแตกต่างกัน แต่กลไกระดับโมเลกุลที่เชื่อมโยงความแตกต่างเหล่านี้ยังไม่ชัดเจน งานวิจัยนี้จึงเสนอว่า exerkines หรือโปรตีนและสารเมตาบอไลต์ที่ถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดหลังออกกำลังกาย อาจตอบสนองต่อระดับความหนักของการออกกำลังกายอย่างมาก และอาจเป็นหนึ่งในกลไกสำคัญที่อยู่เบื้องหลังประโยชน์ต่อสุขภาพของการออกกำลังกายหนักในช่วงเวลาสั้น ๆ