ฟิสิกส์เพื่อประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ (1)

บทความนี้เป็นบทความที่จัดทำขึ้นเพื่อนำองค์ความรู้พื้นฐานทางด้านฟิสิกส์มาประยุกต์ใช้กับความรู้ทางด้านการแพทย์ โดยในบทความจะกล่าวถึงหัวข้อการออกกำลังกายในน้ำ

การออกกำลังกายใต้น้ำคืออะไร ?

การออกกำลังกายในน้ำ สามารถเรียกได้หลายอย่างเช่น วารีบำบัด ธาราบำบัด ซึ่งเป็นการใช้คุณสมบัติของน้ำ เพื่อประโยชน์ในการเพิ่มความแข็งแรงของร่างกายทั้งการสร้างเสริมสุขภาพและการรักษาโรค โดยการออกกำลังกายใต้น้ำ สามารถทำได้ตั้งแต่อุปกรณ์อย่างง่าย เช่น เข็มขัดช่วยลอยตัวสำหรับออกกำลังกายในน้ำ รองเท้าวิ่งในน้ำ ดัมบ์เบล โฟมเส้น ถุงมือนีโอพรีน

ภาพที่ 1 อุปกรณ์สำหรับออกกำลังกายในน้ำ (ก) เข็มขัดช่วยลอยตัวสำหรับออกกำลังกายในน้ำ (ข) ดัมบ์เบล (ค) โฟมเส้น และ (ง) ถุงมือ (ที่มาจาก https://www.decathlon.co.th/th/p/8569430/swimming-vests-and-belts/aquagym-aquajogging-foam-pool-belt-blue)

ไปจนถึงการใช้เครื่องออกกำลังกายชนิดต่าง ๆ เช่น เครื่องวิ่งสายพาน เครื่องปั่นจักรยาน เป็นต้น

ภาพที่ 2 เครื่องวิ่งสายพานในน้ำ (ที่มาจาก https://mgronline.com/onlinesection/detail/9600000054306)

งานวิจัยหลายงานออกมาชี้ชัดว่าการออกกำลังกายในน้ำสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของร่างกายได้ดีกว่าการออกกำลังกายบนบก ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น ?

เนื่องจากในน้ำมีแรงลอยตัวคอยช่วยพยุง ลดแรงที่กระทำกับกระดูก ข้อต่อและส่วนต่าง ๆ ร่างกายของร่างกาย จึงทำให้การออกกำลังกายใต้น้ำเป็นที่นิยมในกลุ่มผุ้สูงอายุ หรือผู้ที่มีอาการบาดเจ็บตามข้อต่าง ๆ นอกจากนี้แล้วอุปกรณ์ที่ใช้ในการออกกำลังกายใต้น้ำบางอย่าง ยังมีคุณสมบัติช่วยในการลอยตัวสูง ทำให้แรงลอยตัวที่กระทำกับร่างกายมีค่าเท่ากับผลรวมของแรงลอยตัวของน้ำที่กระทำรวมกับแรงลอยตัวที่เกิดจากอุปกรณ์

แรงลอยตัว (bouyancy) เป็นแรงที่ของเหลวพยุงวัตถุขึ้นเมื่อวัตถุนั้นอยู่ในของเหลว แรงลอยตัวนั้นมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่วัตถุแทนที่ ดังนั้นการชั่งน้ำหนักของวัตถุในของเหลวจะได้น้ำหนักน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ เนื่องจากของเหลวมีแรงลอยตัวคอยพยุงวัตถุไว้ โดยแรงลอยตัวนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลว ที่เป็นค่าเฉพาะตัวของของเหลวนั้น สามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

นี่จึงเป็นเหตุผลที่หลาย ๆ คน นิยมหันไปออกกำลังกายใต้น้ำ

เอกสารอ้างอิง

จากการออกกำลังกายใต้น้ำ โดยผู้ช่วยศาสตราจารย์แพทย์หญิงปิยะภัทร เดชพระธรรม, 2017, https://www.masterseniorhome.com/th/articles/16275-การออกกำลังกายใต้น้ำ.

จากแรงลอยตัว โดยทีมงานทรูปลูกปัญญา, 2564, https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33064.

--

--