ฟิสิกส์เพื่อประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ (1)
บทความนี้เป็นบทความที่จัดทำขึ้นเพื่อนำองค์ความรู้พื้นฐานทางด้านฟิสิกส์มาประยุกต์ใช้กับความรู้ทางด้านการแพทย์ โดยในบทความจะกล่าวถึงหัวข้อการออกกำลังกายในน้ำ
การออกกำลังกายใต้น้ำคืออะไร ?
การออกกำลังกายในน้ำ สามารถเรียกได้หลายอย่างเช่น วารีบำบัด ธาราบำบัด ซึ่งเป็นการใช้คุณสมบัติของน้ำ เพื่อประโยชน์ในการเพิ่มความแข็งแรงของร่างกายทั้งการสร้างเสริมสุขภาพและการรักษาโรค โดยการออกกำลังกายใต้น้ำ สามารถทำได้ตั้งแต่อุปกรณ์อย่างง่าย เช่น เข็มขัดช่วยลอยตัวสำหรับออกกำลังกายในน้ำ รองเท้าวิ่งในน้ำ ดัมบ์เบล โฟมเส้น ถุงมือนีโอพรีน
ไปจนถึงการใช้เครื่องออกกำลังกายชนิดต่าง ๆ เช่น เครื่องวิ่งสายพาน เครื่องปั่นจักรยาน เป็นต้น
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.