การว่ายน้ำกับอัตราการเต้นของหัวใจ: ทำไมอัตราการเต้นของหัวใจในน้ำจึงต่ำกว่าบนบก

บทนำ

นักกีฬาจำนวนมากที่เปลี่ยนจากการฝึกวิ่งมาเป็นการฝึกว่ายน้ำ มักสังเกตเห็นปรากฏการณ์หนึ่ง นั่นคือ แม้จะว่ายจนหอบเหนื่อยและกล้ามเนื้อล้า แต่ตัวเลขอัตราการเต้นของหัวใจที่แสดงบนเครื่องวัดกลับต่ำกว่าการวิ่งที่ “ความหนักที่รู้สึก” เท่ากันถึง 10-15 bpm (ครั้งต่อนาที) นี่ไม่ใช่ความผิดพลาดของอุปกรณ์ แต่เป็นปรากฏการณ์ทางสรีรวิทยาที่มีอยู่จริงและมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์รองรับอย่างเพียงพอ เรียกว่า “ภาวะหัวใจเต้นช้าที่เกิดจากการว่ายน้ำ (Swimming-Induced Bradycardia)” ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ “รีเฟล็กซ์การดำน้ำ (Diving Reflex)” ที่เป็นที่รู้จักกันดี

กลไกทางสรีรวิทยาของอัตราการเต้นของหัวใจที่ต่ำลงขณะว่ายน้ำ

รีเฟล็กซ์การดำน้ำ (Diving Reflex)

รีเฟล็กซ์การดำน้ำเป็นกลไกป้องกันตัวตามวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งจะทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อใบหน้าสัมผัสกับน้ำเย็น โดยมีจุดประสงค์เพื่อรักษาการทำงานของสมองให้ได้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในสภาวะที่ออกซิเจนจำกัด:

• หัวใจเต้นช้าลง (Bradycardia): อัตราการเต้นของหัวใจสามารถลดลงได้ 10-25% ภายใน 3-5 วินาที
• หลอดเลือดส่วนปลายหดตัว: เลือดที่ไหลไปยังแขนขาลดลง เลือดจะถูกส่งไปเลี้ยงหัวใจและสมองเป็นลำดับแรก
• ม้ามหดตัว: ปล่อยเซลล์เม็ดเลือดแดงที่สะสมไว้ออกมา เพิ่มความสามารถในการลำเลียงออกซิเจนของเลือด

ขณะว่ายน้ำ แม้ใบหน้าจะไม่จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด แต่น้ำเย็นจะกระตุ้นตัวรับสัญญาณของเส้นประสาทไทรเจมินัล (Trigeminal Nerve) บริเวณใบหน้าอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดรีเฟล็กซ์การดำน้ำในระดับที่อ่อนกว่าอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (Parasympathetic Nervous System) ทำงานเพิ่มขึ้น และกดอัตราการเต้นของหัวใจให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าการออกกำลังกายบนบก

ผลของแรงดันไฮโดรสแตติกในน้ำต่อการไหลเวียนเลือดดำกลับ

แรงดันไฮโดรสแตติกในน้ำจะกดทับทั่วร่างกายอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะที่แขนขา ทำให้เกิดผลคล้ายกับการสวมเสื้อผ้าแบบรัดกล้ามเนื้อ (compression):

• เลือดดำถูกดันกลับเข้าสู่หัวใจ (การไหลเวียนเลือดดำกลับเพิ่มขึ้น)
• ปริมาณเลือดที่บีบตัวออกจากหัวใจในแต่ละครั้ง (Stroke Volume) เพิ่มขึ้น
• ตามกลไกแฟรงก์-สตาร์ลิง (Frank-Starling) เมื่อปริมาณเลือดที่บีบตัวออกเพิ่มขึ้น อัตราการเต้นของหัวใจสามารถต่ำลงได้ในขณะที่ปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดออกต่อนาทียังคงเท่าเดิม

ผลการวัดจากงานวิจัยแสดงให้เห็นว่า ที่ความหนักเท่ากัน ปริมาณเลือดที่บีบตัวออกขณะว่ายน้ำสูงกว่าขณะวิ่งประมาณ 10-15% ซึ่งอธิบายส่วนหนึ่งได้ว่าทำไมอัตราการเต้นของหัวใจจึงต่ำลงได้ในขณะที่ยังคงรักษาปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดออกต่อนาทีให้เท่าเดิม

ผลของอุณหภูมิน้ำ

อุณหภูมิของน้ำเป็นตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่ออัตราการเต้นของหัวใจขณะว่ายน้ำ:

ผลของท่าทางแนวนอน

ท่าทางแนวนอนขณะว่ายน้ำช่วยลดภาระของหัวใจในการต้านแรงโน้มถ่วง บนบก หัวใจต้องสูบฉีดเลือดขึ้นไปถึงระดับความสูงของศีรษะขณะยืน แต่ในน้ำไม่มีความต่างของแรงดันจากแรงโน้มถ่วงนี้ ทำให้การไหลเวียนเลือดดำกลับทำได้ง่ายขึ้น และลดอัตราการเต้นของหัวใจที่จำเป็นในการรักษาปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดออกต่อนาทีให้เท่าเดิมได้มากขึ้นไปอีก

วิธีการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจขณะว่ายน้ำที่ถูกต้อง

การแปลงค่าอัตราการเต้นของหัวใจเฉพาะสำหรับการว่ายน้ำ

เนื่องจากอัตราการเต้นของหัวใจขณะว่ายน้ำโดยทั่วไปจะต่ำกว่า การใช้อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดบนบก (ซึ่งโดยทั่วไปคำนวณจาก 220 ลบด้วยอายุ) มาตั้งค่าโซนความหนักในการฝึกว่ายน้ำโดยตรงจะทำให้ประเมินความหนักสูงเกินจริง วิธีการแปลงค่าที่แนะนำคือ:

อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดขณะว่ายน้ำ ≈ อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดบนบก - 10 ถึง 15 bpm

ตัวอย่างเช่น นักวิ่งอายุ 30 ปีที่มีอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดประมาณ 190 bpm อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดขณะว่ายน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 175-180 bpm และควรคำนวณโซนความหนักในการฝึกใหม่โดยอ้างอิงจากค่านี้

วิธีที่แม่นยำกว่า: ทำการทดสอบความหนักแบบเพิ่มขึ้นเฉพาะสำหรับการว่ายน้ำ (เช่น ว่าย 400 เมตรโดยเพิ่มความเร็วขึ้นเรื่อยๆ จนถึงความเร็วสูงสุด) แล้วบันทึกอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดในช่วงสปรินต์สุดท้าย เพื่อใช้เป็นอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดขณะว่ายน้ำ

วิธีอัตราการเต้นของหัวใจสำรอง (Heart Rate Reserve, HRR)

การใช้สูตรคาร์โวเนน (Karvonen) ในการฝึกว่ายน้ำสามารถช่วยแก้ไขความคลาดเคลื่อนนี้ได้บางส่วน:

อัตราการเต้นของหัวใจเป้าหมาย = อัตราการเต้นของหัวใจขณะพัก + (อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดขณะว่ายน้ำ - อัตราการเต้นของหัวใจขณะพัก) × เปอร์เซ็นต์ความหนักเป้าหมาย

วิธีนี้นำอัตราการเต้นของหัวใจขณะพักมาร่วมในการคำนวณ จึงมีความแม่นยำมากกว่าการใช้เปอร์เซ็นต์ของอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดโดยตรง

คำแนะนำเชิงปฏิบัติ

1. สร้างฐานข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจขณะว่ายน้ำส่วนบุคคล: บันทึกอัตราการเต้นของหัวใจที่ความหนักในการฝึกซ้อมระดับต่างๆ (เบา เกณฑ์แลกเตต ความหนักสูงสุด) เพื่อสร้างตารางเปรียบเทียบอัตราการเต้นของหัวใจกับความหนักในการว่ายน้ำเฉพาะบุคคล
2. เลือกอุปกรณ์วัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบกันน้ำ: เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบสายรัดอก (เช่น Polar H10 พร้อมสายรัดกันน้ำ) มีความแม่นยำมากกว่าเครื่องวัดแบบข้อมือระบบออปติคัล เนื่องจากขณะว่ายน้ำ เซ็นเซอร์ที่ข้อมือมักเกิดความคลาดเคลื่อนจากฟองอากาศและการเคลื่อนไหวของแขน
3. อย่านำโซนอัตราการเต้นของหัวใจจากการวิ่งมาใช้โดยตรง: หากโซนการฝึกแบบแอโรบิกจากการวิ่งของคุณอยู่ที่ 130-150 bpm โซนที่สอดคล้องกันสำหรับการว่ายน้ำควรปรับลดลงมาอยู่ที่ประมาณ 120-140 bpm จึงจะเป็นความหนักทางเมแทบอลิซึมที่เทียบเท่ากัน
4. ใช้ RPE (ระดับความเหนื่อยที่รู้สึกได้ด้วยตนเอง) เป็นตัวชี้วัดเสริม: ขณะว่ายน้ำ ความรู้สึกเหนื่อยเชิงอัตวิสัย (มาตราส่วนบอร์ก 6-20) มักสะท้อนความหนักทางเมแทบอลิซึมในขณะนั้นได้ตรงกว่าอัตราการเต้นของหัวใจ ควรใช้ควบคู่กับการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจ ไม่ควรพึ่งพาอัตราการเต้นของหัวใจเพียงอย่างเดียว
5. ระวังการตรวจสอบการฟื้นตัวของอัตราการเต้นของหัวใจหลังการฝึกในน้ำเย็น: หลังว่ายน้ำในน้ำเย็น อัตราการเต้นของหัวใจมักฟื้นตัวเร็วกว่าปกติ (เนื่องจากรีเฟล็กซ์การดำน้ำได้กดอัตราการเต้นของหัวใจไว้ล่วงหน้าแล้ว) อย่าเข้าใจผิดว่า “อัตราการเต้นของหัวใจฟื้นตัวเร็ว” หมายถึงสมรรถภาพร่างกายดีเป็นพิเศษ ควรเปรียบเทียบระดับการลดลงของอัตราการเต้นของหัวใจในช่วง 2 นาทีหลังขึ้นจากน้ำแทน

บทสรุป

อัตราการเต้นของหัวใจที่ต่ำลงขณะว่ายน้ำเป็นผลจากปัจจัยทางสรีรวิทยาหลายประการที่ทำงานร่วมกัน ทั้งรีเฟล็กซ์การดำน้ำ ผลของแรงดันไฮโดรสแตติก ท่าทางแนวนอน และอุณหภูมิของน้ำ ล้วนมีบทบาทสำคัญขาดอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้ สำหรับการฝึกว่ายน้ำในไต้หวัน การเข้าใจปรากฏการณ์นี้อย่างถูกต้องจะช่วยให้นักกีฬาและโค้ชหลีกเลี่ยงการตีความความหนักของการว่ายน้ำผิดพลาดโดยใช้มาตรฐานอัตราการเต้นของหัวใจจากการวิ่ง และช่วยสร้างระบบตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจขณะว่ายน้ำที่เป็นวิทยาศาสตร์มากขึ้น เพื่อให้ข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจสามารถนำไปใช้ยกระดับคุณภาพการฝึกซ้อมได้อย่างแท้จริง

อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง

• การปรับตัวของระบบหัวใจและปอดในการว่ายน้ำ: การตอบสนองทางสรีรวิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ของการออกกำลังกายในน้ำ
• อุณหภูมิน้ำกับระบบหัวใจและหลอดเลือดในการว่ายน้ำ: ความแตกต่างของภาระต่อหัวใจระหว่างการว่ายน้ำเย็นและน้ำอุ่น
• การสร้างพื้นฐานแอโรบิกสำหรับการว่ายน้ำ: โซนอัตราการเต้นของหัวใจและประโยชน์ของการฝึกว่ายระยะไกลด้วยความเร็วช้า
• การควบคุมอุณหภูมิร่างกายขณะว่ายน้ำ: ความท้าทายทางสรีรวิทยาจากการระบายความร้อนในน้ำที่เร็วกว่าบนบกถึง 25 เท่า