הוספה למועדפים | יצירת קשר | דף שער
ניטרו הבית של הספורטאים
המשתנים הפיזיולוגיים המשפיעים על ההישג של ספורטאי סבולת

מאת: ניר בדולח - מאמן טריאתלון, מוסמך במדעי הספורט


יכולת הביצוע שלנו כספורטאים סבולת בריצה למרחקים ארוכים משופעת משלושה משתנים פיזיולוגיים מרכזיים: צריכת החמצן המרבית (צח"מ), סף חומצת החלב (סח"ח) והיעילות המכאנית שלנו. במאמר זה אסביר בקצרה על שלושת המשתנים ואסקור דרכים לשפרם. מעבר למשתנים פיזיולוגיים אלו יש לתת את הדעת גם לנושאים תזונתיים כגון התרוקנות מאגרי גליקוגן בשריר ובכד והתייבשות אשר יכולים לפגום בפוטנציאל הביצועי שלנו אותם אסקור בשלב מאוחר יותר.

צריכת חמצן מרבית (צח"מ)

צריכת חמצן מרבית מוגדרת כיכולת המרבית להכניס חמצן לגוף (דרך מערכת הנשימה), להעבירו לתאים (על ידי מערכת הלב וכלי הדם) ולהפיק באמצעותו אנרגיה בשרירים הפעילים. צח"מ נחשב לאחד המדדים הקובעים את היכולת האירובית המרבית שלנו וניתן למדידה במבדק מעבדה. כפי שניתן לראות מהגדרת הצח"מ, הצח"מ מושפע משלוש מערכות מרכזיות בגוף (נשימה, לב וכלי דם ושרירים) כאשר המערכת שמשפיעה בצורה המשמעותית ביותר על ערך הצח"מ היא מערכת הלב ובדגש על תפוקת הלב (כמות הדם שהלב מוציא בכול דקה).

מעבר למערכות המשפיעות על הצח"מ, נראה כי הצח"מ מושפע בצורה משמעותית מהגנטיקה שלנו, בעוד שהיכולת לשפר אותו באמצעות אימונים (בייחוד בגילאים המבוגרים) הינה נמוכה יחסית ועומדת אצל אנשים לא מאומנים על כ-20-25% בלבד (בקרב מאומנים היכולת לשפר את הצח"מ נמוכה אף יותר). חלק מהמחקרים מצביעים על כך שמספיק פרק זמן של כ-8 שבועות מהתחלת תהליך אימון על מנת לקבל את השיפור המשמעותי ביותר בצח"מ ולאחריו השיפור היחסי הולך וקטן עם המשך האימונים.

את ערכי צריכת החמצן המרבית ניתן להציג בצורה מוחלטת (ליטרים של חמצן לדקה) או בצורה יחסית (מיליליטר חמצן לכול ק"ג גוף לדקה). ממוצע הצח"מ היחסי לגבר צעיר (20-30 שנה) לא מאומן עומד על כ-45 מ"ל/ק"ג/דק' בעוד שלספורטאי סבולת ברמה גבוה יש צח"מ יחסי בטווח של 60-85 מ"ל/ק"ג/דק'. מכיוון שצח"מ יחסי הינו הרלוונטי למקצועות בהם יש נשיאה של משקל הגוף (ריצה בעיקר אך גם ברכיבה), ירידה במשקל הנובע מהורדת אחוזי שומן תעלה מיידית את צריכת החמצן היחסית.

על מנת להבין טוב יותר את המשמעות של צח"מ מוחלט וצח"מ יחסי, נקביל את צריכת החמצן למנוע הרכב ואת הגוף למרכב הרכב. אם ניקח מנוע רכב קטן (למשל 1600 סמ"ק) ונרכיב אותו על פולו הרכב ייסע בסדר גמור, כי נפח המנוע פרופורציונלי למשקל הרכב. עכשיו, ניקח את אותו מנוע ונשים אותו על וולוו, הוולוו לא תיסע מהר בכלל (כי המנוע קטן ביחס למשקל הרכב). לעומת זאת, אם ניקח את המנוע של הוולוו ונרכיב אותו על הפולו, הפולו תיסע מהר מאוד כי יהיה לה מנוע גדול ביחס למשקל הרכב. נפח המנוע משול לצח"מ המוחלט והיחס בין גודל המנוע למשקל הרכב משול לצח"מ היחסי. מכיוון שהצח"מ מושפע מיכולת הגוף לספק דם לתאים (באמצעות מערכת הנשימה, הלב והכלי הדם) ויכולת התאים להשתמש בחמצן על מנת להפיק אנרגיה, שיפור במרכיבי המערכות השונות יוביל בעקבותיו שיפור בצח"מ, לדוגמא:

1.    שיפור בנפח הפעימה – מכיוון שתפוקת הלב (כמות הדם אשר הלב מזריק בדקה) מושפעת מהדופק המרבי ונפח הפעימה המרבי ומכיוון שהדופק המרבי הינו נתון גנטי אשר אינו ניתן לשינוי באופן מהותי במסגרת תהליך אימון, הדרך היחידה לשפר את תפוקת הלב הינה באמצעות הגדלת נפח הפעימה (כמו הדם שיוצאת מן הלב בהתכווצות אחת). שיפור זה חל במסגרת אימונים ממושכים ומתונים (בעצימות של עד 40-60% מהצח"מ) הידועים לנו כאימוני רצף נרחב או ריצות ארוכות ומתונות (בעצימות של זון 1 ו-2). מחקרים מראים שיפור של 30% בנפח הפעימה המרבי בעקבות תוכניות אימון מותאמות למשך 12 חודשים.

2.    שיפור גודלן וצפיפותן של המיטוכונדריות בשריר והעלאת כמות האנזימים האירוביים זו – כאשר החמצן מגיע לתא השריר הוא משמש כחומר מוצא בתהליך הפקת האנרגיה האירובי (בנוכחות חמצן). תהליך זה מתרחש בתא באברון הנקרא מיטוכונדריון אשר משמש כתחנת הכוח של התא. בתוך המיטוכונדריה מצויים אנזימים (זרזים כימיים) המשמשים כפועלים במסגרת תהליך הפקת האנרגיה האירובית. הגדלת כמות בתי החרושת (מיטוכונדריות) והפועלים (אנזימים) יגביר את הספק הפקת האנרגיה האירובית בתא ואיתה את צריכת החמצן שלנו. גם במקרה זה מספיקים אימונים מתונים בעצימויות של זון 1,2 על מנת לשפר מרכיבים אלו. מחקרים הראו שדי ב-3 חודשי אימון בלבד על מנת להעלות את הריכוז של חלק מהאנזימים בתא בכ-400% ואילו תוכנית אימונים שנמשכת 7 חודשים מעלה את הריכוז בכ-800% (!).

סף חומצת חלב

סף חומצת חלב (סח"ח) מוגדר כקצב הפעילות הגבוה ביותר (ולצורך העניין – מהירות הריצה שלנו) שנצליח לקיים לאורך זמן ללא הצטברות משמעותית של חומציות בגוף. כאשר נבצע פעילות  בקצב הגבוה מהסף, תתרחש עליה מתמשכת בחומציות בגופנו אשר תוביל לבסוף לעייפות ולצורך להוריד את קצב הפעילות ואף להפסיקה כליל.

בניגוד לצח"מ שלתורשה מרכיב משמעותי ביכולת לשפרו, את הסח"ח ניתן לשפר באופן משמעותי מאוד, דבר שיבוא לידי ביטוי בקצב אותו נוכל להחזיק לאורך זמן מבלי להתעייף. מחקרים מראים שיפור של עד כ-40% במהירות הריצה בסח"ח בעקבות תוכניות אימון בנות 6-12 חודשים (שימו לב שלשפר סח"ח לוקח יותר זמן מאשר לשפר צח"מ...). השיפור יתבצע בעיקר ברמת השריר ומהותו – הפקת אנרגיה רבה יותר תוך שימוש במסלול האירובי בכול מהירות ריצה על חשבון המסלולים האנאירוביים.

את הסח"ח ניתן לבטא בקצב פעילות (מהירות ריצה, הספק בוואטים באופנים, זמן ל-100 מ' בשחיה וכד'), דופק או אחוז מהצח"מ שלנו. ככול שהסח"ח נמצא באחוז גבוה יותר מהצח"מ שלנו, כך אנחנו נחשבים למאומנים יותר. לספורטאים עלית הסח"ח נמצא בכ-90% מהצח"מ והם מסוגלים לרוץ מרתון בקצבים של 80-85% מהצח"מ.

ניתן לשפר את סף חומצת החלב באמצעות מספר שיטות אימון ובהן ריצות ארוכות ומתונות (בעצימות של זון 1,2), ריצות קצב הידועות גם בשם ריצות טמפו (בזון 3 וזון 4) והפוגות נרחבות (חזרות ארוכות בנות 3-5 דק' עבודה ואף יותר בקצבים הקרובים לסח"ח – זון 4 ו-A5). כמו כן, מחקרים הראו שאימון כוח ספציפי מסוגל להעלות את סף חומצת החלב של הספורטאי.

יעילות מכאנית ועלות אנרגטית של הריצה

יעילות מכאנית הינה היחס שבין כמות העבודה שמתקבלת לבין האנרגיה שמושקעת לטובת עבודה זו. כלומר, אדם יעיל מכאנית יצטרך להשקיע פחות אנרגיה על מנת לעשות עבודה מסוימת (למשל לרוץ בקצב של 10 קמ"ש...). מחקרים מראים כי כאשר בודקים רצים מאומנים בעלי צח"מ גבוה ישנו קשר סטטיסטי חזק בין היעילות המכאנית שלהם לזמן הריצה שלהם למרחק של 10 ק"מ, כאשר הרצים בעלי היעילות המכאנית הטובה יותר משיגים את הזמנים האיכותיים יותר בריצה.

על מנת למדוד יעילות מכאנית בריצה, יש לבדוק את כמות שחמצן שהספורטאי צורך על מנת לרוץ במהירות מסוימת. ככול שאנחנו יעילים יותר כך נוכל לרוץ מהר יותר באותה צריכת חמצן או לחילופין, נוכל לרוץ באותה מהירות עם צריכת חמצן נמוכה יותר. העלות האנרגטית של הריצה (כמות החמצן שאנחנו צורכים על מנת לעבור ק"מ אחד) נעה בטווח של 150 מ"ל/ק"ג/ק"ג במקסימום אצל רצי עלית ועד למעלה מ-220 מ"ל/ק"ג/ק"ג אצל לא מאומנים, כאשר הממוצע אצל רצי עלית נע סביב 180 מ"ל/ק"ג/ק"מ (כלומר בשביל לרוץ ק"מ אחד רץ עילית צורך כ-180 מ"ל חמצן לכול ק"ג גוף שלו, או במידה והוא שוקל 50 ק"ג אז הוא צורך 9 ליטר של חמצן לכול ק"מ. אם צריכת החמצן שלו תהיה 3 ליטר/דק' אזי הוא יכול לרוץ בקצב של 3 דק' לק"מ עם הנתונים הללו...) .

כאשר בדקו החוקרים את כמות החמצן שצרכו רצי העלית במהירות קבועה של 268 מ'/שניה (כ-16.1 קמ"ש) הם מצאו טווח גדול מאוד שבין 45-54 מ"ל/ק"ג/דק', טווח אשר נבע מהבדלים ביעילות המכאנית של הרצים. אז למה זה חשוב ? אם לוקחים בחשבון שצריכת החמצן המרבית שלנו מוגבלת (למשל 60 מ"ל/ק"ג/דק') ושכמות החמצן שאנחנו יכולים לצרוך לאורך זמן תלויה בסח"ח שלנו (למשל 80% מהצח"מ או 48 מ"ל/ק"ג/דק'), אזי אם היעילות המכאנית שלנו נמוכה ואנחנו מבזבזים הרבה אנרגיה בריצה, עם אותם 48 מ"ל/ק"ג/דק' נוכל לרוץ רק בקצב של 10 קמ"ש, לעומת רץ יעיל יותר שבאותה צריכת חמצן של 48 מ"ל/ק"ג/דק' יכול לרוץ ב-12 קמ"ש...

למעשה היכולת שלנו לרוץ מהר למרחקים ארוכים תלויה הרבה יותר ביעילות המכאנית שלנו ובסח"ח מאשר בצח"מ. דרק קלייטון, מנצח מרתון בוסטון בשנת 1969 והקובע את שיא העולם למרחק זה באותה עת (2:08:15 שעות) היה בעל צח"מ של 69.7 מ"ל/ק"ג/דק' "בלבד" ואילו חברו למדינה ג'ואן בנויט היה בעל צח"מ גבוה יותר (78.6 מ"ל/ק"ג/דק') אך עם שיא אישי במרתון האיטי בלמעלה מ-16 דק'... (2:24:52 שע').

נחזור לאנלוגית כלי הרכב ונזכר שהצח"מ הוא נפח המנוע של הרכב שלנו. עכשיו, נצא מתוך נקודת הנחה כי לרכב שלנו יש בעיה במערכת הקירור ומעבר להספק מסוים של המנוע, הרכב יתחמם מעבר ליכולת הקירור שלו וכך לאורך זמן טמפרטורת המנוע תעלה לרמה כזו שנצטרך להאט את מהירות נסיעתנו על מנת שהמנוע לא יישרף. אותו הספק אשר מעבר אליו המנוע מתחמם מידי משול לסף חומצת החלב שלנו, כאשר מעבר לנקודה זו תחל הצטברות משמעותית של חומצת חלב בדם שתוביל לבסוף להורדת קצב הפעילות. אם נשים על הרכב מפרש ו-2 מצנחים באותו הספק מנוע ניסע לאט יותר בהשוואה למצב בו הרכב נטול אביזרים – וזוהי היעילות המכאנית שלנו.

אם היעילות המכאנית מהווה גורם כ"כ חשוב בביצועי הריצה שלנו למרחקים ארוכים, אז כיצד ניתן לשפרה ?

ישנן מספר דרכים לשפר יעילות מכאנית:

1.    הפשוטה ביותר – אימוני רצף בעצימות נמוכה (ע"ע ריצות נפח). כבר דברנו בשבחה של שיטת אימון זו כאשר ציינו אותה כאחד האמצעים לפיתוח נפח פעימה לבבי ובעקבות כך גם שיפור בצח"מ. חוקרים גילו שעצם ביצוע פעילות הריצה ברצף ולאורך זמן גורם לשינוי במנגנונים פיזיולוגיים וביו-מכאניים בגוף שמטרתם התייעלות מכאנית של הגוף על מנת למנוע בזבוז במסגרת אימון עתיר אנרגיה זה.

2.    תרגילי טכניקה – תרגילים אלו מסייעים לשיפור צעד הריצה ולהפיכתו ליעיל יותר מבחינה ביו-מכאנית. צעד יעיל יותר ידרוש השקעה אנרגטית פחותה ובעקבות כך יגרום לשיפור היעילות המכאנית.

3.    מתגברות (STRIDES) – ריצה במהירויות כמעט מרביות ותוך הקפדה על טכניקת ריצה נכונה עוזרות "להטביע" תבניות ריצה יעילות בתוך מערכת העצבים של הגוף ובעקבות כך גורמות לשינוי ביו-מכאנית במהלך שאר פעילויות הריצה.

4.    אימוני כוח – מחקרים רבים מצאו שיפור ביעילות מכאנית אצל רצים אשר עברו תקופה של אימוני כוח. הרציונל שעומד מאחורי שיפור זה קשור בהפסד כוח פחות במהלך שלב הבלימה בריצה ושיפור האנרגיה האלסטית האגורה בשריר. אימוני פליאו מטריים (אימונים המורכבים מקפיצות, ניתורים, דילוגים ונחיתות) נמצאו יעילים במיוחד לטובת שיפור היעילות המכאנית.

5.    ריצה בעליה – אימוני עליות משלבים את הכוח שפתחנו בצורה כללית במסגרת אימוני הכוח שלנו בתוך התבנית התנועתית של הריצה ובכך על פי עקרון הספציפיות הופכים אותנו לרצים חזקים ויעילים יותר.

לסיכום, ההצלחה שלנו במסגרת ריצות למרחקים ארוכים תלויה בשלושה גורמים מרכזיים – הצח"מ, הסח"ח והיעילות המכאנית הבאה לידי ביטוי בעלות אנרגטית של ריצה. מבין שלושת הגורמים שצוינו השיפור המשמעותי ביותר יבוא מהעלאת הסח"ח ושיפור היעילות המכאנית וזאת באמצעות אימונים ייעודיים לכך (ריצות ארוכות, תרגילי טכניקה, ריצות טמפו, אימוני כוח, עליות ומתגברות).

מקורות

1.   Noakes, M.D. (2003) Lore of running.

2.   Wilmore, J.H. Costil, D.L. Kenney, W.L. (2008) Physiology of sport and exercise.

3.   Bassett, D.; Howley, E.(1997) Maximal oxygen uptake: "classical" versus "contemporary" viewpoints. Medicine & Science in Sports & Exercise. 29(5):591-603, May.

4.   Bassett T. D. (2000) Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance Medicine & Science in Sports & Exercise. 32(1):70, January

 



 
חדשות באתר
הרשמה לעדכונים במייל
כתבות אחרונות
לכל הכתבות...
מופעל באמצעות מגוון אפקט Nitro - הבית של הספורטאים