הגיל או התרגיל? דינמיקת צריכת החמצן

מחקר שפורסם לאחרונה, מראה שרמת הכשירות האירובית ולא הגיל לבדו היא הגורם המשמעותי המשפיע על תפקוד מערכת הובלת החמצן ושמצבם של מבוגרים מאומנים טוב בהרבה ממצבם של צעירים שאינם מתאמנים. זכרו שירידה ביכולות האירוביות משקפת ירידה ביכולת לבצע פעולות יומיומיות בצורה עצמאית וקלה וללא עייפות

עם העלייה בגיל, מתרחשים בגוף שינויים פיזיולוגיים מגוונים. שינויים פיזיולוגיים אלו הם תהליכי הזדקנות טבעיים המתרחשים בגוף חי, אך הם מושפעים מגנטיקה, מרמת מפעילות מגופנית ומגורמים סביבתיים והתנהגותיי שונים. מחקרים שבחנו השפעות פיזיולוגיות בזמן מאמץ, הראו כי עם העלייה בגיל מתרחשת ירידה בתפקוד מערכת הובלת החמצן, דבר שמתבטא בירידה ביכולת האירובית ובערכי צריכת חמצן מרבית (צח"מ) כפי שנמדדת במבחן מעבדה.
למרות שספורטאים מבוגרים מאומנים אירובית, מציגים ערכי צח"מ גבוהים יותר לעומת מבוגרים שאינם פעילים, עדיין נצפית ירידה ביכולות האירוביות עם העלייה בגיל. ירידה ביכולות האירוביות (ערכי הצח"מ) נקשרת לירידה ביכולת לבצע פעולות יום-יומיות בצורה עצמאית וקלה, וללא צבירת עייפות היכולה לפגוע בתפקודים אלו.

אומנם הצח"מ הוא מדד תפקודי חשוב, המבטא את מידת הכשירות של המערכת האירובית (ערכים גבוהים יעידו על מצב גופני טוב יותר), אך קיימים מדדים נוספים, כגון קינטיקת צריכת החמצן ותגובת כלי הדם בזמן מאמץ, שיישקפו את יכולתו של האדם לבצע פעולות יום-יומיות כדוגמת: עלייה במדרגות, נשיאת תיק עם משקל וכדומה. ואכן, מחקרים מראים כי כאשר אדם מבוגר מציג ערכי צח"מ של 30 מ"ל/ק"ג/דקה וגבוה מזה, הוא יוכל לבצע את הפעולות היום-יומיות בצורה טובה.

תפקוד מערכת הובלת החמצן
אחת הדרכים לבחון את תפקוד מערכת הובלת החמצן היא לבחון את מהירות עליית צריכת החמצן בעת מעבר ממצב של מנוחה למצב של ביצוע מאמץ גופני בעצימות תת מרבית קבועה (לדוגמה, מעבר ממצב של מנוחה למצב של הליכה במהירות 6 קמ"ש), בעת המעבר ממצב מנוחה למצב של ביצוע מאמץ גופני יש עלייה בקצב הדרישה המטבולית (אנרגטית) של השרירים. בתחילת ביצוע המאמץ הגופני תהיה עלייה מהירה בדרישה המטבולית, אך זמן התגובה של המערכת האירובית הוא מעט ארוך ולוקח זמן עד שהמערכת האירובית תוכל לספק את הדרישה האנרגטית למאמץ ומקורות אנרגיה אנאירוביים הם אלו הדומיננטיים בשלב זה, עד שהמערכת האירובית מתייצבת ומספקת את עיקר הדרישה המטבולית.
מחקרים שנעשו בעבר הראו כי בקרב אוכלוסייה צעירה, קינטיקת החמצן היא מהירה יותר (כלומר הגעה מהירה יותר למצב יציב) לעומת אוכלוסייה מבוגרת אשר אצלה התגובה איטית יותר, מה שאומר שבקרב האוכלוסייה המבוגרת תרומת המקורות האנאירוביים בתחילת הפעילות תהיה גדולה יותר, כי בפועל לוקח זמן רב יותר למערכת האירובית להיכנס לפעולה. עם זאת, נראה כי אוכלוסייה מבוגרת המבצעת אימונים אירוביים בעקביות מציגה קינטיקת חמצן מהירה יותר. נתונים אלו, מראים כי התגובה לאימון באוכלוסייה מבוגרת היא טובה ועדיין ניתן ליצור שינויים והסתגלות במערכת הלב וכלי הדם וגם ברמה המטבולית-שרירית.

קינטיקת צריכת החמצן בקרב אוכלוסייה מבוגרת וצעירה
(Mitchell et al 2018), המחקר בחן 57 גברים, בשתי קבוצות גיל: צעירים (45-18) ומבוגרים (75-60). בתוך כל קבוצת גיל, חולקו הנבדקים לשלוש קבוצות נוספות:
1. אינם פעילים
2. פעילים חובבנים: מבצעים אימון 4-2 פעמים בשבוע (אימון אירובי + אימון כוח)
3. מאומנים אירובית תחרותי: מבצעים מעל 4 אימונים אירוביים בשבוע בדרגות עצימות שונות ולמעלה מ-4 שנים ברציפות.

הנבדקים הגיעו למעבדה בשלושה מועדים:
מפגש ראשון: הנבדקים ביצעו בדיקת מאמץ על אופניים עד תשישות לבחינת צריכת החמצן המרבית שלהם (המדדים שנבדקו: צח"מ, הספק מרבי בוואטים, סף אנאירובי נשימתי).
מפגש שני: לאחר 48 שעות חזרו הנבדקים למפגש נוסף בו ביצעו מבדק לבחינת התגובתיות של כלי הדם לאחר חסימה ממושכת. המבדק כלל מדידת ערכי בסיס ללא חסימת הדם, 5 דק' חסימת כלי הדם בשריר ה-Tibialis Anterior ו-8 דק' לאחר שחרור החסימה.
במפגש השלישי: הנבדקים ביצעו מבדק בעצימות נמוכה של 20 וואט בה דיוושו למשך 6 דקות ואז עומס ההתנגדות עלה לעומס השווה ל-80% מסף אנאירובי נשימתי (כלומר מאמץ תת מרבי מתחת לסף האנאירובי), בו גם דיוושו במשך 6 דקות. פרוטוקול זה בוצע פעמיים על מנת לוודא מהימנות.
כצפוי, נמצא כי צריכת החמצן המרבית והספק מרבי (וואטים) היו גבוהים יותר בקרב קבוצת הנבדקים הצעירה לעומת קבוצת המבוגרים. בנוסף, בשתי קבוצות הגיל, ערכי צריכת חמצן מרבית וההספק המרבי היו נמוכים בקרב תת הקבוצה הלא פעילה. עם זאת, קינטיקת צריכת החמצן לא הייתה איטית יותר בקרב הקבוצה המבוגרת בהשוואה לקבוצה הצעירה בקרב כל קבוצות האימון (שתי רמות האימון – פעילים עממי וספורטאים אירוביים).
מדובר במחקר ראשון המציג כי רמת הכשירות האירובית ולא הגיל לבדו, היא הגורם המשמעותי המשפיע על קינטיקת צריכת החמצן בטווח רמות אימון רחב. בנוסף, המחקר הראה כי קינטיקת החמצן של קבוצת הצעירים הלא פעילה, הייתה דומה בתגובתה לקבוצת המבוגרים הלא פעילה.

ממצאים אלו משקפים את העובדה שחוסר פעילות במשך שנים רבות מוביל להשפעות שליליות ברמה הקרדויווסקולרית ואלו משפיעים לרעה על מערכת אספקת החמצן, שינויים שליליים אלו נצפים כבר בשלב מוקדם בחיים בקרב אלו שמאמצים אורח חיים יושבני עם מיעוט פעילות גופנית.
עדות נוספת לכך שרמת הפעילות הגופנית ולא הגיל לבדו משפיעים על תגובתיות מערכת הובלת החמצן, נמצאו בתוצאות מבדק התגובתיות של כלי הדם לאחר חסימה ממושכת. ממצאי המחקר הראו כי בקרב המאומנים אירובית, תגובתיות כלי הדם הייתה טובה יותר בהשוואה לקבוצה הלא-מאומנת, תוצאות אלו נצפו בקרב שתי קבוצות הגיל, כך שממצאים אלו מחזקים את הטענה שלא הגיל אלא התרגיל משפיע.

מה יכולות להיות הסיבות הפיזיולוגיות לממצאים אלו?
תוצאות המחקר הראו כי התאמה בין מערכת הובלת החמצן ובין קצב ניצול החמצן היא גורם חשוב המשפיע על המהירות והתגובתיות של המערכת האירובית. החוקרים במחקר ציינו מספר מנגנונים היכולים להסביר תוצאות אלו, החל בשינויים ברמה התאית, לדוגמה שיפור באספקת מקורות אנרגיה ולא רק חמצן למיטוכונדריה (שיפור במטבוליזם האירובי), שינויים והסתגלות לטובה בתגובתיות כלי הדם, זרימת דם טובה ויכולת פיזור טובה יותר של דם לשרירים עקב שינויים מבניים של העורקים. כמו כן, נמצא כי פעילות אירובית תורמת להגדלת כמות וצפיפות הנימים המספקים דם לשרירים, שינוי זה יכול להסביר את העלייה ושיפור אספקת החמצן בהתאם לדרישה השרירית. בנוסף, קיימות עדויות בספרות כי מנגנונים תוך-תאיים עוזרים בבקרת צריכת החמצן ומשפיעים על תגובתיות המערכת ואלו כנראה גם מתייעלים ומשתפרים כתוצאה מאימון גופני קבוע.
חשוב לציין, כי מטרת המחקר הנוכחי לא הייתה לבודד את המנגנון המוביל לשיפור בקינטיקת צריכת החמצן אלא להדגיש, כי ללא קשר למנגנון הפיזיולוגי העומד מאחורי הסתגלות זאת, קינטיקת צריכת החמצן מושפעת מרמת כשירות אירובית וקשר זה הוא ללא תלות בגיל האדם.

לסיכום, המחקר הנוכחי מצטרף לעדויות נוספות המחזקות את החשיבות של ביצוע פעילות גופנית לאורך כל מעגל החיים. חוסר בפעילות גופנית ובחירה באורח חיים יושבני, יכולים להוביל להשפעות שליליות כבר בגיל צעיר, לעומת זאת, שמירה על אורח חיים פעיל ישפיע לטובה על המערכות השונות ועל פי המחקר הנוכחי יוביל לתגובתיות דומה של מערכת הובלת החמצן, כל אלו יכולים לעזור בשמירה על תפקודיות גם בגיל המבוגר.
מחקר זה מחזק את הטענה כי לא הגיל אלא התרגיל הוא הקובע – צאו להתאמן.

מקורות
Mitchell, A.G., McLay, K.M., Doyle-Baker, P.K., Reimer, R.R., Murias, M.M. (2018) Fitness level and not aging per se, determines the oxygen uptake kinetics response. Frontiers in Physiology, 9(277).