על איכות חיים, סינתזת חלבון והיפרטרופיה של תאי שריר

תהליכי זקנה ועודף יושבנות נמנים עם הגורמים העיקריים לתהליכי ניוון והידלדלות מסת שריר ועצם. כיצד נוכל לעודד תהליכי בנייה בכל גיל, ולהימנע מהמגבלות הסיעודיות העלולות להיגרם ברבות השנים? על תהליכי סינתזת חלבון והיפרטרופיה, בתוספת עצות יישומיות לשמירה על מסת השריר ופיתוחה

מסת השריר, הכוח וצפיפות העצם פוחתים עם הגיל. בתהליך ההזדקנות:
• ירידה של 2%-3% מדי שנה לאחר גיל 50.
• ירידה של כ-30% בחתך רוחב השריר.
• ירידה של כ-40% בכוח השריר.

הירידה חדה במיוחד במקרים בהם אורח החיים לא כולל פעילות של תרגילי התנגדות ושיווי משקל.
80% מהחולים נפטרים תוך שנה כתוצאה מאיבוד מסת הגוף, על רקע מחלת הסרטן (Cachexia) מוות בגלל השלכות של המחלה.

לתופעה היבטים המולקולריים והיישומיים: מה קורה בתוך התא? כיצד ניתן לאורך השנים לדחות את סף המגבלה הסיעודית – התפקודית הנלווית לתופעה זו?

המטרה: שמירה על מסת השריר והעצם לאורך כל תקופת החיים (אילוסטרציה shutterstock)

האפיגנטיקה של מאמץ ואימון גופני
אימוני התנגדות יוצרים מספר מנגנונים:

• עלייה במסת השריר: ביטוי מוגבר של סינתזת חלבון במסלול IGF-1 – AKT – mTOR (PGC-1α4)

• אימון התנגדות משפיע ישירות על עלייה במסת השריר ועל סינתזת חלבון: מבוסס על הורמוני גדילה.

• עיכוב דלדול מסת השריר – ביטוי מיטוכונדריאלי מוגבר, ירידה בפקטורי פירוק PGC-1α, דיכוי פקטורי פירוק.

• הפחתת תהליכי דלקת – עיכוב ציטוקינים דלקתיים, עיכוב רדיקאליים חופשיים עיכוב מיוסטטין, NF-kB, FOXO

• הגברת איחוי תאי שריר – שמירה על עתודת תאי הלווין – Satellite Cells ואף הגדלתה.
תוחלת חיים וביצועים ספורטיביים קשורים באימוני התנגדות ובשמירה על מסת שריר. "האדם נועד לנוע" – חוסר תנועה גורם לפירוק שריר מוגבר.

• 14 שבועות ללא תנועה – גידול בתהליכי פירוק שריר, פגיעה במערכת היחסים בין בנייה ופירוק.

• עם החזרה לפעילות נראה שיפור בפרמטרים שונים ועלייה ביכולת.
עלייה במספר הסרקומרים בתאי שריר שלד

• ניוון שרירים, זקנה (Aging), סרקופניה, חוסר אימונים, עודף יושבנות

•לסינתזת חלבון מיטבית – יש צורך באימוני התנגדות ובאכילת חלבון.
• סינתזת חלבון מיטבית תלויה במזון
– סף הלאוצין
– 20 גרם חלבון לכל הפחות במנה.
– 1.6 גרם עד ל-2.2 גרם חלבון למשקל גוף (0.6 גרם חלבון לק"ג מסת גוף רזה בארוחה).

• סינתזת חלבון מיופברילית עולה משמעותית לאחר שבוע ראשון של אימון התנגדות ופוחתת בשבוע השלישי, אך נשמרת מאוזנת במהלך 10 שבועות אימון ותורמת משמעותית לעלייה בחתך רוחב השריר!

• סינתזת החלבון גבוהה יותר לאחר אימון כוח בודד, אך פוחתת כתגובה לסדרת אימונים ודורשת התמדה לאורך זמן.

לשלב בתוכנית האימונים תרגילי התנגדות – בכל גיל (אילוסטרציה shutterstock)

נזקי השריר פוחתים כתוצאה מהסתגלות רקמות החיבור למאמץ ומהגברת תהליכי רה-גנרציה בשריר, לרבות הפחתת התגובה הדלקתית לנזק מכני בתאי השריר. זהו גם ביטוי חיובי של תהליכי הסתגלות הגוף לאימון.

תהליכי היפרטרופיה המתבטאים בעלייה בחתך רוחב השריר ובפיתוח כוח ותפקוד של שרירי השלד, דורשים התמדה באימונים ואינם מתרחשים בגירויים חד פעמיים. המיצוי המלא תלוי בסוג המאמץ ובאימון, במתח המכני הפועל על השרירים ובשפעול תהליכי האיחוי והתיקון של רקמות השריר. בהתאם לכך, עדיפות עליונה לתדירות אימונים גבוהה ולנפח אימונים מותאם בשבוע!
היפרטרופיה שרירית לאחר 3 שבועות של אימון כוח עצים
נצפה קשר ישיר לגיוס יחידות מוטוריות: ככל שעובר הזמן יש מדד לכוח איזומטרי מקסימלי.
מאמץ ואימון כוח תורמים לביטוי מוגבר של תאי הלוויין.
כיום מבינים שתאי הלווין הם חלק קריטי בתהליך:
• אימון כוח תורם לעלייה בביטוי של mTORC1 גם בקשישים.

• סינתזת החלבון עולה באופן יחסי לאימוני הכוח בקרב מבוגרים וצעירים כאחד.
ההשפעה נשמרת למשך 48-24 שעות. גם ספורטאי מאסטרס חייבים אימון התנגדות כפעמיים בשבוע.

• שבועיים של אימוני כוח תרמו לעלייה סינתזת חלבון בקרב צעירים ומבוגרים באופן משמעותי.

• סינתזת החלבון הייתה נמוכה יותר בקרב מבוגרים בגילים 84-78 בהשוואה לצעירים בטווח הגילים 32-23 שנים.

• ביטוי מוגבר לעלייה בסינתזת חלבון הודגמה גם בקרב מבוגרים מעל לגיל 78 הסובלים מסרקופניה, כבר לאחר שבועיים של אימוני כוח עצימים!

•סינתזת החלבון נותרת גבוהה לאורך זמן בקרב לא מאומנים
סינתזת חלבון מגיעה לשיאה בטווח של 6 שעות מתום המאמץ ונותרת גבוהה לאורך זמן בקרב לא מאומנים בהשוואה למאומנים.
למטרות היפרטרופיה שרירית יש צורך בהתמדה ובתכנון מותאם של תדירות האימונים ונפחם מדי שבוע.

• סינתזת החלבון והעלייה במסת השריר תלויות בעייפות ולא במשקל העבודה.
הגעה לעייפות ו/או לכישלון שריר תורמת לרמת סינתזת חלבון שווה ולעלייה זהה במסת השריר.

• נפח אימון גבוה משפיע משמעותית על היפרטרופיה. נפח אימון של מעל ל-9 סטים תרם משמעותית לתהליכי היפרטרופיה ולעלייה במסת השריר.

המלצות ליישום
תדירות האימון ונפחו הם המשתנים המרכזיים בהיפרטרופיה:

• עיקרון הספציפיות – למטרות כוח מרבי נדרשת עצימות גבוהה (∼90%).

• שמירה על נפח מינימלי של 6-4 סטים לכל קבוצת שריר.

• תדירות אימונים גבוהה: לפחות 3 אימונים בשבוע לכל קבוצת שריר תתרום משמעותית לעלייה בתהליכי היפרטרופיה ומהווה חלק מההמלצות העדכניות בתחום.

• התדירות המינימלית לגירוי חיובי היא 2 אימונים בשבוע לפחות לכל קבוצת שריר עם הכוונה לעד כ-4 אימונים בשבוע לכל קבוצת שריר (Full BodyX4)!
הגדלת התדירות על חשבון נפח האימון נמצאה כבעלת יתרון למטרות היפרטרופיה!

• למטרות היפרטרופיה – סטים מרובים עדיפים על סט בודד (סינתזת חלבון ומסת שריר).

• שני הפרוטוקולים תרמו לעלייה במסת השריר ולשיפור בכוח.

• נמצאה ירידה משמעותית במסת השומן (ובאחוז השומן) באימון הגוף כולו במשך 3 פעמים בשבוע וכן ברמות הקורטיזול.

• העובדה שחל שיפור זהה בכוח, מעידה על תרומה ישירה של נפח האימונים – כמפתח להצלחה בהיפרטרופיה בספורטאים.

• חוסר התאמה בין תדירות האימונים לנפחם: תדירות אימונים גבוהה הכרחית לביטוי אופטימלי של מסת השריר (היפרטרופיה).

סיכום ותובנות למטרות היפרטרופיה, תפקוד ובריאות
• סינתזת חלבון מוגברת בעלת השפעה עד כ-48 שעות לאחר אימון התנגדות, תוך עיכוב תהליכי פירוק שריר. בכך היא תורמת למאזן חנקן חיובי המוביל להיפרטרופיה של שרירי השלד.

• הגברת העומס המכני כתלות באימון, קרי תוספת משקל עבודה בסט נתון, תורמת משמעותית ליכולת ההסתגלות למאמץ של מערכות השריר, העצבים, ההורמונים והחיסון. אימון כנגד עומס מרבי יתרום ישירות לפיתוח הכוח המרבי החיוני לחיים ולספורט!

• ביצוע מספר רב של חזרות בסט עד לכישלון, תורם לפיתוח סיבולת השריר ולהסתגלות תאי השריר לעייפות, אך אינו הכרחי להיפרטרופיה באימון עצים (כבד). ביצוע מספר רב של חזרות נדרש, לטובת ביטוי זהה, כאשר עצימות האימון מתונה (סיבולת שריר, 30-40 חזרות בסט). כמו כן, הגעה לכשל תלויה באדם ובמצב בריאותו ודורשת ניסיון קודם באימוני התנגדות (אימוני כוח).

לצריכת חלבון תפקיד חשוב בשמירה על מסת השריר ופיתוחה (shutterstock)
עלייה במסת השריר (היפרטרופיה) תלויה בארבעה מרכיבים חיוניים:

1. אימוני התנגדות בתדירות גבוהה (4-3 בשבוע) בנפח מותאם (6-4 או 9+ סטים).

2. תזונה מאוזנת איכותית הכוללת לפחות 2.2-1.6 גרם חלבון לק"ג משקל גוף.

3. ההמלצה: שילוב פעילות אירובית מותאמת, 3 יחידות אימון בשבוע, בדופק מטרה של 75%-85% כ-20 דקות (באימון אירובי עצים) עד כ-40 דקות של אימון מתון. היעד הכללי באוכלוסייה – לפחות 150 דקות בשבוע בעצימות מתונה או לפחות 75 דקות בשבוע – בעצימות גבוהה. אם מטרת האימון היא לפתח יכולת אירובית ספורטיבית (תחרותית) נדרשים יותר אימונים ובתדירות ובעצימות גבוהות יותר, תוך הקפדה על 3-2 אימוני כוח קבועים מדי שבוע, לאימון כל שרירי הגוף.

4. זמני התאוששות נאותים: לפחות 48 שעות מנוחה בין יחידות האימון לאותן קבוצות שרירים, ושינה איכותית של 8.5 שעות בממוצע בלילה.

איתי גולדפרב M.Sc, פיזיולוג, דוקטורנט במרכז שניידר לרפואת ילדים ובאוניברסיטת תל אביב. מרצה במסלול לתואר שני בחינוך גופני במכללת סמינר הקיבוצים ומרצה בביה"ס למאמנים ולמדריכים ע"ש נט הולמן במכון וינגייט, המכון הלאומי למצוינות בספורט.
ההרצאה התקיימה במסגרת הכנס הלאומי למדעי הספורט התחרותי 2019, במכון וינגייט, המכון הלאומי למצוינות בספורט.