עייפות השריר ויעילות האימון – כיצד והאם חובה?

ביצוע מספר חזרות בתרגיל נתון עד לתחושת "שריפה" וחוסר יכולת להמשיך, ידועים בקרב מתאמנים כעייפות שרירית וכ"כישלון חיובי" רצוי המוביל למיצוי היכולת. מה באמת גורם לנו לעייפות שריר זו, האם נכון לייחס אותה רק להפרשת חומצת החלב, והאומנם מומלץ להגיע לנקודה זו בכל אימון?

רבים מאתנו משתוקקים לסיים אימון בתחושת סיפוק, מיצוי מלא והשגת היעד – שלרוב נלווית לאותו הרגע בו אנו חשים מותשים עד כדי חוסר יכולת להמשיך ולבצע את התרגיל. תופעת ביצוע מספר חזרות עד לחוסר יכולת להמשיך בסט תרגילים נתון, מוכרת בקרב מתאמנים רבים בשפת חדר הכושר כ"כישלון חיובי" בהנחה שדווקא גירוי זה הוא זה שיובילם למיצוי פוטנציאל פיתוח מסת השריר – עד כדי כך שאם לא הגענו לנקודה זו במהלך האימון או בסיומו, הרי שהאימון נתפס, שלא בצדק, כלא יעיל דיו. מהו המנגנון המוביל לאותה התשה, עד כדי חוסר יכולת להמשיך בביצוע התרגיל, והאומנם רצוי לכל מתאמן להגיע לסף זה בכל אימון?

מה באמת קורה כשאי אפשר יותר להמשיך ולהתאמן? (אילוסטרציה)

במהלך אימון גופני חלים בתא השריר מספר שינויים ביוכימיים ופיזיולוגיים כגון: עלייה בחומציות התא (וירידה ב-PH), עלייה בהפרשת יוני המימן (H) והפוספ (Pi)וכן ירידה בריכוז יוני הסידן (Ca). בכך נגרמת פגיעה בפוטנציאל פעולתו של השריר ובתפקוד החלבונים המתכווצים, משום שעם הירידה במולקולות האנרגיה (ATP), נוצרת תחושת תשישות עד כדי חוסר יכולת להמשיך במאמץ הנתון ו/או להשלים את מספר החזרות הרצוי, ולמעשה חלה הפחתה ביכולתו של תא השריר להתקצר, להימתח ולפתח כוח. נשאלת השאלה האם ירידה זו בביצועים הספורטיביים האקוטיים, קרי אותו "כישלון חיובי", אכן חיובית ואף רצויה?

האם מועיל לכווץ את השריר עד כדי חוסר יכולת להמשיך? (אילוסטרציה)

כישלון השריר – בגלל הפרשת חומצת החלב?
ההסבר הנפוץ והשגוי קשור לעלייה ברמות חומצת החלב, עד לתחושת "שריפה", שמקורה, על פי אותו ההסבר, בחומצת בחלב היוצרת שינוי בסביבת התא וגורמת לעייפות עד כדי חוסר יכולת להמשיך ולתפקד באותו מאמץ מרבי או תת מרבי נתון. נדגיש כי ריכוזי חומצת החלב, או במינוח המדעי והמדויק יותר – ריכוז הלקטט – אינו הגורם המגביל או הגורם לעייפות – אלא להיפך, הלקטט יוצר תפקוד ומקדמו ואף מווסת חומציות כבופר (מווסת רמות חומצה-בסיס בדם). בנוסף לכך, הלקטט משמש כמדד עקיף לתהליכים הביוכימיים המתרחשים בעת ההגעה לתשישות ולחוסר היכולת הגופנית. כלומר, זהו אחד המדדים המשקפים נאמנה את תחום המעורבות של המסלולים האנאירוביים במאמץ גופני, אך הוא אינו המדד הגורם לאותה תחושת כישלון בשריר.

באיור: מנגנון כיווץ השריר עד כדי חוסר יכולת של השריר להמשיך

הפרשת יוני הסידן כחלק ממנגנון המרכזי בעבודת השריר
ההסבר הפיזיולוגי המרכזי בתהליכי עייפות מקומית בתאי השריר (מעבר לתיאוריית העייפות המרכזית הקשורה למערכת העצבים המרכזית – המוח) קשור לשינוי בריכוז יוני הסידן וההפרעה הנגרמת למנגנון העצבי בהתכווצות השריר, תוך עלייה בפקטורי חמצון (ROS) ורמות החומציות הגבוהה בתא השריר (העקה חמצונית).
בסקירת ספרות משנת 2008, שסקרה את ההיבטים המולקולריים בעייפות השריר, ניתנה התייחסות לשתי ההיפותזות: זו של חומצת החלב וזו של יוני הסידן.ראשית דרכה של תיאוריית חומצת החלב בפרסום ב-1971 על פיו זוהו רמות לקטט כתגובה לחומציות ולעייפות השריר ופגיעה ביכולתו לבצע עבודה. זו הייתה הטענה הראשונה לתיאוריית חומצת החלב, אך מאז ובמקביל פורסמו מספר מחקרים שתמכו בטענה זו כמו גם מחקרים שסתרו אותה.
ב-1963 וב-1973 פורסמה תאוריית יוני הסידן והעכבה העצבית כמנגנון המרכזי בתפקוד השריר במאמץ עד ל"כישלון". עיקר הטענה הסותרת את תיאוריית חומצת החלב קשורה בהשפעתם של תהליכים מטבוליים בתאי השריר כתגובה לצריכת קפאין ולריכוזי גליקוגן בשריר. לפיכך, הפגיעה ביכולת השריר להתמודד עם העייפות תלויה ברובה בירידה בריכוזי הקריאטין-פוספט (PCr) בתא וברמת יוני הסידן ומאידך בעלייה בריכוז הקריאטין החופשי (Pi) הגורם למאזן אנרגטי שלילי (עלייה ב-AMP וב-IMP וירידה משמעותית ב-ADP). מצב זה מוביל לפגיעה בסביבת התא תוך עלייה בחומציות התא והגעה לחוסר יכולת להתמיד במאמץ ("כישלון").

תאוריית יוני הסידן מכריעה בכל הקשור לעייפות השרירים בזמן מאמץ (אילוסטרציה)

)
מהמעבדה אל השטח
עייפות השריר מושפעת ממספר מנגנונים פיזיולוגיים שונים כתגובה לסוג הגירוי המופעל על תאי השריר. בהקשר זה, לעובדה הפיזיולוגית לפיה ישנה הפחתה של כ-50% מעוצמת הגירוי העצבי הגורמת לפגיעה ביכולת השריר לפתח כוח יש משמעות רבה. נמצא כי כ-10% בלבד מהירידה בעוצמת הגירוי העצבי קשורים לעלייה בריכוז יוני המימן, והפוספט החופשי (רמות החומציות). ועוד כ-40% קשורים למנגנון עייפות השריר התלוי בשינויי הסביבה הכימית בתא, ריכוז יוני הסידן ובירידה ברגישות לסידן על אתרי הקישור בטרופונין C (TnC) בחלבונים המתכווצים, כמו כן, חשוב לקחת בחשבון את מגבלות הבדיקות בבעלי החיים ובבני האדם ולהכיר בעובדה כי בהיבט המולקולרי אכן תיאוריית יוני הסידן מכריעה בכל הקשור לעייפות המקומית בשריר ובפועל – נקודת הכישלון מלווה באופן משמעותי בתחושת "שריפה", אי נוחות וחוסר תפקוד תאי השריר.
לסיכום, תחושת העייפות המקומית תורמת לחובבי הספורט והמאמץ לתחושת סיפוק וייתכן גם לתמריץ ומוטיבציה לקראת האימון הבא. מצד אחד, היבט זה תורם להתמדה בפעילות הגופנית המומלצת בחיינו. מאידך, כאשר תחושה זו גובלת בכאב או "בכישלון" בעת המאמץ הגופני, זהו הסימן הפיזיולוגי, המקומי, לעצירת הפעילות או התרגיל. תחושת העייפות קשורה לשינויים בסביבת תא השריר ומתבטאת בהפרשת מדדים פיזיולוגיים לדם. אחד מהם הינו הלקטט אשר מאפשר זיהוי נקודת העייפות המקומית בעת מאמץ גופני. זכרו, כי אין בכך גורם מגביל בביצוע מאמץ גופני אלא מדד יעיל לקביעת עצימות המאמץ והתאמתה למתאמן ולמטרותיו הספורטיביות.
לתשומת לבנו, המשך פעילות תחת כישלון (הנפוצה בקרב העוסקים בביצועים ספורטיביים והישגיים אישיים) לא בהכרח מובילה לאפקט אימון חיובי למרות המחשבה הרווחת והמוכרת בתרבות הכושר הגופני. עבור האוכלוסייה הכללית והספורטיבית שיפור היכולות הגופניות, התפקוד והבריאות תלוי בהתמדה רציפה, תקופתית, הדרגתיות ומותאמת אישית גם ללא כל כישלון הנתפס כ-"חיובי".

התמדה באימון המותאם אישית תוביל לשינוי החיובי באוכלוסייה הכללית (אילוסטרציה)
לסיום, המלצה למרשם לפעילות גופנית:
1. לפחות 150 דקות בשבוע פעילות אירובית מתונה במבוגרים, 60 דקות ביום פעילות אירובית במתבגרים ו-180 דקות ביום בילדים מתחת לגיל 6.
2. תוספת של לפחות 2 אימוני כוח (התנגדות חיצונית) בשבוע לכל קבוצת השרירים, 2-4 סטים בין 6-12 חזרות עד לתחושת אי נוחות (בשליטה) וללא "כישלון חיובי".
3. באוכלוסיות יעד בעלות גורמי סיכון ומחלות כרוניות יש לתכנן אימונים ללא כישלון: 2-3 חזרות רזרבה בתרגילי התנגדות, תוך שמירה על 60-120 שניות מנוחה בין הסטים וכן 5-3 דקות מנוחה בין התרגילים.

מקורות:
1. Allen, David G. Graham Douglas Lamb, and H. Westerblad, "Skeletal muscle fatigue: cellular mechanisms", Physiological reviews, 88.1 (2008): 287-332.‏
2. Stackhouse, Scott K. Darcy S. Reisman, and Stuart A. Binder-Macleod, "Challenging the role of pH in skeletal muscle fatigue," Physical therapy 81.12 (2001): 1897-1903.‏
3. Walter, Glenn, et al, "In vivo ATP synthesis rates in single human muscles during high intensity exercise”, Journal of physiology 519.3 (1999): 901-910.‏
4. Berlett, Barbara S. and Earl R. Stadtman, "Protein oxidation in aging, disease, and oxidative stress", Journal of Biological Chemistry 272.33 (1997): 20313-20316.‏
5. Vollestad, N. K.et al. "Motor drive and metabolic responses during repeated submaximal contractions in humans." Journal of Applied Physiology 64.4 (1988): 1421-1427.‏
6. Sparling, Phillip B. et al. "Recommendations for physical activity in older adults", Bmj 350 (2015): h 100.‏

איתי גולדפרב M.Sc, פיזיולוג, דוקטורנט במרכז שניידר לרפואת ילדים ובאוניברסיטת תל אביב. מרצה בלימודי תואר שני בחינוך גופני, במכללת סמינר הקיבוצים. מורה, רכז ומנחה לחינוך גופני ברשת בתי הספר התיכוניים "דרכא" ורכז ומרצה בקורסי מדריכי כושר גופני ובריאות, ביה"ס למאמנים במכון וינגייט.