אם אתם מתייחסים לסף חומצת החלב כאל מדד לעצימות מקסימלית מותרת עבורכם ברכיבות ארוכות, טוב שהגעתם לפה. אולי נסייע לכם לשבור את השיא האישי הבא… מתברר שיש לא מעט מיתוסים סביב הנושא הזה – ולא רק המיתוס שהלקטט הוא רע לביצועים אלא גם שהסח”ח הוא מעין נקודת על חזור שאסור לעבור אותה ברכיבות ארוכות. קרן קונסטנטיני, דוקטורנטית לפיזיולוגיה של המאמץ (וגם שחיינית ורוכבת) בכתבת יסוד המסבירה את הספים ומשמעותם.
מאת: קרן קונסטנטיני
צילום: עופר עברי, גיא חלמיש
מהרו- רק בימים הקרובים ניתן עוד יהיה לרכוש את חליפת הדור ה-6!
לרכישת קיט BIKEPANEL דור 6 – לחץ על קישור זה
3 מערכות האנרגיה בגוף
הבסיס לכל פעולה של הגוף במנוחה, במאמץ ובכלל הוא אנרגיה שמקורה במולקולה שנקראת ATP – מולקולה הנחשבת ״מטבע האנרגיה״ בכל יצור חי. הגוף מייצר אותה בשלוש מערכות אנרגיה (מטבוליזם):
- מערכת הקריאטין פוספט – ATP-PCr שרלוונטית יותר לפעילויות עצימות וקצרות ולא לכאלה שנמשכות מעל מספר שניות.
- המערכת האנאירובית, או גליקוליזה אנאירובית.
- המערכת האירובית המוכרת לכולנו כספורטאי ״סיבולת״.
גרף 1. התרומה החלקית של שלוש מערכות האנרגיה בזמן מאמץ כתלות בזמן. בעוד מערכת הקריאטין פוספט (בכחול) תורמת לכמעט 100% מהאנרגיה בשניות הראשונות, לאחר מכן יש כל הזמן שימוש בשתי המערכות האחרות – האנאירובית (אדום) והאירובית (בירוק):
במהלך תהליך ייצור האנרגיה פועלות גם המערכת האירובית וגם האנאירובית, וכל מערכת תתרום את חלקה היחסי לפי צורכי הגוף באותו הרגע. בעוד האחת (האנאירובית) יכולה לספק אנרגיה בקצב מהיר יחסית, אבל בכמות מוגבלת, לשנייה (האירובית) לוקח זמן להתניע ב״טורים גבוהים״ והקצב בו היא מספקת את האנרגיה הוא יותר איטי. אבל, היתרון של המערכת האירובית הוא ייצור אנרגיה בכמות יותר גדולה (פי 13) והיכולת להשתמש במקורות שונים (פחמימות שונות, שומנים, לקטט, ואם צריך גם חלבונים) כדי לייצר את האנרגיה.
שתי מערכות אלו מקורן בשלב משותף: הגליקולזה – פירוק של מולקולת גלוקוז (שהוא חד-סוכר) והפיכתו, בסדרה של תהליכים, לפירובט. במהלך שלב זה מתקבלות שתי מולקולות של ATP.
ההבדל בין האירובית לאנארובית הוא בתוצר שמתקבל בהמשך התהליך: המערכת האירובית ״תכניס״ את הפירובט לשרשרת תהליכים נוספת, במהלכה יש צורך בחמצן ויוני מימן, ובסוף התהליך יתקבלו 36 מולקולות נוספות של ATP. לעומת זאת, המערכת האנאירובית פועלת ללא חמצן ובה הפירובט שנוצר בחלקו הראשון של התהליך הופך ללקטט (lactate).
ככלל, חוץ מבפעילות אול-אאוט של פחות מדקה (אולי שתיים) בה המערכת האנאירובית תורמת לייצור אחוז גבוה יותר מסך אספקת האנרגיה, בכל פעילות אחרת גם אם היא מאומצת מאוד המערכת האירובית תהיה אחראית לאספקת רוב האנרגיה הדרושה. בנוסף, ככל שזמן הפעילות מתארך (שוב, ללא תלות במאמץ) התרומה היחסית של המערכת האירובית תעלה, עד שזו תגיע לקצב ייצור האנרגיה המקסימלי שלה – שהוא לעולם לא 100% מכלל האנרגיה – ובו היא תישאר עד סיום הפעילות. במקביל המערכת האנאירובית תעבוד ברקע ותדאג להשלים לגוף את שאר האנרגיה הדרושה.
הלקטט עצמו הוא דווקא תוצר לוואי יעיל ביותר שלמעשה משמש כמקור אנרגיה לאיברים שונים כגון הלב ושרירי השלד שאינם נמצאים תחת עומס גבוה. לשרירים/איברים אלו יש זמן לייצר אנרגיה במסלול האירובי ה״איטי״ יותר ולכן הם לוקחים את הלקטט והופכים אותו חזרה לפירובט (עליו דיברנו קודם), ועל ידי כך הם בעצם ״שומרים״ מקורות אנרגיה אחרים לשרירים שכרגע עובדים קשה יותר.
בנוסף, גם הכבד יכול להפוך את הלקטט חזרה לגלוקוז בו אפשר שוב להשתמש כדי לייצר אנרגיה, או לאגור אותו לשימוש עתידי, כמו שקורה אחרי הפעילות בה הצטבר הלקטט בשריר ובדם וצריך ״לפנות״ אותו.
במנוחה ובזמן פעילות בעצימות קלה או בינונית, קצב ייצור הלקטט איטי יותר, או שווה לקצב בו הוא מפונה מהשריר ומהדם וכך רמות הלקטט בגוף נשארות נמוכות. כשהלקטט מצטבר גם קצב השימוש בו על ידי שרירים ואיברים אחרים גובר, מה שמאפשר למקורות כמו גלוקוז וגליקוגן להיות זמינים לשרירים שמבצעים את הפעילות הספורטיבית וצריכים אנרגיה בזמינות גבוהה.
משמאל – קרן, כותבת הכתבה- הפיזיולוגית של BIKEPANEL ו RUNPANEL
אז למה בעצם יש לחומצת חלב (lactic acid) שם רע?
זה כנראה בגלל החומצה בסיפור… החומצה שב״חומצת חלב״ היא בעצם יוני מימן (+H) שמשתחררים כתוצר לוואי במסלול האנאירובי של ייצור אנרגיה, וקצב הייצור שלהם זהה (יחס של 1:1) לקצב הייצור וההצטברות של הלקטט. חשוב להדגיש שהייצור של שני התוצרים הללו אינו תלוי באופן ישיר אחד בשני. ההצטברות של יוני מימן מורידה את רמת ה- pH, כלומר הופכת את הסביבה ליותר חומצית. המערכת האירובית עושה שימוש ביוני מימן בזמן תהליך ייצור האנרגיה, אבל כאשר המערכת הזו לא עומדת בקצב הדרישה האנרגטית של הגוף יוני המימן מצטברים והם אלה שגורמים לכל ה״שיבושים״, שבדרך כלל מתקשרים להצטברות חומצת חלב – כמו ירידה ביעילות כיווץ השריר שמובילה לירידה בכוח, ״עייפות״ ופגיעה בשלבים שונים של שרשרת התהליכים במערכות ייצור האנרגיה.
תחת תנאים מסוימים, הלקטט ויוני המימן (החומצה) מתחברים אחד לשני ויוצרים את ״חומצת החלב״ הידועה לשמצה, אך מאחר ותוצר זה אינו יציב מולקולת חומצת החלב מתפרקת כמעט מיד בחזרה ליון מימן וללקטט. כלומר, רוב הזמן אין לנו בגוף ״חומצת חלב״, אלא שתי מולקולות הנמצאות בגוף במצב נפרד, ולכן ברוב המקרים חומצת החלב למעשה לא משחקת תפקיד משמעותי בתהליכים הפיזיולוגיים. הלקטט, שעומד בפני עצמו, הוא למעשה מקור אנרגיה חיוני וחשוב לגוף, ולעומת זאת, יוני מימן והחומציות שהם גורמים (באופן נפרד מהלקטט), פחות טובים לנו מבחינת עייפות שרירית וייצור אנרגיה יעיל. לכן בשביל לעבוד בצורה יותר יעילה עלינו לאמן את את המערכת האירובית כדי שתוכל להשתמש בפירובט ויוני מימן יותר מהר.
סח”ח זה לא קיר – הכירו את “סף חומצת החלב” (סח”ח)
כבר בשנות ה70 של המאה הקודמת פיזיולוגים זיהו שיש קשר הדוק בין הסח״ח ליכולות ספורטיביות, וכיום ידוע שניתן להשתמש בסף זה לחיזוי יכולת אירובית וביצועים ספורטיביים. בנוסף, הסח״ח, או יותר נכון – עומס הרכיבה (הוואטים) שניתן ״להחזיק״ בסף זה ואיזה אחוז מ”תקרת” היכולת האירובית הוא מייצג (צריכת חמצן מירבית או VO2max), הם כלים מאוד יעילים למעקב אחרי שינויים (שיפור או ירידה) ביכולת האירובית.
כל מי מאיתנו שמבצע פעילות גופנית באופן קבוע מכיר את ההרגשה שמעל עצימות/עומס מסוימיים נהיה לנו פתאום יותר קשה ויש תחושה שאם נישאר בקצב/עומס האלה כנראה שהזמן שלנו קצוב עד שנצטרך להוריד קצב.
היום ידוע שזה לא תוצר אחד או רק המעבר מהמערכת האירובית לאנארובית שגורם לכך, אלא שילוב מערכות.
סף חומצת חלב (סח״ח) – מתייחס לשלב שבו קצב ייצור הלקטט עולה על קצב הפינוי שלו מהמערכת (בעקבות העלאת המהירות/עומס), וכתוצאה מכך ערכי הלקטט בדם עולים על הערכים המצויים במנוחה. כיוון שהסף הזה הוא אינדיבידואלי גם מבחינה אבסולוטית (וואטים נניח) וגם מבחינה יחסית (אחוז מהוואטים המקסימיליים שאנחנו יכולים לייצר או מהVO2max), כל רוכב ללא תלות ברמת הרכיבה שלו/שלה יוכל ״להחזיק״ מעל הסח״ח שלו למשך זמן ממושך (גם שעה שעתיים ויותר).
אם נשתמש במודל של רמזור (גרף 3), אפשר להגדיר את כל מה שמתחת לסח״ח כאור ירוק – אנחנו יכולים לרכוב בכיף בעצימות הזאת במשך שעות ובלי יותר מדי בעיה (כל עוד לא השתעממנו למוות). מעל לסח״ח יש טווח שאפשר להגדיר אותו כירוק מהבהב- אנחנו יכולים להישאר עליו לא מעט זמן, אבל הוא כבר לא מרגיש קליל כמו הירוק הרגיל.
גרף 3 – מודל הרמזור
מבחינה פיזיולוגית, ברגע שעוברים את הסח״ח, הגוף מתחיל להשתמש יותר בפחמימות כמקור אנרגיה, ומגייס יותר סיבי שריר מהירים (סיבים לבנים) שהם פחות יעילים ומסתמכים יותר על גליקוגן ופחמימות מאשר על שומנים לייצור אנרגיה. כתוצאה מכך, המערכת האירובית לא מספיקה לעמוד בקצב הפינוי ורמות הלקטט עולות לרמות גבוהות מאלו במנוחה או בפעילות קלה.
הסח”ח מעניין בזכות היותו אינדיקטור לשינויים שקורים בשריר ובגוף כולו ברגע שעוברים סף עצימות מסוים. מחקרים רבים הראו שכדי לשפר את הסח״ח יש לכלול בתכנית האימון גם אימונים בעצימות גבוהה מספיק על מנת ש״יגרו״ את הסף, כלומר אימונים ממושכים על מהירות הסף האינדיבידואלית אך גם אימוני טמפו ואינטרוולים מעבר לסף (בעצימות גבוהה מעצימות הסף).
גרף 3. שיפור בפרופיל הלקטט בעקבות שיפור ביכולת הגופנית לאחר אימונים אירוביים (במקרה הזה במשך תקופה של 6 שבועות). ניתן לראות שבעקבות תקופת אימונים (העיגולים המלאים) ניתן לרכוב בעצימות גבוהה יותר לפני שהלקטט מתחיל להצטבר בדם. לחילופין עבור עצימות נתונה, לדוגמא של 250 וואט שלפני תקופת האימון כבר הייתה מעבר לסח״ח (הנקודה בה יש שבירה של הגרף כלפי מעלה) אחרי האימון עדיין נמצאת מתחת לסף:
לסיכום
האינטרקציה בין המערכות המטבוליות בגופנו בזמן פעילות גופנית זה דבר מורכב, ולרוב, בעיקר כשלא מדובר בספרינט של כמה שניות, לא ניתן לעשות הפרדה מלאה בניהן. כדאי להכיר את מקורות האנרגיה ותוצרי הלוואי של כל מערכת על מנת ליעל את תכנית האימונים. הידע הזה יסייע לנו להבין מה בעצם מפריע לנו להמשיך לדווש בעצימות נתונה או מה מונע מאיתנו לרכוב מרחק מסוים יותר מהר.
היכרות עם הערכים האישיים של כל אחד מאיתנו, ומדידה שלהם לאורך עונת האימונים יהוו אינדיקציה לשיפור ביכולת הגופנית. חשוב להבין שהספים מייצגים שינויים פיזיולוגיים חשובים ושאצל כל אחד הספים הללו קורים/נמצאים באחוז שונה מסף היכולת. בעוד שהסח״ח מייצג מעבר להסתמכות יותר גדולה על המערכת האנאירובית וכתוצאה מכך ייצור מוגבר של לקטט, יש לזכור שתוצר לוואי זה הוא דווקא חיובי, ויותר מכך – שניתן לרכוב גם בעצימות/הספק/וואטים שגבוהים מסף זה גם במשך שעתיים ויותר. העצימות הקריטית (Critical Power) – מייצגת את הסף שמעבר לו מתחילים שיבושים ״קריטיים״ יותר בגוף, אבל את זה נשמור לכתבה הבאה.
מאת: קרן קונסטנטיני
צילום: עופר עברי, גיא חלמיש
- Black (2017) – Muscle metabolic and neuromusclar determinants of fatigue during cycling in different exercise intensity
- Cairns (2006) – Lactic acid and exercise performance : culprit or friend?
- Clarke (2013) – Rationale and resources for teaching the mathematical modeling of athletic training and performance
- Gladden (2004) – Lactate metabolism: a new paradigm for the third millennium.
- Jones (2009) – Physiological demands of endurance sports
- Jones (2010) – Critical Power: Implications for Determination of VO2max and Exercise Tolerance
- Joyner (2008) – Endurance exercise performance: the physiology of champions
- Joyner (2016) – Debunking the myths about lactic acid, ftigue and recovery
- Poole (1988) – Metabolic and respiratory profile of the upper limit for prolonged exercise in man
- Robergs (2004) – Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis
- Skiba (2008) – The Triathlete’s Guide to Training with Power. Chicago, IL: PhysFarm.
פייסבוק לא מציג לכם את כל הכתבות – עשו מנוי חינם לBIKEPANEL – מגזין האופניים הטוב בישראל פה: https://goo.gl/4tGh4F