לסבול נועדנו?

מאת: עמוס גלעד, מכון וינגייט

הסבולת היא אחד מארבעת מרכיבי הכושר הגופני - יחד עם הכוח, המהירות והגמישות. אך היא נבדלת מהמרכיבים האחרים בדבר אחד מהותי: ההצלחה בענף שבו הכוח הוא המרכיב הקובע - נקבעת על-ידי מדידת רמת הכוח של המתמודד.
ההצלחה בענף שבו המהירות היא המרכיב הקובע - נקבעת על-ידי מדידת מהירותו של המתמודד.
ההצלחה בענף שבו הגמישות היא המרכיב הקובע נקבעת על-ידי מדידת הגמישות (טווח תנועת המיפרק). אך ההצלחה בענף שבו הסבולת היא המרכיב הקובע - נקבעת לא על-ידי מדידת הסבולת, אלא על-ידי מדידת מהירותו של המתמודד.

ריצת מרתון למשל, היא ענף סבולת מובהק; ובו אנו שואלים מי הרץ שעבר את המרחק בזמן הקצר ביותר; כלומר - מי הוא זה שמהירותו (הממוצעת) היתה הגדולה ביותר. אבל, סבולת אינה מהירות. אז מהי, בעצם, הסבולת? ההגדרה המקובלת בספרות תורת האימון המזרח-אירופית היא: היכולת לעמוד בפני עייפות בעת מאמצים ספורטיביים.

הצעה להגדרה אחרת: היכולת לקיים רמת ביצוע (הפסק) נתונה, לאורך זמן רב ככל האפשר. ההגדרה הראשונה מסתכלת על הספורטאי מבפנים, מסתמכת על מה שהוא מרגיש; השנייה מסתכלת על הספורטאי מבחוץ, מעריכה את ביצועיו.

במבט שני, ברור שהגדרה אחת משתי אלה כוללת במידה רבה את האחרת בתוכה: הרי אי אפשר לקיים רמת ביצוע גבוהה לאורך זמן רב, מבלי לעמוד בפני העייפות. ונשים לב לכך שבאף לא אחת משתי ההגדרות הללו נמצא את המהירות, אותה אנו מודדים כשאנו באים להעריך ביצועים בענפי סבולת ספורטיבית. בשפה הגרמנית (שממנה לקוחה ההגדרה השניה דלעיל), המילה Leistung פירושה "ביצוע" אך גם "הספק"; והבנת המונח "הספק" יהיה המבוא להבנה כמותית של תופעת הסבולת הספורטיבית על שלל צורותיה, ועקב כך, גם להבנת צורות אימון הסבולת השונות.

כל פעילות ספורטיבית מתחילה בהפעלת כוח: כשהספורטאי מניע את עצמו (ריצה, קפיצה, שחייה), עליו להפעיל כוח; אם הוא מניע משהו אחר - כלי ספורטיבי (כדור, כידון, דיסקוס, מחבט) או יריב - עליו להפעיל כוח לשם כך.

את הכוח הוא מפעיל תוך תנועה, והמכפלה "כוח כפול הדרך לאורכה פועל הכוח" קרויה עבודה. את העבודה הוא מבצע במשך זמן כלשהו; אם הזמן בו העבודה מתבצעת קצר - משמע, שקצב העבודה הוא רב; ואם הזמן ממושך - הקצב הוא מועט. לקצב העבודה הזה אנו קוראים הספק. מושג נוסף, שחשיבותו רבה בעת דיון על סבולת, הוא אנרגיה. הגדרה פשוטה של אנרגיה היא - היכולת לבצע עבודה.

אנרגיה אינה מופיעה יש מאין, ואינה מתכלה ("חוק שימור האנרגיה"); עם זאת, יש לה צורות שונות, וכשאנו מעבירים כמות אנרגיה מצורה אחת לאחרת, ניתן לבצע עבודה באותה כמות. בשרירים שלנו אנו ממירים אנרגיה כימית, המצויה בחומרים שקיבלנו מעיכול המזון, לאנרגיה אחרת, ואגב כך מבצע השריר עבודה. לכן רמת ההספק שאנו מסוגלים להפיק תלויה הקצב בו אנו מסוגלים להמיר אנרגיה מצורה אחת לאחרת."המרת האנרגיה הכימית", פירושה שחומרים (אלה שקיבלנו מעיכול המזון) עוברים שינויים כימיים; משמע, הם נצרכים (ואז יש פחות מהם בגופנו), ונוצרים מוצרי פסולת - שחלקם נפלטים ללא בעיות, אבל אחרים אינם נפלטים ומצטברים בגופנו, עד שנטרח לפרק, או לסלק, אותם. מחסור בחומרים הנצרכים, ועליה בכמות מוצרי הפסולת, עשויים להתבטא בגופנו על-ידי תופעת העייפות.

כוח מייצר תנועה, ותוך כך מבצע עבודה; לשם כך הוא זקוק לאנרגיה. הקצב בו מבוצעת העבודה (ונצרכת האנרגיה) הוא הספק. הזכרנו קודם את "ההבנה הכמותית": לשם כך נבהיר, איך ובאילו יחידות מידה, מודדים את הכוח, העבודה והאנרגיה, ההספק (ובשלב יותר מאוחר - את ריכוז חומרי הפסולת הקריטיים במיוחד).

כוח מודדים או במידת הכוח שיש להפעיל כדי לשאת משקל נתון, או במידת הכוח הדרושה כדי להאיץ גוף (להקנות לו מהירות או לשנותה). יחידת המידה של הכוח היא ניוטון (שסימנו N). כדי לתמוך בקילוגרם אחד, דרושים N 10 (למעשה, קצת פחות: N 9.81); כדי לשנות את מהירותו של גוף שמסתו קילוגרם אחד ב- 1 מטר/שנייה תוך שנייה אחת, צריך להפעיל כוח של N 1.
עבודה נמדדת ביחידה בשם ז'ו?ל, שסימנה J : ז'ו?ל אחד הוא העבודה המבוצעת כשכוח בן ניוטון אחד פועל לאורך 1 מטר. למשל, אם נרים משקולת של 10 ק"ג לגובה מטר אחד, נבצע עבודה של 98.1 ז'ול (10 kg * 9.81 N/kg * 1 m = 98.1 J). למרבית צרכינו, הז'ול הוא יחידה קטנה מדי, ומקובל להשתמש בקילוז'ול (1000 ז'ול), שסימנם kJ (ולעתים אפילו במיליוני ז'ול - מ?ג?ז'ו?ל, MJ ).גם אנרגיה נמדדת בז'ול (או בקילוז'ול, או במגז'ול); אך עדיין משתמשים גם ביחידה ישנה יותר, בעיקר כשמדובר באנרגיה שניתן להפיק ממוצרי מזון - הקילוקלוריה (kcal), השקולה למעט יותר מ- kJ 4.86. בהמשך המאמר נראה מדוע לעתים נוח להשתמש עדיין ביחידה מיושנת זו.

הספק נמדד בוואט (W). ואט אחד הוא ההספק מהבוצע כשעבודה של ז'ול אחד מתבצעת תוך שנייה אחת: 1 J/s = 1 W. אם נרים את המשקולת מהדוגמה הקודמת לגובה שהוזכר שם תוך 2 שניות, יהיה ההספק 49 W (98.1N ÷ 2 s = 49 W). גם כאן, כשמדובר בהספקים גדולים, ניתן לדבר על קילוואט - W 1000 - שסימנו kW, וגם כאן קיימת יחידה מיושנת, שלעתים עדיין משתמשים בה, ה"כוח-סוס" (HP או CV), השקול ל W 736; אך לה באמת אין צידוק, מה גם שהאנגלים והאמריקאים משתמשים בכוח-סוס אחר, בן W 74.

ביסודה של כל פעילות גופנית נמצאים כיווצי שרירים. כדי ששריר יתכווץ, צריך לספק לו אנרגיה; והאנרגיה היחידה שהשריר מסוגל לנצל, היא זו המשתחררת כאשר מפצלים מתרכובת עתירת-אנרגיה, אדנוסין טרי-פוספאט (ATP), את אחת משלוש קבוצות הפוספאט שלה, ובכך הופכים אותה לאדנוסין די-פוספאט (ADP).

אילו, במהלך פעילות עצימה, לא היו מרכיבים חזרה את ה-ATP, הייתה הפעילות חייבת להיפסק אחר 6 שניות, עקב העדר ATP בשריר. אולם, בדיעבד, נבנה ה-ATP מחדש, וזאת בזכות האנרגיה המשתחררת מפירוק חומר עתיר-אנרגיה אחר, הוא הקריאטין-פוספאט (CP). האנרגיה ששתי התרכובות הללו מסוגלות לספק יכולה לקיים פעילות עצימה במשך כ-20 שניות. זוהי המערכת הפוספגנית או מערכת ATP/CP. ברגע שבו מגויסת המערכת הפוספגנית (וריכוז החומרים המזינים אותה מתחיל לרדת) מתגייסות שתי מערכות נוספות, על-מנת לספק אנרגיה לחידוש מלאי ה- CP.המערכת המגיבה במהירות רבה יותר היא המערכת הלא-אווירנית (או הגליקוליטית). מערכת זו מפרקת גלוקוזה לשתי מולקולות קטנות יותר - של חומצה פ??ירו?ב?ית אשר בדרך-כלל הופכות אחר-כך לחומצת חלב או לקטאט (C3H6O3).

מערכת זו מגיעה לשיא פעילותה תוך חצי דקה ואף פחות מזה, ותמשיך לספק אנרגיה בקצב גבוה, עד שהריכוז העולה של חומצת חלב ידכא את היכולת להמשיך בפעילות. באותו הזמן, מתחילה לפעול גם המערכת הנוספת. היא תגיע לשיא יכולתה (שהוא נמוך משמעותית מזה של המערכת הלא-אווירנית) תוך 4 עד 6 דקות. גם היא משתמשת בגלוקוזה כדלק, אבל מסתייעת בחמצן כדי לפרק אותה - לדו-תחמוצת הפחמן ולמים. זוהי המערכת האווירנית (או החימצונית). מוצרי הפסולת שלה נפלטים בקלות, שלא כמו אלה של המערכת הלא-אווירנית, ולכן אינם מגבילים את המשך הפעילות. היא גם יעילה יותר, ומפיקה מכל מולקולת גלוקוזה שהיא מפרקת פי 19 אנרגיה משמפיקה המערכת הלא-אווירנית. בנוסף לגלוקוזה, היא יכולה לנצל גם שומנים, לפרק את החומצה הפירובית וכך למנוע את הפיכתה לחומצת חלב, ואפילו לפרק את חומצת החלב לדו-תחמוצת הפחמן ולמים, ואגב כך להפיק אנרגיה.

היחס בין קצבי האנרגיה האפשריים של שלוש המערכות שונה מאדם לאדם, ויכול להיות מושפע מתהליכי אימון; אך מבחינת סדרי הגודל, אפשר לומר שהמערכת הגליקוליטית (הלא-אווירנית) מסוגלת להפיק אנרגיה בקצב שבין שליש לרבע מזה של המערכת הפוספגנית, ואילו המערכת האווירנית מסוגלת להגיע לרבע עד שליש מהקצב המרבי של הלא-אווירנית.
למעשה, המערכת הפוספגנית מסוגלת לכסות את הצרכים האנרגטיים של כיווצים מרביים של השרירים; הספקים של אלפי ואט הם דבר נפוץ בקרב ספורטאי-כוח, כששיא ההספק שהספורטאי מסוגל להפיק (יחסית למשקל גופו) יכול להגיע ל - W/kg 40 ויותר (כלומר, אדם שמשקלו 75 ק"ג מפיק 3000 ואט). לאחר שניות ספורות, המערכת הגליקוליטית (עם עזרה כלשהי מהמערכת החימצונית) תצטרך לחדש את מלאי ה- ATP וה- CP הדרושים להמשך המאמצים, והיא מסוגלת לכסות צרכי הספק של W/kg 12 (כשמדובר בספורטאים ברמה גבוהה). המערכת החימצונית, כשהיא במלוא יכולתה, תאפשר הפקת הספק של W/kg 3 (ספורטאים טובים) ואולי אף מעבר ל - W/kg 4 כשמדובר בספורטאי סבולת מעולים. הערכים המקבילים לנשים הם בין 80% ל - 90% מהנ"ל.

סיכומו של דבר:
עבודה אווירנית: כאשר הגוף נקרא לבצע עבודה בקצב נמוך יחסית, הוא מגייס תחילה את המערכת הפוספגנית, יעבור לזמן קצר למערכת הלא-אווירנית כדי לחדש את ה- CP, ותוך זמן קצר ישתמש במערכת האווירנית הן לצרכים השוטפים והן לסילוק עודפי חומצת החלב שנותרו מפעילות המערכת הלא-אווירנית.

עבודה מעורבת (אווירנית ושאינה אווירנית): אם נדרש קצב עבודה גבוה יותר, יעבדו שתי המערכות, הלא-אווירנית והאווירנית, במשותף. תחילה תשלוט המערכת הלא-אווירנית, ובהדרגה יעבור חלק ניכר מהספקת האנרגיה לאחריות המערכת האווירנית, כשהמערכת הלא-אווירנית מוסיפה את מה שנדרש מעבר ליכולת המערכת האווירנית.

עבודה לא-אווירנית: בקצבי עבודה גבוהים עוד יותר, תשלוט המערכת הלא-אווירנית; המערכת האווירנית תעשה כמיטב יכולתה, אך בהחלט יתכן שריכוז חומצת החלב יעלה כל-כך מהר, שניאלץ להפסיק את הפעילות עוד בטרם הגיעה המערכת האווירנית למלוא יכולתה.

בפתח הדברים הגדרנו סבולת בשתי דרכים: בתור יכולת להתנגד לעייפות, או בתור יכולת לקיים הספק נתון לאורך זמן.כשאנו רוצים לשפר את הסבולת שלנו, נפנה תחילה להגדרה השנייה: נוכל לנסות להאריך את הזמן בו אנו מסוגלים לקיים את רמת הפעילות הנוכחית, או, לנסות לקיים רמת פעילות גבוהה יותר למשך אותו הזמן.
צריך להבין שמדובר כאן בשני מנגנונים שונים. * אם אנו רוצים להאריך את זמן הפעילות, מבלי לשנות את רמת ההספק, נצטרך להגדיל את מצבורי האנרגיה בהם אנו משתמשים לקיום הספק זה.* אולם אם נרצה להעלות את ההספק, נצטרך לטפל במנגנוני אספקת האנרגיה: במערכת החימצונית פירוש הדבר: הגדלת קצב העברת החמצן מהריאות אל השרירים הפועלים. אמצעי שני הוא - לנסות להזיז את הנקודה בה עובר מרכז הכובד של שימוש במערכת אחת לאחרת לרמת הספק גבוהה יותר.

במינוח המקצועי מדובר לרוב ב"העלאת הסף הלא-אווירני". הצלחה באחת משתי הדרכים הללו (או בשתיהן) תאפשר לנו לכסות הספק גבוה יותר באמצעות המערכת החימצונית, הספק שעבורו היינו צריכים לפני כן להסתמך על המערכת הגליקוליטית. אמצעי נוסף הוא לחולל שינויים בתאי השריר, שיאפשרו ניצול יעיל יותר של החמצן המוזרם אליהם.

עתה נפנה להגדרה הראשונה: ננסה לשפר את היכולת לעמוד כנגד העייפות. דרך אחת היא, כמובן, אימון כוח הרצון, הנכונות להתאמץ. אבל לעייפות יש גם סיבות פיסיולוגיות, ולכן נוכל לנסות לטפל באלה. דלדול מאגרי הגליקוגן (חומר הדלק העיקרי למאמצים מתמשכים) הוא סיבה חשובה לעייפות, ומופיעה במאמצים ארוכים מאוד; סיבה אחרת, המופיעה במאמצים פחות ממושכים, היא הצטברות מוצרי פסולת בגופנו. מדובר בעיקר בחומצת החלב. מקובל למדוד את ריכוזה של זו ביחידות בשם "מילימו?ל לליטר" (mmol/L). "מו?ל" אחד הוא מספר הגרמים השווה למשקל המולקולרי של החומר; במקרה שלנו, המשקל המולקולרי של חומצת חלב הוא 90, ולכן מילימול של חומר זה הוא 90 מיליגרם. לדוגמה, ריכוז של 4 ממול/ל הוא ריכוז של 360 מיליגרם (0.36 גרם) של חומצת חלב בליטר אחד של דם (חישבו, עד כמה קטנות הכמויות הללו: היות ובגופני יש כ - 5 ליטר דם בסך-הכל, הרי שמדובר בפחות מ - 2 גרם של לקטאט בכל כמות הדם הזאת).
כאשר אנו פועלים ברמת הספק שמאפשרת למערכת האווירנית לכסות את הצריכה השוטפת של אנרגיה, יהיה ריכוז חומצת החלב בדם קבוע. בתחילת הפעילות הוא עולה מעט, אך ברגע שהמערכת החימצונית מגיעה לרמת פעילות המכסה את הצרכים השוטפים, הוא מתייצב. אם יכולתה של המערכת האווירנית עולה על הצריכה השוטפת, הריכוז אפילו יירד, כשהעודפים שנוצרו בהתחלה משמשים כדלק להמשך הפעילות. אולם, אם הצרכים האנרגטיים עולים על מה שהמערכת האווירנית מסוגלת לספק, יתמלא החסר על-ידי המערכת הגליקוליטית וריכוז חומצת החלב בדם ילך ויעלה.

בדרך-כלל, אם ריכוז חומצת החלב הוא 2 ממול/ל או פחות, סימן שהמערכת האווירנית עומדת בנקל בדרישות. כשהריכוז הוא בין 2 ממול/ל ו- 4 ממול/ל, המערכת האווירנית שולטת, אך מסתייעת במערכת הגליקוליטית. כשהמאמץ מוביל לרמה גבוהה מ- 4 ממול/ל, זה סימן לכך שהמערכת הגליקוליטית ממלאת את עיקר הצריכה, ויש לצפות לכך שהריכוז יילך ויגבר ככל שהפעילות תתמשך. לכן יש המכנים נקודה זו OBLA, ראשי-תיבות של הביטוי (באנגלית) "תחילת הצטברות חומצת חלב בדם". שימו לב: ערכים אלה הם ערכים אופייניים, נכונים למרבית הציבור; כדי להשתמש בריכוז חומצת החלב לוויסות האימון, כפי שיוסבר בהמשך, ראוי לבדוק את הערכים האישיים: היכן הגבול בין מצב בו המערכת האווירנית אינה מסתייעת בגליקוליטית בכלל ("הסף האווירני", בדרך כלל 2 ממול/ל), היכן ה-OBLA ("הסף הלא-אווירני") של הספורטאי המסוים בו אנו מטפלים. אגב: לנוער בראשית תקופת ההתבגרות (ומוקדם יותר) מקובל להניח שה-OBLA מופיע כבר ב - 2.5 ממול/ל.

עד כאן באשר להספק, ולהספק יחסית למשקל הגוף; ומה באשר לאנרגיה?* ה - ATP שבגופנו, מכיל אנרגיה של כ- 5 קילוז'ול; לזה מצטרפת תכולת האנרגיה של ה- CP, שהיא כ- 15 קילוז'ול. כלומר, כל המערכת הזרחנית (פו?ס?פ?ג?נית) מכילה כ- 20 קילוז'ול אנרגיה.* מצבורי הגליקוגן שבגופנו, הזמינים לפעילות גופנית (יש מצבורים השמורים לפעילויות חיוניות אחרות, למשל, פעילות המוח!) מכילים כ- 5,000 קילוז'ול אנרגיה.* האנרגיה האצורה בשומן שונה מאדם לאדם (בשל אחוזי השומן השונים בגוף); אך הם גם כשמדובר בספורטאי רזה אך בריא - מכילים מעל 200,000 קילוז'ול; כלומר, כמעט בלתי נדלים....

בואו לדבר על כך בפורום אימון וכושר גופני