כושר: השפעתם של סיבי השריר

האם כל אדם מסוגל להעלות את מסת השריר באופן משמעותי? האם אנשים מבוגרים יתקשו להעלות מסת שריר לעומת צעירים? האם ניתן לשנות נתונים גנטיים באמצעות אימון? באופן בכללי קיימים שני סוגי סיבי שריר: האדומים מסוג I המאופיינים בכמות גבוהה של מיטוכונדריות והסיבה לצבעם האדום היא בזכות כמות גבוהה של המוגלובין, החלבון האחראי על נשיאת חמצן. סיבים אלה מסייעים בעיקר במאמצים אירוביים. הסיבים הלבנים מסוג II מאופיינים בכמות גבוהה של האנזים מיוזין ATPase, המאפיין את סיב השריר ביכולת אנאירובית מתפרצת. סיבי השריר מסוג II נחלקים ל-IIB האנאירוביים הטהורים ולעומתם סיבי IIA, שהם אמנם אנאירוביים, אך בעלי תכונות אירוביות בזכות כמות המיטוכונדריות הגבוהה הקיימת בהם לעומת IIB.

מבנה הגוף, הרכבו והיחס בין סיבי השריר המהירים האנאירוביים לבין סיבי השריר האיטיים האירוביים נקבע למעשה בעת הלידה. כבר בשנים הראשונות של החיים ניתן לסמן את הילד כספורטאי אירובי או ספורטאי אנאירובי בעתיד. הדבר תלוי במידה רבה ביחס בין סיבי השריר המהירים לסיבי השריר האיטיים. לדוגמה, כאשר נוכחות סיבי השריר המהירים ניכרת במיוחד ועומדת על כ-80% (השאר סיבים איטיים), הרי שאותו ילד מתאים יותר לענפי ספורט אנאירוביים המאופיינים במאמצים קצרים ועצימים. במצב הפוך, כאשר סיבי השריר האדומים הם הרוב, יתאים לו יותר לבחור ספורט המאופיין במאמצים ממושכים, כגון ריצה למרחקים ארוכים, רכיכה על אופניים וכדומה.

הרשימה הבאה מתארת את ההבדלים העיקריים בין רצים למרחקים ארוכים לבין ספרינטרים:

לרץ ספרינטר יהיה גוף גדול והוא ישקול כ-80 ק"ג. לרץ למרחקים ארוכים יהיה גוף קטן והוא ישקול כ-60 ק"ג. לספרינטר יכולת מתפרצת גבוהה, לרץ למרחקים ארוכים - בינונית. היכולת האירובית של הספרינטר נמוכה ושל חברו גבוהה. כך גם לגבי דחיית עייפות. מסת השריר של הספרינטר גבוהה, של הרץ למרחקים ארוכים - נמוכה. לספרינטר מבנה גוף מזומורפי (גו ארוך ומבנה שרירי) ולרץ למרחקים ארוכים מבנה אקטומורפי (מבנה מאורך וצר וגפיים ארוכות). לראשון סיבי שרירים מסוג IIB בשיעור של 80%, לשני סיבי שריר מסוג I בשיעור של 60%.

הגנטיקה אמנם משפיעה על אחוז סיבי השריר, אך היא לא הגורם היחיד להצטיינות בספורט מסוים. לדוגמה, רצים למרחקים ארוכים ממזרח אפריקה הם בעלי אחוז גבוה של סיבי שריר מסוגI , אולם לא נראה הבדל משמעותי באחוז סיבי שריר אלה בהשוואה לרצים למרחקים ארוכים אירופאים. על פי מחקרים, נראה שסגנון האימונים האינטנסיבי, אורח החיים, מבנה הגוף הצר והתזונה הם הגורמים העיקריים לכך שהרצים המזרח אפריקאים עולים על מתחריהם מאירופה.

אימון אירובי המתבצע באופן קבוע יגרום לשינויים האלה: עיבוי וגדילה של שריר הלב (נפח הפעימה גדל), גידול והתרבות המיטוכונדריה, שיפור בקליטת החמצן, קפילריזציה (עלייה במספר נימי הדם ברקמה ביחס של נים-סיב), התארכות והתעבות כלי הדם, גידול מאגרי גליקוגן.

אימון אנאירובי המתבצע באופן קבוע יגרום לשינויים האלה: עלייה בנפח הכללי של השריר - בכמות חלבוני השריר אקטין ומיוזין - זהו אחד הגורמים העיקריים לעלייה בנפח השריר ובכוחו, יכולת התאוששות טובה יותר, עלייה בכמות מאגרי האנרגיה הזמינה בשריר שתוצאתה פעילות שרירית לפרק זמן ארוך יותר, שיפור באינטראקציה בין המערכת העצבית והמערכת השרירית, עלייה ברמת חלבון הקולגן (בעיקר סוגI , שהוא הסוג העבה מבין חלבוני הקולגן השונים בגוף), שיפור בחילוף החומרים התוך-תאי. אימון סדיר יגרום לעלייה בכמות המיטוכונדריה וגודלן ובמספר הריבוזומים, לייעול ולהגברה של סינתזת החלבונים בתא ולעלייה בחתך הרוחב של השריר. השריר עשוי לשפר את חוזקו גם ללא הגדלת המסה שלו, מערכת נימי הדם נעשית עניפה יותר ברקמת השריר וסביבו, ועמה חלה עלייה בכמות הדם ליחידת זמן בתוך הרשת הקפילארית. חל שיפור בהעברת חמצן ומקורות אנרגיה כגלוקוז אל השריר וכן בפינוי חומרי פסולת. הדבר גורם להעלאת זמינות ההורמונים המתאימים "לתקוף" את אתר המטרה - תא השריר. חלה עלייה בהפרשת הורמונים, לרבות טסטוסטרון שמגביר את סינתזת הקולגן ומגדיל את עוביו של סיב השריר ואת גודלם של תאי הדם האדומים. ישנה עלייה בהורמונים אנאבוליים נוספים (הורמון גדילה ועוד), המופרשים באופן מוגבר, כשהאימון מבוצע בעצימות גבוהה תוך הפעלת קבוצות שרירים גדולות.

האם מתאמן המאופיין בעיקר בסיבי שריר מהירים יכול באמצעות אימון סבולת המתבצע באופן קבוע לגרום לשינוי בתפקודם? מסתבר שכן. אימון גורם לשינויים גופניים, אך ההשפעה על מערכות הגוף השונות עקב אימון אירובי ממושך או אימון אנאירובי אינה זהה. לדוגמה, על ידי אימונים אירוביים לאורך זמן ניתן לשנות את סיבי השריר האנאירוביים מסוג II לסיבי שריר מסוג IIA, ואותם ניתן להפוך לסיבי שריר מסוג I. במילים אחרות, גם אם אדם נולד עם רמת סיבי שריר גבוהה מסוג מסוים, עליו להתאמן באופן הנכון על מנת לאפשר לסיבי שריר אלו למצות את הפוטנציאל הקיים בהם. אימוני סבולת ממושכים גורמים ל"האדמת" הסיבים המהירים. במקרה זה הסיבים המהירים נחשפים לאימונים אירוביים ממושכים ומאבדים מיכולתם הייחודית להתכווץ מהר וחזק, כלומר, שרירי השלד עוברים הסתגלות.

מעניין במיוחד, שלאחר תקופה של חודשים או שנים שבהם מתבצעים אימוני סבולת ממושכים, המתאמן לא יוכל לשחזר הישגים המצריכים הפעלה רבה של סיבי שריר מהירים. לדוגמה, שחקן כדורסל נדרש להפעלה של סיבי שריר מהירים, בעיקר, אך גם איטיים. אם נאמן אותו לריצת מרתון על בסיס קבוע, הוא יאבד את יכולת סיבי השריר המהירים לפעול כהלכה. הדבר יתבטא בתנועה איטית במגרש, שינויי כיוון איטיים וכדומה. מכאן ניתן להבין שאימוני סבולת ממושכים אינם מתאימים לספורטאים הנדרשים להפעלה רבה של סיבי שריר לבנים. אך לא רק, אימוני סבולת ממושכים לאותם ספורטאים אף יגרמו לירידה ביכולתם.

גברים לעומת נשים, צעירים לעומת מבוגרים
ההבדלים העיקריים בין נשים וגברים בפעילות גופנית קשורים בעיקר למסת השריר הגבוהה. בהתייחס לסוג סיבי השריר, מהירים לעומת איטיים, אין הבדל בין גברים לעומת נשים. מבחינת סיבי השריר, נשים מסוגלות לבצע מאמצים זהים ועצימים כמו גברים. ההבדלים הם במשתנים אחרים, כמו רמת טסטוסטרון נמוכה עד פי 20 אצל הנשים, עובדה המקשה עליהן לפתח יכולת אנאירובית כמו של גברים, מרכז כובד נמוך יותר, אחוז שומן גבוה יותר ועוד. ההבדלים בין גברים לנשים גדולים במיוחד כשמדובר בספורט אנאירובי, אך כשמדובר בספורט אירובי ההבדלים קטנים יחסית.

האם אנשים מבוגרים יתקשו לשפר את יכולתם האנאירובית לעומת צעירים? עם העלייה בגיל נצפית ירידה עקיבה ביכולת האירובית, במסת השריר, בכוח השריר, בגודל סיבי השריר, האטה בחילוף החומרים, עלייה באחוז השומן, ירידה במסת העצם ובתפקוד הגופני הכללי. בנוסף, ללא אימונים מתאימים המפעילים בעיקר את סיבי השריר המהירים, יאבד האדם את יכולתו להפעילם והדבר יהיה משמעותי יותר ככל שחולף הזמן. זו, אגב, אחת הסיבות העיקריות לאיטיות רבה המאפיינת אנשים מבוגרים וקשישים לעומת צעירים.

שיפור היכולת האנאירובית תלויה רבות בגנטיקה בכלל ובאופן חלוקת סיבי שריר ללבנים לעומת אדומים בפרט. בנוסף, אימונים שונים המתבצעים על בסיס קבוע עשויים להשפיע על תפקוד סיבי השריר, ולכך תרומה רבה לתוצאות ספורטיביות, תפקוד יום-יומי ועוד.


ד"ר איתי זיו הוא סגן מנהל קמפוס "שיאים" באוניברסיטת תל אביב, מנהל תחום הקורסים למדריכי חדר כושר, מומחה לפעילות גופנית, ספורט וחדרי כושר.
צור קסטל, M.S Sport & Exercise Science, מרצה לפיזיולוגיה של המאמץ בקמפוס "שיאים" באוניברסיטת תל אביב.

בואו לדבר על זה בפורום אימון, כושר גופני ותזונה.