פרוייקט סיום בנושא:

השינויים המתרחשים בגוף האדם בעקבות אימוני ספורט

מגישה: אירית שרוני

במסגרת קורס "מידענות מתוקשבת" (2003)

מ ב ו אמטרת העבודה היתה לאסוף מידע מאתרים שונים ברשת על השתנות המבנה

והתפקוד של המערכות בגוף בעקבות אימוני ספורט. לזהות את מילותצורך חיפוש החומר בנושא היה מורכב משום שבתחילה היה

(" או "עיצוב גוףbody buildingהמפתח המתאימות. ביטויים כמו "בניית גוף )(body shaping ,פתחו אתרים פופולריים של ניפוח שרירים ")תרגוםו

" או physiology of effortמילולי של הביטוי "הפיזיולוגיה של המאמץ" ל ""physiology of strain.לא הניב אתרים פוריים "

". exercise physiology חיפושי בסופו של דבר היה “והמושג שבו התמקדמושג זה הניב אתרים ברמה גבוהה שעוסקים במדע הספורט. מתוך החומר

הרביכולתי למצוא התייחסות גם לשינויים במבנה הגוף. לא הצלחתי להגדיר

צירוף מילים ו/או ביטויים שיתן לי תשובות ספציפיות לשאלות שהגדרתי.

השאלות עליהן מנסה המצגת לענות

* מהם השינויים האנטומיים והפיזיולוגיים שמתרחשים

בגוף בעקבות אימוני ספורט?

* מהם ההבדלים בין אדם מאומן לבין אדם לא מאומן?

* מהו אימון ומהם המדדים למדידת הכושר הגופני?

למה מתכוונים באימון ספורט?

מבחינים בין אימון אירובי לבין אימון אנאירובי.עקרונית ההבדל בין אימון אירובי לאנאירובי הוא במשך הזמןוצורת הנשימות. באימון אירובי הפעילות היא למשך זמן של

דקות ומושתתת על סיבולת לב ריאה. בפעילות 20 עד 15לפחות אנאירובית אנו מפעילים שרירי שלד ברמת סיבולת השריר בדר"כ

ללא ביצוע חימום שרירים מתאים.ההשפעה על הדופק וקצב הנשימות היא שבאימון אנאירובי הדופק

לרובעולה, לחץ הדם יורד או נשאר קבוע בהתאם לכושר הגופני ומספר

הנשימות מתגבר. שריפת הקלוריות הרבה ביותר היא במהלך פעילות אירובית, כמובן: שריפת פחמימות ואנרגיה ע"י חמצן נשאף

ופליטת פחמן דו-חמצני כתוצר פירוקו.http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid=10713

קיים הבדל עקרוני בין פעילות אירובית, הדורשת חמצןברמה התאית לתהליך שריפת הקלוריות לצורך הפעילות

האנרגטית, לעומת פעילות אנאירובית שלא דורשתמעורבות של חמצן ברמה התאית לצורך פעילות אנרגטית

ושריפה קלוריות.למעשה כמעט כל התחלה של פעילות גופנית מסוג כלשהו,

בעיקר בפעילות איזומטרית )הרמת משקולות( מתחילהכפעילות אנאירובית, ובהמשך - מבוססת על פעילות

אירובית. גם בתחילה של פעילות איזוטונית, כגון – ריצהבדקות הראשונות, היא פעילות אנאירובית, ולכן חשובה

כל כך היכולת להתמודד במצב התחלתי וקריטי זה במהלךהריצה. מומלץ ביותר להתחיל כל אימון כושר גופני

בהדרגה תוך ביצוע של פעולות חימום תרגילי מתיחה,ריצה קלה והדרגתית בדרגת הקושי.

http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid=5571

המדדים לבדיקת השינויים שמתרחשים בגוף בעקבות אימוני ספורט

קיימים מספר מדדים לבדיקת השינויים שמתרחשים בגוף בעקבות מאמץ:

א. שינויים במערכת לב-ריאות, בעיקר שינויי נפח וקיבולת. המדד (VO2maxהמקובל לבדיקת סיבולת הוא קליטת חמצן מרבית )

ב. שינויים בכשירות השרירים. פונקציות של כוח, סיבולת, שיווי משקל, זריזות וקואורדינציה. מוגדרות ביחס לקבוצות שרירים ספציפיות.

ג. שינויים בגמישות. תכונה המתייחסת למפרק )מפגש עצם-גיד-שריר( והיא ספציפית למפרק הנבדק.

ד. שינוי בהרכב הגוף - נמדד בערכים של גובה, מסה והיחס שביניהם. קיימת אבחנה בין מסת השרירים לבין מסת השומן. בעקבות מאמץ

גופני חלים שינויים בהרכב הגוף והתפלגות השומן.http://www.nau.edu/hp/proj/rah/courses/hep560/lectures/measure.html לפי:

רשימה של קישורים בנושא ניתן למצוא באתר: http://www.geocities.com/HotSprings/8982/exphys.html#EP

משחקי כדור דורשים ביצוע מאמצים הקשורים בסיבולת לב ריאה, ריצה

מהירה וכוח מתפרץ. הפעילות הזו היא פעילות אירובית ובקצב לב מסוים

היא מסייעת לשריפת שומנים.•http://www.labriut.co.il/dispms.asp?msgid=14647

עיקר השרירים המתפתחים ברכיבה על אופניים הם שרירי הגפייםהתחתונות וכן סיבולת לב ריאה.

כמו כן יש חשיבות לביצוע הרכיבה באופן הנכון מבחינת הישיבה, רכינה, צורת

הפעלת הכוח על דוושת האופן. הספורט הזה מומלץ אחרי שחייה על מנת לפתח

כושר גופני, המורכב בעיקרו מסיבולת לב ריאה ופיתוח שרירי הרגליים. הרכיבה כאימון חייבת להתבצע בהדרגה הן מבחינת זמן הביצוע

)אינטרוול( ועומס הביצוע. http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid=8673

הליכה היא עבודה הכרוכה בפעילות שרירי הרגליים ובפעילות קרדיו-

ווסקולרית המשלבת גורמים של סיבולת שריר וסיבולת לב - ריאה. אלמנטים אלו מסייעים בפיתוח הקשר שבין מערכת הלב וכלי הדם

העורקיים והמערכת הורידית על מנת ליצור פעילות טובה יותר,"הרמוניה" בין מערכת השרירים וכלי הדם. שיפור ההרגשה

הכללית. הפגת מתחים ופיתוח שרירים והכושר הגופני בכלל. http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid=3370

השחייה היא תחום הספורט המועדף ביותר מבחינת פעילות העונה לסיבולת

לב ריאה. קיים שילוב של מאמצים איזוטוניים ואיזומטריים חלקיים. כל

סיגנון שחיה מערב אחוזים שוים של סיבולת לב ריאה כתלות כמובןבהכנסת הראש למים. בשאר המדובר בהפעלה של קבוצות שרירים

שונותבגוף. בפרפר לדוגמה מופעלים שרירי חזה, זרועות, חגורת כתפיים,

צוואר. בחזה - שרירי חזה, צוואר וגוו. וכן הלאה.

http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid=5118

שלוש מערכות מגיבות לאימונים: השרירים, מערכת הנשימה ומערכת הדם )הלב וכלי דם(http://www.abacon.com/dia/exphys/home.html

שינויים במבנה שרירי השלדשרירי השלד עוברים את השינוי הגדול ביותר כדי להתאימם

למאמץ. ככל שהשריר המאומן גדול יותר ובעל מסה גדולה יותר יהיה לו פוטנציאל רב יותר להעלות את צריכת החמצן המירבית.

גם הדרך שבה אומן שריר השלד, והסיבים המרכיבים אותו,ישפיעו על היכולת של השריר לקלוט ולנצל חמצן.

אימון סיבולת יחזק את המערכת האירובית של השריר )עלייה בכמות האנזימים במטבוליזם האירובי( ואת מערכת הדם המזינה את השריר.

אימוני כוח ומהירות מתאימים לפעילות אנאירובית ולא יתרמו למערכתהאירובית. לסוג הסיבים המרכיב את השריר חשיבות גדולה בפיתוח

היכולת הם סיבים אירוביים, ואילוIהאירובית או האנאירובית. סיבים מטיפוס

אפשר לאמןI הם אנאירוביים. את השרירים הבנויים סיבי IIסיבים מסוג אפשר לאמן לפעילותIIלפעילות אירובית ואת השרירים הבנויים מסיבי

אנאירובית.

http://www.nismat.org/physcor/max_o2.html

נמצא כי שרירי שלד של אתלטים מאומנים בעלי סיבולת גבוהה מכילים לעומת אנשים שאינם מאומנים.Iאחוז גבוה של סיבים מסוג

)אירוביים( מעוצבבים על-ידי Iבמחקרים נמצא כי תאי שריר מטיפוס )אנאירוביים(, ומכיוון שלא IIסיבי עצב שונים מאשר תאי שריר מטיפוס

ניתן להחליף את סוגי תאי העצב, הרי שההנחה היא שלא ניתן להחליף ( או להיפך. כלומר – I( לאירובי)IIאת טיפוסי תאי העצב מאנאירובי)

באימון יש התעבות של סיבים קיימים והגדלת כמות האנזימים המטבוליים, אך אין שינוי בסוגי הסיבים.

http://home.hia.no/~stephens/fibtype.htm

הגידול במסת השרירים הוא בדרך כלל תוצאה של ולא שלהיפרטרופיה – גידול בנפח תאי/סיבי השריר היפרפלזיה - גידול במספר תאי/סיבי השריר.

http://www.ptonthenet.com/articles/research_reviews/muscle_hypertrophy_pt_III.htm

השוואה בין סיבים של שריר מאומן )מימין( לשריר לא מאומן http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/shririm.ppt)משמאל(

השוואה של כמויות אנזימים אירוביים ואנאירוביים בין תא שריר שלד של אדם לא מאומן לבין תא שריר שלד של אדם מאומן

אירובי ואדם מאומן אנאירובי.

http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/shririm.ppt

השפעת האימון על אחוז השומן בגוף

בקרב אנשים בריאים שאינם בעלי עודף משקל, תכנית אימון גופני (. 1983 ק"ג )ווילמור, 1.0-1.5תגרום לשינוי בכמות השומן של כ-

בחמישה מחקרים, השינוי הממוצע במסה-שאינה-שומן בעקבות ק"ג )לומן, 1.6 ק"ג ובעקבות אימוני כוח - 0.7אימונים אירוביים היה

1992) . http://starmed.tapuz.co.il/Wingate/EvaluatingTissuesCompositionAndTraining הפעילות הגופנית מועילה לירידה במשקל הן בטווח הארוך והן בטווח

הקצר. פעילות גופנית מגבירה את חילוף החומרים בגוף האדם והוא שורף יותר קלוריות גם במנוחה. העלאת חילוף החומרים נובעת

מהורדת אחוזי השומן הסיבה לכך היא שרקמת השריר יעילה ופעילה 7-17יותר מן רקמת השומן חילוף החומרים גבוה יותר אצל מאומנים ב

אחוזים מאשר לא מאומנים.http://www.gym4all.com/

שינויים במבנה הלב פעמים 70במצב מנוחה פועם לב של אדם ממוצע לא-מאומן כ-

5 מ"ל דם. סה"כ תפוקת הלב כ-70בדקה, ודוחף לגוף בכל פעימה כ-ליטר דם בדקה.

פעימות בדקה, 55 חודשים של אימוני סיבולת יורד הדופק ל-6אחרי 5 מ"ל. סה"כ תפוקת הלב נשארת כ-90ואילו נפח הפעימה עולה ל-

ליטר בדקה. הדופק הנמוך במנוחה הוא אחד השינויים הבולטים אצל ספורטאים,

פעימות בדקה. 40 ל-30ואצל שיאנים מוצאים אפילו ערכים שבין פחות הגיל. אצל 220הדופק המירבי הוא קבוע ומחושב בנוסחה כ-

אנשים מאומנים הדופק המירבי זהה לזה של אנשים לא-מאומנים, אבל תפוקת הלב עולה הודות לעלייה בנפח הפעימה.

השינויים שחלים בלב ספורטאי:א. גידול בנפח החדרים – מה שמגדיל את נפח הפעימה.

ב. גידול של שריר הלב. נדרש כוח רב יותר על מנת לדחוף כמות דם גדולה יותר.

ג. גידול במערכת הדם הכלילית, המזינה את שריר הלב.http://home.hia.no/~stephens/hrttrn.htm לפי:

הבדלים בין לב מאומן ללב לא-מאומן

http://www.adrenalin.org.il/

מערכת הנשימהתפקוד המערכת נמדד באמצעות שלושה מדדים:

( = מספר מחזורי הנשימה )שאיפה F - Frequencyתדירות הנשימה )( = TV - Tidal Volumeונשיפה( בדקה אחת ; הנפח המתחלף )

כמות האויר המתחלפת במערכת בנשימה בכל מחזור נשימה ; איוורור הריאות

(VE - Ventilation כמות האויר המתחלפת במערכת הנשימה = )בדקה אחת.

מערכת הנשימה של ספורטאי אירובי היא יעילה יותר מאשר זו של אדם לא מאומן, ועל כן נצפים שינויים בתפקודה במצבי פעילות

שונים.

תפקוד מערכת הנשימה באדם מאומן ובלא מאומן

http://www.adrenalin.org.il/

שינויים בצריכת החמצןככל שהגוף גדול יותר ויש מסה גדולה יותר שלשרירים – הגוף צורך כמות חמצן גדולה יותר

מבוטא ביחידות VO2max)כמות החמצן המירבית של ליטר חמצן לדקה(. נתון זה יש לו משמעות

במקצועות ספורט בהם אין תנועה של הגוף כנגד כוח המשיכה, למשל ב"חתירה", כאשר צוותים

"כבדים" היו מאז ומעולם מהירים יותר מצוותים "קלי משקל". לאתלטים גדולים ומאומנים אירובית יכול להיות ערך צריכת חמצן מירבי

ליטר חמצן לדקה.6של

כדי להתעלם מהמשקל, מחשבים את צריכת החמצן המירבית ליחידת משקל

(. מוצאים שלרצים למרחקים ארוכים ישO2/kilogram/minuteגוף לדקה ) לעומת זכר ממוצע לא מאומן שצריכת 80ml O2/kg/minצריכת חמצן של

. אצל שחקני כדורגל מקצועניים צריכת35-40החמצן שלו נעה בתחום של מ"ל חמצן לק"ג משקל גוף לדקה.60החמצן הממוצעת היא כ-

http://www.nismat.org/physcor/max_o2.html לפי:

שינויים ביכולת העמידות של המערכת החיסונית

ממוצע

מתחת לממוצע

% השינוי

מאד גבוהה

כמות אימונים

קשים

מעל לממוצע

ממוצעתאדם לא

פעיל

http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/3.ppt

ס י כ ו םהתבוננו בטבלה המסכמת בשקופית הבאה, וענו על

השאלות הבאות:

. כיצד משפיע אימון אירובי וכיצד משפיע אימון1 אנאירובי על הפיזיולוגיה של המערכות בגוף?

. מהם ההבדלים בין אדם מאומן לאדם 2לא-מאומן?

השוואה בין סוגי אימונים

תכונה ספורטאי

כוח/ אנאירובי

ספורטאי

סבולת

לא מאומן

חתך השריר / סיב העצבאין שינויגדל מעטגדל מאד

יכולת לא- אווירניתאין שינוימשתפרת מעטמשתפרת מאד

(ATP)חידוש

שינוי קטן

)שינוי מועט(

משתפרת מאד

)עולה מאד(

יכולת אווירנית אין שינוי

)אנזימים +מס' מיטוכונדריות(

RBC נפח הדם + מס' אין שינויעולה מאדשינוי קטן

תפוקת הלב / איוורור ריאותללא שינויעולה מאדשינוי קטן

יורד במנוחה + ירידה קטנהבמאמץ תת-מרבי

מס' פעימות לב )דופק(ללא שינוי

היפרפלזיה

בעיקר ב"לבנים"

עלייה במס' סיביים "אדומים"

% סיביםללא שינוי

www.sports-center.co.il/hishtalmut/ papers/imunishi/neshima.ppt

רשימה ביבליוגרפית

http://www.nau.edu/hp/proj/rah/courses/hep560/lectures/measure.htmlhttp://www.geocities.com/HotSprings/8982/exphys.html#EP http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgidhttp://www.abacon.com/dia/exphys/home.htmlhttp://www.nismat.org/physcor/max_o2.html

http://www.nismat.org/physcor/max_o2.htmlhttp://home.hia.no/~stephens/fibtype.htmhttp://home.hia.no/~stephens/hrttrn.htmhttp://www.ptonthenet.com/articles/research_reviews/muscle_hypertrophy_pt_III.htmhttp://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/shriri.ppthttp://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/3.pptwww.sports-center.co.il/hishtalmut/ papers/imunishi/neshima.ppt

http://www.gym4all.com/http://www.adrenalin.org.il/http://starmed.tapuz.co.il/Wingate/EvaluatingTissuesCompositionAndTraining