פרוייקט סיום בנושא: השינויים המתרחשים בגוף האדם בעקבות אימוני ספורט

1. פרוייקט סיום בנושא: השינויים המתרחשים בגוף האדם בעקבות אימוני ספורט מגישה: אירית שרוני במסגרת קורס "מידענות מתוקשבת" (2003)

2. מ ב ו א מטרת העבודה היתה לאסוף מידע מאתרים שונים ברשת על השתנות המבנה והתפקוד של המערכות בגוף בעקבות אימוני ספורט.  חיפוש החומר בנושא היה מורכב משום שבתחילה היה צורך לזהות את מילות המפתח המתאימות. ביטויים כמו "בניית גוף (body building)" או "עיצוב גוף (body shaping)" פתחו אתרים פופולריים של ניפוח שרירים, ותרגום מילולי של הביטוי "הפיזיולוגיה של המאמץ" ל "physiology of effort" או "physiology of strain" לא הניב אתרים פוריים. המושג שבו התמקדו חיפושי בסופו של דבר היה “exercise physiology". מושג זה הניב אתרים ברמה גבוהה שעוסקים במדע הספורט. מתוך החומר הרב יכולתי למצוא התייחסות גם לשינויים במבנה הגוף. לא הצלחתי להגדיר צירוף מילים ו/או ביטויים שיתן לי תשובות ספציפיות לשאלות שהגדרתי.

3. השאלות עליהן מנסה המצגת לענות * מהו אימון ומהם המדדים למדידת הכושר הגופני? * מהם השינויים האנטומיים והפיזיולוגיים שמתרחשים בגוף בעקבות אימוני ספורט? * מהם ההבדלים בין אדם מאומן לבין אדם לא מאומן?

4. למה מתכוונים באימון ספורט? מבחינים בין אימון אירובי לבין אימון אנאירובי. עקרונית ההבדל בין אימון אירובי לאנאירובי הוא במשך הזמן וצורת הנשימות. באימון אירובי הפעילות היא למשך זמן של לפחות 15 עד 20 דקות ומושתתת על סיבולת לב ריאה. בפעילות אנאירובית אנו מפעילים שרירי שלד ברמת סיבולת השריר בדר"כ ללא ביצוע חימום שרירים מתאים. ההשפעה על הדופק וקצב הנשימות היא שבאימון אנאירובי הדופק לרוב עולה, 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

5. קיים הבדל עקרוני בין פעילות אירובית, הדורשת חמצן ברמה התאית לתהליך שריפת הקלוריות לצורך הפעילות האנרגטית, לעומת פעילות אנאירובית שלא דורשת מעורבות של חמצן ברמה התאית לצורך פעילות אנרגטית ושריפה קלוריות. למעשה כמעט כל התחלה של פעילות גופנית מסוג כלשהו, בעיקר בפעילות איזומטרית (הרמת משקולות) מתחילה כפעילות אנאירובית, ובהמשך - מבוססת על פעילות אירובית. גם בתחילה של פעילות איזוטונית, כגון – ריצה בדקות הראשונות, היא פעילות אנאירובית, ולכן חשובה כל כך היכולת להתמודד במצב התחלתי וקריטי זה במהלך הריצה. 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

6. 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 המקובל לבדיקת סיבולת הוא קליטת חמצן מרבית (VO2max) 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. לפי:http://www.nau.edu/hp/proj/rah/courses/hep560/lectures/measure.html רשימה של קישורים בנושא ניתן למצוא באתר: http://www.geocities.com/HotSprings/8982/exphys.html#EP

7. 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 הגפיים • התחתונות 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

8. 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 כמובן • בהכנסת הראש למים. בשאר המדובר בהפעלה של קבוצות שרירים שונות • בגוף. 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

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

10. שינויים במבנה שרירי השלד שרירי 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 למערכת האירובית. לסוג הסיבים המרכיב את השריר חשיבות גדולה בפיתוח היכולת האירובית או האנאירובית. סיבים מטיפוס I הם סיבים אירוביים, ואילו סיבים מסוג II הם אנאירוביים. את השרירים הבנויים סיבי I אפשר לאמן לפעילות אירובית ואת השרירים הבנויים מסיבי II אפשר לאמן לפעילות אנאירובית. http://www.nismat.org/physcor/max_o2.html

11. נמצא כי שרירי שלד של אתלטים מאומנים בעלי סיבולת גבוהה מכילים אחוז גבוה של סיבים מסוג I לעומת אנשים שאינם מאומנים. במחקרים נמצא כי תאי שריר מטיפוס I (אירוביים) מעוצבבים על-ידי סיבי עצב שונים מאשר תאי שריר מטיפוס II (אנאירוביים), ומכיוון שלא ניתן להחליף את סוגי תאי העצב, הרי שההנחה היא שלא ניתן להחליף את טיפוסי תאי העצב מאנאירובי(II) לאירובי(I) או להיפך. כלומר – 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 היפרטרופיה – גידול בנפח תאי/סיבי השריר ולא של היפרפלזיה - גידול במספר תאי/סיבי השריר. http://www.ptonthenet.com/articles/research_reviews/muscle_hypertrophy_pt_III.htm

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

13. 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

14. השפעת האימון על אחוז השומן בגוף בקרב אנשים בריאים שאינם בעלי עודף משקל, תכנית אימון גופני תגרום לשינוי בכמות השומן של כ-1.0-1.5 ק"ג (ווילמור, 1983). בחמישה מחקרים, השינוי הממוצע במסה-שאינה-שומן בעקבות אימונים אירוביים היה 0.7 ק"ג ובעקבות אימוני כוח - 1.6 ק"ג (לומן, 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 יותר מן רקמת השומן חילוף החומרים גבוה יותר אצל מאומנים ב7-17 אחוזים מאשר לא מאומנים. http://www.gym4all.com/

15. שינויים במבנה הלב במצב מנוחה פועם לב של אדם ממוצע לא-מאומן כ-70 פעמים בדקה, ודוחף לגוף בכל פעימה כ-70 מ"ל דם. סה"כ תפוקת הלב כ-5 ליטר דם בדקה. אחרי 6 חודשים של אימוני סיבולת יורד הדופק ל-55 פעימות בדקה, ואילו נפח הפעימה עולה ל-90 מ"ל. סה"כ תפוקת הלב נשארת כ-5 ליטר בדקה. הדופק הנמוך במנוחה הוא אחד השינויים הבולטים אצל ספורטאים, ואצל שיאנים מוצאים אפילו ערכים שבין 30 ל-40 פעימות בדקה. הדופק המירבי הוא קבוע ומחושב בנוסחה כ- 220 פחות הגיל. אצל 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. לפי:http://home.hia.no/~stephens/hrttrn.htm

16. הבדלים בין לב מאומן ללב לא-מאומן http://www.adrenalin.org.il/

17. מערכת הנשימה תפקוד המערכת נמדד באמצעות שלושה מדדים:תדירות הנשימה (F - Frequency) = מספר מחזורי הנשימה (שאיפה ונשיפה) בדקה אחת ; הנפח המתחלף (TV - Tidal Volume) = 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.

18. תפקוד מערכת הנשימה באדם מאומן ובלא מאומן http://www.adrenalin.org.il/

19. שינויים בצריכת החמצן ככל שהגוף גדול יותר ויש מסה גדולה יותר של שרירים – הגוף צורך כמות חמצן גדולה יותר (כמות החמצן המירבית VO2maxמבוטא ביחידות 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 של 6 ליטר חמצן לדקה. כדי להתעלם מהמשקל, מחשבים את צריכת החמצן המירבית ליחידת משקל גוף לדקה (O2/kilogram/minute). מוצאים שלרצים למרחקים ארוכים יש צריכת חמצן של 80ml O2/kg/min לעומת זכר ממוצע לא מאומן שצריכת החמצן שלו נעה בתחום של 35-40. אצל שחקני כדורגל מקצועניים צריכת החמצן הממוצעת היא כ- 60 מ"ל חמצן לק"ג משקל גוף לדקה. לפי:http://www.nismat.org/physcor/max_o2.html

20. שינויים ביכולת העמידות של המערכת החיסונית http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/3.ppt % השינוי מעל לממוצע ממוצע מתחת לממוצע אדם לא פעיל כמות אימונים קשים מאד גבוהה ממוצעת

21. ס י כ ו ם התבוננו בטבלה המסכמת בשקופית הבאה, וענו על השאלות הבאות: 1. כיצד משפיע אימון אירובי וכיצד משפיע אימון אנאירובי על הפיזיולוגיה של המערכות בגוף? 2. מהם ההבדלים בין אדם מאומן לאדם לא-מאומן?

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

23. רשימה ביבליוגרפית http://www.nau.edu/hp/proj/rah/courses/hep560/lectures/measure.html http://www.geocities.com/HotSprings/8982/exphys.html#EP http://www.labriut.co.il/dispmsg.asp?msgid http://www.abacon.com/dia/exphys/home.htmlhttp://www.nismat.org/physcor/max_o2.html http://www.nismat.org/physcor/max_o2.html http://home.hia.no/~stephens/fibtype.htm http://home.hia.no/~stephens/hrttrn.htm http://www.ptonthenet.com/articles/research_reviews/muscle_hypertrophy_pt_III.htm http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/shriri.ppt http://www.sports-center.co.il/hishtalmut/papers/imunishi/3.ppt www.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