מוקד הזמנות וייעוץ אישי 1-599-500-590 בשיחה רגילה

הרשת הגדולה בישראל, סניפים: רמת גן, תל אביב, ירושלים, ראשון לציון, חולון, כפר סבא, הרצליה ופתח תקווה.
חדש - סניף פתח תקווה

חדשות האתר

משלוחים חינם - משלוחים חינם למזמינים באתר או בטלפון על כל קניה מעל 285 ש"ח

מידע מקצועי וכתבות חנות תוספי התזונה

מועדון החברים

מצא כתבה:

פיזיולוגיה של אימון גופני

מאת: משה גלעדי, צוות ישראלבודי.

קטגוריות: אימונים  

 

למעשה, אימון גופני הוא מצב סטרס לכל דבר ועניין. אנו נדבר על שתי מטרות מרכזיות של מערכות הגוף השונות במהלך האימון:

 

  1. שמירה על הומאוסטזיס – אספקת כמות ראויה של חומרי מזון לשרירים לצורך הפקת אנרגיה ושמירה על רמות קבועות של גלוקוז בדם, שמירה על רמות אלקטרוליטים קבועות בדם – הפעילות במישור זה היא בעיקר קטבולית [מפרקת], דרוש פירוק של חומרים שונים על מנת לספק אנרגיה לפעילות.
  2. השפעה על מערכת הלב וכלי הדם על מנת לאפשר זרימת דם מספקת לשרירים הפעילים. אספקת הדם תאפשר הגעה של יותר חומרי מזון וחמצן אל השרירים, על חשבון רקמות אחרות פחות חשובות [או שהחמצן פחות נחוץ להן]. הפעילות הזו תתווך על ידי מערכת העצבים הסימפתטית בעיקר – חלק ממערכת העצבים האוטונומית [ששולטת בתפקודים לא רצוניים], מערכת זו מעוררת תגובות שונות למצבי דחק.

 

נעסוק בשתי המטרות בנפרד. בכל מטרה נדון בהורמונים ומנגנונים מרכזיים בתהליך ונתייחס להשפעה שלהם באספקטים השונים הדרושים לפעילות הגופנית.

 

אפקטים מטבוליים – שמירה על הומיאוסטזיס

 

במישור זה אנו עוסקים בפעילות הורמונלית שמטרתה שמירה על סביבה פנימית קבועה בגוף למרות השינויים שהאימון כופה על המערכת.

 

  1. קטכולאמינים – אדרנלין ונוראדרנלין – שני החומרים דומים מאוד מבחינת מבנה אך שונים מבחינה תפקודית. מערכת העצבים הסימפתטית מפרישה בעיקר נוראדרנלין ובמידה פחותה אדרנלין, וההיפך לגבי בלוטת האדרנל – מפרישה בעיקר אדרנלין ובמידה פחות נוראדרנלין. לשם הפשטות, נניח שמערכת העצבים מפרישה רק נוראדרנלין ובלוטת האדרנל מפרישה רק אדרנלין כיוון שזהו העיקר. מערכת העצבים, באמצעות נוראדרנלין, תשפיע בעיקר על מערכת הלב וכלי הדם ונעסוק בה בהמשך. בלוטת האדרנל, באמצעות אדרנלין, תשפיע בעיקר על אפקטים מטבוליים. אדרנלין מופרש אל הדם ולכן פועל במקומות רבים ללא ספציפיות מיוחדת, אך נוראדרנלין מופרש מקצות העצבים הסימפתטיים באזורים מסוימים בהם האפקט שלו רצוי.

פעילות הקטכולאמינים היא רחבת היקף בפעילות הגופנית והם למעשה נוגעים לכל אספקט שלה. אפילו ציפייה לסכנה יכולה לגרום לשחרור של אדרנלין ונוראדרנלין. במהלך אימון שחרור הקטכולאמינים מבוצע על ידי מתן פקודה ממרכזים גבוהים של המערכת הסימפתטית במח שחשים במצבי הדחק.

 

האדרנלין פועל במספר מישורים:

  1. אדרנלין גורם לתאים לקלוט אליהם אשלגן. במהלך פעילות גופנית, השרירים מוציאים אשלגן והדבר יכול לגרום למצב של היפרקלמיה – כמויות האשלגן בשרירים הן גדולות מאוד ולכן הם יכולים די בקלות להשפיע על רמות האשלגן בדם. בצורה זו אדרנלין תורם לשמירה על רמות נורמליות של אשלגן.
  2. אדרנלין מופרש בתגובה להיפוגליקמיה. היפוגליקמיה היא סימן מאוד חשוב של הגוף למצבי סטרס. משמעות המונח היא שהיתה ירידה ברמות הגלוקוז בדם [היפו=תת, גליקמיה=גלוקוז, סוכר]. אדרנלין מעודד מספר תהליכים: הוא מאיץ פירוק גליקוגן – מאגרי הגלוקוז של הגוף [גליקוגנוליזיס], על מנת להעלות את רמות הגלוקוז בדם; מאיץ ייצור של גלוקוז [גלוקונאוגנזיס] – עוד אמצעי להעלאת כמות הגלוקוז בדם; ומפחית את השימוש בגלוקוז ברקמות שונות – מאפשר חסכון בגלוקוז לטובת הרקמות שיותר זקוקות לו. בנוסף, אדרנלין גורם לפירוק שומן [ליפוליזה] מוגבר, מה שיגרום לזמינות גדולה יותר של חומצות שומן בדם, וכך יהיה עוד מקור אנרגיה בכמות גדולה לצד הגלוקוז. עוד תרומה חשובה של אדרנלין לעניין ההיפוגליקמיה מתבטאת בכך שהוא גורם לשחרור גלוקגון ומונע שחרור אינסולין – הורמונים נוספים שנדון בהם בהמשך.

 

שוב נחדד שאדרנלין פועל בשיתוף פעולה עם נוראדרנלין ושניהם אחראיים לאפקטים השונים, אך בכל אפקט הקטכולאמין הדומיננטי הוא שונה. מבחינה מטבולית, אדרנלין יותר משמעותי בהרבה מנוראדרנלין ולכן עסקנו בו בעיקר בנושא המטבולי. מבחינת מערכת הלב וכלי הדם, לנוראדרנלין יש חשיבות גדולה.

 

קפאין מסוגל להגביר את האפקטים של הקטכולאמינים והמערכת הסימפתטית. קפאין משפר את הסבולת , דוחה את תחושת העייפות, מעורר ומשפר ביצועים באמונים.

 

  1. הורמון גדילה (GH) – גם הורמון הגדילה מופרש במצבי דחק ובתגובה להיפוגליקמיה וכמובן – מופרש בתגובה לאימון. להורמון גדילה יש השפעה עצומה על כמות אדירה של מערכות בגוף אך אנו נדון רק בהשפעות האקוטיות הרלוונטיות לאימון. GH משפיע על מטבוליזם של גלוקוז ושומנים. רמות גבוהות של GH מפחיתות את קליטת הגלוקוז על ידי רקמות רגישות לאינסולין כמו שריר ורקמת שומן ומגבירות את ייצור הגלוקוז על ידי הכבד. GH מונע את פעילות האינסולין על ידי חסימה של העברת סיגנלים בתאים. בנוכחות GH, קצב הפינוי של אינסולין מהדם גובר, מה שמפחית את הזמינות שלו לרקמות המטרה ומונע ירידה ברמות הגלוקוז בדם. GH מפחית את מסת השומן ולכן הוא ליפוליטי [מפרק שומן]; התכונה הזו מובילה לעליה ברמות חומצות השומן בדם ובכך הוא מספק עוד מקור אנרגיה לצד הגלוקוז. סה"כ ישנו שימוש מוגבר בשומן ושימוש מופחת בגלוקוז לאנרגיה.

GH משפיע בטווח הארוך על עצמת הכיווץ של הלב וגודלו וסה"כ מעלה את תפוקת הלב.

 

  1. קורטיזול – הפרשה של קורטיזול מתחילה לאחר זמן רב יותר מאשר הפרשת ההורמונים האחרים. הפרשה של קורטיזול דורשת גירוי של בלוטת האדרנל על ידי ACTH – חומר המופרש על ידי בלוטת ההיפופיזה. הפרשה של ACTH נגרמת כתוצאה מסטרס, היפוגליקמיה ולכן גם מאימון. התגובה של המערכת הזו איטית למדי וקורטיזול מופרש בכמויות משמעותיות רק לאחר זמן ממושך למדי באימון. הפעילויות של קורטיזול מגוונות וכוללות מספר מערכות, ביניהן מערכת השלד, השרירים, החיסון ועוד. אנו נעסוק באפקטים האקוטיים שלו על המטבוליזם והשריר.

 

קורטיזול גורם לפירוק שריר – הוא מגביר פירוק שריר ומונע בניית שריר. כך הוא מעלה את רמות חומצות האמינו בדם. חומצות האמינו יכולות לשמש לייצור של גלוקוז – זהו המנגנון שבו קורטיזול מגביר גלוקונאוגנזיס [יצירת גלוקוז]. HMBβ-hydroxy-β-methylbutyrate – הוא מטבוליט של חומצת האמינו המסועפת לאוצין. לתוסף יש אפקט אנטי קטבולי במינונים של 1.5-3 גרם ביום והוא מסייע לעליה בכח.

 

קורטיזול מפחית את השימוש של רקמות שונות בגלוקוז – משמע הוא מגביר את הזמינות של גלוקוז לרקמות שזקוקות לו יותר. קורטיזול גורם דווקא לצבירה של גליקוגן ולא לפירוק שלו, בניגוד לאדרנלין. קורטיזול עצמו לא מעודד ליפוליזה בצורה משמעותית, אך הנוכחות שלו חיונית לעידוד הליפוליזה על ידי אדרנלין, הורמון גדילה וחומרים ליפוליטיים אחרים. עם זאת, חשיפה ממושכת לקורטיזול [לא המצב עליו אנו מדברים] תגרום להשמנה.

 

אפקט נוסף של קורטיזול על השריר הוא שמירה על הביצועים של השריר – קורטיזול שומר על יכולת כיווץ תקינה של שרירי השלד והלב. הוא מגביר את כמות הקולטנים לאדרנלין ובכך את הרגישות של הרקמות השונות לנוכחות אדרנלין. עם זאת, חשוב לזכור שלטווח הארוך קורטיזול דווקא יגרום לפגיעה בתפקוד השרירים עקב הירידה במסת השריר.

 

ראוי לציין בהקשר זה שייצור של ACTH מלווה בייצור של מספר חומרים נוספים, ביניהם אנדורפינים – משככי כאבים טבעיים של הגוף.

 

  1. אינסולין וגלוקגון – נדבר על שני ההורמונים תחת סעיף אחד, כיוון שבאופן פרקטי האפקטים שלהם בדיוק מנוגדים האחד לשני ולכן ההשפעה של האימון עליהם גם היא מנוגדת בדיוק. אינסולין הוא הורמון אנבולי [בונה] וגלוקגון הוא הורמון קטבולי [מפרק]. אינסולין מופרש בעיקר בתגובה לנוכחות גבוהה של חומרי מזון בדם [שומן, חומצות אמינו מסויימות וכמובן גלוקוז] על מנת להכניס אותם לתאים לצרכי אגירה והפקת אנרגיה והפרשה שלו פוחתת בתגובה לנוכחות נמוכה של חומרי המזון – כאשר יש צורך לספק חומרי מזון על ידי פירוק רקמות [פירוק רקמת שומן, גליקוגן וכו'].  ההיפך כמובן נכון לגבי גלוקגון.

 

בזמן האימון כמות האינסולין יורדת - אם האינסולין היה מופרש בכמויות גבוהות באימון, רמות הגלוקוז בדם היו יורדות עוד יותר וגורמות להיפוגליקמיה משמעותית ומסוכנת. עם זאת, יש צורך בכניסה של גלוקוז לשרירים הפעילים – הדבר מושג על ידי מנגנון שהפעילות הגופנית מפעילה ואינו תלוי באינסולין. במהלך האימון הליפוליזה מוגברת עקב רמות אינסולין נמוכות – אינסולין הוא מעכב מאוד חזק של ליפוליזה.

 

גלוקגון מגביר את פירוק הגליקוגן; מגביר את ייצור הגלוקוז; ומפחית את כמות הגליקוליזה – גליקוליזה היא התהליך שבו אנרגיה מופקת מגלוקוז, הפחתה של התהליך משמעותה ירידה בצורך בגלוקוז. אינסולין כמובן עושה את הפעולות המנוגדות. גלוקגון משפיע בעיקר על הכבד בניגוד לאינסולין שמשפיע הן על הכבד והן על רקמות רבות אחרות [החשובות שבהן הן שומן ושריר].

 

כיוון שלאינסולין וגלוקגון יש פעילויות מנוגדות, יש חשיבות גדולה ליחס ביניהם ולא רק לכמות של כל אחד מהם בנפרד. במנוחה היחס ביניהם הוא בערך 2:1 לטובת האינסולין אך במצבי סטרס היחס יכול להתהפך ולהיות 2:1 לטובת הגלוקגון. כאשר היחס מתהפך לטובת הגלוקגון יתרחשו התהליכים השונים שתוארו – גלוקונאוגנזיס, גליקוגנוליזיס ופירוק שריר.

 

מכל האמור לעיל נובע שלעליה ברמות הגלוקגון וירידה ברמות האינסולין ישנה חשיבות מכרעת במהלך הפעילות. לאחר הפעילות, ישנה חשיבות רבה לאינסולין. למעשה, בתום האימון אנו במצב קטבולי – הפירוק של הרקמות השונות, כולל השריר, מוגבר עקב הסיבות בהן דנו. המטרה שלנו בתום האימון היא לעצור את המצב הקטבולי ולעבור למצב אנבולי – למצב של בנייה בכלל ובניית שריר בפרט. לכן יש חשיבות גדולה לארוחה אחרי האימון שתגרום לשחרור אינסולין – אינסולין חשוב מאוד במעבר מקטבוליזם לאנבוליזם, ממספר סיבות:

 

1. אינסולין גורם לאגירת גליקוגן. חשוב למלא את מאגרי הגליקוגן בסמוך לאימון. ככל שמתרחקים מהאימון, הייצור מחדש של גליקוגן פוחת. הכמויות המקסימליות המדוברות הן סביב ה1.2 גרם פחמימות פר ק"ג גוף עם עדיפות לפחמימות בעלות אינדקס גליקמי גבוה. כמות הפחמימות עשויה לצאת די גדולה, אז כמובן שצריכים להתחשב בתפריט בעניין הזה.


2. עליה ברמות האינסולין מגבירה את הספיגה של חומצות אמינו מסויימות לתאים ומשפיעה על ייצור חלבון במנגנונים שונים. לצריכה של חלבון ביחד עם פחמימות יש אפקט סינרגיסטי על שחרור אינסולין. למה הכוונה ב"סינרגיסטי"? - חומצות אמינו מסויימות [בעיקר ארג'ינין וליזין] גורמות לשחרור אינסולין. פחמימות, כמובן גורמות לשחרור אינסולין. כשצורכים חלבון+פחמימה משוחרר יותר אינסולין ממה שהיינו מצפים. נניח שצריכה של פחמימה משחררת X אינסולין וצריכה של חלבון משחררת Y אינסולין, צריכה של פחמימה+חלבון תשחרר יותר אינסולין מאשרX+Y ולכן האפקט נקרא סינרגיסטי. לכן, גם לחלבון יש תפקיד חשוב בארוחה לאחר האימון – מדובר על יחס של בערך 3:1 לטובת הפחמימות בארוחה לאחר האימון.

3. אינסולין מגביר ספיגה של פוספאט, אשלגן ומגנזיום לתאים - מרכיבים חיוניים לאנבוליזם וסינתזה של גליקוגן.

 

לצריכת הפחמימות יש חשיבות נוספת פרט לכך שהן גורמות לעליה ברמות האינסולין – למעשה, צריכת הפחמימות מבטלת את ההיפוגליקמיה ולכן הפרשת ההורמונים הקטבוליים השונים ובראשם קורטיזול תפחת.

 

אפקטים קרדיו-וסקולריים – השפעה על מערכת הלב וכלי הדם

 

כאשר אנו מדברים על השפעה על המערכת הקרדיו ווסקולרית, אנו עוסקים בשני מנגנוני בקרה: מנגנונים מקומיים [אינטרינזיים] ומנגנונים חיצוניים [אקסטרינזיים].

 

מנגנונים אינטרינזיים: אלו למעשה מנגנונים שפועלים בצורה מקומית באזורים שונים בגוף ומווסתים את זרימת הדם על פי תנאים שונים. בקטגוריה זו נכללים שלושה מנגנונים:

  1. המנגנון המיוגני – כלי הדם עטופים בשריר חלק – שריר שפועל בצורה לא רצונית. בתגובה לעליה בלחץ בדם [=עליה בזרימת הדם], השריר החלק מתכווץ על מנת לשמור על זרימת דם קבועה לרקמה. ההיפך נכון כאשר ישנה ירידה בלחץ הדם – השריר החלק נרפה על מנת לאפשר לדם לזרום בקלות לרקמה.
  2. ויסות באמצעות אנדותל – כלי הדם עטופים אנדותל בצידם הפנימי. כאשר מהירות זרימת הדם לרקמה עולה, תאי האנדותל חשים בשינוי ומפרישים חומרים שונים שיגיעו את השריר החלק ויגרמו לו להרפות – כך כלי הדם יתרחב ותתאפשר זרימה מוגברת של דם. אחד החומרים המופרשים על ידי תאי האנדותל הוא NOnitric oxide. תיסוף ב AAKG [זהו החומר שמוצרי הNO השונים מכילים] גורם לעליה ברמות הNO, שיפור זרימת הדם ועליה בכח.
  3. ויסות מטבולי – כאשר הפעילות המטבולית ברקמה גוברת, מופרשים תוצרים שונים של המטבוליזם. כאשר חומרים אלה מגיעים אל השריר החלק הם גורמים להרפיה שלו. כך, כאשר רקמה מבצעת מטבוליזם רב, גוברת אספקת הדם אליה ומתאפשרת הגעה של כמות ראויה של חמצן וחומרי מזון.

 

מנגנונים אקסטרינזיים: אנו מדברים על המערכת העצבית הסימפתטית שמגיעה אל הלב ומלווה גם את כלי הדם. הבקרה מגיעה מהמח, אליו מגיעים אותות מחיישנים שונים. העצבים הסימפתטיים מפרישים בעיקר נוראדרנלין. נוראדרנלין משפיע על מערכת הלב וכלי הדם בצורה נרחבת. הוא מגביר את קצב הלב, עצמת הכיווץ של הלב ולכן גם את תפוקת הלב. בנוסף, נוראדרנלין גורם לכיווץ של כלי דם. על ידי כיווץ של כלי דם באזורים מסויימים ניתן להפנות יותר דם אל רקמות שזקוקות לו באופן יותר דחוף – השרירים הפעילים, רקמת הלב  עצמה והמח. עקב העלייה בתפוקת הלב וכיווץ כלי הדם ישנה עליה בלחץ הדם במהלך האימון.

 

אזורים שונים מושפעים בצורה שונה מהמנגנונים האקסטרינזיים והאינטרינזיים. באופן כללי, ככל שהמערכת פחות חיונית הבקרה האקסטרינזית תשלוט בה יותר וככל שהמערכת יותר חיונית הבקרה האינטרינזית תשלוט בה יותר. כך, הלב והמח נשלטים באופן בלעדי על ידי בקרה אינטרינזית ואילו העור נשלט בעיקר על ידי בקרה אקסטרינזית. השריר במנוחה נשלט בעיקר על ידי בקרה אקסטרינזית ולכן זרימת הדם אליו נמוכה למדי. לעומת זאת, בזמן מאמץ הבקרה האינטרינזית נעשית חשובה יותר וכלי הדם באיזור מתרחבים – זרימת הדם אל שריר בפעילות יכולה לעלות פי 15-20 ביחס למנוחה!. הגעה של חומרי מזון וחמצן בד"כ תלויה בזרימת הדם, לכן העלייה בזרימת הדם במאמץ מאפשרת הזנה מספקת של השריר.

 

סיכום

אימון גופני מזוהה על ידי מערכות הגוף כמצב סטרס. מנגנונים שונים פועלים על מנת לאפשר שמירה על הומאוסטזיס ואספקת חומרי מזון לרקמות הפעילות בכמות הרצויה. האימון, כפי שראינו, הוא קטבולי מטבעו. לאחר האימון יש חשיבות מכרעת להתאוששות ראויה על ידי תזונה מתאימה – צריכה של פחמימות וחלבון בכמות מספקת קרוב ככל הניתן לתום הפעילות. בנוסף, רצוי לא לבצע אימונים ממושכים מדי אם אין בכך צורך – הדבר גורם למצב קטבולי ממושך בכלל ולרמות קורטיזול גבוהות בפרט – כפי שראינו הן עולות משמעותית לאחר זמן מה באימון.

 

סמוכין:

1. J Appl Physiol 93: 1337-1344, 2002.
Early postexercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate-protein supplement
2.Am J Physiol Endocrinol Metab 288: E645-E653, 2005
Combined ingestion of protein and free leucine with carbohydrate increases postexercise muscle protein synthesis in vivo in male subjects
3. Determinants of Post-Exercise Glycogen Synthesis During Short-Term Recovery.
Sports Medicine. 33(2):117-144, 2003.
4. Influence of Nutrition on Responses to Resistance Training
Medicine and Science in Sports and Exercise 0195-9131 vol: 36 (4) 2004 p:689 -96

5. Berne & Levy, Physiology, 5th edition

6. Am J Physiol Heart Circ Physiol 277: H1872-H1877, 1999

Autonomic control of skeletal muscle blood flow at the onset of exercise

7. Physiol. Rev. 69: 546-604, 1989

Sympathetic neuroeffector transmission in arteries and arterioles

8. Physiol. Rev. 76: 193-244, 1996

Modulation of cardiovascular control mechanisms and their interaction

9. Am J Physiol Endocrinol Metab 268: E501-E513, 1995

Effect of cortisol on energy expenditure and amino acid metabolism in humans

10. Am J Physiol Endocrinol Metab 255: E366-E373, 1988

Physiological hypercortisolemia increases proteolysis, glutamine, and alanine production

11. Am J Physiol Endocrinol Metab 257: E35-E42, 1989

Contribution of cortisol to glucose counterregulation in humans

12. Am J Physiol Endocrinol Metab 261: E725-E736, 1991

Contribution of adrenergic mechanisms to glucose counterregulation in humans

13. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, Vol 70, 1179-1186

Short-term effects of growth hormone on fuel oxidation and regional substrate metabolism in normal man

14. Diabetes 50:1891-1900, 2001

Growth Hormone Induces Cellular Insulin Resistance by Uncoupling Phosphatidylinositol 3-Kinase and Its Downstream Signals in 3T3-L1 Adipocytes

15. Annu. Rev. Physiol. 1994. 56:321-348.

Regulation of Protein Synthesis by Insulin

16. Annu. Rev. Physiol. 1978. 40:307-343.

Insulin, Glucagon, and Somatostatin Secretion in the Regulation of Metabolism

17. Nutrition 22 (2006) 872–881

Pharmacokinetics, safety, and effects on exercise performance of L-arginine α-ketoglutarate in trained adult men.

18. J Appl Physiol 81: 2095-2104, 1996.

Effect of leucine metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on muscle metabolism during resistance-exercise training

19. J Appl Physiol 94: 651-659, 2003.

 Effect of dietary supplements on lean mass and strength gains with resistance exercise: a meta-analysis

20. M. Doherty, PM. Smith (2005) Effects of caffeine ingestion on rating of perceived exertion during and after exercise: a meta-analysis
Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports 15 (2)

*למידע על פגישות הייעוץ שלנו לחץ כאן 

 

© כל הזכויות שמורות לישראלבודי. אין להעתיק, לשכפל, לפרסם, לצלם ולעשות שימוש כלשהו בתוכן עמוד זה, ללא אישור מראש בכתב מהנהלת האתר.
 
רוצים להרשם גם אתם ולהתחיל לעשות שינוי בזכות פגישות הייעוץ המקצועיות של ישראלבודי? הרשמו כאן נוחזור אליכם לכל הפרטים

תוכן ההודעה:

    מומלץ לשלב עם: