מאמץ גופני ונזקי שריר

ברוך ויינשלבוים, MPE, RCEP, פיזיולוג מאמץ קליני

 שרירי השלד הם רקמה  ייחודית במינה, בגלל יכולתם להתכווץ ולייצר כוח אנו מסוגלים לנשום, ללכת ולבצע את כל המטלות הנדרשות בחיי היום-יום. כאשר נוצרת פציעה בשרירי השלד בטראומה או אימון שלא רגילים אליו, אנו מרגישים כאב ומאבדים חלק מהיכולת לבצע פעילויות גופניות הנדרשות מאיתנו בשגרה. לכולנו מוכרת תחושת הכאב כאשר פוגעים עם השוק ברגל של שולחן או כסא, או כאבים מאוחרים בעקבות אימון ראשון בחדר הכושר אחרי שלא  עשינו שנים כלום. מטרת מאמר זה , לחשוף את הקורא לידע המדעי בתחום המאמץ הגופני ונזקי שריר, להסביר את המנגנונים של נזק שריר והחלמה מהם ולתת פתרונות פרקטים להפחתת תופעות אלו.

 

ראשית, מן הראוי להגדיר מהו נזק שרירי. ישנם מספר הגדרות לתופעה זו אך במאמר זה אנו נתייחס לנזק שרירי "כירידה בתפקוד השריר הנגרם ע"י הפרעה פיזית במבניי השריר המעורבת ביצור או העברה של כוח". במילים אחרות, נזק שרירי מתרחש כאשר ישנה ירידה תפקודית ביצור הכוח בשריר הנגרמת בעקבות פגיעה כל שהיא במבנה השריר.

מנגנון הנזק השרירי

מנגנון המדויק הגורם לנזק השרירי, לא ידוע עד היום. קיימות מספר השערות המנסות להסביר את התרחשותן של הפגיעות והכאבים.

נזק השרירי יכול להתרחש בשתי צורות עיקריות. 1. נזק אקוטי ראשוני. 2. נזק מאוחר משני.

נזק שריר ראשוני

היארעות הראשונית שמתרחשת במהלך האימון עצמו היא תוצר ישיר של כיווץ שריר עצים בצורה אקסצנטרית (כיווץ השריר תוך כדי התארכות כאשר עומס החיצוני גובר על כוח השריר או כל פעולת בלימה של משקל חיצוני). פעולות יום יומית כוללת בין היתר את כל כיווצי השריר הקיימים (קונצנטרי, איזומטרי ואקסצנטרי). לדוגמא קימה מכסא זו היא פעילות קונצנטרית של שרירי הגפיים התחתונות. לעומת זאת, כאשר אנו מתיישבים על הכסא אותם קבוצות שרירים פועלים בכיווץ אקסצנטרי ובולמים בבקרה את משקל הגוף שלא יתרסק על הכסא. פעולות אלו לרוב אינם גורמים לנזקי שריר כיוון שהם מבוצעים בעומסים נמוכים ומשך המאמץ קצר. לעומתם מאמצי התנגדות דינאמיים בחדר הכושר כגון כפיפת מרפקים כנגד משקולות יד המשלבים לרוב את הכיווץ הקונצנטרי (שלב הכפיפה במרפק) והאקסצנטרי (שלב ההורדה והבלימה של המשקולות) עלולים לגרום לנזקי שריר וכאבים מאוחרים, כאשר מבוצעים בעומסים בינוניים וגבוהים.

כיווץ אקסצנטרי בעצימות גבוה פוצע את שרירי השלד שאינם מורגלים לסוג מאמץ זה.  השינויים המוקדמים הנצפים בעקבות כיווץ אקסצנטרי כוללים התפוררות הסרקומר (יחידת כיווץ השריר הקטנה ביותר), שיבוש באלמנטים התאיים של השריר המעורבים בהעברת הכוח, נזק לממבראנת  (קרום) תא השריר ואיבוד שלמות הקרום, ירידה בקשר עוררות- לכיווץ שריר ואיבוד ביצור כוח השריר. בנוסף, לפגיעה במנגנון כיווץ השריר, מאמצים אקסצנטריים גורמים לפגיעה וקריעה ברקמות חיבור שעוטפות את השריר התורמים לירידה הכללית בתפקוד השריר ויצור הכוח.   באופן כללי, מקובל בספרות שאירועים אלו מתרחשים דק' ספורות לאחר מאמץ אקסצנטרי לא מורגל, או מאמץ מוכר אך בעצימות ו\או משך גבוהים יותר.

תיאוריות נוספות מסבירות שהנזק האקוטי מתרחש בעקבות הפרת ההומיאוסטזיס (מאזן יציבות פנימית של מערכת פיזיולוגיות) של סידן בתוך תאי השריר הנגרם כתוצאה של פגיעה בקרומי אברוני התא, דליפה של סידן לתוך התא ונזק למבניים החלבוניים של כיווץ השריר. תופעה זו מלווה בהמשך בתגובה דלקתית של מערכת החיסונית העוזרת לפנות את חלקי הרקמות הפגועות מהדם ותחילתו של תהליך תיקון סיבי השריר.

נזקי שריר אקוטיים וכאבי יכולים להתרחש דרך שני מסלולים:

• ·         מטבוליים
• ·         ומכאניים

 נזק מטבולי מתרחש כתוצאה מאיסכמיה (חסר חמצוני בגלל הפרעה בזרימת הדם לאזור ) מקומית בשריר או היפוקסיה (חסר חמצוני  בגלל לחץ חלקי נמוך של חמצן ברקמה). ידוע שמאמצי התנגדות בחדר הכושר כגון הרמת משקולות מתבססים על הספקת אנרגיה במסלולים אנאירוביים (ללא נוכחות חמצן). תוצרי הלוואי של מסלולים אלו גורמים לעליה בריכוזי יוני מימן,הופעת חמצת ומחסור במולקולות ATP שבסופו של דבר גורמים לנזק.  בפעילות גופנית מערכות האנרגיה השונות מתגייסות יחד על מנת לספק את מולקולות ה- ATP לכיווץ שריר בכדי לעמוד בדרישות המאמץ, אך תמיד קיים מצב של ירידה קלה במולקולות אלו  בהשוואה למנוחה. יתר על כן, שיבוש באיזון של הסידן התוך תאי, ודלדול מאגרי הגליקוגן בשרירים הינם גורמים מטבולים נוספים התורמים לנזק ופגיעה בשריר.

 ההיפותזה של עומס מכאני מסבירה שהנזק שמתרחש בשריר הוא תוצאה ישירה של העומס המכאני המופעל על סיבי השריר.  כיווץ אקסצנטרי מסוגל להפיק כוח רב יותר מאשר כיווץ קונצנטרי ואיזומטרי ובעל דרישה אנרגטית נמוכה יותר פר יחידת מומנט. בנוסף, התארכות הסרקומר בכיווץ אקסצנטרי אינה אחידה וגורמת לחלק מהמיופילמנטים (תת סיבי שריר לאורך) להימתח וללא יכולת לחזור למצב חפיפה של הסרקומר. במצב כזה  אלמנטים הפסיביים של השריר (רקמות חיבור שעוטפות את השריר וחלבוני השריר הלא מתכווצים) לוקחים על עצמם את הפקת מתח השריר. דיסק Z- שתוחם את גבולות הסרקומר נשטף ושלמות הסרקומר נפגעת. מתח הגבוה המופעל על אלמנטים הפאסיביים בכיווצים אקסצנטריים חוזרים ונשנים יכול לגרום לכישלון מבני בשריר וירידה ביכולת השריר ליצר כוח.

התהליך האקוטי של נזק שריר מלווה לרוב בתהליך דלקתי ברקמה ובדם. כמו כן,  ירידה בכוח וטווחי תנועה במפרקים שהופעלו והרגשת עייפות שריר מקומית.

תיאוריה המטבולית קרוב לודאי פחות מסבירה את הנזק השרירי, ומרבית הספרות המחקרית בנושא, מעמידה את התיאוריה המכאנית כיותר מקובלת לתופעות של נזקי שריר וכאבים. מחקרים שבדקו סמנים בדם לנזק שרירי בריצה בעלייה, שהדרישה האנרגטית בה גבוהה מזו שבריצה בירידה מצאו נזקי שריר גבהים יותר בריצה עם ירידות מול ריצה בעליות. ההסבר טמון בכך שהמרכיב האקסצנטרי בריצה בירידה משמעותי בבלימת משקל הגוף והוא כנראה זה שגורם לנזקי שריר ולא העלות המטבולית הגבוה וחסר חמצוני.  לעומת זאת, במחקר אחר בדקו ביופסיות של שריר התאומים בשוק של הרגל לאחר מספר ימים של  ריצת מרתון. תוצאות הבדיקות הראו נזק מקומי באברוני השריר כמו מיטוכונדריה, יחידות הסרקומר ושינוי במיופברילים שבהם היה דלדול וריקון  מאגרי הגליקוגן ושומנים תוך שרירים. ממצאים אלו מחזקים את התיאוריה שנזק השרירי הנוצר בעקבות מאמצים ממושכים מסוג זה היא מטבולית מאשר מכאנית.

למרות האמור לעיל,  לא סביר שרק סוג סטרס אחד (מטבולי או מכאני) מתרחש בצורה מבודדת. קרוב לודאי שבכל מאמץ שרירי קיימים שני המרכיבים של הסטרס עם תרומה שונה. במאמצים קצרים ועצימים שהמרכיב האקסצנטרי הוא משמעותי, נזק השרירי הנוצר בהם הוא מתבסס על דומיננטיות גבוה יותר של עומס המכאני על השריר מאשר עומס מטבולי שתמיד קיים גם כן. לעומתם, מאמצים ממושכים כגון ריצת מרתון או רכיבת אופניים של שעות מפעילה על מערכת השרירים סטרס מטבולי בדומיננטיות גבוה מאשר סטרס מכאני שגם כאן קיים אך תרומתו נמוכה יותר.

נזק שריר משני וכאבי שרירים מאוחרים

בעקבות מאמצים אקסצנטרים עצימים מרבית האנשים יחושו כאבי שרירים מאוחרים  DOMS     (Delayed-onset muscle soreness)  וקשיחות במפרקים שהופעלו. הכאבים יכולים להופיע    24-72 שעות לאחר האימון ולהמשך 3-4 ימים. במחקרים שביקשו לדרג את עוצמת הכאב אצל הנבדקים מתקבלת התמונה שמאמצי ריצה בירידה הדירוג לעוצמת הכאבים בסקלה של 1- אין כאב,  עד 10 – כאב עצים מאד בממוצע היה 4-5. לעומת זאת, מאמצים אקסצנטריים מרביים של  שרירי כופפי המרפק הדיווח  על עוצמת הכאב היה 7-8 בממוצע.  אחת המגבלות של כאבי שרירים מאוחרים לאינדיקציה של נזק שרירי היא רב גוניות גדולה בין הנבדקים בתגובות למאמצים גופניים. חלק מן האנשים מגיבים בצורה נמוכה לגירוי של אימון הגופני והכאבים המתרחשים אצלם אינם עצימים.  לעומתם, ישנם אוכלוסיות שמדווחים על כאבים חזקים מאד הפוגעים ביכולת התפקוד בעקבות אימון עצים שלא מורגלים אליו.

 בנוסף,  מאמצים גופניים היוצרים נזקי שריר מלווים לרוב בעלייה באינזימי שריר בסרום או פלזמת הדם כגון CK  (קריאטין קינאז) , טרופונין מסוג I , מיוגלובין ומיוסין.  CK   הינו ביו-מרקר המקובל  ביותר לנזק שרירי הוא מופרש לדם כאשר קיים נזק מבני לסיבי השריר. ערכי שיא של CK בדם בעקבות מאמצים אקסצנטריים עצימים ניתן לראות לאחר 96 שעות כאשר העלייה מתחילה כבר מסיום המאמץ. לרוב ערכים אלו חוזרים למצב נורמאלי לאחר שבוע-שבועיים של מנוחה.

למרות אמינותו האובייקטיבית  של מדד זה, נחשב  ה- CK לבעייתי באבחנת נזק שרירי מדויק בגלל השונות הרבה בתגובתו למאמץ אצל אוכלוסיות האנשים. בדומה לדיווחים על כאבי שרירים מאוחרים, גם ה- CK עולה שונה אצל אנשים רבים.  ישנם אוכלוסיות שיגיבו בצורה קיצונית מאד וערכי ה- CK יגיעו לעד פי 100-150 מערכי המנוחה, מצב שנחשב מסוכן מבחינה קלינית . לעומתם ישנם שמגיבים לאותו סוג מאמץ בצורה נמוכה המתבטא בערכים של פי 2-3 בלבד.

 המדד האמין ביותר כנראה לאבחון נזק שרירי, הוא ירידה תפקודית בכוח השריר ושינויים בטווחי התנועה במפרקים עליהם הוא פוסח. אימון התנגדות עצים בעל אלמנטים אקסצנטרים יוצר לרוב נזקי שריר הפוגעים בכוחו. אחת הבדיקות האופרטיביות הניתנת לבדיקת התאוששות השריר אחרי פגיעה היא בדיקת כוחו בסט של 10-15 חזרות מרביות  (RM10-15)  באותו משקל של האימון הקודם לאותם קבוצות שרירים. אם מס' החזרות בסט נשאר ו\או עלה ישנה השערה טובה שהשריר התוששת מהפגיעה, או השתפר בכוחו וחזר לתפקוד מלא בעקבות האימון הקודם.

מבין השאלות החשובות שצריכות להישאל בהקשר זה היא, האם מאמץ גופני היוצר נזק שרירי הוא טוב לגוף? שנית, האם ניתן להפחית את נזקי השריר וכאבי מאוחרים? התשובות לשאלות אלו אינם פשוטות ותלויות במטרת המתאמן ורמת הנזק הנוצר באימונים.

במהלך מאמצים גופניים המכילים מרכיב כיווץ שריר אקסצנטרי, סיבי השריר נמתחים תוך כדי כיווץ ויצור כוח.  מתיחות חוזרות ונשנות של הסיבים כפי שקורה באימון התנגדות יוצרים קרעים בסיבים ובסופו של דבר נזק לממבראנה של תא השריר.  נזק השרירי תורם לתחושת הכאבים, אבל גם מספק גירוי חשוב לגדילת השריר.  לכן, נזקי שריר וכאבי שרירים מאוחרים הם  ככל הנראה חיוניים בכדי למקסם את אפקט האימון והיפרטרופיה (גדילה בנפח ומסה) של השריר.

בנוגע לשאלת הפחתת נזקי  שריר והכאבים המאוחרים רצוי להבהיר שהנושא נמצא כבר שנים בחקר המדעי אך רחוק מלספק תשובות חד משמעיות בגלל חוסר אחדות בממצאי המחקרים. באופן כללי, ישנם עדויות שצריכה כרונית של אנטיאוקסידנטים מסוג ויטמין C- וויטמין-E כל אחד לחוד או בשילוב, לתקופה של 14 יום או יותר לפני ביצוע מאמצים אקסצנטרים, יכולה להפחית את הסימנים והסימפטומים של נזקי שריר בעקבות נזקי רדיקלים חופשיים.

כמו כן, נמצא שצריכת תוסף חלבון או חומצות אמינו מסועפות 15 דק' לפני אימון ומיד אחרי הפחיתה את רמת כאבים המאוחרים במשך 4 ימים לאחר המאמץ. בנוסף, במחקר אחר דווח על צריכת תוסף חלבון במשך 4 ימים לאחר מאמץ אקסצנטרי שגרם לירידה בנזק השרירי , הפחתת כאבים ורמות נמוכות של ביו- מרקרים  CK ומיוגלובין בדם.

מסג' נמצא גם כן כיעיל בהפחת הכאבים ורמות נמוכות של CK בעקבות מאמץ אקסצנטרי, אך ללא תרומה משמעותית בכוח השריר, טווחי תנועה במפרקים וביצועיים.

עדויות מועטות קיימות גם על תרומת מאמץ גופני קל לזירוז תהליכי התאוששות והחלמה, להפחתת הנזק השרירי וכאבים מאוחרים.  למרות זאת, המינון המומלץ מבחינת משך, עצימות וסוג הפעילות אינם קיימים בספרות המדעית.

המלצות פרקטיות נוספות להפחת נזקי שריר וכאבים מאוחרים:

• הפחתת מרכיב האקסצנטרי בשלבים הראשונים בתוכנית האימונים אצל מתאמן מתחיל.
• התקדמות הדרגתית בעומסי האימון. "חוק 2 ל-2". עומס האימון צריך לעלות כאשר המתאמן מצליח לבצע 2 חזרות נוספות במשקל שרגיל לעבוד איתו בשני אימונים רצופים. לדוגמא מתאמן מבצע 3 סטים של 10 חזרות בתרגיל לחיצת חזה בשכיבה עם משקל מסוים. ברגע שהמתאמן הצליח לבצע 2 חזרות נוספות עם אותו משקל בסט השלישי ובשני אימונים עוקבים על אותם קבוצות שרירים,  הגיעה העת לעלות בעומס של 2-10% מהמשקל שמורם. לפלג גוף עליון 2-5%, לפלג גוף תחתון 5-10%.

לסיכום, מאמץ גופני היוצר נזקי שריר לרוב דרך מנגנונים  מטבולים ומכאניים משולבים. כיווץ שריר במאמץ אקסצנטרי הינו מרכיב העיקרי בגרימת נזקים וכאבי שרירים מאוחרים. נזקי שריר וכאבים מאוחרים הם קרוב לודאי הכרחיים לצורך גירוי ותגובה פיזיולוגית נורמאלית לגדילת במסה השרירית. קיימת שונות גובהה מאד באוכלוסיה בתגובה לאימון או מאמץ גופני, המתבטא ברמת נזקי וכאבי שרירים. פרמטר זה הינו בעל חשיבות עליונה בבואנו לבנות תוכנית אימונים ולקדם את המתאמן במטרותיו.