הפזיולוגיה (והפתולוגיה) של קביעת הקצב

אז מה נשתנה הלילה הזה מכל הלילות? מדוע קיימות ריצות שמותירות אותנו קצרי נשימה למרות שרצנו לאט מהמצופה בעוד שבאחרות אנחנו לא מרגישים את הכאב והקושי אף על פי הקצבים המהירים? טאקר ונואקס הציגו בכתב העת הבריטי של רפואת הספורט את המודל הפזיולוגי להכתבת הקצב ופיתוח מדד המאמץ הסובייקטיבי. ברשימה זאת אציג את אחד ממאמריהם, ואת הגורמים הסביבתיים המשפיעים על מדד זה. אציין שמחקר רב מתבצע בהתייחסות לתפיסת המאמץ הסובייקטיבי בניסיון להבין את המנגנונים הפיזיולוגים המשפיעים עליו במלואם. שטח מחקר זה נע בין כל סדרי הגודל החל ממחקר ביוכימי עד ניסויים על נבדקים אנושיים תחת מאמץ.

ראשית נתייחס ל"פייסינג" כאל הקצב שבוחר מתאמן לפעילות נתונה. הקצב הנבחר הוא כזה שיאפשר את סיום הפעולה בלי שארית גדולה של כוח, אך בלי שיתכלה הכוח זמן רב לפני סיום הפעולה ולכן יגרור ירידה משמעותית בקצב ("קטסטרופה"). כיצד משתנה הקצב הנבחר עם שינויים חיצוניים כגון חום קיצוני, היפוקסיה או העדר מקורות אנרגייה? בחינת האסטרטגיה להכתבת הקצב יכולה להעשות באחת משתי דרכים. הראשונה היא בדיקה במעבדה, הרצה על מסילה המאפשרת בדיקה של משתנים סביבתיים כגון טמפרטורת הגוף, ריכוז חמצן באוויר הנצרך ומשך הפעילות. דרך זו אמנם מאפשרת בקרה גדולה על גורמים אלה אך אין בה התייחסות למשתנים רבים אחרים המשפיעים על הקצב: תנאי התחרות, והמשתתפים האחרים. דרך נוספת לבדיקת אסטרטגית קביעת הקצב, היא באמצעות הרצת הנבדק בקצב מהיר או איטי מהקצב שהיה בוחר לעצמו. בדרך זו ניתן לבדוק כיצד התערבות הנסיינים משפיעה על הביצועים הסופיים באמצעות מודלים ממוחשבים.

אסטרטגיית קביעת הקצב האופטימלית תלוייה באורך הפעילות. הוכח שבפעילויות קצרות מארבע דקות לרוב בוחרים בקצב מהיר בהתחלה לאחריו ירידה הדרגתית בקצב ובכוח המופק. ניתוח ממוחשב של ריצות קצרות מאשר את הטענה הזאת, וכן העובדה שב-26 מתוך 28 שיאי העולם ב-800 מטרים נרשמה הכתבת קצב בעלת "פוזיטיב ספליט", דהיינו הסיבוב השני היה איטי מהראשון. עם העלייה באורך הפעילות מגיעים הספליטים לשוויון, כאשר במאמצים ארוכים אף יותר מתחילה להתקבל תבנית של "נגטיב ספליט", או במחוזותינו מקור גאווה והישג הניצחון במרתון. בנוסף, בהתייחס לתפוקת הכוח במאמצים הארוכים (Power Output) נמדדת תפוקה גבוהה בהתחלה, ירידה בתפוקה במחצית זמן הפעילות, ועלייה משמעותית לקראת סוף הפעילות שזוכה למינוח endsprut. כאשר מתייחסים למאמצי אולטרה-סבולת, הסובלים מהזנחה בגזרת המחקר, המחקר הבודד שנגע בסוגייה זו חושף כי קיימת שמירה על קצב בחמישים הקילומטרים הראשונים, בעוד שבמחצית השנייה יש ירידה בקצב כאשר אצל הרצים המהירים יותר נמדדה ירידה פחות דרמטית. בשל דרך המדידה אין לדעת האם גם במאמצים אלה יש אנדספרט או לא. לדעתי, עם השנים נצפה עלייה משמעותית במהירויות הריצה של אולטרות ואתה ניתן לצפות זליגה מגמתית לתבנית קצב וכוח המאפיינים מרתונים.

עם העובדות אין להתווכח, ועובדה היא שאסטרטגיית בחירת הקצב וחלוקת הכוח המוצגת הובילה להישגים האופטימלים. כעת נותר לשאול מהו הבסיס הפזיולוגי שהופך אסטרטגייה זו למוצלחת ביותר?

מערכת בקרת הקצב מורכבת, לא רק שהיא מושפעת מגורמים פנימיים הרי גם גורמים חיצוניים כגון שינויי טמפרטורה, אחוזי חמצן באוויר ואפילו נתונים בנוגע למרחק שעברנו או נותר משפיעים על האיזון הגופני (והנפשי) העדינים. נבחן את שני הגורמים המרכזיים הרלוונטיים לנו: טמפרטורה ונתונים סביבתיים.

"לרוץ בת"א באוגוסט זה כמו לרוץ בבית שחי" אומרים בעיר החטאים (אצלנו הירושלמים לא מדברים גסויות, מצד שני בעיר הקודש לא חם אז מה אנחנו יודעים). הקיץ הזה היה חם יותר מקודמו ושלח אפילו את המאוקלמים מבינינו להתכרבל בבכי תחת כנף ימינו של המזגן. בעבר את האשמה על הירידה בביצועים בתנאי חום הפילו על מערכת הדם שכורעת תחת נטל צינון הגוף, אולם היום מאשימים את מערכת העצבים (קל להאשים אותה כי אף אחד לא באמת יודע איך היא עובדת), הראיות הן הסחרוחות, איבוד הקורדינציה והירידה ברצון לפעילות המאפיינים תשישות חום. להאשים את הנפש, אפילו יותר קל מאשר להאשים את המוח. מעבר הטלת האשמה גורר אתו שינויים בדרכי המדידה, אם בעבר שיטות הניסוי המקובלות היו מבחני מאמץ ובדיקות של מאפיינים דמיים, הרי שהיום משתמשים גם במדידת גלי המוח למען מדידת העוררות בזמן הפעילות. הוכח שהיחס בין גלי אלפא המאפיינים מצב רגיעה (מופיעים במצב הראשון של השינה) ובין גלי בטא המופיעים במצב עירנות – עולה בקורלציה לעלייה בטמפרטורת הליבה עם הפעילות הגופנית.

כמו כן, הוכח שהעלייה ביחס גלי אלפא-לבטא, והעלייה בטמפרטורת הליבה, שניהם בקולרציה לעלייה במדד המאמץ הסובייקטיבי, מה שנותן אינדיקציה לחשיבות מדד זה כגורמים מגבילים לפעילות הגופנית. בכל הקשור לטמפרטורת הליבה והשפעתה הישירה על פעילות השריר – כאן הדעות חלוקות ואין הסכמה בין החוקרים בנוגע לניסויים אשר יתנו תוצאות מובהקות. מאחר שמדד הפעילות הסובייקטיבית קובע במידה רבה את יכולתו של הרץ לשמור על הקצב הרצוי, יש למידע זה חשיבות גדולה. אמנם הרעיון כשלעצמו אינו זר לנו, שכן אנחנו מכירים את תחושות ה"חלום" שמאפיינות אימונים בתנאי חום קשים, אולם ליכולת לכמת נתונים אלה השפעה על התייחסותינו לגורמים מגבילים אלה באימון.

ואכן, כאשר מאפשרים לרצים ורוכבי אופניים לקבוע את קצב הפעילות בעצמם, נצפית ירידה בקצב (ובתפוקת הכוח) הרבה לפני שטמפרטורת הגוף מגיע לסף הנחשב כמגביל פעילות; למרות זאת תופעת ה"אנדספרט" נצפית גם במאמצים עצימים בחום. ירידה זו בקצב מצביעה על כך שקיים מנגנון המגשר בין העלייה בטמפרטורה לפעילות השריר, שמטרתו למנוע עלייה של טמפרטורת הליבה מעל סף הקריטי שיגביל חד משמעית את הפעילות לפני הסוף הצפוי לפעילות. מנגנון זה מאפשר "שימור כוחות" ומניעת קריסה בביצועים הרחק מקו הסיום.

ומה בנוגע לנתונים בנוגע למרחק שעברנו ולמרחק שנותר? הרי באנדיור, בשם היצ"מ, גם המידע הבסיסי בנוגע למספר האינטרוולים שנותר לנו או המשך המוערך של ריצת בן שמן מוסתר מאיתנו. לכולנו זה גורם להזיע באי-נוחות (בנוסף לזיעת תל אביב הרגילה) אבל "באצטדיון הגדול של החיים" שום דבר לא ידוע ולכן חשוב שנערך גם לבלתי צפוי. מה קורה כאשר מכינים מתאמנים למשך פעילות מסויים אך נותנים להם דיווח שגוי בנוגע למרחק אותו עברו לאורך הפעילות (בדיוק כמו סימוני הקילומטרים במרבית האירועים בארץ…)?

חוקר רשע נתן לרוכבי אופניים לבצע נג"שים באורך 20 ק"מ, ונתן להם מידע על המרחק אותו עברו מדי קילומטר, אלא שהמרחקים עליהם הכריז כקילומטר נעו בין 750-1250 מטרים. מסתבר שאסטרטגיית קביעת הקצב לא הושפעה מעניין זה; מצד שני הרוכבים המסכנים לא היו מודעים לזמני הביניים, אילו היו מודעים לזמנים ייתכן שקביעת הקצב שלהם הייתה משתנה בהתאם. מה קורה כאשר מכינים רוכבים למאמץ עצים באורך מסויים אך מאריכים את משכו? אצל רוכבי אופניים שהתכוננו למאמץ עצים באורך שלושים שניות, נצפתה ירידה משמעותית בתפוקת הכוח בשש השניות האחרונות כאשר האריכו להם את הפעילות לשלושים ושש שניות; לעומת זאת כאשר הכינו אותם מראש למאמץ באורך 36 שניות לא נצפתה תופעה זאת.

זוהי אינדיקציה לכך שאסטרטגיית קביעת הקצב נקבעת מראש ובהתאם למשך הפעילות הצפוי. זוהי קריאה ראשונה לכל המורים להתעמלות שנוהגים לאמלל את תלמידיהם במשיכת זמן לא הוגנת. לזכות מאמני אנדיור אציין שהם מעולם לא התחייבו לעמוד בזמנים ("הצלצול הוא בשבילי"). ומה בין משך פעילות צפוי ליעילות ריצה? כאשר נתנו לרצים לרוץ במהירות המתאימה ל- 75% מהצח"מ שלהם (כפי שנמדד לפני הפעילות) נצפה הבדל בין צריכת החמצן בפועל כאשר נאמר להם שירצו עשר דקות, לעומת אלה שנאמר להם שירוצו זמן בלתי מוגבל. כאשר נאמר לרצים שירוצו זמן בלתי מוגבל צריכת החמצן שלהם ירדה בעבור אותה מהירות, מה שמצביע על יעילות ריצה גבוהה יותר (וכנראה על הרצון "לשמר" את האנרגייה למניעת קטסטרופה).

מסקירה זו עולה שאסטרטגיית קביעת הקצב מושפעת מגורמים סביבתיים שונים, חלקם בלתי נשלטים (כגון טמפרטורה) וחלקם נשלטים (מידע בנוגע למרחק הפעילות ומשכה). כמו כן נצפה שמדד תפיסת המאמץ הסובייקטיבי (Rate of perceived exertion, RPE) עומד בקולרציה עם מדדים כמותיים כגון טמפרטורת הליבה (על אף שמו), ולכן חשיבותו מכרעת בכל הקשור להבנת המנגנונים הפזילוגיים המשפיעים על בחירת הקצב. מאחר שריצות ארוכות מציבות בפני הרץ אתגרים רבים ובלתי צפויים (חום בלתי צפוי, שילוט לא מדויק) חשוב להכיר את הגורמים העשויים להשפיע על התפיסה המנטלית של הפעילות. מהצד השני, מאחר שמדד זה נצפה כאינדיקציה טובה למדדים כמותיים פיזיולוגיים, חשוב לכבד גם אותו בתוך ים המדדים האובייקטיבים בהם אנחנו מרבים להשתמש לאורך האימון. על תפקיד מערכת העצבים ומקומו (המכובד!) של המוח בנושא זה – בעתיד.

The physiological regulation of pacing strategy during exercise: a critical review R Tucker and T D Noakes, 2009

עריכה – רוני ארבל