השפעת נפח ועצימות אימון ההתנגדות על תוצאות כוח ומסת השריר

כתב: איתי הר-ניר M.P.E, MS.cPt

      אימוני התנגדות מתועדים רבות בספרות כצורת אימונים אפקטיבית המשפיעה באופן חיובי על תפקוד השרירים, יכולת תפקודית של הגוף והיבטים בריאותיים רבים באוכלוסיות בריאות וקליניות כאחד. לאימוני התנגדות תועלות בריאותיות רבות בינן תוספת מסת וכוח שריר. החל מאמצע שנות ה 40 של המאה הקודמת, המלצות ראשוניות של הספרות המדעית קידמו גישה של הגעה לכשל רצוני על מנת למטב השגת תוצאות אלו. אמנם ספרות רבה פורסמה בתחום זה לאורך העשורים שחלפו, אך מהו המינון המיטבי להשגת תוצאות אלו נותר שנוי במחלוקת. כמו כן, שימוש בטכניקות אימון המקדמות הגעה לכשל מושפעות מיכולת המבצע/ת, היבטים מוטיבציוניים, עמידות לתנאי עייפות מוגברת ותשישות של מערכת העצבים.

      בחירת משקל מתאים למטרות האימון נחשב כאחד הדרכים החשובות ביותר להבטיח את התוצאות הרצויות. בחירת המשקל מאפשרת לבצע מספר תנועות מסוים בכדי עד ההגעה לכשל. בנקודת זמן זו אסביר בסיס פיזיולוגי חשוב באימוני התנגדות הקשור לגיוס ושימוש ביחידות מוטוריות.

      שריר גוף האדם מופעלים על ידי מערכת העצבים ביחידות הפעלה המכונות “יחידות מוטוריות מסוג אלפא”. יחידות מוטוריות אלו כוללות את תא העצבים (נוירון),  על כל חלקיו ואת כלל סיבי השריר אליו אותו נוירון מחובר. יחידות מוטוריות פועלות כך שמרגע הפעלת הנוירון כלל סיבי השריר המחוברים לאותו נוירון מגויסים לפעולה (עקרון הכל או כלום). בשריר השלם יכולות להיות מספר יחידות מוטוריות בודדות ועד אלפי יחידות מוטוריות, כתלות בגודלו של השריר ובמאפייני השימוש בו, (למשל שרירים בכפות הידיים לעומת שרירים בקדמת הירך). החל משנות ה 50 של המאה הקודמת ידוע לנו שיחידות מוטוריות מגויסות לפעילות במתאם עם גודלו של הנוירון המוטורי. גודלו של הנוירון המוטורי משפיע רבות על כמות ומאפייני סיבי השריר אליו הוא מחובר. עיקרון זה של סדר גיוס יחידות מוטוריות מהקטנות לגדולות מוכר מזה שנים כעיקרון הגודל ע”ש הנמן. מתווך תצפית ובחינה של גיוס יחידות מוטוריות הנמן ושות’ הציגו קשר בין דרישת הכוח ובין גודל היחידות המוטוריות המגויסות (איור 1). באופן עקרוני, כלל היחידות המוטוריות פועלות על פי אותם חוקים פיזיולוגים, אולם קיימות תת קבוצות הנבדלות במאפיינים פיזיולוגים שונים ובתגובות שונות לאימוני התנגדות. למרות שניתן לחלק את היחידות המוטוריות למספר רב של תתי קבוצות (לרוב כ 3-5 תתי סוגים), לצורך מאמר זה נחלק את היחידות המוטוריות ל 2 קבוצות עיקריות.

• Type 1 motor Units – יחידות מוטוריות אלו מאופיינות לרוב בנוירון מוטורי קטן יחסית, מהירות הפעלה איטית יחסית ועמידות טובה יחסית כנגד תהליכי עייפות.
• Type 2 motor Units – יחידות מוטוריות אלו מאופיינות לרוב בנוירון מוטורי גדול יחסית, מהירות הפעלה מהירה יחסית ועמידות פחותה כנגד תהליכי עייפות.

(חשוב לומר שיחידות מוטוריות עשויות להכיל מספר מאפיינים פיזיולוגים שונים ומאפייני ההפעלה ניתנים להשפעה על ידי תהליכי אימון).

(איור 1: עקרון הגודל ע”ש הנמן המצביע על קשר בין הכוח המופק בשריר ובין גודל היחידות המוטוריות המגויסות)

עקרון הגודל ע”ש הנמן המוכר מזה כ 70 שנה, ביסס את הקשר בין מידת הכוח המופק ובין גיוס יחידות מוטוריות מסוג 2. בנקודה זו במאמר חשוב לי להבהיר, מבחינה פיזיולוגית מטרת העל באימוני התנגדות היא גיוס יחידות מוטוריות מסוג 2. פעולות יום יומיות ואף פעילות גופנית מתונה (יחסית) מהווה קרקע פורייה לשימוש ביחידות מוטוריות מסוג 1. כך שהיתרון הנוסף הקיים באימוני התנגדות הוא גיוס אותן יחידות מוטוריות המספקות לנו יתרונות תפקודיים, בריאותיים ואסתטיים. כאשר מוצג קשר כל כך ברור בין דרישת הכוח ובין גיוס יחידות מוטוריות מסוג 2, הדרך למסקנה שקיים הכרח לשימוש משקל כבד היתה קצרה. אולם, נקודה זו נותרה במחלוקת ותחת דיון מתמשך בספרות, האם משקל כבד הוא חובת שימוש על מנת להשיג גירוי להפעיל יחידות מוטוריות מסוג 2? ובכן התשובה הקצרה היא…לא, התשובה הארוכה יותר, כנראה שלא, תלוי מהי מטרת האימון.

      במאמר זה אתייחס ל 2 מטרות אימון שכיחות, שיפור בכוח ובמסת השריר (היפרטרופיה של שרירי שלד). מבט זריז (נוסף) באיור מספר 1 חושף שציר ה X במאמר זה מצביע על קרבה לכשל (עייפות שרירית), מהירות התנועה והכוח המופק כמשתנים העשויים ביחד או לחוד להשפיע על גיוס יחידות מוטוריות מסוג 2. אז מתי רצוי מה?, תשארו לעקוב- עוד קצת…

מטרת כוח שרירי

יכולת פיתוח כוח שריר, תלויה רבות ביכולת לגייס מספר רב של יחידות מוטוריות ולשמור על עוררות הפעלתן לאורך המטלה (שלרוב קצרה יחסית). גודל מסת השריר אמנם חשובה אך מהווה גורם משני, ביכולת פיתוח הכוח ביחד עם משתנים נוספים כגון, אורך מנופי התנועה, סוג סיבי השריר, מאפיינים נוספים של מבנה השריר, גודל מסת הגוף הכללית, היבטים מוטיבציוניים ועוד. כוח לעולם יהיה ספציפי למטרה מסוימת. כלומר, כאשר אנחנו בוחנים האם אדם פלוני חזק במטלה X, לרוב תוצאות הכוח רלוונטיות בעיקר לאותן תנאי מטלה. למשל: אם נבחן מתאמן ממוצע ביכולת פיתוח כוח בחזרה מרבית אחת של לחיצת חזה (1RM), תוצאות הכוח שמורות רק לאותה לחיצת חזה. יכולת ההיסק כמה אותו מתאמן יהיה חזק במטלות אחרות, מוגבלת למדי. נקודה זו חשובה מאחר כל עוד בעולם הכושר יכולת כוח מרבי לרוב נבחנת באמצעות מבדק המכונה 1RM, אזי תנאי האימון צריכים להיות דומים למטלת המבחן. מאידך, אין זה אומר שכלל האימונים צריכים להיות בדיוק 1RM, הסיבות קשורות (אך לא בלבד) לניהול עומסים לאורך זמן ותמורות מאימון.

      אימונים לשיפור כוח מרבי (שנבדק על פי 1RM) צריכים להיות כבדים, אך כמה כבדים? כדי לנסות לענות על סוגיה זו, בוצע מחקר מטא אנליזה שהשווה מבדקי השוואה בין עומסים שונים לשיפור ביכולת 1RM. באופן כללי נמצא שעומסים כבדים הגדולים מ 80% מיכולת 1RM תורמים באופן מובהק לשיפור בכוח השרירי מעל  לעומת עומסים קלים הקטנים מ 60% מיכולת 1RM. מאידך לעומסים מעל 80% מ 1RM נמצא יתרון מסוים לעומת עומסים בין 60%-80% מ 1RM אך יתרון זה שנוי במחלוקת. ושונות לא מבוטלת יכולה להתקיים בין מתאמנים שונים. אחד הדברים הנצפים רבות בשנים האחרונות היא כמה שיפורי כוח מרבי עשוי להצטמצם כאשר מתקרבים לכשל. אגיד זאת שוב… אימוני התנגדות לשיפור בכוח המרבי צריכים להימנע מקרבה לכשל באופן תדיר. יתכן ונקודה זו נשמעת סותרת את הנחת היסוד בצורך במשקל כבד ספציפי לשיפור בכוח השריר – במיוחד שזה נבחן תחת 1RM. המכניזם (שאינו ברור במלואו) ככל הנראה נעוץ ברגישות הגבוהה של מערכת העצבים לתהליכי עייפות. לכן, מאמץ גופני באמצעות משקל כבד אך במרחק נאות מכשל, עשוי להיות תמהיל שכיח באימונים לשיפור בכוח מרבי. למשל: בחירת עומס של 8RM, המאפשר לבצע *עד* 8 חזרות, בפועל נבצע 4-5 חזרות בכדי לשמור על מרחק רצוי מכשל. אין זה אומר שאימוני התנגדות לשיפור בכוח מרבי לעולם אינם מבצעים סימולציה לקרבה לכשל ואף מבדקי יכולת מרבית למשל 1RM. אולם, מרבית האימונים שלכם מבוצעים במשקל בינוני עד כבד ואתם באופן תדיר נמצאים בטווח של 0-2 חזרות מכשל ככל הנראה אתם פוגעיםבתמורות שלכם לשיפור בכוח המרבי.

שורה תחתונה: בכדי למטב שיפור בכוח מרבי יש לבחור משקלים יחסית כבדים אך לא מרביים, לשמור על נפח אימון מוגבל יחסית ולהימנע מאימונים המתקרבים לכשל שרירי.

מטרת מסת שריר

גוף האדם מגיב לעומסים, שרירי השלד נחשבים לאחת הרקמות המגיבות באופן משמעותי לגירויים מכאניים חיצוניים. כפי שהזכרתי קודם במאמר זה, כלל היחידות המוטוריות מגיבות לאימוני התנגדות, למרות שהראיות אינן עקביות נראה שהשינוי במסה כתגובה לאימוני התנגדות הינה חריפה יותר בסיבי השריר מסוג 2. המודל המקובל לחולל תוספת במסת השריר (היפרטרופיה) כתגובה לאימוני התנגדות מציג 3 גורמים עיקריים.

1. עומס מכאני – המתייחס ליכולת חישה ותגובה ביולוגית לכוחות הפועלים על שריר השלד (Mechanotransduction).
2. סטרס מטבולי – המתייחס לסך השינויים הביוכימיים בתא השריר ובסביבתו המובילים לעקה כימית, בעקבותיה מתעוררת תגובה ביולוגית לייצור חלבוני שריר.
3. נזק שרירי – המתייחס לשינויים במבנה המרחבי של השריר וסביבתו המעוררים תגובה ביולוגית לייצור חלבוני שריר.

• סך הראיות הקיימות היום מצביע שעומס מכאני (לאורך זמן) הינו הגורם המכריע לחולל שינוי במסת השריר ושני הגורמים הנוספים שנויים במחלוקת בהשפעתם.

      במשך שנים רבות על פי ההיפותזה שעל מנת להפעיל סיבי שריר מסוג 2 יש להשתמש במשקלים יחסית כבדים, הספרות ציטטה באופן עקבי שאימונים למטרות מסת שריר מחייבים שימוש במשקלים השווים לפחות ל 60% מיכולת מרבית ולרוב כאלו המאפשרים טווח של 6-12 חזרות.  לעומת זאת, מזה מספר שנים ידוע כי תגובת שינוי המסה לאימוני התנגדות תלויה בעיקר במידת הקרבה לכשל ולא בהכרח במשקל הנבחר. כלומר באופן פרקטי השינוי הנמדד בגודלו של השריר עשוי להיות זהה בין אם נבחר משקלים השווים ל 30% מ 1RM או 80% 1RM. בכדי לקיים את המציאות הפיזיולוגית הזו, השגה של קרבה לכשל הינה הכרחית.

      יכולת השריר להגיב באופן דומה למנעד רחב של משקלים מאפשר מחד הרבה מקום לבחירה, מאידך מציפה מספר אתגרים פרקטיים בביצוע התרגילים. יש לזכור שבחירת משקלים קלים יחסית דורשים לבצע מספר חזרות מרובה שמאתגר מאוד את היכולת להתקרב לכשל שרירי מאחר ומגבלות נוספות עשויות לסיים את ביצוע הסט מוקדם מהרצוי (למשל יכולות לב ריאה בביצוע סקוואט מעל 10 חזרות).

      בכדי לענות על מהו התמהיל המייטבי לשיפור במסת השריר, מטא אנליזה שבוצעה בשנים האחרונות ביצעה השוואה באפקט ההיפרטרופיה השרירית בעומסי משקל שונים. באופן כללי לא נצפה הבדל בתגובה מסת השריר כאשר בטווח רחב של משקלים 30%-90% מיכולת מרבית במיוחד שמדובר במתאמנים מתחילים. מאידך למתאמנים מתקדמים יתכנו יתרונות לביצוע אימונים במשקלים יחסית כבדים יותר אך בטווח רחב יחסית של חזרות עם קרבה לכשל. חשוב לציין שהספרות מציינת באופן עקבי שתגובה עדיפה להיפרטרופיה שרירית מתחוללת כאשר נפח האימון עולה באופן הדרגתי. בניגוד לשיפורים בכוח השריר, שינויים במסה דורשים נפח אימון רב יותר ולכן לרוב מספר סטים ותדירות אימון רבים יותר על פני תקופת אימונים. יחסי הגומלין בין עצימות האימון על פי משקל, קרבה לכשל ונפח האימון אינם פשוטים להביא לידי זיקוק מרשם בודד, אולם להלן מספר נקודות לסיכום פרק זה.

1. ניתן לבחור טווח רחב של משקלים למטרות שיפור במסת השריר – במיוחד בקרב מתאמנים מתחילים.
2. יש לתדרך, ללמד ולתרגל השגה של קרבה לכשל שרירי ( שימו לב שאין חובה להשיג כשל שרירי באופן תדיר – במיוחד בקרב מתחילים).
3. תדירות אימונים המאפשרת נפח אימון (סטים איכותיים) מתגבר תהיה אסטרטגיה מקובלת לשיפור במסת השריר לאורך זמן, טווח כללי של 10-25 סטים איכותיים לקבוצת שריר לשבוע תהיה טווח מקובל למרבית האוכלוסיה.
4. ניתן לבחור טווח משקלים ולכן טווחי חזרות שונות לפי אופי התרגילים, העדפות אישיות והיכולת להגיע לעייפות שרירית מוגברת בשרירי המטרה ולא עייפות גורמים היקפיים נוספים.

מקורות

1. Refalo, M. C., Helms, E. R., Trexler, E. T., Hamilton, D. L., & Fyfe, J. J. (2023). Influence of resistance training proximity-to-failure on skeletal muscle hypertrophy: a systematic review with meta-analysis. Sports Medicine, 53(3), 649-665.‏
2. Ruple, B. A., Plotkin, D. L., Smith, M. A., Godwin, J. S., Sexton, C. L., McIntosh, M. C., … & Roberts, M. D. (2023). The effects of resistance training to near failure on strength, hypertrophy, and motor unit adaptations in previously trained adults. Physiological reports, 11(9), e15679.‏
3. Lopez, P., Radaelli, R., Taaffe, D. R., Newton, R. U., Galvão, D. A., Trajano, G. S., … & Pinto, R. S. (2021). Resistance training load effects on muscle hypertrophy and strength gain: systematic review and network meta-analysis. Medicine and science in sports and exercise, 53(6), 1206.‏
4. Ruple BA, Godwin JS, Mesquita PHC, Osburn SC, Sexton CL, Smith MA, Ogletree JC, Goodlett MD, Edison JL, Ferrando AA, Fruge AD, Kavazis AN, Young KC and Roberts MD (2021) Myofibril and Mitochondrial Area Changes in Type I and II Fibers Following 10 Weeks of Resistance Training in Previously Untrained Men.  Physiol. 12:728683. doi: 10.3389/fphys.2021.728683
5. Henneman, E. (1957). Relation between size of neurons and their susceptibility to discharge. Science, 126(3287), 1345-1347.‏