כל מה שרציתם לדעת על כוח, גמישות, פציעות, ואימון (II) / מנחם לס

 

מה זה כוח?

במאמר זה אתן כמה הגדרות נחוצות להמשך, כמה חוקים ביומכניים, וכמה שמות טכניים כדי שההסבר על תרגול יהיה יותר קל להבנה. שני המאמרים הבאים יעסקו יותר בתרגול ואימון בהתבססות על העקרונות והחוקים הביומכניים והפיזיולוגיים, ובנתונים שניכתבו במאמר זה.

הבעייה שלי היא לכתוב לציבור שלם של קוראים, כמה שיש להם ידע רב בנושא (כמובן עגל עם ה-PH.D שלו בפיסיקה, גיא, ועכשיו דקסטר שברגע שכתב "תרגול פליומטרי" ידעתי שיש לו ידע בנושא) וכאלה עם ידע שהוא רק בסיסי באנטומיה, קינזיולוגיה, ופיזיולוגיה. אז אשתדל להיות כמה שיותר באמצע – לא לשעמם את הידענים ולא לכתוב מעל ראשם של היודעים פחות בנושא.

כוח הוא אינטראקציה שיכולה לגרום לשינוי בתנועה של גוף ע"י משיכה או דחיפה. הכוח הוא גודל פיזיקלי וקטורי, מסומן באות "F" ויחידת המידה שלו במערכת היחידות הבינלאומיות הוא ניוטון.

הדחיפה או המשיכה היא תוצאה של אינטראקציה של אובייקט אחד עם אובייקט שני, ומבחינה מתמטית הוא F= מסה כפול תאוצה.

כולכם "יודעים" מה זה כוח. בואו נשאיר את הכוח עם ההגדרה שכוח הוא מה שגורם לדחיפה או משיכה.

כיצד השרירים יוצרים כוח, וכיצד מגבירים את כוח השריר?

השריר יוצר כוח בכיווץ ע"י תהליך חילוף חומרים הקורה עם חמצן (תהליך אירובי) או ללא חמצן (תהליך אנארובי) שגורם לסיבי השריר להתכווץ. זהו תהליך מרתק ביותר אבל אינו חלק מהדיון כאן.

עלי לעצור כאן לרגע ולהסביר ששריר מרכב ממספר רב של סיבי שריר. סיב השריר מורכב ממספר גדול מאד של מיופיברילים ופיברילים  (ראו בתמונה) שהם-הם "המתכווצים" בתהליך "החלקה" מורכב של ACTINS ו-MYOSIN שהוא מרתק בפני עצמו אבל לא ניכנס לזה עכשיו, מלבד להזכיר שסיב השריר אינו גומי. אחרת היו צריכים "למתוח" את השריר לפני שהוא יוכל להתכווץ. סיבי השריר המורכבים מפיברילים ומיופיברילים שבתוכם מצויים גופים הנקראים 'אקטין' ו'מיוסין'. האקטין והמיוסין "מתחלקים" אחד על השני וכך יוצרים כיווץ. תארו לעצמכם שני לוחות דיקטים הנמצאים בשכיבה אחד אחרי השני, ואז תהליך מסויים מחליק לוח אחד ע-ל הלוח השני, ואז,  מאורך של שני לוחות, נוצר אורך של לוח אחד, אבל עבה יותר. זה 'הכיווץ:. בגדול זה מה שנעשה בחלק הקטן ביותר בשריר הגורם ל-"כיווצו".

כמובן שישנם גם מקרים בהם השריר כולו – שהוא אלסטי – "נימתח" ע"י השריר הנוגד לו. למשל שיר הבייצפס (כופף המרפק) יכול להתכווץ בעצמו מבלי לשנות אורכו (כיווץ איסומטרי, שנדבר עליו כשנדסקס אימון), אבל שריר הטרייצפס (מיישר המרפק) יכול להתכווץ ואז "למתוח" את שריר הבייצפס לאפשר כיווץ קונוסנטרי, שגם עליו נדבר.

לכל שריר – בהתאם לתפקידו בגוף – ישנו מספר שונה של סיבים, וסוגי סיבים שונים. הרשו לי רק לכנות את סיבי השריר "סיבים" כשאנחנו יודעים שכל סיב מורכב ממיופיברילים ופיברילים שהם-הם הגדלים בהיקף, בתדירות הכיווץ, ובאחוז מהם שמתכווץ, אבל מעתה ואילך אכנה את הרכב השריר כמורכב מסיבים מתכווצים.

אכניס עוד תמונות של שריר:

 

 

 

איור א'

איור ב'

 

כפי שהסברתי, השריר מורכב מסיבים' (MUSCLE FIBERS; איור א') שהם עצמם עצמם מרכבים מתאים ארוכים הנקראים פיברילים, ובתוכם מיופיברילים והם-הם שמתכווצים בתהליך "החלקה" של ACTIN ו-MYOSIN (איור ב') אבל זה כבר חומר לפיזיולוגיה מתקדמת של תפעול השריר ולא חשובה לדיוננו.

ידוע ששריר בריא מגביר את כוחו ע"י תרגול בו כוח הכיווץ מתגבר על ההתנגדות שמציבים נגדו, וע"י הגברת ההתנגדות בהדרגה כך שהשריר מתגבר על התנגדות – נניח משקולת – שבאופן הדרגתי ומבוקר אנחנו מגדילים את משקלם.

המכניזם המדוייק שעל פיו תרגול מגדיל כוח לא מובן בדיוק, אבל העקרונות הבסיסיים ידועים ומוכרים. באופן כללי אפשר להבחין (ולמדוד) שלושה תהליכים שקורים לשריר הגוף (אנחנו מדברים רק על שרירי גוף המכונים  SKELETAL ולא שרירים בלתי רצוניים כגון שריר הלב):

תהליך אחד הוא גדילה בהיקף השריר (היפרטרופי) כתוצאה מגדילה בהיקף סיבי השריר (הפריברילים) הנעשים עבים יותר בהיקפם עם תרגול ומאמץ הגדלים הדרגתית. הסיבה שהיקף הפיברילים גדל עם מאמץ מוגבר לא מובן בדיוק, אבל ההסבר ההגיוני הוא שעם מאמץ מוגבר פיברילים 'נקרעים' ואלה הנוצרים במקומם "צעירים יותר", "בריאים יותר" ו-"עבים יותר". נסו לחשוב על דשא לא קצוץ ("לא מאומן") נגד דשא קצוץ, מושקה במים ובמינרלים מתאימים, ואז גבעולי הדשא החדש עבים יותר, ירוקים יותר, וחזקים יותר. זה כנראה התהליך שקורה גם בשריר. מספר הסיבים לא גדל, אבל עוביים גדל.

התהליך השני – אף הוא תהליך לא מובן אבל ידוע – הוא שאימון מגדיל את מספר הפיברילים שיכול להתכווץ  בעת ובעונה אחת. עוד נחזור לדבר על כך!

התהליך השלישי הוא שבאימון מתקדם, התדירות בה כל פיבריל מתכווץ גדלה. כל פיבריל זקוק לאנרגיה כדי להתכווץ והאנרגיה באה מחילוף חומרים בגוף. אחרי כיווץ הפיבריל "מיכל הדלק" שלו מתרוקן, ואז על הגוף למלא את הטנק מחדש. אימון מקצר את כל התהליך של שימוש באנרגיה ואז טעינה מחדש כך שהפיבריל (האקטין והמיוסין ממנו הוא מורכב) יהיה מוכן לכיווץ נוסף. כל התהליך לוקח חלקיק של שנייה.

כדי להבין את התהליך של כיווץ השריר וכיצד ניתן להעצים את כוחו עלינו להתחיל עם הבסיס של השריר הנקרא מוטור יוניט (MOTOR UNIT)

מה זה מוטור יוניט? מוטור יוניט אחד מורכב מתא העצב (ניאורון) וסיבי השריר (שוב, מדובר על STRIATED MUSCLES שהם שרירי השלד) שאותם תא העצב מגרה לכיווץ. לקבוצה שלמה של מוטור יוניטס המתכווצת ביחד קוראים "MOTOR UNIT POOL".

כל סוגי תאי השריר במוטור יוניט אחד הם מאותו סוג. כשמוטור יוניט מתכווץ כל הפייברים שלו מתכווצים יחד (אבל בתוך סיבי השריר הפיברלים 'מתכווצים' ונרגעים, מתכווצים ונרגעים בתהליך רנדומלי).

כל סיבי השריר במוטור יוניט אחד שווים בסוגם (אחר כך נדבר על "סוגי" פייברים). מספר סיבי השריר במוטור יוניט שונה משריר לשריר וכמובן שמספר המוטור יוניט שונה משיר לשריר.

כח השריר – בגדול – הוא סך כל הכוחות שמנופקים ע"י כל המוטור יוניטס המתכווצים יחד. שרירים גדולים מורכבים מיותר מוטור יוניטס שיש בהם יותר סיבי שריר משרירים קטנים. שריר הקוודריטצפס למשל מרכב ממאות רבות של מוטור יוניטס, המכילים מאות סיבי שריר בכל מוטור יוניט בשעה ששריר העין מרכב מבערך 10 מוטור יוניטס. ככל שישנם יותר מוטור יוניטס, המוח מסוגל לדייק יותר בתנועה. שרירי האצבעות מורכבים ממספר רב ביותר של מוטור יוניטס שבכל אחד מהם מספר רב של סיבי שריר (אפילו שהם קטנים בהשוואה לשריר הירך) ולכן דיוקם רב, בעוד ששרירי העין פחות ניתנים לשליטה מוטורית מדוייקת.

ה-RECRUITMENT ('גיוס') של מוטור יוניטס בתנועה הוא סטימולציה של מוטור יוניט מהעצבים המחוברים עליהם ע"י גל הנקרא ACTION POTENTIAL שמקורו בחלק המוטורי של המוח הקדמי.  תאי העצבים המביאים את 'הפקודה' מהמוח שולטים גם במספר וגם בתדירות שסיבי שריר מתכווצים.

ז"א שאת הכוח ניתן לתגבר גם ע"י כיווץ יותר מוטור יוניטס וגם עי התדירות בהם הם 'מצווים' להתכווץ.

חשוב לדעת שלגוף ישנם מנגנוני הגנה בסינפסה("הרווח") בין ניאורון העצב והמוטור יוניט שהוא אמור לכווץ. העצב "לא יודע" אם השריר עבד ב-OVERLOAD ועליו לנוח. אבל מנגנוני הגנה יוצרים כימיקל הנקרא אצטילקולין שנוצר תוך כדי עבודת השריר והוא נוצר בסינפסה (רווח) שבין העצב למוטור יוניט, והוא-הוא שמבטל את הצוו מהעצב למוטור יוניט להתכווץ. האצטילקולין מבטל את ה-ACTION POTENTIAL ואז לא משנה כמה "תחשוב" ו-"תחליט" להמשיך לרוץ, למשל, המחשבה והרצון יהיו, אבל שרירי הרגליים לא ייענו לרצון והבקשה מהמוח להמשיך.

 

כשהמנגנון הלא-רצוני "מחליט", כימיקלית,  שהאדם אינו במצב 'תקין' להשקיע יותר כוח ועלול לפגוע בעצמו, מנגנון ההגנה עוצר את המשך התנועה.

 

איור ג'

איור ד'

איור א' מראה את החיבור בין ניאורון העצב והמוטור יוניט של השריר, ואיור ד' מראה את הסינפסה (רווח) בין ניאורון העצב והסיבי השריר במוטור יוניט שהוא אמור TO EXCITE. ברווח הזה נוצר הכימיקל אצטילקולין המשמש כהגנה מפני השקעות כוח העומדות ליצור נזקים בגוף.

הכימיקל אצטילקולין הוא הכרחי כי ברגע שסיב השריר "GETS EXCITED" על ידי ניאורון העצב המביא את ה-ACTION POTENTIAL, האקטין והמיוסין בפיבריל יתכווצו לפי חוק הנקרא "ALL OR NONE". הם מתכווצים או לא מתכווצים, וכל כיווץ מביא איתו  TENSION נתון שלא משתנה. אז "מעט כוח" או "הרבה כוח" תלוי אך ורק במספר המוטור יוניטס הגורמים להתכווצות, ותדירות כיווצם, ולא במתח שכל פיבריל גורם כי המתח של פיבריל  אחד הוא תמיד שווה לפי החוק "כיווץ מחלט או אפס כיווץ".

לכל הדיון הפיזיולוגי הזה יהיו השלכות באימון ופציעות.

לסיום החלק הזה בדיון חובה לציין שאדם הנמצא בהכרה מלאה לא מסוגל לכווץ יותר מאחוז מסויים של סיבי שריר במאמץ מקסימלי אחד. חוקרים שונים ניסו למדוד את אחוז הסיבים המתכווצים יחד אך זה דבר כמעט (או בינתיים בכלל לא) בלתי אפשרי כי ה-מוטור יוניט במוח "מחליט" או "קובע" איזה סוג סיבים יתכווץ ובאיזה תדירות כל סיב מתכווץ ואז נירגע, ואז מתבצע תהליך חילוף חומרים ללא חמצן (אנארובי )והוא מוכן להתכווצות נוספת. הדבר לוקח חלקקי אלפיות שנייה ולכן המדידה של איזה אחוז התכווץ י-ח-ד בכיווץ אחד היא בלתי אפשרית.

"בגדול" מאמינים שאדם בלתי מאומן לא מסוגל לגרום לשרירו כיווץ שהוא יותר מ-35% מכוחו הפוטנציאלי. ז"א שאילולא היו לו מנגנוני הגנה שלא מאפשרים לו כיווץ טוטאלי מלא ע"י האצטילקולין המופרש, הכוח שהוא היה מסוגל להפיק היה גדול מיכולת רצועותיו וגידיו TO CONTAIN THE TENSION, והוא היה גורם לעצמו נזק בלתי הפיך.

בעולמנו ישנן דוגמאות כאלה למכביר: אמא שפתאום גילתה שתינוקה תקוע תחת גלגלי מכונית קטנה מסוג פולסוואגן והיא הצליחה בדחיפה אחת להרים את המכונית מספיק כדי שברגלה תצליח לדחוף את תינוקה החוצה. האם הזאת יצרה כוח שקרע רצועות וגידים עם פגיעות קשות במפרקים, שרירים, גידים, רצועות, ואפילו שבירת עצמות. ייתכן שבמצבים כאלה כל מנגנוני ההגנה נופלים שדודים – אצטילקולין לא מיוצר וכל המוטור יוניקס מתכווצים בעת ובעונה אחת –  והאם מצליחה לכווץ את רוב סיביה במאמץ אחד ולהפוך ל-'סופרמנית' לשנייה. כמובן שלא ניתן ליצור מצבים כאלה במעבדה וכל הדעות הן השערות הגיוניות למה שקורה במצבי חיים ומוות.

אתלטים המאומנים בצורה פוטנציאלית והם מלאי מוטיבציה יכולים לכווץ אחוז גבוה מאד משריריהם במאמץ מקסימלי. לכן כל הסמים למיניהם יכולים רק להפריע. אותו דבר היפנוזה. אבל לאתלט עם בעיות ומניעות מנטליות סמים מסויימים והיפנוזה עלולים לעזור מעט.

****************************

לא תארתי לעצמי שההסבר הכללי של מונחים וצורת העבודה של השריר יהיה כה ארוך, ולכן אסיים חלק זה מחר (יום חמישי אחרי הצהריים/ערב), ואז את הפוסטים בקשר לאימון ופציעות אכניס בהמשך!

 

מנחם לס

מנהל הופס. הזקן והוותיק מכולם בצוות. מנסה לכתוב יומית - כל זמן שאוכל!

לפוסט הזה יש 29 תגובות

  5. פומה

    31 ינו 2018 20:31:22

    יפה תודה
    מותר לי גם להחמיא פעם ?
    ועכשיו לדוגמא.
    נהר קפוא בצפון צילה בואך גייזר עלום שם לא משנה כרגע…
    מאה קמ ממקום יישוב ולבד רק האופנוע ואני
    125 קג בערך עמוס במחשבה שניה יותר קרוב ל 150 .
    כדי להגיע לגייזר צריך לחצות את הנהר שלא היה אמור להתפצל לארבע תעלות קפואות באותו הזמן ….
    שבע שנים מאוחר יותר עברתי את אותו נהר בג'יפ היה די קל יחסית מיים בגובה 20 30 סמ אך לא נהגתי כך שאולי אני לא זוכר נכון…

    תעלה ראשונה עברתי ברכיבה ,תעלה שניה ליתר ביטחון ירדתי מהאופנוע להוריד לחץ ועברתי ,ועכשיו התעלה השלישית האופנוע עדין. עובד.
    וכאי מספר צעדים והופ הקרח נשבר ,האופנוע שקוע במיים עד צוארו….ארבעים סמ עומק מיים תחת הקרח .
    ואני מבוסס במיים עד הברך.
    בלי האופנוע אני צריך ללכת שבעים קמ ליישוב הקרוב בקור מטורף -15 מעלות ,הרבה סיכוי אין לי .
    איך לא ברור לי עד היום ,אבל בתנועה אחת אולי שתיים או שלוש
    שלפתי את האופנוע מהקרח העמדתי אותו על גלגליו .
    קצת גז והופ שנינו בחוץ ,ועכשיו בלי לחשוב פעמיים בכלל , מיד נסיגה חזרה על כל התעלות מהר בכיוון ההפוך וירידה בפעם אחת כל השבעים קמ האלו חזרה ליישוב..
    פאניקה צמצום נזקים ,אי היצמדות לתוכנית המקורית?
    לא חשבתי יותר מדי .. .חששתי החלטתי .
    שבע שנים אחרי הבנתי עד כמה הגייזר הזה יפה.
    אבל מאיפה הגיע הכוח לשלוף מאה חמישים קג מקרח ?
    לא חזרתי על הנסיון הזה שוב כך שאיני יודע ….

    1. פומה

      31 ינו 2018 20:34:56

      גובה מעל פני הים חשוב מאד במקרה הזה ,סביבות 4800 מטרים ,אז כוח במצב רגיל ענין אחד כוח בגובה הזה ענין אחר לגמרי ,מעטמאד חמצן אויר דליל אבל לא הרגשתי בזה אז.

  6. מנחם לס

    31 ינו 2018 20:38:22

    למזלך א נפצעת. כנראה שמשקל האופנוע, והציפה של המים (וכן משעכת האדמה בגובה רב) היו המשתנים שגרמו לכך שלא תקרע רצועות גידים.

    1. פומה

      31 ינו 2018 20:51:05

      זה היה מעט מורכב יותר מזה, הקור דאג לכך שלא אקרע רצועות וגידים וכן השתמשתי בכוח האופנוע נתתי גז שמשך אותנו החוצה אבל החלק המסובך היה להזיז לשבור את הקרח שהאופנוע נפל מתחתיו ,אין לי שום דרך לתאר את התהליך ,ואפילו הנסיון שלי אומר שזוכרים משהו סובייקטיבי לחלוטיי קרוב לודאי שלא לחלוטין מה שהיה קרה,אך עדיין היו עשרים מעלות שצריך היה להרים לדעתי היה כאן אדרנלין צרוף .
      למדתי כמה דברים מאז יש סיכונים שלא לוקחים.
      "כדי להימנע משיפוט גרוע נדרש נסיון
      נסיון הוא תוצאה של שיפוט גרוע"
      מייק בארבר .

  7. ברוך רובין

    31 ינו 2018 20:50:30

    מנחם מופלא לא הבנתי הכל, אבל האיורים בהחלט עזרו.
    שאלה לי עלייך אתלט על יכול להאט את קצב התפשטות האצטילקולין המופרש ולשפר תוצאות בתחרות קריטית למשל כמו ריצה של 100 מטר? הרמת משקל ו… או זהו רק תהליך לא הכרתי

  11. לידיעת הציבור

    31 ינו 2018 21:18:27

    the children rapist Joe B.iden (if you find my terminology harsh, look up CREEPY JOE BIDEN on youtube [BTW Joey, it was BW who uploaded those videos]) likes to put on a show for the cameras; first it was RFK and then it was Andrei Karlov.
    I guess Joey likes his News Holywood style.

  20. עגל שסבור שיש לפרק את ג"ס

    1 פבר 2018 13:11:10

    תודה מנחם, הנושא הזה מאוד מעניין. מה שמדהים כל פעם מחדש זה המורכבות של התהליך, ישנם הרי כמה סוגי אקטין וכמה סוגי מיוזין, וישנם עוד 3-4 חלבוני מנוע נוספים שחשובים אף הם, ישנה זרימה של ATP כדלק, ישנה חומצה לקטית, וכ"ו. וכל החלקים המיקרוסקופיים מתחברים לחלק אחר, ואז יש סיב יותר גדול, והם מתחברים לסיב עוד יותר גדול . . . ובסוף יש שריר והוא עושה את העבודה. כמעט צריך להיות דתי כדי להאמין שדבר כזה עובד

כתיבת תגובה

תגיות:
סגירת תפריט