תַקצִיר
השרירים שלכם יכולים להתכווץ בדרכים שונות: כשאתם עולים במדרגות, השרירים בחלק הקדמי של הירכיים שלכם מתכווצים (כיווץ קוֹנְצֶנְטְרִי), בעוד שכשאתם יורדים במדרגות, הם מתארכים (כיווץ אֶקְסְצֶנְטְרִי). כיווצים קונצנטרים דורשים יותר חמצן, ולכן גורמים לכם לשרוף יותר קלוריות. כיווצים אקסצנטרים קלים יותר, אך שוברים חלקים מהשריר וגורמים לכם להרגיש כאב במשך כמה ימים. אולם, אם תחזרו על תרגילים אקסצנטרים, שריריכם ככל הנראה יגדלו ויתחזקו יותר מאשר אם תחזרו על כיווצים קונצנטרים. מרבית הפעילויות הפיזיות כמו ריצה וקפיצה כוללות שלבים קונצנטרים ואקסצנטרים כאחד. מדענים עיצבו כלים לחקירת כל סוג של כיווץ שרירי, כמו למשל רכיבה אקסצנטרית, המבוססת על אופניים שבהם הרוכב צריך להתנגד לדוושות בזמן שהן נעות אחורה על ידי מנוע.
הקדמה
האם יש לכם רעיון מדוע קל יותר לרדת במדרגות מאשר לעלות בהן? חלק מההסבר נובע מהעובדה ששרירי רגליכם, שמסייעים לכם לנוע, מתכווצים בדרכים שונות כתלות בתרגיל. עלייה במדרגות מערבת כיווצי שריר קונצנטרים, כלומר שרירי רגליכם (שריר הירך הארבע-ראשי, במקרה הזה) מתקצרים כשאתם מבצעים פעילות זו. ירידה במדרגות מערבת כיווצים אקסצנטרים, שבמהלכם שרירי הארבע-ראשי שלכם נמתחים. הנה דוגמה נוספת: דמיינו שהפלתם את העט שלכם וכופפתם את ברכיכם כדי לתפוס אותו. במקרה זה, שרירי הארבע-ראשי שלכם התארכו בזמן שהתכופפתם כלפי מטה (כיווץ אקסצנטרי), והתקצרו (כיווץ קוֹנצנטרי) כאשר חזרתם כלפי מעלה (איור 1).
- איור 1 - שלבים קונצנטרי ואקסצנטרי של שתי תנועות.
- (A) כאשר מכופפים את הברכיים, מתרחש כיווץ קונצנטרי בשריר הארבע-ראשי בזמן שאתם נעים כלפי מעלה והארבע- ראשי מתכווץ. כיווץ אקסצנטרי מתרחש כשאתם נעים כלפי מטה והארבע-ראשי מתארך. (B) בפשיטה של הזרוע, השריר שמיישר את זרועכם מתקצר בשלב הקונצנטרי, בזמן שהיד נעה לכיוון הגוף, ומתארך בשלב האקסצנטרי, בזמן שהיד נעה הרחק מהגוף. החיצים הכחולים והאדומים מראים את כיוון תנועת הגוף, בעוד שהחיצים הלבנים מראים את כיוון כיווץ השריר.
תרגילים קונצנטרים גורמים לנשימתכם להיות כבדה יותר, אך שריריכם מתאוששים במהירות רבה יותר ברגע שאתם מסיימים את התרגיל. לעומת זאת, כיווצים אקסצנטרים מרגישים קלים יותר, אך שוברים חלקים משריריכם, מה שלעיתים גורם לכאב במשך כמה ימים.
כיצד שריריכם גורמים לכם לנוע?
כדי להבין את שני סוגי התנועה, עלינו להתבונן בתוך השריר (איור 2). שריר מורכב מסיבים אשר נראים כמו צינוריות המסודרות במקביל. בכל סיב ישנן יחידות קטנות עוד יותר הנקראות סַרְקוֹמֵרִים. בקצוות של כל שריר ישנם גידים, שמחוברים לעצמות. כששריריכם מתכווצים בצורה קונצנטרית (כמו הארבע-ראשי שלכם כשמדוושים באופניים), הסרקומרים מתקצרים וגורמים למפרק להתכופף על ידי משיכת העצמות אחת לכיוון השנייה (לדוגמה, המרפק שלכם כשזרועכם מתקרבת לכתף, כמו באיור 1B). כשאתם מבצעים כיווצים אקסצנטרים, למשל כשמאיטים כדי לעצור אחרי ריצה, שריריכם מתארכים ומתכווצים סימולטנית כדי להתנגד למשקל גופכם, שהוא הכוח שדוחף אתכם קדימה בזמן שאתם מנסים לעצור. במקרים האלה, חלק מהכוח מיוצר ללא מאמץ על ידי הגידים, בעוד שבמהלך כיווצים קונצנטרים, הסרקומרים מבצעים את כל העבודה. כתוצאה מכך, כיווצים קונצנטרים דורשים יותר אנרגיה [1].
- איור 2 - הרכיבים המרכזיים של שריר.
- הגיד (tendon) מחבר את השריר (muscle) לעצם (bone). השריר מורכב מיחידות קטנות שנקראות סיבים (Muscle fibers), מורכבים מסרקומרים (sarcomeres).
מדוע שריריכם כואבים אחרי ביצוע תרגילים מסוימים?
האם אי פעם ביליתם אחר הצוהריים שלמים במשחקים בחוץ והרגשתם טוב אחר כך, אולם למוחרת רגליכם כאבו? זה נקרא כאב שרירי מושהה [2]. כאבים אלה מתרחשים כאשר התרגילים קשים מדי, או מבוצעים באופן שאינכם רגילים אליו. אם אתם מפעילים לחץ רב על שריריכם, הסרקומרים שלכם נשברים, ואתם מאבדים כוח. ככל שאתם מתאמנים חזק יותר, כך יכאב לכם יותר. הכאב הוא תוצאה של תהליכים בגוף המסייעים לבנות מחדש סיבי שריר שנפגעו, והוא מאפשר לכם לדעת שאתם צריכים לנוח [2]. אם כן, אינכם צריכים לראות את הכאב בתור אויב, אלא לשמוח על העצה שאתם מקבלים ממנו – אַפְשְׁרוּ לשריריכם להתאושש כדי שהם יתחזקו. מטרת התהליך של בנייה מחודשת של השריר היא לאפשר לכם לחזור על אותו התרגיל עם פחות כאב ועייפות בפעם הבאה.
כאבי השריר החזקים ביותר נגרמים עקב תרגילים אקסצנטרים
במהלך מרבית הפעילויות הגופניות, שריריכם צריכים להתכווץ גם קונצנטרית וגם אקסצנטרית. לדוגמה, כשאתם רצים, שרירי הארבע-ראשי ברגל שנוגעת ברצפה מתקצרים כשאתם דוחפים קדימה ולמעלה (שלב קונצנטרי), ושרירי הארבע-ראשי של הרגל השנייה מתארכים כשאתם נוחתים על כף רגל זו (שלב אקסצנטרי), ואז מתקצרים שוב, מה שגורם לכם לקפץ למעלה וקדימה, וכן הלאה.
כפי שצוין קודם, כאשר סרקומרים בתוך סיבי השריר שלכם נשברים, מופיעים כאבי שרירים מושההים בתוך 24 שעות, ונמשכים עד שלושה-ארבעה ימים אחרי התרגיל. סביר הרבה יותר שהכאבים יופיעו אחרי ביצוע של כיווצים אקסצנטרים רבים, מאחר שבשלב האקסצנטרי שריריכם מתארכים. דוגמאות לתנועות שכוללות כיווץ אקסצנטרי רב הן ריצה במורד גבעה; שינוי כיוון בהתחמקות מיריב בפוטבול, או נחיתה מִקְּפִיצָה בכדורסל.
ככל שהכיווץ האקסצנטרי חזק יותר, כך מספר סיבי השריר שצריך לתקן גדול יותר, הכאב רב יותר והשריר נבנה בצורה חזקה יותר. מחקרים מדעיים הראו שככל שאתם מותחים את שריריכם יותר, כך יותר סיבי שריר נשברים. זה קורה, לדוגמה, במהלך ריצה כשהברך בצד של כף הרגל שנוגעת בקרקע מתכופפת הרבה [3]. המשמעות היא שאתם יכולים לְשַׁמֵּר את שריריכם כשאתם רצים על ידי ביצוע צעדים קצרים ומהירים יותר; והדבר נכון במיוחד כשרצים במורד גבעה.
כל תרגיל אקסצנטרי יסייע להגן על השרירים מפני נזק שייגרם מהאימון הבא של תרגילים אקסצנטרים, שאחריו תהיו פחות עייפים וכואבים [2].
האם תרגילים אקסצנטרים מחזקים אתכם?
אם תתאמנו כמה פעמים בשבוע במשך חודש או יותר, תבחינו בשיפור בתרגילים ובתחומים שעבדתם עליהם. לדוגמה, אם אתם מרימים משקולות, תתחזקו ותוכלו לרוץ מהר יותר, אולם ייתכן שלא תהיו מסוגלים לרוץ זמן ארוך יותר.
מדענים חקרו כיווצים קונצנטרים ואקסצנטרים בנפרד, באמצעות מכשירים שבהם אתם יכולים או לדחוף (קונצנטרי) או להתנגד (אקסצנטרי), ואז לנוח כשהמכשיר מושך את הַגַּף שלכם חזרה לנקודת ההתחלה שלו. כיווצים אקסצנטרים יכולים לחזק את השריר יותר מכיווצים קונצנטרים, משתי סיבות עיקריות [4]: ראשית, כאשר שריריכם גדלים, הסיבים שלהם מתחלקים למספר גדול יותר של סרקומרים, מה שמגדיל את כוח השריר הכולל. שנית, כשמבצעים אימונים אקסצנטרים הגידים נעשים קשיחים יותר, מה שמעביר את הכוח בצורה יעילה יותר מהשרירים לעצמות. כדי להבין מדוע גידים קשיחים הם מועילים, דמיינו שהָרֶכֶב של הוריכם נתקע ואתם צריכים לגרור אותו למוסך, במרחק של כמה רחובות מכם. האם הייתם מעדיפים להשתמש בחבל קשיח או אֶלַסְטִי (גמיש)? המשימה תהיה קלה יותר עם חבל קשיח!
כיווץ אקסצנטרי גם מצריך פחות אנרגיה מכיווץ קונצנטרי. מאחר שחמצן נושא אנרגיה לשרירי הגוף, אין זה מפתיע שחוקרים מצאו כי אנו צורכים פחות חמצן ונושמים פחות בכבדות בהליכה בשיפוע יורד מאשר בשיפוע עולה, בעת צעידה על הליכון באותו קצב הליכה [5]. אתם עשויים לחשוב שכיווצים קונצנטרים מְאַמְּצִים מדי, אך אם תחזרו על התרגילים האלה במשך כמה שבועות, תהיו מסוגלים להשתמש ביותר חמצן [6] ולשפר את הסיבולת שלכם.
תרגילים קונצנטרים שורפים יותר קלוריות בזמן ביצועם, אך אף על פי שאתם עשויים להרגיש כי תרגילים אקסצנטרים מצריכים פחות עבודה בזמן האימון, בפועל, תרגילים מסוג זה שורפים יותר קלוריות בשעות ובימים שאחרי התרגול. אם כן, מספר הקלוריות הכולל שאתם שורפים מכל סוג של תרגיל מתאזן [7]. תרגילים אקסצנטרים שורפים קלוריות מאוחר יותר מאחר שגופכם צריך להשקיע אנרגיה בתיקון השרירים. יתרה מזו, שרירים גדולים יותר זקוקים לאספקת מזון רבה יותר. ככל שיותר מהאנרגיה שאתם מקבלים ממזון משמשת לתיקון שריריכם ולשמירה עליהם בכושר, כך פחות אנרגיה תהיה מאוחסנת בתור שומן. יותר שריר ופחות שומן – זהו מצב של ניצחון כפול.
מרבית ענפי הספורט כוללים את שני סוגי הכיווץ השרירי, ולכן קשה לומר איזה סוג כיווץ הוא העיקרי הגורם לתוצאות התרגיל או את דרגת הקושי שלו . רכיבה, לעומת זאת, מתאפיינת בכיווצים קונצנטרים. זה העניק לחוקרים השראה ליצור אופניים שעושים את ההפך – רכיבה אקסצנטרית (איור 3). הם חיברו שני זוגות אופניים גב לגב, עם שרשרת אחת, כך שכאשר המדווש החזק יותר דחף את הדוושות (קונצנטרי), המדווש האחר יָכֹל רק להתנגד ולדווש אחורנית (אקסצנטרי). כיום, רכיבה אקסצנטרית פועלת בעזרת מנוע שמניע דוושות, ואופן התרגול הזה משמש במסגרת תוכניות שיקום. מטופלים מוצאים שהתרגיל האמור קל מאוד, ומדווחים עi רמות נמוכות של כאבי שרירים [8].
- איור 3 - דיווש אקסצנטרי.
- המדווש הכחול דוחף את הדוושות (כיווץ קונצנטרי של שרירים פושטי-ברך), מה שמושך את השרשרת ואת הדוושות של המדווש האדום, שמתנגד כדי להאט את בן זוגו (כיווץ אקסצנטרי של שרירים פושטי-ברך). הרבה יותר קל עבור המדווש האדום להתנגד מאשר למדווש הכחול לדחוף. המדווש האדום יתנשם פחות בכבדות וישקיע פחות אנרגיה.
מסקנות
כיווצי שריר קונצנטרים ואקסצנטרים הם חלק ממרבית הפעילויות הגופניות במהלך שלבים שונים של התנועה. כיווצים אקסצנטרים משתתפים יותר בשיפור הכוח ובשריפת הקלוריות לאחר מכן, כשאתם במנוחה, והם האחראים העיקריים לכאבי שרירים מושהים. השלב הקונצנטרי משתמש במֵרַב האנרגיה שדרושה במהלך התרגיל, ושורף את מרבית הקלוריות בזמן שאתם מתאמנים. כתוצאה מהתועלות המשלימות האלה, מומלץ לבצע תרגילים שכוללים את שני סוגי הכיווצים – לשמחתנו, זה המצב המאפיין את מרבית הפעילויות הגופניות. הזמן שאתם מקדישים לתרגילים אקסצנטרים לעומת קונצנטרים יהיה תלוי בסוג האימון שלכם. לדוגמה, אם אתם רוכבי כביש, תצטרכו לבצע קצת יותר תרגילים אקסצנטרים, כמו למשל קפיצות חוזרות. קפיצה היא דרך טובה לחזק שרירים וגידים, וילדים צריכים לבצע תרגילי קפיצה באופן קבוע, אם כי בזהירות, בזמן שהם גדלים.
חשוב לזכור שהכאב שנובע מכיווצים אקסצנטרים הכרחי לחיזוק שריריכם. רמת הכאב שתרגישו וכמות הכוח או מסת השרירים שתְפַתְּחוּ אינן רק עניין של כמה קשה אתם מתאמנים, אלא גם של כמה אתם מותחים את שריריכם. יתרה מזו, עליכם להקשיב לכאב מאחר שהוא משמש אזהרה עבורכם הַמַּנְחָה אתכם שהגיע הזמן לנוח. תחושת כאב בימים שלאחר ביצוע התרגילים היא מה שנדרש כדי להתחזק; ברוח הָאִמְרָה: ''ללא כאב אין רווח'' (''no pain no gain'').
מילון מונחים
ארבע-ראשי (Quadriceps): ↑ השרירים בחזית הירך שגורמים לברך להתיישר כשהם מתכווצים, ומרימים את כף הרגל בזמן ישיבה.
כיווץ אקסצנטרי (Eccentric Contraction): ↑ השריר נמתח ומתנגד באותו הזמן, ולכן מייצר כוח תוך כדי התארכות.
כיווץ קונצנטרי (Concentric Contraction): ↑ השריר מתכווץ ומתקצר כדי לייצר כוח.
סרקומרים (Sarcomeres): ↑ יחידות קטנות שמסודרות זו לצד זו מקצה לקצה כדי ליצור סיבי שריר. כאשר סרקומרים מתכווצים, סיבי השריר מתכווצים. סרקומרים יכולים להישבר כשמופעל עליהם לחץ גדול, מה שגורם לכאבי שרירים.
גידים (Tendons): ↑ מבנים שמחברים עצמות ושרירים.
כאב שרירי מושהה (Delayed Onset of Muscle Soreness): ↑ כאבי שרירים שמתחילים יום לאחר ביצוע כיווצים אקסצנטרים, לעיתים קרובות הכאב נמשך כמה ימים.
סיבי שריר (Muscle Fibers): ↑ מבנים דמויי-צינור שמרכיבים את השרירים. בכל שריר יכולים להיות מאות אלפי סיבים, אשר נמתחים מקצה אחד של השריר לקצהו השני.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
תודות
אנו מודים לפרופסורית Sandra Hunter ולבתהּ Kennedy על המשוב המפורט שלהן על כתב היד.
מקורות
[1] ↑ Morgan, D. L. 1990. New insights into the behavior of muscle during active lengthening. Biophys. J. 57:209–21. doi: 10.1016/S0006-3495(90)82524-8
[2] ↑ Hyldahl, R. D., Chen, T. C., and Nosaka, K. 2017. Mechanisms and mediators of the skeletal muscle repeated bout effect. Exerc. Sport Sci. Rev. 45:24–33. doi: 10.1249/JES.0000000000000095
[3] ↑ Lieber, R. L., and Friden, J. 1993. Muscle damage is not a function of muscle force but active muscle strain. J. Appl. Physiol. 74:520–6. doi: 10.1152/jappl.1993.74.2.520
[4] ↑ Douglas, J., Pearson, S., Ross, A., and McGuigan, M. 2017. Chronic adaptations to eccentric training: a systematic review. Sports Med. 47:917–41. doi: 10.1007/s40279-016-0628-4
[5] ↑ Lemire, M., Lonsdorfer-Wolf, E., Isner-Horobeti, M. E., Kouassi, B. Y. L., Geny, B., and Favret, F., et al. 2018. Cardiorespiratory responses to downhill versus uphill running in endurance athletes. Res. Q. Exerc. Sport 89:511–7. doi: 10.1080/02701367.2018.1510172
[6] ↑ Lewis, M. C., Peoples, G. E., Groeller, H., and Brown, M. A. 2018. Eccentric cycling emphasising a low cardiopulmonary demand increases leg strength equivalent to workload matched concentric cycling in middle age sedentary males. J. Sci. Med. Sport 21:1238–43. doi: 10.1016/j.jsams.2018.05.009
[7] ↑ Peñailillo, L., Blazevich, A., and Nosaka, K. 2014. Energy expenditure and substrate oxidation during and after eccentric cycling. Eur. J. Appl. Physiol. 114:805–14. doi: 10.1007/s00421-013-2816-3
[8] ↑ Clos, P., Laroche, D., Stapley, P. J., and Lepers, R. 2019. Neuromuscular and perceptual responses to sub-maximal eccentric cycling. Front. Physiol. 10:354. doi: 10.3389/fphys.2019.00354