חפש רק בנושא זה






זהירות קיר לפניך!

חיישן ביולוגי חדש שיוצמד לעורו של הספורטאי, בדומה לקעקוע זמני, עשוי להתריע למרתוניסטים, לרוכבי אופניים תחרותיים ולשאר ספורטאי האקסטרים על כך שהם עומדים לפגוש את "הקיר" – תסריט האימה של כל ספורטאי סבולת, מאת מולי אפשטיין, פיזיולוג במרכז לרפואת ספורט ולמחקר ע"ש ריבשטיין בווינגייט
  04/08/13

 


מולי אפשטיין  מנהל פורום "פיזיולוגיה וספורט"

המחקר שפורסם במגזין Analytical Chemistry מתאר את הניסוי הראשון שבדק את החיישן על בני אדם; מי שיוכל ליהנות מן החיישן החדש, הם גם חיילים ומתאמנים אחרים שחשופים לפעילויות המבוצעות בעצימות גבוהה. החיישן יאפשר לנטר את דרגת המאמץ באימון ובתחרות ובכך לתרום לאפקטיביות גבוהה יותר.
לדברי החוקר Joseph Wang, החיישן הביולוגי מנטר את ריכוזי יון הלקטאט שמופרש בזיעה – צורתה הלא-חומצית של חומצת החלב. לדברי החוקרים, הלקטאט נוצר במצבים בהם השרירים זקוקים לאנרגיה נוספת, מעבר לזו אותה הגוף מסוגל לספק דרך המסלול האווירני (אירובי) בלבד. האנרגיה שמשתחררת באמצעות המסלול האווירני תספק את הדרישות המטבוליות הרלוונטיות לביצוע מאמצים תת-מרביים. במצבים בהם נדרשת אספקת אנרגיה נוספת פונה הגוף למטבלוזים אנאירובי, תהליך שבמהלכו מיוצרים חומצת חלב ולקטאט. חומצת החלב שמיוצרת בעקבות שימוש בפחמימות הינה פתרון אנרגטי, אולם עלייה גבוהה מדי בריכוזה, וזו התיאוריה שהייתה מקובלת ב-70-60 השנה האחרונות, עלולה לגרום לעייפות רבה ולתופעה הידועה לשמצה בקרב ספורטאי הסבולת – "הקיר" – הגורם לדעיכה דרמטית בקצב הביצוע ועד לחוסר יכולת להמשיך. על התיאוריה העדכנית בנוגע לתפקידה של חומצת החלב במאמץ – בהמשך.


מרתון ירושלים 2013

השיטות המקובלות כיום למדידת ריכוז הלקטאט הן מסורבלות, דורשות לקיחת דגימות דם קפילרי ולא תמיד מספקות תוצאה בזמן אמת. האתגר של צוות החוקרים היה אם כן לפתח שיטה טובה יותר.
השיטה אותה פיתחו החוקרים מבוססת על חיישן ביולוגי גמיש שמוצמד לעורו של הספורטאי בדומה לקעקוע זמני. גמישותו של החיישן מאפשרת לו להתאים את עצמו לתנועותיו של הספורטאי במהלך הפעילות הגופנית. מדידות שבוצעו על 10 מתנדבים הראו שהחיישן מודד במדויק את ריכוזי הלקטאט שמופרשים בזיעה. "חיישן התראה מטבולי שמוצמד לעור, עשוי לספק תובנות מועילות באשר לאופן הביצוע של מאמצים גופניים ושל המצב הפיזיולוגי הכללי. יש בפיתוח הנוכחי הבטחה רבה עבור ענפי ספורט מגוונים, שימוש צבאי ויישום ביו-רפואי", הסבירו החוקרים. על מנת להפוך את השיטה לישימה עבור עולם הספורט יש צורך לבצע מחקרים נוספים במטרה למצוא את המתאם בין ריכוזי הלקטאט בזיעה ובין מדדים פיזיולוגיים, למדדי ביצוע (ריצה, רכיבה וכדומה) ולמתאם של השיטה החדשה לשיטה הקלאסית של מדידת ריכוזי הלקטאט בדם.

מקור
Electrochemical Tattoo Biosensors for Real-Time Noninvasive Lactate Monitoring in Human Perspiration
Wenzhao Jia, Amay J. Bandodkar , Gabriela Valdés-Ramírez , Joshua R. Windmiller , Zhanjun Yang , Julian Ramírez , Garrett Chan , and Joseph Wang *
Department of Nanoengineering, University of California San Diego, La Jolla, California 92093-0448, United States
Analytical Chemistry, 2013, 85 (14), pp 6553–6560
DOI: 10.1021/ac401573r
Publication Date (Web): July 1, 2013

איור מספר 1. החיישן בפעולה

 
לקטאט – התפיסה המוטעית
כל־כך הרבה תפישות מוטעות השתרשו סביב המטבוליט הגליקוליטי שנקרא 'לקטאט', שהגיע הזמן לעשות קצת סדר. לקטאט (מלח של חומצת חלב) הוא אחד מתוצרי הגליקוליזה. הלקטאט מיוצר ומנוצל על ידי השריר עצמו, ככל שעוצמת המאמץ עולה וככל שגדלה תרומתן של הפחמימות כמקור אנרגיה, עולה גם קצב הייצור של הלקטאט בגוף. הלקטאט מופיע בדרך כלל יחד עם יון נתרן (סודיום לקטאט) ולא בצורה החומצית שלו, שנקראת 'חומצת חלב'.
יון הלקטאט היה אחד הכימיקלים הראשונים שחוקרי המאמץ של ראשית המאה הקודמת היו מסוגלים למדוד. באותם ימים נוצר גם הבסיס לטענה שיון הלקטאט הוא זה שאחראי לכל אותן בעיות שהיו נטולות הסבר של ממש. כל בעיה אפשרית שהייתה קשורה למאמץ, כולל - עייפות, עוויתות שריר, כאבים בצד, כאבי שרירים שלאחר מאמץ וחוב חמצן – כולם הובילו לפתחה של המולקולה התמימה הזו. היום אנחנו כבר יודעים שיון הלקטאט חף מכל אשמה ואין לייחס לו את אותם מרעין בישין שיוחסו לו בעבר. למעשה, לקטאט הוא אחד ממקורות האנרגיה החשובים ביותר בגוף.
 
מטבוליזם של חומצת חלב (לקטאט)
הנחת היסוד הייתה שהשרירים מתחילים לייצר לקטאט רק כאשר אספקת החמצן אינה תואמת את הדרישות המלאות שלהם. הסברה הייתה שבמצב כזה השרירים הופכים לאנאירוביים משום שתוצרי הפירוק של הגליקוגן אינם יכולים להיכנס למיטוכונדריה לצרכי הפקת אנרגיה באמצעות המסלול האירובי. על סמך הנחה זו נטו להאמין שהשרירים מתחילים לשחרר לקטאט בכמויות הולכות וגדלות. בראשית המאה שעברה סברו שלקטאט הוא הסיגנל שמתחיל את תהליך כיווץ השריר ושתפקיד החמצן הוא לסלק את חומצת החלב ברגע שהיא מופיעה. כיום ברור מעל לכל ספק שהלקטאט הוא תוצר של פעילות השריר ולא הגורם שמניע את מנגנון הכיווץ:
ראשית, חשוב להבין ששרירים מסוגלים לייצר לקטאט גם כאשר אספקת החמצן אליהם היא יותר ממספקת ולכן ייצור הלקטאט על ידי השרירים אינו תלוי בתנאים האנאירוביים שבשריר.
שנית, אין עדיין עדויות חד משמעיות שתומכות בהנחה, שהשריר הופך לאנאירובי בזמן מאמץ שמבוצע בעצימות שקרובה לסף חומצת החלב או אפילו בזמן ביצוע מאמץ מרבי.
חשוב להבין שלקטאט הוא תוצר טבעי של מטבוליזם של פחמימות בזמן מאמץ. כאשר קצב שחרור האנרגיה עולה, יותר פחמימות משתתפות בתהליכי אספקת האנרגיה, וכתוצאה מכך יותר לקטאט מופיע בזרם הדם. לפיכך, עליית ריכוזי הלקטאט בדם רק מצביעה על כך שיותר פחמימות 'נשרפו' בזמן המאמץ. אין זה אומר שעבודת השרירים נעשה יותר אנאירובית. זו גם הסיבה שמונחים כמו 'סף־אנאירובי', 'סף חומצת החלב' 'ונקודת המפנה בריכוז חומצת החלב', אינם מוצדקים עוד. בהיעדר חלופה הולמת אנו נמשיך להתייחס לערך הזה כנקודת המפנה בריכוז חומצת החלב.
להמשך המאמר "בשביל חומצת החלב" הקליקו כאן.


הסבר על המיתוס של חומצת החלב בקרב ספורטאי סבולת מפי הפיזיולוג רוס טאקר

מולי אפשטיין – פיזיולוג מאמץ, מאמן ופרשן אתלטיקה, יועץ במרכז לרפואת ספורט ולמחקר ע"ש ריבשטיין במכון וינגייט, רכז קורס מאמנים לפיתוח יכולות גופניות במשחקי כדור, מנהל הפורום: "פיזיולוגיה וספורט".

צילום: רפי כחלון
 



תגובות הוסף תגובה
1.'הקיר'?ישראל09/08/13
2.לישראל - תודה על התגובה!מולי אפשטיין11/08/13
3.ברגע מסוים הפסקתי לקרוא, כי חיפשתי הסבר ל"ליימן" כמונידניה שפירא13/08/13
נקבע מועד חדש: טקס הפתיחה של המשחקים האולימפיים בטוקיו יתקיים ב-23.7.21. בהצלחה!

אתכם גם בימי קורונה: אל תחמיצו את סדרת ההרצאות המקוונות של ביה"ס למאמנים ולמדריכים

נלחמים על הכושר: נבחרת השחייה הפראלימפית מתאמנת בבריכה הלאומית במכון וינגייט

המרכז לרפואת ספורט ולמחקר של מכון וינגייט, ממשיך גם בימים אלו לשרת את ספורטאי ההישג המגיעים למכון

שחקן הבדמינטון האולימפי, מישה זילברמן יתאמן בתקופה הקרובה במכון וינגייט, המכון הלאומי למצוינות בספורט

פעילות הספורט ההישגי במכון וינגייט נמשכת במתכונת מצומצמת בהתאם להנחיות משרד הבריאות ומשרד התרבות והספורט

בהתאם להנחיות משרד הבריאות, הלימודים בביה"ס למאמנים ולמדריכים ע"ש נט הולמן מושבתים מה-13.3.20 ועד להודעה חדשה

מנויים יקרים, בהתאם להוראות משרד הבריאות, מה-14.3.20, לא תתקיים פעילות במועדון הספורט: לא יתקיימו שיעורי סטודיו ומתקני הכושר, טניס השולחן, מגרשי הטניס והבריכות יהיו סגורים עד להודעה חדשה

נמשכת ההרשמה למגוון קורסים ומסלולי לימוד בביה"ס למאמנים ולמדריכים של מכון וינגייט