בין אנארובי לאירובי: הכירו את 3 מסלולי האנרגיה במאמץ

הגוף חייב אנרגיה כדי לתפקד. את האנרגיה הזו הוא מפיק מהמזון באמצעות שלושה מסלולים שונים המשמשים לפעילויות מסוג שונה. על המקורות ואופן הפקת האנרגיה מהם בסיכום השיעור הבא

סיכום הרצאה בקורס של: מרכז יובל, כפר תבור.

מקורות האנרגיה: פחמימות ושומנים

ישנם שני מקורות מרכזיים לאספקת אנרגיה בגוף האדם: שומן ופחמימה. בתוך אבות המזון ישנם פחמימות, חלבונים ושומנים (וגם ויטמינים ומינרלים). יש להם ערך קלורי- הגוף יודע לנצלם ולהפיק מהם אנרגיה. פחמימות ושומנים לאנרגיה וחלבון לבנייה (אם כי הגוף יודע לנצל גם חלבון לאנרגיה אבל זה לא דבר טוב, כי זה על חשבון שרירים). 

נתמקד בשומנים ובפחמימות- אבות מזון אותם אנו מקבלים מהאוכל (הגוף גם יודע לייצרם בעצמו), ואותם הוא מאחסן ברקמות שומן. 

רקמות שומן

שהן אוסף של תאי שומן בעלי התמחות בצבירת שומן. זה תפקיד מרכזי של הרקמה (לצד תפקידים מטבוליים נוספים). תאי השומן הם מחסן לשומן. 

חומצת שומן- זה החומר הכימי המגיע מהמזון או מיוצר בגוף מחומרים אחרים. לדוג' פחמימות בעודף יאוכסנו בגוף האדם כשומן. למה לאגור? כי זה מחסן לאנרגיה עבור השרירים. אם אין אנרגיה חיצונית, ידע הגוף לפנות למחסן ולנצלו. באבולוציה, בעבר הרחוק יכולת האחסון הזו היתה הכרחית לחיים וסייעה לשרוד, אבל היום היא הפכה להיות בעיה עקב עודף שומן והשמנה הפכה למחלה בעידן המודרני.

הגליקוגן

פחמימה מורכבת. שרשרת יח' סוכר (גלוקוז – יח' בודדת של סוכר, הנפוצה ביותר בטבע). גוף האדם לא אוגר גלוקוז כגלוקוז- אלא כגליקוגן, בעיקר בשרירי שלד ובכבד. השרירים אוגרים עבור עצמם, כל שריר לעצמו. הכבד – אוגר עבור כולם. בשעת הצורך הוא מפרק את הגליקוגן, הסוכר משתחרר לדם ומגיע לשרירים. הכבד הוא ספק לכלל השרירים, למוח וכו'. 

אם אהיה בצום 24 שעות- עדיין תהייה אנרגיה, היות והאכילה ממלאת את המחסנים שיספקו אותה. הגוף משתמש בשני המקורות תמיד, אבל אפשר להשפיע: אם מאגר הפחמימה קטן הגוף יפנה יותר לשומן. הוא תמיד צורך משניהם. ההשפעה היא באמצעות התזונה, המאמץ שאנו מבצעים ומשכו. 

נפוצה הטענה: השריר יהפוך לשומן. זה לא נכון- שריר הוא מחלבון ושומן הוא שומן. מי שמפסיק להתאמן היחסים בין שריר לשומן אצלו ישתנו אבל זה לא שאחד הפך לשני כי השריר יצטמצם ורקמת השומן תעלה. שריר לא הופך לשומן ושומן לא הופך לשריר. 

מאגר הגליקוגן יכול לשרת אותנו שעה שלמה ללא תוספת חיצונית. מעל לשעה וחצי שעתיים מאגר הגליקוגן ירד בצורה משמעותית, ולכן צריך מקורות אנרגיה בתוך הפעילות הזו (ג'לים ומשקאות אנרגיה). 

 תהליך הפקת אנרגיה בתוך תאי השריר ATP 

ATP הוא מולקולה המאפשרת לשריר להפיק אנרגיה. הוא מורכב מריבוז (חד סוכר) שמחובר לאדנין – וביחד הם נקראים אדנוזין (הגוף יודע לייצר אדנוזין). האדנוזין מתחבר לשלוש קב' פוספט (זרחן) – אדנוזין טריפוספט – וזהו ה ATP. למה הוא חשוב? 

כל תא בגוף האדם מייצר לעצמו את המולקולות האלה. ממה הוא מייצר אותו? מניצול אבות המזון (שומן, גליקוגן- סוכרים/פחממות). 

מולקולת ATP יודעת לצבור אנרגיה הודות לאחיזת הפוספטים והיא אצורה בהם עד שהם מתפרקים. ברגע שישוחררו הפוספטים האנרגיה תשתחרר לסביבה. זו אותה אנרגיה שמזינה את השריר.  

בשרירים יש כל הזמן בניית ATP ופירוק ATP כדי לשחרר אותה. במאמץ גופני- יותר פירוק, ובמנוחה- יותר בנייה. קצב הייצור משתנה בהתאם לצורך בפרוק ואנרגיה. אנחנו לא מפיקים אנרגיה ישירה מהפחמימות שאכלנו – יש תהליך פירוק שלהן ובניית ATP באמצעותן וממנו האנרגיה. 

הצטרפו לערוץ הכושר בטלגרם: https://t.me/RUNPANEL

שלושה מסלולים לייצור ATP

1. מסלול פוספוגני / ATP-CP / אנארובי א-לקטי – 

בשלב ראשון – מפורק אנזים אחד של פוספט, מ ATP הוא עובר ל ADP+Pi+Energy. נשאר אדנוזין דו פוספט (לכן D)

בשלב שני נכנס ה CP – קריאטין פוספט. קריאטין נוצר בכבד, משתחרר ונספג בשריר ואליו מתחבר פוספט אחד. הוא לא תורם אנרגיה, אלא יודע לתרום את הפוספסט שלו ל ADP והופך אותו ל ATP. הוא מחדש כל הזמן את ATP. ואז הקריאטין החופשי הולך לתפוס פוספט אחר. 

אם המסלול הזה ממצה את היכולות שלו- נעבור למסלול אחר שמייצר ATP. הוא נקרא מסלול פוספוגני כי יש העברת פוספטים בין קראטין ל ADP.  המנגנון הזה זמין מאוד. ה ATP כבר נמצא בשרירים וגם הפוספטים נמצאים. לא צריך מזון חדש בשבילו- עושה שימוש בקיים באגירה. מסלול זמין ומהיר ללא אכילה.  מצד שני – הוא מדלדל מהר מאוד. אלה מאגרים של ATP וקריאטין פוספט מוגבלים מאוד. עד 20-30 שניות.  התהליך הזה לא משתמש בחמצן ולכן הוא נקרא אנארובי. 

ספרינטים? אנארובי! (צילום: עופר עברי)

2. מסלול גליקוליטי (גליקוליזה). אנארובי לקטי

מתבסס לא על נוכחות ATP אלא על ייצור מלא שלו. חומר הגלם בו משתמשים ואותו מפרקים זה פחמימות (סוכרים, לכן גליקו-סוכר ליטי-פירוק). המסלול הגליקוליטי לא מערב חומצות שומן או חלבונים.  

מאין מגיע גלוקוז? 

1. מהמזון- פחמימות מתפרקות, יחידות הסוכר (גלוקוז) מגיעות לדם ומשם לשרירים. 
2. גלוקוניאוגנזה – מקור נוסף- הגוף יודע לייצר סוכר בעצמו גלוקו-ניאו-גנזה (פרוש מילולי: סוכר-חדש-יצירה). החיסרון הוא שכדי לייצר הגוף פונה לחלבונים, זה חסרון. קורה כשאין ברירה כי זה בא על חשבון השרירים.
3. דרך שלישית- פירוק הגליקוגן שיש במאגרים (כבד ושרירים). 

תהליך הגליקוליזה מתרחש בתוך השרירים עצמם. התהליך – מגלוקוז לחומצה פירובית (פירובט). יש שם עשרה שלבים שונים, ועשרה אנזימים עושים את העבודה. כתוצאה מהתהליך הזה נוצרות מולקולות ATP. בגליקוליזה השריר עושה חיזוק של המסלול הקודם עם מקור גלם חיצוני. הוא רלבנטי ל3-4 דקות. הוא עדיין לטווח קצר. אין פה מעורבות חמצן ולכן גם הוא אנארובי. חומצה פירובית ממשיכה לעבור שינויים ואחד מהם- תוצר שנקרא לקטט.

חומצת חלב מול לקטט 

בעבר אמרו "חומצת חלב", וזה לא לקטט. השרירים לא מייצרים חומצת חלב. יש ביניהם הבדל של אטום מימן אחד. חומצה לקטית ולקטט הם שני דברים שונים. את חומצת החלב, לקטיט – מייצרים חיידקים. לואי פסטר עשה מחקר וגילה שהחיידקים ייצרו את החומצה. גם השרירים מייצרים חומר דומה, אבל קראו לו בטעות משום שהחומר דומה. התנאים הפיזיולוגיים בגוף האדם לא מאפשרים לייצר חומצת חלב. 

סף הלקטט

תהליך גליקוליזה מתקיים גם במנוחה רק בקצב איטי. בכניסה לפעולה הקצב עולה, ייצור הלקטט עולה. ככל שהמאמץ עולה קצב הייצור של הלקטט בשריר הולך ועולה. זה בר מדידה, כי הלקטט מפונה מהשריר אל הדם ובדגימה יודעים מה כמותו. סף הלקטט עולה עד רמה גבוהה ובסף מסוים קשה לסבול זאת. 

סף הלקטט הוא סף דמיוני המתאר שלב בו קצב הייצור שווה לקצב הסילוק. מנק' זו הגברת עצימות תגרום לייצור שעולה על הפינוי. מתחיל להצטבר בשריר לקטט. (בגלל הטעות במינוח הוא נקרא גם סח"ח- סף חומצת חלב, אבל זו טעות כאמור במינוח).

בעבר חשבו שהיות וזה חומר חומצי ומפריע לאנזימים ולפעולה, יש כאבים והפרעה בשרירים ולביצועים. חשבו שעד לסף אין הצטברות ואין הפרעה. מתיחסים לסף הלקטט של ספורטאים, בדופק מסוים כגבול (סח"ח) המאמץ האירובי. 

מסתבר היום שלא הלקטט גורם לכאבי השרירים- בזמן שהוא מצטבר, מצטברים מימנים שגורמים לחומציות בשריר והם שגורמים לכאב. זה לא משנה כלום בפרקטיקה, אבל הלקטט הוא לא הגורם הישיר לכאבים. הוא לא האשם, הוא סמן לעוד משהו שקורה לצדו. פיזור לקטט – נעשה על ידי פעילות קלה של השרירים. דפיקה על השרירים לא עוזרת לכך.

ההבדל בין שני המסלולים האנארוביים – הוא שאחד לקטי והשני א-לקטי (ללא)

מרתון? אירובי (צילום: Sportphotography)

3. המסלול האירובי

בעוד המסלול הראשון פוספוגני ומסלול שני גליקוליטי היו אנארוביים, השלישי הוא אירובי. כי צריך לקלוט חמצן לקיומו. הצורך של האדם לנשום חמצן הוא כדי לאפשר את המסלול הזה. אין קיום חיים בלעדיו.  את כל שאר מסלול האירובי הגוף יודע לייצר בעצמו, רק החמצן מבחוץ אבל הוא חיוני לקיום התהליך הזה.  המסלול  האירובי בנוי משני תהליכים: 

1. מעגל קרבס 
2. שרשרת הנשימה (שרשרת מעבר האלקטרונים)

במסלול האירובי ניתן לייצר ATP מכל שלושת אבות המזון: פחמימות, שומנים וחלבונים (בניגוד לגליקוליזה למשל שבה אפשר לייצר ATP רק מגלוקוז). הוא מייצר הכי הרבה מולקולות ATP בפרק זמן נתון ביחס לאחרים. 

המעורבות שלו יכולה להיות מוגבלת רק בחמצן. הוא לא מוגבל מעבר לכך (כי שומן יש לנו הרבה מאוד) ולכן אפשר לעשות באמצעותו פעילות ממושכת של ימים ארוכים.

אנחנו יצורים אירוביים עם רגעים אנארוביים בתוך המאמצים. אין רק אירובי או רק אנארובי: יש תרומה יחסית של מסלולים שונים בפעילויות שונות במקביל.

• עצימות גבוהה לעד 20 שניות – אנארובי פוספוגני
• עצימות בינונית ל4 דקות – אנארובי גליקוליטי 
• מעל לזה: אירובי (ומעל סף מסוים של מאמצים נגייס מסלולים אנארוביים)

מקור החומרים

מרכז יובל הנו מרכז הכשרות למדריכי כושר בצפון ובו קורסים מקצועיים להכשרת מדריכי חדר כושר, אימוני Outdoor, אירובי, פונקציונלי, אופני Indoor, ועוד.