google.com, pub-7010878865197159, DIRECT, f08c47fec0942fa0

פיזיולוגיה – סיכום

26 בינואר 2019

1. מהו המסלול המטבולי הדומיננטי במאמץ מירבי למשך 40 שניות?

מסלול גליקוליזה אנאירובית, המצע העיקרי הוא גליקוגן שבשריר.
אנאירובי לקטי.
מסלול זה דומיננטי באספקת אנרגיה לפעילות בעצימות גבוהה, שנמשכת כ 10 – 1:50 שניות.
חומר הגלם למסלול אנרגטי זה הינו פחמימות בלבד: גלוקוז וגליקוגן.
במסגרת הגליקוליזה מתבצע פירוק של גלוקוז בציטופלסמה ללא נוכחות חמצן.
מקומות אגירת הפחמימות (גליקוגן) בגוף:
בתאי השרירים כ- 400 גר'.
בכבד כ- 100 גר'.
בדם מעט מאד, כ- 5 גר'.
בתהליך פירוק הגלוקוז (הגליקוליזה), מאזן האנרגיה הוא בניית שתי מולקולות ATP.
הגלוקוז מתפרק לחומצה פירובית. החומצה הפירובית הופכת לחומצת-חלב.

 

 

 

 

 


2. מהו מקור האנרגיה הגדול ביותר בגוף?

שומנים:
השומן מאוחסן בעיקר ברקמת השומן ומעט בתאי השריר, והוא המקור האנרגטי הגדול ביותר בגוף,
המכיל עשרות אלפי קלוריות, לעומת כ 2000 קלוריות של מאגרי הפחמימות.
השומן אגור במולקולות הנקראות טריגליצרידים, אשר מתפרקות לגליצרול ולחומצות שומן,
ובצורה זו מגיעות דרך מחזור הדם, אל תאי השריר.


3. מהם המאפיינים של מסלול האנרגיה גליקוליזה אנאירובי?
כמה ATP מקבלים, מהו התוצר הסופי, תוצרים נלווים, שלבים בתהליך?

מקבלים 2 ATP  שמיוצרים משני ADP  באמצעות האנרגיה שמשתחררת בתהליך הגליקוליזה בציטופלזמה.
חומת החלב נוצרת מהחומצה הפירובית.
תוצאות הצטברות חומצת חלב בשריר, בריכוז גבוה:
פגיעה באנזימים המעורבים בתהליך פירוק הגלוקוז, תגרום להאטת קצב הגליקוליזה:
א. האטת קצב ייצור ATP, ובהתאם ירידה בקצב פעילות השריר.
ב. פגיעה במנגנון הכווץ בשריר.
ג. הרגשת עייפות וכאב בשריר.
על מנת להמשיך בפעילות גופנית ארוכה יותר, יש להקטין את העצימות
ולבסס את מקורות האנרגיה על מסלול מטבולי אחר – המסלול האירובי.


4. מהי התגובה האקוטית של נפח הפעימה למאמץ?

נפח הפעימה עולה. קצב הלב (דופק) כפול נפח הפעימה = תפוקת הלב.


5. מהי התגובה הכרונית של מדד תפוקת הלב למאמץ?

התגובה הכרונית של מדד תפוקת הלב למאמץ עולה עד לנק' מסויימת ואז מתייצב.


6. מה קורה לתפוקת הלב לאחר תקופת אימונים?

במנוחה – אותו הדבר
במאמץ – אותו הדבר
כעת, המקסימום ריצה יכול לעלות


7. כמה ATP מקבלים מתהליך פירוק מלא של גלוקוז במסלול אירובי?

36 ATP
מסלול זה דומיננטי באספקת אנרגיה במנוחה ובפעילות בעצימות נמוכה.
התהליך הכימי העיקרי, מתרחש במיטוכונדריה של התא, בנוכחות חמצן (אירובי).
מקורות האנרגיה לתהליך: שומנים ופחמימות, חלבונים במידה מועטה מאד.

א. גליקוליזה
 אנאירובי לקטי

שלב זה זהה לתהליך המתרחש במסלול האנאירובי, עד להופעת החומצה הפירובית ומאפייניו הם:

  • פירוק הגלוקוז בציטופלסמה.
  • טעינת 2 מולקולות ATP.
  • קבלת חומצה פירובית.
  • קבלת חומצת חלב.

ב. אירובי אלקטי
במידה והפעילות בעצימות נמוכה ויש חמצן בצורה מספקת, החומצה הפירובית אינה הופכת לחומצת חלב,
אלא נכנסת למיטוכונדריה להמשך התהליך.
בכניסתה למיטוכונדריה הופכת החומצה הפירובית לאצטיל קו-אנזים A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מהו מעגל קרבס?

סדרה של תהליכים כימיים המתקיימים במיטוכונדריה.
מאפייני שלב זה:

  • טעינת 2 מולקולות ATP.
  • תוצרי לוואי- מולקולות פחמן דו-חמצני CO2.
  • יצירת מולקולות הנושאות אטומי מימן, אל השלב השלישי במסלול האירובי.

מהי שרשרת הנשימה?

שלב זה מתרחש במיטוכונדריה ומהווה את השלב העיקרי של המסלול האירובי.

  • חמצן O2 חופשי המגיע מזרם הדם, קולט אלקטרונים ומגיב עם יוני מימן ממעגל קרבס.
  • מתקבלות מולקולות מים H2O שנפלטות.
  • בסוף התהליך מתקבלות 32 מולקולות ATP

סיכום:
ממולקולת גלוקוז אחת:
בשלב הגליקוליזה טעינת ATP 2.
במעגל קרבס: טעינת ATP 2. פליטת (CO2).
בשרשרת הנשימה: טעינת ATP 32. צריכת חמצן (O2). פליטת מים (H2O).
סה"כ ממולקולת גלוקוז אחת: 36 מולקולות ATP


חומצות שומן במסלול האירובי:

חומצות השומן הופכות לקו אנזים A בתוך המיטוכונדריה ומשם ממשיך התהליך למעגל קרבס.
מפירוק מולקולה אחת של חומצת שומן ניתן לקבל עד מספר מאות של מולקולות ATP .
היתרון העיקרי של שימוש בשומן כמקור אנרגיה במסלול האירובי, הוא כמות האנרגיה הגדולה והכמעט בלתי מוגבלת שניתן להפיק בהשוואה לזו המשתחררת במסלולים האנאירוביים.
לעומת זאת, קצב שחרור האנרגיה במסלול האירובי איטי יותר מהקצב הקיים במסלולים האנאירוביים,
לכן הם הדומיננטיים בפעילות בעצימות גבוהה.

 

 

 

 

 

 

במנוחה כ- 70% מהאנרגיה מופקת משומן וכ- 30% מפחמימות.
ככל שעולה העצימות, עולה תרומת הפחמימות.
במאמץ בעצימות נמוכה וקבועה: בתחילת המאמץ, יורד חלקם היחסי של השומנים.
אך כעבור כ- 10 דקות משתנה המגמה והשומנים הופכים להיות המרכיב הדומיננטי באספקת האנרגיה.

עצימות ומשך המאמץ:
ככל שעצימות המאמץ עולה וככל שמשך המאמץ קטן, כך עולה תרומתן היחסית של הפחמימות בהרכב הדלק המטבולי.
כמות האנרגיה שניתנת להפקה מפירוק פחמימות במסלול האירובי תוך שימוש ב- 1 ליטר חמצן גבוהה יותר מזו אשר מופקת מפירוק חומצות שומן.

המסקנה:

ההספק האנרגטי (כמות אנרגיה ליחידת זמן) של המסלול האירובי גדול יותר, כאשר הוא מפרק פחמימות
בהשוואה לפירוק שומנים.
כדי להפיק אותו הספק של אנרגיה משומן ומפחמימות, יש צורך בכ- 7.5% יותר חמצן, כאשר משתמשים בחומצות שומן.
ככל שעצימות המאמץ מתגברת, עולה הצורך בהספק אנרגטי גבוה יותר, ולכן המטבוליזם נוטה יותר לכיוון הפחמימות

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

תהליך פיזיולוגי זה הוא שעומד בבסיס ההמלצה לעסוק בפעילות גופנית ממושכת ובעצימות נמוכה
כאמצעי להפחתת כמות השומן בגוף.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


8. מהן הדרכים לאזן את רמות חומצת החלב בדם:

חומצת חלב (חומצה לקטית) היא מולקולה קטנה (תוצר הגליקוליזה האנאירובית)  אשר עוברת דרך קרום התא
בפעפוע (דיפוזיה) כאשר ריכוזה בתא השריר עולה מעל ריכוזה מחוץ לתא, היא מפעפעת מהתא אל מחזור הדם.
בכל רמת פעילות ואף במנוחה, נוצרת חומצת חלב בשרירים ומפעפעת לדם במנוחה ריכוז חומצת החלב בדם
הוא  1 – 1.5מילימול/ליטר. ערכים מרביים אצל מבוגרים יכולים להגיע בממוצע ל 15 –20 מילימול/ליטר.

פינוי חומצת החלב בדם:

הדרך העיקרית היא, העברת חומצת החלב דרך מחזור הדם אל שרירים פעילים פחות ואל שריר הלב.
הפיכתה בתאי שריר אלה חזרה לחומצה פירובית והמשך התהליך האירובי לייצור  ATP.
2. העברת חומצת החלב אל הכבד. שם תשמש כחומר גלם לייצור גליקוגן – מעגל קורי.
3. סתירה ע"י החומר בסיס-  נתרן ביקרבונט   NaHCO3המצוי בדם תוצרי התגובה הם מים  H2O  ופחמן דו-חמצניCO2 .

כל עוד קצב פינוי חומצת חלב מהשריר (בשלוש הדרכים הנ"ל) שווה לקצב ייצורה בשריר, ישמר שיווי משקל וריכוזה בשריר ובדם יישאר קבוע, אף שיהיה גבוה מערכי מנוחה.
במאמץ עצים ייתכן מצב בו לא יתקיים עוד שיווי משקל ואיזון, וקצב ייצור חומצת החלב יעלה על קצב פינוייה
במצב זה תחל הצטברות חומצת חלב בשריר, עד הופעת רמת חומציות גבוהה שתגרום לעייפות ולהאטה או הפסקת הפעילות.
הפסקת הפעילות תיגרם עקב ההפרעה למנגנון הגליקוליזה.
המצב שבו מתחילה הצטברות ח"ח,  ללא היכולת לאזנה נקרא סף חומצת חלב.

השפעת הצטברות חומצת חלב:

  • הפרעה לתהליך החלקת אקטין על המיוזין, ולכן הפרעה לתהליך התכווצות השריר.
  • פגיעה באנזימים הקשורים בגליקוליזה למשל PKF
  • האטת ניוד חומצות שומן (האטת המטבוליזם(.
  • ירידה ב- PH בשריר גורמת לכאבים.

קביעת סף חומצת חלב:
הסף נקבע בבדיקה שבמהלכה נלקחות מהנבדק דגימות דם
(בד"כ מהאצבע או מתנוך האוזן) לצורך קביעת ריכוז חומצת החלב שבו.
הנבדק מבצע מאמץ אשר מתגבר בכל 4-5 דקות.
בסיום כל דרגת מאמץ נלקחת דגימת דם.
בד"כ סף חומצת החלב מתרחש באזור ריכוזי חומצת חלב בדם של 2 – 4 מילימול / ליטר.
את עצימות הפעילות אפשר לבטא במהירות ריצה, קצב לב, אחוז מצריכת חמצן מרבית ועוד.

משמעות הסף האנאירובי בפעילות גופנית:
הסף האנאירובי מהווה מדד של הסבולת האירובית.
כלומר, ככל שהאדם משפר את כושרו האירובי הוא דוחה את הסף האנאירובי לדרגת פעילות עצימה יותר.
הוא מתבסס על המסלול האירובי בקצב פעילות גבוה יותר, מבלי שרמת חומצת החלב תעלה בשריר ובדם.


9. מהם השינויים במערכת הדם כתגובה לתקופת אימונים אירוביים:

יותר מיטוכונדריות, יותר נימים, ניצול חומצת חלב טוב יותר, זרימת דם טובה יותר.

ההתאוששות המהירה ביותר היא אקטיבית :
בעצימות של כ- 35% ממאמץ מרבי (ריצה קלה).

פעילות זו מאפשרת:
א. שמירה על זרימת הדם, אשר מפנה את חומצת החלב מהשרירים בהם הצטברה.
ב. עבודה אירובית מתונה של השרירים משפרת את ניצול חומצת החלב כמקור אנרגיה למסלול האירובי.
במאמצים אירוביים עצימים הנמשכים מעל שעה וחצי, הגורם המעייף הוא: דלדול מאגרי הגליקוגן בשרירים.

חידוש מלא של מאגרי הגליקוגן מתרחש כעבור כ- 48 שעות, ותלוי בתזונה.

הכושר האירובי עוזר להתאוששות ממאמצים:
תהליך חידוש מולקולות ה-CrP מתבצע אך ורק במסגרת המסלול האירובי.
פינוי חומצת החלב משתפר על ידי שיפור היכולת האירובית.
היכולת האירובית חשובה לא רק לספורטאי סבולת אלא גם לספורטאי כוח ואנאירוביקה.


10. מהם השינויים במערכת שריר – שלד כתגובה לתקופת אימוני התנגדות:

היפרטרופיה, גדילת מסת השריר.
עייפות שרירית מוגדרת כחוסר יכולת השרירים לשמור על רמת עצימות במאמץ מסוים.
העייפות יכולה להיגרם:
פגיעה בשריר
גורמים מרכזיים (פסיכולוגיים או עצביים).
מצבו הגופני של הספורטאי (מאומן/לא מאומן)
מצבו הפיזיולוגי (אחרי אימון, זמן התאוששות)
מצב הסביבה (טמפרטורה, לחות) משפיעים גם הם על יכולת הביצוע והעייפות.
במהלך אימון בסביבה חמה, הסבולת יכולה להיפגע כתוצאה מחלוקת הדם לעור ע"ח השרירים (לטובת קירור הגוף).
טמפרטורה גבוהה בשריר יכולה גם היא לפגוע בתפקוד המיטוכונדריה וכתוצאה מכך גם בקצב ייצור
ה-ATP, כמו גם לשימוש מוגבר במסלול האנאירובי לקטי וייצור עודף של חומצת חלב.
הזעה מוגברת עלול לשנות את מאזן המלחים בגוף.
שינוי במערכת העצבית ובתחושת המאמץ של המתאמן.

במאמצים עצימים של עד 10 שניות:
אין הצטברות חומצת חלב בריכוז גבוה.
הגורם המעייף הוא: התרוקנות מאגרי האנרגיה ATP ו- CP.
חידוש מאגרי אנרגיה אלה מתבצע במנוחה בתוך כשתי דקות.

במאמצים עצימים הנמשכים מעל 10 שניות:
הגורם המעייף הוא: הצטברות חומצת חלב בריכוז גבוה.
הרחקת חומצת חלב עד חזרתה לרמת המנוחה הוא תהליך איטי העשוי להימשך 20 – 70 דקות ותלוי ב:
א. ריכוז חומצת החלב בדם בסיום הפעילות.
ב. סוג ועצימות הפעילות המבוצעת בהתאוששות (מנוחה פסיבית לעומת אקטיבית).
ג. כושרו ותכונות אישיות של הספורטאי.


11. מהי תופעת DOMS כאבי שרירים מאוחרים?

אימון יתר, נוצר כאב בעקבות דלקת


12. הסבר מהו מבדק סף חומצת חלב ומה המשמעות שלו?

קביעת סף חומצת חלב:
הסף נקבע בבדיקה שבמהלכה נלקחות מהנבדק דגימות דם
(בד"כ מהאצבע או מתנוך האוזן) לצורך קביעת ריכוז חומצת החלב שבו.
הנבדק מבצע מאמץ אשר מתגבר בכל 4-5 דקות.
בסיום כל דרגת מאמץ נלקחת דגימת דם.
בד"כ סף חומצת החלב מתרחש באזור ריכוזי חומצת חלב בדם של 2 – 4 מילימול / ליטר.
את עצימות הפעילות אפשר לבטא במהירות ריצה, קצב לב, אחוז מצריכת חמצן מרבית ועוד.

משמעות
הסף האנאירובי בפעילות גופנית:
הסף האנאירובי מהווה מדד של הסבולת האירובית.
כלומר, ככל שהאדם משפר את כושרו האירובי הוא דוחה את הסף האנאירובי לדרגת פעילות עצימה יותר.
הוא מתבסס על המסלול האירובי בקצב פעילות גבוה יותר, מבלי שרמת חומצת החלב תעלה בשריר ובדם.


13. מהי צריכת חמצן מירבית? כיצד מודדים צריכת חמצן מירבית?

צח"מ היא מדד להספק אירובי מרבי:
הקצב המרבי שבו מסוגל הנבדק להפיק אנרגיה מחומרי המזון בתהליכים אירוביים.
אדם מאומן עם מוטיבציה גבוהה יכול לבצע מאמץ בעצימות של צח"מ כ- 15 דקות,
רוב האנשים יצליחו 4-5 דקות ויש כאלה שלא יגיעו לצח"מ (התעייפות שרירים מקומיים, מוטיבציה)
סף חומצת החלב הוא מדד של הסבולת האירובית.
הקצב הגבוה ביותר של פעילות אותו אדם יכול לקיים לאורך זמן ממושך.
אדם מאומן יכול להחזיק מאמץ בקצב של סף חומצת חלב למשך 30-60 דק' ללא התעייפות.
ניתן למדידה: באמצעות דרך מע' הדם, או הנשימה. מאומן ההפרש יהיה גבוה יותר מהלא מאומן.

נבדק:
יחידות מדידה מיליליטר לק"ג גוף לדקה
ככלל של גברים גבוהה מנשים
ירידה עם הגיל בשני המינים – ירידה בקצב לב מרבי וכן במסה השרירית.
צריכת חמצן מרבית יחסית למשקל גוף מושפעת ממסת השומן והשרירים של האדם.

בפעילות גופנית אירובית בעצימות נמוכה שבה מרבית האנרגיה מופקת ע"י המסלול האירובי,
ניתן לחשב את הוצאת האנרגיה על-פי כמות החמצן הנצרכת.
אם נדע את נפח החמצן שנדרש לפעילות, ונדע מה הערך הקלורי של ליטר חמצן,
נוכל לחשב את העלות האנרגטית של הפעילות במונחים של קלוריות.


14. שני אנשים, מאומן ולא מאומן מבצעים את אותו מאמץ גופני תת מירבי:

a .למי תהיה צריכת חמצן גבוהה יותר: אותו הדבר
b .למי תהיה הוצאה קלורית גבוהה יותר השפעה קטנה אצל הלא מאומן
c .למי יהיה דופק גבוה יותר ללא מאומן


15. כיצד מופרש הורמון הגדילה בזמן מנוחה, בעבור איזה מאמץ הפרשתו עולה משמעותית בדם?

שחרור הורמון GHRH ע"י היפותלמוס.
הפרשה של GH ע"י היפופיזה – יותרת המוח. (קשירה לחלבון נשא).
ההפרשה מקטעית, מתרחשת בעיקר בלילה, בזמן מנוחה.
פעילות גופנית במאמץ גבוה.
נקשר לקולטנים (קיימים בכל הרקמות) – בעיקר בכבד.
הכבד מייצר גורם גדילה IGF-1, במחזור הדם נקשר IGF לחלבונים נשאים. IGF-1BP
הורמון הגדילה הינו פפטידי (חומצות אמינו), יכולת ההפרשה פוחתת עם העלייה בגיל.
הוא מעורר הפרשת גורמי גדילה, מאיץ תהליכי גלוקונאוג'נסיס, מאיץ פירוק חומצות שומן אל מחזור הדם, רמות גלוקוז נמוכות מעלות הפרשת GH.


16. מהי השפעתו של הורמון הקורטיזול?

הורמון קטבולי, שומר על רמות סוכר בדם ומפרק בעיקר שרירים ורקמות שומניות.
הוא מעלה את יצירת הגלוקוז מחומצות אמינו, גליצרול, פירובט, מעודד פירוק גליקוגן בכבד, משיב גלוקוז לדם.
הוא מופרש ב"פיקים" בעיקר בבוקר לאחר הצום הלילי וכשרמת העוררות עולה.
מופרש שוב לקראת הערב לקראת השינה.
מגביר את הרגישות של קולטני אדרנלין.
מגביר שימוש של רקמות בסוכר


17. מהי השפעת מאמץ גופני על הפרשת הורמון אפינפרין = אדרנלין ( נוראפינפרין )נוראדרנלין?

שייך למשפחת הורמוני קטכולמינים (חומרים כימים הפועלים במצבי דחק גם במערכת העצבים).
תפקודים במצבי דחק "הילחם או ברח":
מעלה את קצב הלב
מעלה את לחץ הדם.
מאפשר עליה ברמת הסוכר בדם.
התכווצות של כלי הדם למעיים ולאזורים "לא חשובים".
מרחיב אישונים.
נקשר לקולטני אלפא – (כיווץ כלי דם והפעלת מערכת עצבים).
נקשר לקולטני בתא – הגברת קצב לב, מרחיב סמפונות, מרחיב כלי דם, מעודד הפרשת גלוקגון.
קולטני בתא 3- מעודד שחרור חומצות שומן למחזור הדם.
במאמץ תת מרבי שני ההורמונים מופרשים יותר אדרנלין קצת פחות מנוראדרנלין. אך שניהם עולים.
ככל שעצימות המאמץ גבוהה יותר, יש יותר הפרשה של אדרנלין ונוראדרנלין.
ככל שהאדם מאומן יותר ככה הוא מפריש פחות הורמוני סטרס.


18. מהי השפעתו של הורמון גלוקגון?

סוג של הורמון סטרס, מופרש מהלבלב, הורמון קטבולי, פפטידי.
הורמון המופרש בתגובה לרמות נמוכות של סוכר בדם.
מגרה את הכבד לפרק גליקוגן. מעודד מטבוליזם של שומנים וחלבונים. במנוחה יש יותר אינסולין מגלוקגון. ובמאמץ יש יותר גלוקגון מאינסולין.


19. מהי התגובה האקוטית של הורמון אינסולין למאמץ?

התגובה האקוטית היא ירידה בהורמון.
היות והוא אנבולי. (הורמון השובע).
שאר הורמוני הסטרס מפריעים לו. אצל האדם הלא מאומן יש פחות אינסולין.
הורמון אנבולי, פפטידי.
הורמון המופרש בעיקר כתגובה:
עליה ברמות הסוכר בדם.
מבחינה מטבולית:
מעלה את חדירות ממברנת התא לסוכר.
מעלה את נשיאת הסוכר בתוך התאים- GLUT4.
מעכב את תהליך יצירת גלוקוז מחדש בכבד.
מעכב את תהליך פירוק הגליקוגן בכבד.


20. מהי התגובה האקוטית והכרונית של הדופק למאמץ גופני?

התגובה האקוטית של הדופק למאמץ גופני  – הדופק עולה
התגובה הכרונית של הדופק למאמץ גופני -הדופק יורד


21. אדם לא מאומן בן 40 ,מעוניין לבצע מאמץ גופני בעצימות בינונית למשך של 40 דקות. 

דופק המנוחה שלו 60 , מהו טווח הדופק המתאים למטרתו?
על פי נוסחת קרבונן = דופק מנוחה
70% מדופק מירבי.
220-40=180

180-60=120

120*0.7 = 84
60+84=144
התשובה: 140-150 דופק מתאים.


22. אישה מאומנת היטב בגיל 30 עם דופק מנוחה של 50 מעוניינת לבצע מאמץ גופני בעצימות של 85% מצריכת החמצן. חשב את דופק האימון.

226-30=196
196-50 = 146
0.85*146 = 124.1 +50 = 174.1


23. כאשר אדם מבצע מאמץ גופני ומתחיל להתנשף באופן משמעותי. מה ניתן לומר על המאמץ הגופני?

אנאירובי לקטי. פירוק חומצת החלב בתהליך של סתירה וכתוצר לוואי מתקבל פחמן דו חמצני.


24. מערכת הדם:

תפקידי מערכת הדם: מערכת הדם היא מערכת ההובלה של הגוף.
מועברים: חמצן לתאי השריר, טריגליצרידים וגלוקוז, חומצות אמיניות, הורמונים
מפנה: פחמן דו חמצני, חומצת חלב.
תפקיד חשוב וויסות חום הגוף.

הרכב הדם:
הדם מורכב: תאים, נוזל הדם, הפלסמה.
בדם קיימים שלושה סוגי תאים: תאי דם אדומים, תאי דם לבנים, וטסיות דם.
תאי דם אדומים: מכילים המוגלובין. 45% מנפח הדם הם תאי דם אדומים (המטוקריט).
תאי דם לבנים: מהווים חלק ממערכת החיסון של הגוף.
טסיות: ממלאות תפקיד חשוב בעצירת דימומים.
פלסמה: היא תמיסה מימית עתירת מרכיבים ובהם גזים, מלחים, חלבונים, פחמימות ושומנים. הפלסמה מהווה בדרך כלל 5% ממשקל הגוף.

כלי דם: מעבר חד סטרי
עורקים: כלי דם בעלי קוטר גדול, היוצאים מהלב לאיברי הגוף. העורקים מתפצלים לצינורות צרים יותר הקרויים עורקיקים, המתפצלים לנימים שהם צרים עוד יותר.
נימים: כלי הדם הצרים ביותר במערכת ההובלה. הם המקשרים בין הזרוע העורקית של מערכת הדם לבין ה"זרוע" הורידית.
ורידים: כלי דם גדולי קוטר המחזירים את הדם אל הלב

 

 

 

 

 

 

 

 

הדם יוצא מהלב דרך אבי העורקים ועורק הריאה:  עורק עורקיק נימים ורידונים וריד.
הוורידים המגיעים מרקמות הגוף, מתנקזים לשני הוורידים החלולים, שדרכם חוזר הדם אל העלייה הימנית,
ואילו הדם המגיע מהריאות מתנקז אל ארבעת ורידי הריאה שנכנסים לעלייה שמאלית.
דפנות הוורידים, דקות יותר בנויות מרקמת שריר המסוגלת להתכווץ ולהתרפות, ובכך להצר או להרחיב את כלי הדם.
הוורידים משמשים גם כלי דם קיבוליים מהווים מאגר דם בהתאם לצורכי הגוף.
בוורידים מצויים מסתמים מיוחדים חד כיווניים,שאינם קיימים בעורקים ואשר מונעים זרימת דם בכיוון ההפוך

הלב: איבר חלול ושרירי המשמש כמשאבה שתפקידה להזרים דם דרך כלי הדם על ידי התכווצויות קצובות,
חוזרות ונשנות. בכל פעימה, יוצא דם מהלב לריאות ולגוף וגם נכנס אליו חזרה.

מדורי הלבהלב בנוי מ- 4 מדורים: מחולק לצד ימין וצד שמאל.
כל צד מורכב מחדר )חלק תחתון ומעליה (חלק עליון) בסך הכל, שני חדרים ושתי עליות.
בין שני חצאי הלב קיימת הפרדה על ידי מחיצה שרירית,
המונעת ערבוב של דם עשיר בחמצן עם בצד השמאלי (באדום) לבין דם עני בחמצן בצד הימיני (בכחול).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

זרימת הדם אל הלב, בתוכו ומחוצה לו היא חד כיוונית ומווסתת על ידי  מסתמים.
המסתמים נפתחים ונסגרים לסירוגין ובכך מאפשרים מעבר חד סטרי של הדם בעת התכווצות הלב.

מחזור הדם:
הדם בגופנו עובר בשני מחזורים:
1. מחזור הדם הקטן )המחזור הריאתי) לבריאותלב
2. מחזור הדם הגדול )מחזור הגוף) לבתאי הגוףלב
מחזורי הדם, הקטן והגדול משולבים זה בזה ומשלימים זה את זה, הדם זורם ברציפות מן הלב אל הגוף ובחזרה ללב ומשם אל הריאות ובחזרה ללב ושוב אל הגוף.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

אספקת דם ללב:
אספקת האנרגיה לפעולתו הרציפה של שריר הלב נעשית אך ורק באמצעות המסלול האירובי.
תאי שריר הלב מנצלים: פחמימות, חומצת חלב וחומצת שומן כדלק מטבולי.
כמות מיטוכונדריה רבה מעידה על ההסתמכות הבלעדית בחילוף חומרים אירובי.
שריר הלב נהנה מאספקת דם עשירה הנעשית על ידי העורקים הכליליים.

שלושה מדדי תפקוד הלב:
קצב לב : HR  Heart Rate מספר ההתכווצויות של חדרי הלב בדקה. ניתן למדידה באמצעות הדופק (פעימות/דקה). מרתוניסט, דופק נמוך
נפח פעימה: SV Stroke Volume נפח הדם המוזרם מן החדר השמאלי אל אבי העורקים, בכל התכווצות (מ"ל/פעימה). כמה דם יוצא בפעימה אחת, האם יש לי 60 פעימות בדקה
תפוקת לב: Q  Cardiac Output כמות הדם המוזרמת מחדר שמאל אל אבי העורקים בדקה אחת (ליטר/דקה). במצב מנוחה = Q5 ליטר/דקה.

קצב לב HR (דופק):
קצב לב במנוחה: הטווח הממוצע – 60 – 80 פעימות בדקה. )יכול להיות נמוך עד 30 ~פעימות בדקה(.
מושפע מתנאי סביבה, לכן יש למדוד במצב רגיעה.
מהווה מדד למידת ההתאוששות ממאמץ.
נפח הפעימה בזמן מנוחה:
נקבע על ידי שלושה גורמים:
נפח מילוי: מושפע מהחזרה הוורידית )חוק פרנק-סטרלינג(. הכי משמעותי!
לחץ דם באבי העורקים  AFTERLOAD
יכולת התכווצות של שריר הלב:. תלויה בתקינות השריר.
במצב מנוחה הלב מזריק בכל פעימה רק כמחצית מנפח המילוי.
אצל לא מאומנים 70-80 מ"ל. אצל אתלטי סבולת מאומנים 100-110 מ"ל.

 

 

 

 

 

 

 


קצב הלב בזמן מאמץ: הליכה, ריצה בקצב קבוע
השינוי בקצב הלב בזמן מאמץ נובע מפעולתם של גורמים עצביים והורמונאליים, המשפעים על עלייה בנפח הפעימה.
Q נשמר קבוע.
SV  עולה ויורד הדרגתית.
HR עלייה הדרגתית.

ככל שהמאמץ גבוה יותר, הדופק עולה. וזה מה שעושים בבדיקת מאמץ ע"מ להביא את הגוף לערכים מקסימלים

 

 

 

 

 

 

 


קצב לב במאמץ מדורג:

 

 

 

 

 

 

 

 


קצב לב מרבי:
מושפע בעיקר מהגיל.
לגברים: גיל  – 220
לנשים: גיל – 226
השונות באוכלוסייה היא רבה. תוצאה מהימנה על פי בדיקה בפועל.


תפוקת לב במאמץ:
כשמדברים על מה מגביל אותנו במאמץ אז המערכת הלבבית היא זו שמגבילה.
תחילת המאמץ יש עלייה חדה ב Q  אחר כך עלייה מתונה והתייצבות התואמת את הדרישות האנרגטיות של המאמץ.
בזמן מאמץ מרבי Q מגיע לערכים של פי 4-5 מאשר במצב מנוחה.
Q המרבי של אתלטים מאומנים יכול להגיע עד לערך 30-40 ליטר/דקה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

נפח פעימה בזמן מאמץ
נפח הפעימה אצל כלל האוכלוסייה גדל במאמצים תת מרביים נמוכים עד בינוניים ומגיע לערכו המרבי בעצימות מאמץ של כ 40% מהיכולת האירובית המרבית.
אדם לא מאומן 110-120 מ"ל.
אתלטי סבולת מאומנים מגיעים לערכים ממוצעים של 150 -170 מ"ל.


במה תלוייה עלייה בנפח הפעימה?
חוק פרנק-סטרלינג.
הגדלת כוח ההתכווצות (השפעות עצביות).
השפעות הורמונאליות.

ככל שהקצב פעימות עולה – מהיר יותר, היכולת להכניס דם קטנה יותר ולכן נפח הפעימה יורד.
מבחינה ספורטיבית אנחנו רוצים שנפח הפעימה יגדל ולכן אדם מאומן למשל מרתוניסט יש לו יכולת להכניס הרבה דם ולהוציא הרבה דם והדופק יחסית נמוך.
באיור ניתן לראות שנפח הפעימה נעצר למרות שתפוקת הלב עולה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

עלייה בטמפרטורה, מרחיבה את כלי הדם, אובדן נוזלים בהזעה, הפחתה בנפח הפלסמה,
הקטנה של החזר וורידי ללב שגורם לירידה בנפח המילוי ובנפח הפעימה.
ירידה ב: SV , אך Q קבועה, גורמים ל HR לעלות.


הסתגלות לאימונים אירוביים:
קצב לב: של מאומן – נמוך יותר במנוחה ובמאמץ תת מרבי.
דופק :מרבי אינו מושפע מדרגת הכושר. המאומן יגיע לדופק מרבי זהה לאדם הלא מאומן (אם הם באותו גיל), אך בדרגת עצימות גבוהה יותר.
אדם ב' בעל כושר גופני גבוה יותר היות ונפח הפעימה שלו גבוה יותר, דופק נמוך יותר. השפעה סימפטטית נמוכה.
אדם א' נפח פעימה נמוך יותר וההשפעה של המערכת הסימפטטית גבוהה יותר על אדם לא מאומן.

 

 

 

 

 

 


חלוקת תפוקת הלב במנוחה ובמאמץ:
במעבר ממנוחה למאמץ, עולה תפוקת הלב תוך כדי שינוי בחלוקת הדם בין חלקי הגוף השונים:
– פחות דם לאיברים פנימיים.
– אותה כמות מוחלטת אל המוח במנוחה ובמאמץ.
– אותה כמות יחסית ) 4% ( אל הלב, כלומר, שבמאמץ יותר כמות מוחלטת אל שריר הלב.
– אל השרירים הפעילים גדלה כמות הדם המוזרמת במאמץ מרבי עד לכ- 85% לעומת כ- 20% במנוחה.

הדופק כאמצעי להערכת עצימות האימון האירובי:
קצב הלב (הדופק) מהווה מדד להערכת דרגת הקושי באימון אירובי.
הדופק מושפע ממנח הגוף (שכיבה מול עמידה).
הדופק מושפע מתנאי הסביבה (חום, לחות, שעה ביום (ומצב האדם )עייפות, אוכל, מחלה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


נוסחת קרבונן Karvonen נוסחה לקביעת דופק המטרה:
יתרונה בהתאמה אישית, מפני שלוקחת בחשבון דופק מנוחה.
הנתונים הדרושים:
– דופק מרבי
– דופק מנוחה
– דרגת העצימות הדרושה, באחוזים מהמאמץ המרבי.
 רזרבת הדופק = דופק מנוחה – דופק מרבי

 

 

 

 


יחידות מוטוריות והפעלתן:
מלחים מגיעים מלמעלה עד לסופו של האקסון, שם מחכים להם כדורים גדולים שבתוכם יש אצטילכולין (נוירוטרנסמיטור).
הנוירוטרנסמיטורים משתחררים ומייצרים פולס חשמלי שעובר בתא לאנדופלסמטיקרטיקולה. והוא מכיל יוני סידן ואז ה – ER  פותח את שעריו ומוציא את היוני סידן.
מגיע לסרקומר ביחד עם ATP. זה מגיע לאקטין רק אחרי שאתרי הקישור פנויים.
בזמן הכיווץ המיוזין מתחבר לאקטין. ברגע שיש למיוזין ATP הוא מתכווץ, כשאין כיווץ הסידן חוזר ל – ER  כי אין חשיפה של אתרי הקישור.

חוק
הכול או לא כלום:
רק גירוי עצבי מעל עוצמה מסוימת, שייצור דחף עצבי בתא העצב המוטורי, יגרום להפעלת היחידה המוטורית.
גירוי נמוך מהעוצמה הנדרשת לא ייצור דחף עצבי ולא יפעיל את היחידה המוטורית.
כאשר היחידה המוטורית תופעל, יתכווצו כל תאי השריר השייכים ליחידה.
היחידה המוטורית ואיתה כל אחד מתאי השריר הכלולים בה פועלים על- פי העיקרון הפיזיולוגי של "הכול או לא כלום".
כמות סיבי השריר שכוללת כול יחידה יקבע את כמות הכוח )מספר סיבים רב או הדיוק (מספר סיבים קטן)  של היחידה.

עיקרון הגודל:
הפעלת היחידות המוטוריות יתבצע ע"פ עיקרון הגודל.
עיקרון זה קובע כי יחידות מוטוריות קטנות יותר יגויסו ראשונות ואחריהן היחידות הגדולות יותר.
היחידות האיטיות הן קטנות יותר ולכן יגויסו ראשונות, היחידות המהירות הן גדולות יותר ולכן יגויסו מאוחר יותר.
הכוונה היא לגודל קוטר האקסון המעצבב את היחידה המוטורית ולא רק לגודלה את מספר סיביה.

עוצמת הכיווץ לגיוס היחידות המוטוריות לסוג המאמץ:
ובעיקר לעצימותו תהיה השפעה על סוג היחידות המוטוריות המגויסות. ברמות מאמץ קלות יגויסו בעיקר היחידות האיטיות.
בפעילות עצימה יגויסו כול היחידות בו זמנית כולל המהירות.

עיקרון הגודל הכוח השריר ירד בתהליך הפוך: מכיווץ להרפיה.
תדירות
העיצבוב יורדת ומחלישה את היחידות הגדולות.


סוגי התכווצות:
באיור מוצגות שלוש עקומות המתארות סוגי התכווצות של יחידה מוטורית.
ציר X מתאר את משך ההתכווצות, ציר Y – את עוצמת ההתכווצות .
גירוי יחיד של תא עצב מוטורי יגרום להתכווצות אחת של היחידה המוטורית הנקראת טוויץ'.
תא העצב יכול להוליך פוטנציאל פעולה חדש עוד לפני שתאי השריר של היחידה המוטורית עברו הרפיה .
לתאי שריר, להבדיל מתא עצב, אין תקופת אתנח (תקופה רפרקטורית), והם יכולים להגיב לגירוי נוסף לפני
שהגיעו להרפיה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

התכווצות סומטית:
מתן גירוי נוסף ליחידה מוטורית לפני שסיבי השריר חזרו למצב מנוחה יגרום לתוספת כוח להתכווצות.
גירויים רצופים גורמים לשחרור יוני סידן רבים יותר מהמאגרים.
עליית ריכוז יוני הסידן בתא השריר תאפשר פתיחת אתרי קישור רבים יותר על- פני האקטין והגדלת מספר גשרי הרוחב של המיוזין המתקשרים לאתרים אלה.
כמות הכוח המופקת בתא שריר נקבעת על- ידי מספר הקשרים שבין המיוזין ובין האקטין.
תופעה זו שבה הכוח המופק ביחידה מוטורית עקב גירויים רצופים גדול מכוח הטוויץ', נקראת סיכום (סומציה)

התכווצות טטאנית:
כאשר תדירות הגירויים עולה ל- 60 – 30 גירויים בשנייה, מגיע שלב שבו היחידה המוטורית אינה מספיקה לעבור הרפיה, ומתקבלת התכווצות רציפה הנקראת התכווצות טטאנית (טטנוס).
כפי שניתן לראות, עוצמת ההתכווצות הטטאנית גדולה מעוצמת הטוויץ' הבודד ומעוצמת ההתכווצות המתקבלת בעקבות שני גירויים רצופים.
הכוח המרבי שיחידה מוטורית מסוגלת לפתח, נמדד בזמן התכווצות טטאנית,  והוא גדול פי 1.5 עד פי 10 מעוצמת הטוויץ'.

ויסות הכוח היחידה המוטורית יכול להתבצע בשתי צורות:
1. שינוי בתדירות העצבוב לאותן יחידות.
2. שינוי בכמות היחידות המגויסות.

סוגי יחידות מוטוריות:
היחידות המוטוריות שונות זו מזו לא רק במספר תאי השריר שהן מעצבבות אלא גם בסוגי סיבי השריר
שנבדלים זה מזה באופיים הפיזיולוגי והמטבולי.
ישנם שני טיפוסים ראשיים של סיבים:
1. איטיים – SLOW TWITCH FIBER SLOW TWITCH FIBER SLOW TWITCH FIBER (ST , אדומים.
2. מהירים – FAST TWITCH FIBERFAST TWITCH FIBER FAST TWITCH FIBER (FT , לבנים.

היחידות המוטוריות מסווגות לשלוש קבוצות :
1. יחידות מסוג S הנקראות גם איטיות, עמידות להתעייפות,חמצניות או יחידות אדומות.
2. יחידות מסוג FT – TYPE II A המכונות גם יחידות מהירות ועמידות להתעייפות או יחידות ורודות
3. יחידות מסוג FT – TYPE II B הנקראות גם יחידות מהירות, מתעייפות, גליקוליטיות או יחידות לבנות.

היחידות נבדלות זו מזו במהירות ההתכווצות,  בעוצמת הכוח שהן יכולות לפתח וביכולתן להתנגד להתעייפות.
קורדינציה: היכולת של האדם לגייס את היחידות המוטוריות שהוא צריך ולנטרל רעשי רקע.


מהירות ההתכווצות נקבעת על ידי הגורמים הבאים :
כמויות האנזים  ATPase שתפקידו לפרק את ה ATP – בתאי השריר לצורך הפקת האנרגיה .

  • זמינות ה ATP – להיקשרות מחודשת על גשרי הרוחב של המיוזין ולפירוק הקשר עם אתרי הקישור של האקטין .
  • מהירות השחרור של יוני הסידן מהמאגרים הצמודים לרשת הסרקופלסמית .
  • קוטר האקסונים שמעצבבים את היחידות המוטוריות. ככל שהאקסון בעל קוטר גדול יותר, כך הוא מוליך את הגירוי העצבי מהר יותר, ולכן ההתכווצות תחל מוקדם יותר.
  • מהירות ההולכה בתא עצב המעצבב יחידה איטית היא 70 מטר / שנייה.לעומת זאת מהירות ההולכה בתא עצב המעצבב יחידה מהירה היא 120 מטר/שנייה .

יחידה מסוג FF, יכולה לפתח את הכוח הרבביותר, ואילו יחידה מסוג S, מפתחת את הכוח הקטן ביותר.


עוצמת ההתכווצות המרבית נקבעת ע"י:

  • מספר תאי השריר ביחידה מוטורית.
  • קוטר תאי השריר השייכים ליחידה המוטורית.
  • מספר גשרי רוחב של מיוזין בחתך רוחב נתון של תא שריר. ככל שיש יותר גשרי רוחב, כך יווצרו יותר קשרים בין המיוזין לאתרי הקישור שעל האקטין. ותא השריר יפתח כוח רב יותר.
  • כמות יוני הסידן בסיבים וכושר שחרורם מהמאגרים הצמודים לרשת הסרקופלסמטית. ככל שיש יותר קשרים בין גשרי הרוחב של המיוזין לאתרי הקישור שעל האקטין, תא השריר יפתח כוח רב יותר

פרופיל שרירי:
כל אדם נולד עם פרופיל מסוים בשריר, נקבע גנטית.
כל שריר שלד מכיל בתוכו יחידות מוטוריות מכל הסוגים.
היחס בין מספר סיבי השריר בשריר מסוים נקבע באופן תורשתי ומכונה פרופיל שרירי .
ישנם שרירים שפרופורציית הסיבים האדומים בהם גדולה יותר וישנם שרירים שפרופורציית הסיבים הלבנים בהם גדולה יותר )שרירים שמפעילים כוח רב והספק גבוה(.
שריר העכוז הגדול מאופיין באחוז גבוה של סיבים לבנים שרירי האמה )כופפי ופושטי כף היד( ושריר הסוליה מאופיינים באחוז גבוה של סיבים אדומים הפרופיל השרירי של שריר התאומים כולל כ- 50% סיבים לבנים
וכ- 50% סיבים אדומים .

הגרף מראה שישנם רצי מרתון וספרינטרים עם פרופיל שרירי מאוד דומה.
הדבר מוכיח שהפרופיל השרירי הוא גורם אחד מני רבים שתורם ליכולת ההישגית .

במאמצים הגופניים הנדרשים בחיי היומיום אנו משתמשים בכ– 10% מכלל היחידות המוטוריות.
בפעולות בעוצמה מרבית אדם לא מאומן מפעיל כ- 50% מכלל היחידות המוטוריות, ועם העלייה ברמת האימון ניתן להגיע לגיוס של עד 85% . מעבר לכך אין אפשרות לגייס יותר יחידות מוטוריות באופן רצוני.
במצבים חריגים, כשהאדם נמצא תחת השפעת סמים,היפנוזה או נתון בעקה, ניתן לראות גיוס של אחוז גבוה יותר ממאגר היחידות המוטוריות.


הסתגלות מערכת השרירים לאימוני סבולת וכוח:
לשריר השלד יש פוטנציאל התאמה והסתגלות גדול. כל אדם יגיב באופן אישי ושונה לתוכנית האימון.
עלייה במסת השריר יכולה לנבוע מ:
היפרפלזיה – עלייה במספר הסיבים (אך ורק אצל בעלי חיים).
היפרטרופיה – עליה בגודל הסיבים (מסת השריר), הנובעת מעליה במספרם ובגודלם של האלמנטים המתכווצים בשריר.
מה שגדל זו התכולה של השריר, מספר התאים לא משתנה. יותר סרקומרים, הסיבים הלבנים גדלים.

התאמת השריר לאימוני סבולת:
כתוצאה מאימוני סבולת ישנה עלייה ביכולת המטבולית של השריר להפיק אנרגיה בעזרת המסלול האירובי.
עלייה זו מאפיינת את כל סיבי השריר ונובעת מעלייה במספר המיטוכונדריות ובגודלן, עלייה בריכוז האינזימים האירוביים בתא.
המשמעות התפקודית היא דחית העליה בחומציות, ירידה בריכוז חומצת החלב בכול מאמץ תת מירבי נתון, ועליה בחלקם היחסי של השומנים כמקור אנרגיה לפעילות.
בנוסף ישנה עלייה במאגרי הגליקוגן והטריגליצרידים בשריר, עלייה ביכולת השריר לקלוט כמויות גבוהות של חמצן הנישא ע"י כדוריות הדם האדומות,
עלייה בריכוז המיוגלובין, עלייה בצפיפות נימי הדם ברקמת השריר.
לאימון סבולת השפעה קטנה על חתך הרוחב האנטומי של השריר.

התאמה לאימוני כוח: היפרטרופיה:
עליה בכוח אותו האדם יכול להפיק כתוצאה מ: שיפור מע' השרירים (עלייה בחתך הרוחב של השריר),
שיפור במע' העצבים שיפור יכולת הגיוס של היחידות המוטוריות השונות (יותר יחידות מגוייסות) ובתזמון גיוסן.
לאדם לא מאומן נדרש אימון של לפחות 4-10 שבועות כדי לראות שינוי בגודל השריר.
עלייה בנפח החלבונים המתכווצים (אקטין ומיוזין), עלייה בריכוז ATP,  ו CP  ובמאגרי הגליקוגן,
עלייה בפעילות האינזימים האנאירוביים (PFK,  CPK, ATPASE), ירידה בצפיפות המיטוכונדריות, ירידה בצפיפות הנימים.


 

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

הוסף תגובה או המלצה

*