יורם אהרוני | פיסיולוגיה | 12/04/2015

מדידה אמינה של יעילות הריצה

תקציר מחקר שפורסם ב: Medicine & Science in Sports & Exercise

החל מ-1960, עת ניצח האתיופי אבבה ביקילה במרתון האולימפי, זוכים רצי מזרח-אפריקה, בעיקר אלה מקניה ואתיופיה, בהצלחה גדולה בריצות למרחקים ארוכים (5000 מטר ומעלה) והם מצטיינים גם בריצות למרחקים בינוניים (המרחקים האולימפיים בריצות אלה הם 800 ו-1500 מטר).  יש הטוענים כי אחת הסיבות להצלחה הגדולה של הרצים ממזרח אפריקה היא יעילות הריצה שלהם.

יעילות הריצה מוגדרת כהוצאת האנרגיה בעת מעבר מרחק מסוים.  לשם הנוחות, במקרים רבים, מבטאים את יעילות הריצה כצריכת החמצן  הנדרשת למעבר מרחק מסוים או כדי לשמור לאורך זמן על מהירות קבועה בריצה. בדרך כלל מבטאים את היעילות כצריכת החמצן יחסית למשקל הגוף אבל הבעיה היא שכאשר מחלקים את צריכת החמצן האבסולוטית, הנמדדת בליטרים בדקה, במשקל הגוף, נראה לעתים כאילו הרצים כבדי המשקל הם יעילים יותר ולכן הוצע לחפש מדד אחר לחלוקה, אולי במשקל הגוף בחזקת שבר כלשהו, כמו 0.75.

קבוצת חוקרים מבריטניה, בראשותו של Andrew Shaw מאוניברסיטת Loughborough ביקשה לבחון את התוקף של צריכת החמצן כמדד ליעילות הריצה ולראות איך משתנות צריכת החמצן והוצאת האנרגיה בעת ריצה במהירויות שונות, בקרב רצים בכירים בבריטניה. החוקרים השתמשו בנתונים שנאספו בין השנים 2004 ו-2013 על 172 רצים בכירים בבריטניה. 112 מהרצים הוגדרו כמצטיינים במרחקים בינוניים (47 נשים ו-65 גברים) ו-60 הוגדרו כמצטיינים במרחקים ארוכים (24 נשים ו-36 גברים). נתונים על הרצים מופיעים בטבלה מספר 1:

צריכת אנרגיה בכל מהירות ריצה במעבדה חושבה בעזרת נתוני מנת נשימה (היחס בין כמות הפחמן הדו חמצני הנפלט לבין החמצן שנצרך). נתון זה מאפשר לדעת את היחס בין פחמימות ושומנים כמקורות לאנרגיה. לפי הנוסחה בה השתמשו החוקרים, מכל גרם שומן שנצרך מופקות 9.75 קילוקלוריות ומכל גרם פחמימה מופקות 4.07 קילוקלוריות.

בריצות במהירויות התת-מרביות על המסילה במעבדה, שיפוע המסילה היה 1%, מאחר שמקובל להניח כי הוצאת האנרגיה בריצה אמיתית  במהירות מסוימת, דומה להוצאת האנרגיה בריצה על המסילה באותה המהירות, כאשר שיפוע המסילה הוא 1% (קל יותר לרוץ על המסילה במהירות מסוימת ללא שיפוע, מאשר לקיים ריצה אמיתית באותה המהירות ללא שיפוע).

הרצים נבדקו ב-6 עד 9 מהירויות תת-מרביות על המסילה בהן היו צריכים להתמיד למשך 3 דקות. אחרי כל 3 דקות  הייתה הפסקה של 30 שניות לצורך הוצאת דגימת דם, כדי לחשב את ריכוז חומצת החלב בו. אחרי ההפסקה הועלתה מהירות הריצה בקמ"ש אחד. מהירות הריצה ההתחלתית הייתה כ-10.5 קמ"ש והותאמה לכל נבדק בהתאם לדופק שלו בחימום שכלל כ-10 דקות ריצה במהירות לפי בחירת הרץ, שהייתה בדרך כלל בין 10 ל-12 קמ"ש. המהירות האחרונה בה נבדקו הרצים הייתה זו שבה עלה ריכוז חומצת החלב  בכ-2 מילימול לליטר, יחסית למהירות הריצה הקודמת. נמדדה צריכת החמצן ופליטת הפחמן הדו חמצני בכל מהירות. צריכת החמצן המרבית נמדדה בהזדמנות אחרת ובוצעה במאמץ מתמשך בו מהירות הריצה  ההתחלתית על המסילה הייתה 2 קמ"ש מתחת למהירות בה סיימו את המבחן התת-מרבי ושיפוע המסילה היה 1%. בכל דקה הועלה שיפוע המסילה ב-1% עד שהנבדק ביקש להפסיק. המבחן נמשך בדרך כלל 8-6 דקות.

נמצא שככל שהמהירות הריצה התקדמה לעבר המהירות בה מושג הסף האנאירובי, הייתה גם עלייה בהוצאת האנרגיה, אך לא בצריכת החמצן.  ההסבר לכך הוא שככל שרצים מהר יותר, אחוז גדול יותר מהאנרגיה מגיע מפחמימות שפירוקן דורש פחות חמצן מאשר פירוק שומנים. מנת הנשימה עלתה בארבע המהירויות שמתחת לסף האנאירובי מ-0.88 ל-0.94.

העובדה שצריכת האנרגיה עלתה ככל שעלתה מהירות הריצה התת-מרבית, אך לא נרשמה עלייה מקבילה בצריכת החמצן מצביעה על כך כי השימוש בצריכת החמצן כמדד ליעילות הריצה הוא לא אידיאלי.

ממצא נוסף של המחקר היה כי חלוקת צריכת החמצן האבסולוטית (וגם צריכת האנרגיה האבסולוטית) במשקל הגוף, הייתה עדיפה על חלוקתה במשקל הגוף בחזקת שבר כלשהו וזאת בניגוד למחקרים אחרים שהראו כי עדיף לחלק במשקל הגוף בחזקת 0.75 או 0.69, כמדד ליעילות. החוקרים מסבירים זאת בכך שהמדגם שלהם היה מאד הומוגני וכלל רק רצים בכירים שטווח המשקלים שלהם היה צר למדי, בעוד המחקרים האחרים כללו אוכלוסייה הטרוגנית של ספורטאים מענפים שונים בעלי טווחים גדולים יותר של יכולות אירוביות ומשקלי גוף. לכן, לדעתם, צריך להתאים את המודל המתאים לביטוי יעילות הריצה, לאוכלוסייה הנבדקת.

המסקנה של החוקרים היא שהדרך הטובה ביותר לבטא יעילות ריצה של  אנשים מאומנים בריצות בינוניות וארוכות היא במדד של צריכת האנרגיה חלקי משקל הגוף.

מקור:

SHAW, ANDREW J.; INGHAM, STEPHEN A.; FOLLAND, JONATHAN P.. The Valid Measurement of Running Economy in Runners. Medicine & Science in Sports & Exercise. Volume 46(10), October 2014, p 1968–1973.

יש לך שאלה למומחים של המרכז האקדמי לוינסקי-וינגייט (קמפוס וינגייט)? אין צורך להתבייש, רק ללחוץ כאן.