יורם אהרוני | כושר גופני | 14/02/2020

האם מבחן ביפ מתאים להערכת כושר?

יורם אהרוני

 מבחן ביפ (beep)  להערכת סבולת אירובית הומצא בתחילת שנות השמונים בקנדה וידוע גם בשמות אחרים כמו : bleep , PACER, YO-YO ו-20m shuttle run  .

מבחן זה פופולרי מאד בכל רחבי העולם והוא כיום אולי המבחן הנפוץ ביותר להערכת היכולת האירובית של ילדים, בני נוער ספורטאים, חיילים, שוטרים ושאר אנשים  המבצעים מבחני כושר. במבחן זה רצים הנבדקים בין שני קווים המרוחקים 20 מטר זה מזה לפי קצב המוכתב להם באמצעות אותות קוליים (ביפים). הקצב הוא איטי בתחילה (8.0 או 8.5 קמ"ש) ובכל דקה בערך הוא מתגבר בחצי קמ"ש. הנבחנים ממשיכים במבחן עד שאינם מסוגלים לעמוד בקצב. נמנים מספר הקטעים שהשלימו הנבחנים בהצלחה. בהתאם לתוצאות מבחן זה פותחו נוסחאות לניבוי צריכת החמצן המרבית (צח"מ).

ניל ארמסטרונג טוען כי מבחן ביפ אינו מתאים להערכת כושר אירובי

הפיזיולוג האנגלי  פרופ' ניל ארמסטרונג (Neil Armstrong , לא האסטרונאוט המנוח...) ידוע כמתנגד למבחני שדה להערכת כושר גופני. בשנת 2004 הוא כתב: "... מבחני כושר לכל היותר מבחינים בין אלה שהתבגרו מוקדם ויש להם מוטיבציה גבוהה לבין אלה שיש להם התבגרות מאוחרת ומוטיבציה נמוכה. תלמידים בדרך כלל לא אוהבים את מבחני הכושר וזו אחת הסיבות לסלידה שלהם ממקצוע החינוך הגופני. הקשר בין תוצאות המבחנים לבין רמת הפעילות הגופנית הוא קלוש, או לא קיים כלל. הבעיה העיקרית של המורים לחינוך גופני היא סגנון החיים היושבני של תלמידיהם. האם לא כדאי להקדיש את הזמן המבוזבז במבחני הכושר לפעולות לעידוד העיסוק בפעילות גופנית?" ארמסטרונג מתנגד גם להצבת נורמות  של כושר גופני בהתאם לתוצאות מבחני שדה: "...שימוש בתוצאות המבחנים כדי להשוות בין התלמידים משפיע לרעה על התלמידים שהישגיהם חלשים. הצבת נורמות שונות לבנות ולבנים גורמת לציפיות להישגים נמוכים יותר של הבנות. אם הציפיות של המורים מן הבנות יהיו להישגים נמוכים יותר מההישגים של הבנים, הבנות יסתפקו בהישגים נמוכים יותר..."

לאחרונה פרסמו ניל ארמסטרונג וחברתו למחקר באוניברסיטת אקסטר, Jo Welsman "מאמר מערכת" ב-British Journal of Sports Medicine  בו הם טוענים כי תוצאות מבחני ביפ לא מייצגות את רמת הכושר של ילדים ונוער וכופרים בדעה כי יש ירידה בכושר לאורך השנים. לדבריהם, יש הסכמה בין המדענים כי "סטנדרט הזהב" ליכולת אירובית הוא מבחן מעבדה של צח"מ. הם טוענים כי בדקו ב-30 השנים האחרונות במעבדתם כ-3000 ילדים ובני נוער בטווח הגילאים 8 עד 18 שנים והם לא ראו סימנים המעידים על ירידה בערכי הצח"מ בתקופה זו. לפיכך הם טוענים כי הירידה בתוצאות מבחני ביפ משקפת רק עלייה בהשמנה, אין לה קשר ליכולת אירובית ואין להסיק מתוצאות המבחנים כי ילדים ובני נוער המגיעים להישגים נמוכים במבחני ביפ נמצאים מסיבה זו בסיכון גבוה יותר לבריאותם.

גרנט טומקינסון עונה לארמסטרונג

פרופ' גרנט טומקינסון (Grant Tomkinson) חוקר אוסטרלי העובד כיום בארה"ב, מבצע זה למעלה מ-20 שנה מחקרים העוסקים בשינויים בכושר הגופני של ילדים ובני נוער. בין היתר הוא משתמש בתוצאות מבחני ביפ שבוצעו ברחבי העולם החל משנות השמונים כדי להעריך רמת הכושר האירובי. טומקינסון גורס כי תוצאות מבחני ביפ בכל רחבי העולם מראות על מגמה של ירידה בכושר האירובי של  ילדים ובני נוער משנות השמונים ואילך.

על מאמר המערכת של ארמסטרונג וולסמן השיבו טומקינסון ושותפיו ב"מאמר מערכת" משלהם. בין מחברי מאמר התגובה  גם   Luc A. LÉGER שהיה אחד מאלה שפיתחו  את מבחן ביפ . טומקינסון ושותפיו טוענים כי יכולת אירובית, או במונח בן הם משתמשים cardiorespiratory fitness (CRF) משקפת את יכולת הגוף להעביר חמצן לשרירים בשעת מאמץ. לדבריהם, מבחן ביפ יכול לשמש כמדד טוב ליכולת אירובית. אמנם הוא לא מספק מידע איזו מערכת בגוף מגבילה את היכולת האירובית אך הוא מתאים למצבים יומיומיים בהם נדרשים ילדים ובני נוער להניע את גופם בעת מאמץ כמו בריצה. אותן בעיות שמעלים  ארמסטרונג וולסמן קיימות הן במבחני שדה והן במבחני מעבדה בהם מבוצע מאמץ מרבי בריצה על מסילה. גם בריצה על מסילה מתקשים יותר ילדים בעלי עודף משקל  וגם בהם היכולת להמשיך  ולהגיע למאמץ מרבי דורשת מוטיבציה גבוהה. הם מציינים כי קיימים מחקרים המצבעים על קשר בין ההישגים במבחן ביפ לבין מצב בריאותי, גם לאחר תקנון לגבי השמנה.
בדיקות  מעבדה כמו מבחן צח"מ אינן מתאימות להערכת הכושר של אוכלוסיות גדולות, במיוחד במדינות מתפתחות בהן אין הרבה  מעבדות של פיזיולוגיה של המאמץ יחסית לגודל האוכלוסייה. טומקינסון ושותפיו  מציינים כי באחד המחקרים של ארמסטרונג ושותפיו נראה היה כי תוצאות מבחני הצח"מ שנאספו מ-5 מדינות וכללו כ-4000 נבדקים לא הראו שינויים בכושר בין 1962 ל-1994. הסיבה העיקרית לכך הייתה כי מדובר היה במדגמים לא מייצגים של האוכלוסייה וכי רוב הנבדקים היו ספורטאים. כמו כן, היו הרבה הבדלים בפרוטוקולים של בדיקות הצח"מ, מה שמקשה מאד על יכולת ההשוואה. ידוע למשל כי ערכי הצח"מ המתקבלים מבדיקות בריצה על מסילה הם גבוהים יותר מאשר הערכים המתקבלים מבדיקות על אופני מאמץ. לעומת זאת הנתונים של טומקינסון ושותפיו מבוססים על למעלה ממיליון נבדקים ב-19 מדינות  והנבדקים בהם  ייצגו טוב יותר את האוכלוסיות כי לא היו מוגבלים רק לספורטאים.
לדברי טומקינסון ושותפיו הצגת תוצאות מבחן ביפ צריכה להיות קודם כל בפרמטר הנמדד (מספר הקטעים של 20 מטר שהושלמו בהצלחה) ורק אחר כך, אם יש צורך, לערוך מהן ניבוי לצח"מ.
 מדידת צח"מ במעבדה טובה רק למעטים אבל אם רוצים להעריך מגמות של קבוצות גדולות לאורך שנים,  מבחני שדה כמו מבחן ביפ יכולים לתת הערכה טובה של המצב.

השוואה בין בנות ובנים במבחן ביפ

הטענה של ארמסטרונג כי הצבת נורמות נמוכות יותר לבנות גורמת לכך שהבנות מסתפקות בהישגים נמוכים יותר זקוקה להוכחה. יש הרבה נתונים המשווים הישגים של  בנות ובנים במבחני כושר אירובי ומכולם עולה כי ההישגים של הבנים טובים יותר, אפילו לפני גיל 12. מנתונים שנאספו מ-30 מדינות באירופה נמצא למשל כי  האחוזון ה-50 בקרב בנים בגיל 9 במבחן ביפ הוא 35 קטעים ורק 26 קטעים בקרב הבנות. הבדלים אלה מתרחבים מאד אחרי גיל 11: בעוד אחוזון 50 של הבנות נשאר 32 מגיל 11 עד גיל 17, אחוזון 50 של הבנים בגיל 11 הוא 42 קטעים ועולה בהדרגה עד 66 קטעים בגיל  17  (Tomkinson et.al., 2017)  לא ידוע אם יש בסיס ביולוגי להבדלים בין בנות לבנים בהישגים לפני גיל ההתבגרות וסביר להניח כי הם נוצרים בעיקר בגלל העובדה שהבנים פעילים יותר ומכאן אפשר להסיק כי מבחני הכושר משקפים במידה רבה את הפעילות הגופנית. לדוגמה, במחקר שנערך בקנדה בקרב ילדים בגיל 12-8 באמצעות אקסלרומטרים (מכשירים המודדים מספר צעדים ואת עוצמת הפעילות הגופנית) נמצא כי בנות ביצעו 11,392 צעדים בממוצע ביום והבנים ביצעו 12,871 צעדים, כלומר 13.0% יותר מאשר הבנות.  הבנות ביצעו 61.0 דקות בממוצע ביום של פעילות גופנית מתונה עד נמרצת והבנים 69.8 דקות בממוצע ליום, 14.4% יותר מהבנות (LAROUCHE et.al., 2019)

נתונים שלי על מבחן ביפ וריצת 2000 מטר

אני מלמד חינוך גופני לבנים הן בבית ספר יסודי (כיתות א' – ו') והן בבית ספר על-יסודי (כיתות ז' – יב'). בכל הכיתות מבצעים התלמידים מספר פעמים בשנה את מבחן ביפ. בבית הספר היסודי הם מבצעים בנוסף לכך מבחן ריצה ל-600 מ' ובבית הספר העל יסודי מבחן ריצה ל-2000 מ'. תוצאות המבחנים מאפשרות מעקב אחרי הכושר של כל תלמיד לאורך כל שנות לימודיו בבית הספר וגם על מגמות  באוכלוסיות בתי הספר לאורך השנים. בבית הספר העל יסודי  נראה כי ב-10 שנים האחרונות יש ירידה מתמשכת בהישגי הבנים בריצת 2000 מ' אך ירידה זו משתקפת פחות במבחני ביפ. טבלה מספר 1 מציגה את חציון הנבחנים בריצת 2000 מ' בבית ספר העל יסודי  בו לומדים כ-300 בנים בכיתות ז'- יב', כלומר כ-50 בנים בכל שכבה, בממוצע. ההתייחסות היא לחציון ולא לממוצע מאחר שבריצת 2000 מ' יש תלמידים הקובעים תוצאות חלשות מאד, אפילו 26 דקות, דבר המשפיע על הממוצע אך לא על החציון. כדי להדגים זאת הוספתי בטור השמאלי את ממוצע הנבחנים.
חציון נבחנים בריצת 2000 תשס"ד -  תשע"ט

*חסרים נתונים מאחר של חלק גדול מהתלמידים שלהם  לא נמדד הישג או שהרישומים אבדו.
רואים כאן ירידה מתמשכת בחציון החל משנת תשע"א
טבלה מספר 2 מציגה את הישגי הבנים באותו בית ספר במבחן ביפ

בעוד בריצת 2000 החלה ירידה הדרגתית בתוצאות החל מתשע"א הרי שבמבחן ביפ רואים ירידה בהישגים רק בתשע"ח ובתשע"ט שאת חלקה אפשר להסביר בכך שחסרים נתונים רבים בשנת תשע"ח בעיקר בחטיבה העליונה.
נראה מתוצאות אלה כי הטענה של ארמסטרונג כי ירידת ההישגים במבחן ביפ לאורך השנים לא משקפת  ירידה בכושר של ממש, לא רק שאינה נכונה אלא שמבחן ביפ מציג תמונה טובה מדי, אם לוקחים בחשבון לצורך החישובים את התוצאה הטובה של כל תלמיד בכל שנה. מחקרים רבים מבוססים על תוצאות מבחן ביפ שהתבצע פעם אחת וכמו בכל מבחן, יש תלמידים המתאמצים בו יותר ויש כאלה המתאמצים בו פחות. ניקח לדוגמה תלמיד אחד בכיתה ט' שביצע את המבחן 5 פעמים בשנת לימודים אחת. מספר הקטעים שהשלים בהצלחה היה: 117, 105, 51, 113 ו-94. ברור לגמרי שתלמיד זה, שהיה בעל יכולת גבוהה בכיתה ט', לא ממש התאמץ במבחן השלישי...תוצאותיו הטובות של אותו תלמיד לאורך השנים היו: ז' – 84; ח' – 115; ט' – 117; י' – 65; יא' – 108, יב' – 104. הישגיו הטובים  בריצת 2000 מ' באותן שנים:  ז' – 8:36 ד',  ח' – 8:27 ד', ט' – 8:02 ד', י' – לא נבחן, יא' –   12:26 ד', יב' – 9:01 ד'. התלמיד עסק באימוני כדורגל עד סוף כתה ט' והפסיק בכך עם המעבר לחטיבה העליונה. גם המוטיבציה שלו להצטיין ירדה מאד בחטיבה העליונה. במידה רבה משקפים הישגיו במבחן ביפ גם את מצבו הכללי בלימודים. אין לי נתונים על משקלו וגובהו של התלמיד אך מהיכרות שלי איתו נראה לי שהוא לא סבל מהשמנה. הירידה בהישגיו בחטיבה העליונה לא נבעה מהשמנה אלא כנראה מירידה במוטיבציה ובמידת הפעילות הגופנית.  ההבדלים בין הישגיו בכיתה ט' לעומת כיתה יב' בריצת 2000 מ' ובמבחן ביפ מציגים תמונה דומה של ירידה 11% בערך.
לעובדה כי במבחן ביפ רצים כל התלמידים בשורה אחת המתקדמת באותו הקצב יש כנראה אפקט חיובי בעיקר כלפי התלמידים שהישגיהם פחות טובים בריצה. סיבה נוספת אפשרית לכך שהתלמידים משיגים תוצאות טובות יחסית במבחני ביפ היא שהביפים מכתיבים להם את קצב הריצה ולעומת זאת במבחני ריצה כמו ריצת 2000 מ' יש תלמידים שהישגיהם נפגעים מחלוקה לא אופטימלית של הכוחות בריצה.  כמו כן, במבחן ביפ יכולים  התלמידים להפסיק את ריצתם מתי שהם רוצים וידיעת ההישג הקודם שלהם עשויה לשמש להם גורם מוטיבציוני לנסות ולהגיע להישג טוב יותר. לעומת זאת בריצת 2000 מ'  הפסקת המבחן לפני השלמת המרחק גורמת לכך שלתלמידים לא נרשם כל הישג. תלמידים לא מעטים עוברים להליכה במהלך מבחן ריצת 2000 מ', דבר שלא יכול לקרות במבחן ביפ מאחר שאם התלמיד יעבור להליכה הוא לא יעמוד בקצב והוא יידרש להפסיק את המבחן. כמו כן, בריצת 2000 מ' לא תמיד התלמידים יודעים אם הם בקצב לשיפור הישגיהם הקודמים ואפילו אם המורה קורא להם זמני ביניים הם מתקשים לדעת אם הם בקצב לשיפור השיא האישי.
לדעתי, יש קשר בין שיעור העיסוק בפעילות גופנית והישגים במבחן ביפ, במיוחד בחטיבה העליונה, אז נפסק כמעט לחלוטין האפקט של הגדילה על ההישגים. מאחר שהתוצאות במבחן ביפ נותנות תמונה אופטימית מדי, רצוי לקיים בבתי הספר  גם מעקב אחרי הישגים בריצות 600 עד 3000 מ'. 

מקורות

1.    Armstrong, N. (2004) Dismiss the myth: No. 8: Fitness testing is accurate (part 3). https://www.tes.com/news/dismiss-myth-no-8-fitness-testing-accurate-part-3
2.    Armstrong N., Welsman J. Twenty-meter shuttle run: (mis)representation, (mis)interpretation and (mis)use. Br J Sports Med. 2019 Oct;53(19):1199. doi: 10.1136/bjsports-2018-100082. Epub 2018 Nov 13.

3.    Tomkinson GR, Lang JJ, Léger LA, et al. Response to criticisms of the 20 m shuttle run test: deflections, distortions and distractions. British Journal of Sports Medicine 2019;53:1200-1201.

4.    Tomkinson GR, Carver KD, Atkinson F, et al. European normative values for physical fitness in children and adolescents aged 9–17 years: results from 2,779,165 Eurofit performances representing 30 countries. Br J Sports Med Published Online First: 30 November 2017. doi: 10.1136/bjsports-2017-098253

5.    LAROUCHE, RICHARD; BLANCHETTE, SEBASTIEN; FAULKNER, GUY; RIAZI, NEGIN; TRUDEAU, FRANCOIS; TREMBLAY, MARK S. Correlates of Children's Physical Activity: A Canadian Multisite Study. Medicine & Science in Sports & Exercise: Volume 51(12), December 2019, p 2482-2490

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