במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מטבוליזם של תאים, מדענים בחנו את התגובות הפיזיולוגיות לפעילות גופנית. הם סקרו את ההתאמות המתרחשות ברקמות עקב פעילות גופנית כרונית ותפקידן המצטבר בשיפור הבריאות הקרדיו-מטבולית.
סקירה: פעילות גופנית גורמת להתאמות ספציפיות לרקמות כדי לשפר את הבריאות הקרדיומטבולית. קרדיט תמונה: PeopleImages.com – יורי A / Shutterstock
פעילות גופנית יתרונות בריאותיים
מחקרים מצביעים על כך שאנשים שמתעמלים באופן סדיר ומשיגים את הרמות המומלצות של פעילות גופנית נמצאים בסיכון נמוך יותר למגוון רחב של מחלות, כולל סוכרת, מחלות לב וכלי דם, סוגים שונים של סרטן ותמותה מכל הסיבות. המלצות בריאות עדכניות מציעות כ-150 עד 300 דקות של פעילות גופנית אינטנסיבית בינונית או 75 עד 150 דקות של פעילות גופנית נמרצת, כגון ריצה בשבוע למבוגרים. יתר על כן, שגרת האימון האידיאלית צריכה להיות מורכבת מחיזוק שרירים ופעילויות לשיפור שיווי משקל וסיבולת.
בעוד שגורמים כמו התנגדות, מספר סטים, מרווחי מנוחה וחזרות יכולים להיות מווסתים, העיקרון הכללי של משטרי פעילות גופנית הוא עומס יתר מתקדם, שבו העומס גדל בהדרגה כדי לשפר את התגובה ההסתגלותית. העלייה שלאחר מכן בדרישת האנרגיה גורמת גם לשינויים בהומאוסטזיס מטבולי מערכתי. הסקירה בחנה את השינויים הסתגלותיים המתרחשים ברקמות שונות בתגובה לפעילות גופנית כרונית. הסקירה התמקדה בתרגילי התנגדות וסיבולת עם מחקרים שכללו התערבויות אנושיות.
דרישות אנרגיה ותגובות מטבוליות לפעילות גופנית
פעילות גופנית מייצרת דרישות אנרגיה אינטנסיביות, עם עלייה של כמעט פי 100 בדרישה לאדנוזין טריפוספט (ATP) המסופקת באמצעות הפעלה של מסלולים אירוביים ואנאירוביים כאחד. פעילות גופנית קצרה אך אינטנסיבית מביאה לניצול מוגבר של המסלולים האנאירוביים ומאגרי הגליקוגן. עם זאת, משך פעילות גופני ארוך יותר תלוי במטבוליזם של ייצור ATP אירובי, וכתוצאה מכך צריכת חמצן מוגברת, חלוקה מחדש של זרימת הדם לשרירים ותפוקת הלב.
יתר על כן, רשתות שונות של מסלולי העברת אותות ותכניות תמלול המגיבות להתכווצויות שרירים, זמינות אנרגיה, הורמונים, יונים, זמינות חמצן ומצב חיזור מופעלות במהלך פעילות גופנית חריפה. תכניות שעתוק מופעלות על ידי פעילות גופנית חריפה באופן ספציפי לרקמות באמצעות מעורבות של גורמי שעתוק שונים, גורמים מעודדים וקו-מפעילים.
תפקידם של מתאמנים בתגובה לפעילות גופנית
הסקירה דנה גם במתאמנים – מונח שהוטבע כדי להגדיר את מולקולות האיתות המושרה על ידי פעילות גופנית שיש להן השפעה על רקמות שונות דרך מסלולים אוטוקריניים, פאראקריניים ואנדוקריניים. אקרקינים כוללים חלבונים כגון ציטוקינים, ליפידים, פפטידים, מטבוליטים וסוגים שונים של חומצות גרעין כגון חומצה מיטוכונדריאלית ריבו-נוקלאית (mRNA), מיקרו-RNA וחומצה מיטוכונדריאלית דיאוקסיריבונוקלאית (DNA). המחקרים שנבדקו בסקירה דנו במתאמנים והשפעתם על רקמות ואיברים שונים, לרבות שרירים, מוח, כבד, לב, מעיים, רקמת שומן ולבלב.
Interleukin-6 (IL-6) היה ה-exerkine הנחקר ביותר, והחוקרים דנו בהפרשת IL-6, כמו גם בהשפעות המטבוליות של IL-6 על תהליכים כגון ליפוליזה של רקמת השומן, ספיגת גלוקוז בשלד במנוחה. שרירים, מטבוליזם של גלוקוז הקשור לפעילות גופנית ותהליכים שונים אחרים.
תיאום רב-רקמות של חילוף חומרים חריף של פעילות גופנית
התאמות על פני מערכות גוף שונות
הסקירה גם חקרה התאמות שונות המתרחשות כתוצאה מפעילות גופנית כרונית ומשפיעות על שרירי השלד, מערכת הלב וכלי הדם, הלבלב, המוח, המעי ורקמת השומן. חלק מההתאמות הקשורות לכושר קרדיווסקולרי שנדונו כללו את אלו הקשורות לעלייה בצריכת חמצן מקסימלית, כגון מסת המוגלובין גבוהה יותר, נפח תאים אדומים ותפוקת לב. בנוסף, נדונו גם התאמות כגון תפקוד מיטוכונדריאלי מוגבר וצפיפות נימי המתרחשת בתוך השרירים.
התאמות נוספות שנכללו בסקירה היו הרחבה ועיצוב מחדש של הלב לאחר פעילות גופנית אינטנסיבית ארוכת טווח ושינויים בכלי הדם ההיקפיים. הסקירה כיסתה גם את השונות בדפוסים של היפרטרופיה לבבית בהתבסס על השאלה אם אימון האימון כלל יותר אימוני סיבולת או התנגדות.
התאמות הקשורות לשרירי השלד כללו יכולת ייצור אנרגיה אירובית מוגברת, יכולת חמצון פחמימות וביוגנזה מיטוכונדריאלית גבוהה יותר. יכולת יצירת כוח גבוהה יותר, עלייה בשטח החתך של סיבי השריר באמצעות הצטברות חלבון מיופייברילרי ויכולת גדולה יותר לייצר אנרגיה באופן לא חמצוני היו חלק מההתאמות האחרות בשרירי השלד הקשורות לתרגילי התנגדות.
הסקירה גם דנה בהרחבה בהתאמות לתרגילי התנגדות וסיבולת בחילוף החומרים של רקמת השומן, בתפקוד הכבד ובחילוף החומרים של הלבלב הכוללים תאי β. בסקירה נבדקו גם שינויים במיקרוביוטה ובתפקוד המוח עקב פעילות גופנית כרונית והשפעותיהם על הבריאות הכללית והורדת הסיכון למחלות שונות.
תובנות מסכמות
בסך הכל, הסקירה סיכמה באופן מקיף את הידע הנוכחי על סוגים שונים של משטרי פעילות גופנית כרונית, כגון אימוני סיבולת והתנגדות, ואת ההתאמות הפיזיולוגיות והביוכימיות לאימוני פעילות גופנית שתורמים לשיפור הבריאות ולהורדת הסיכון למחלה.
