האם אימוני התנגדות מסוגלים להביא לעליה במספר סיבי השריר (היפרפלזיה של סיבי השריר)?

אחת השאלות שאני נשאל לעיתים די קרובות היא האם אימוני התנגדות ו/או כוח מביאים לעליה במספר סיבי השריר (היפרפלזיה של סיבי השריר)?

מכיוון שמדובר בשאלה שרבים מתעניינים בה, ראיתי לנכון להתייחס אליה באופן ספציפי ולנסות לשפוך קצת אור על הסוגייה המרתקת הזו שמעסיקה את מיטב החוקרים בעולם כבר לא מעט שנים.

על מנת לבחון את הסוגייה הזו נעשה תחילה רענון לגבי תהליך ההיפרטרופיה השרירית ואז כמובן נתייחס באופן ממוקד באותה שאלה מסקרנת הנוגעת להיפרפלזיה של סיבי השריר.

אחת מתכונותיה המדהימות של רקמת השריר נקראת ״Muscle Plasticity״, אשר מייצגת את היכולת המופלאה של רקמת השריר להסתגל לגירויים ותנאי עבודה מגוונים. אם נחשוב על כך בהיבט נרחב, המטרה המרכזית כמובן אינה כדי לייצר היפרטרופיה שרירית (למרות שזו בהחלט עשוייה להיות אחת התגובות של רקמת השריר לעומס שפועל עליה), אלא כדרך של גוף האדם להתמודד עם תנאי סביבה משתנים ובכך להבטיח את הישרדותו של המין האנושי (כמובן שאפשר להתייחס לכך גם בהיבט של בעלי החיים השונים ולא רק בהיבט של המין האנושי).

נכון להיום, קיימים שני מודלים מקובלים בהתייחס לתהליך ההיפרטרופיה של סיבי השריר:

1. היפרטרופיה מיופיברילית: המושגת באמצעות גדילה ועליה במספר של המיופיברילות בכל סיב שריר. המיופיברילות הן ״המנוע״ של סיב השריר, עשויות חלבוני התקצרות המאפשרים לשריר להתכווץ.

2. היפרטרופיה סרקופלסמית: המושגת בתיאוריה, ע״י הרחבה של הסרקופלסמה (הציטופלסמה של השריר) בתוך סיב השריר.

ניתן לראות כי לא מוזכרת האפשרות של עליה במסת/נפח השריר המתרחשת באמצעות עליה במספר סיבי השריר (היפרפלזיה). האם אפשרות זו אינה מוזכרת משום שאין לה בסיס מדעי? האם אינה מוזכרת מכיוון שטרם נחקרה באופן משמעותי? האם אינה מוזכרת מפני שהתרומה שלה לעליה במסת השריר היא זניחה? ננסה לתת מענה לשאלות הללו בהמשך.

שתי האפשרויות הראשונות, היפרטרופיה מיופיברילית ו/או היפרטרופיה סרקופלסמית, מייצגות מצב בו חלה עליה בנפח השריר שמושגת ללא עליה במספר סיבי השריר.

לא נרחיב עוד על שני המודלים הללו, מכיוון שכאמור המטרה שלנו היא להתמקד בסוגייה של האם בתגובה לאימוני התנגדות ו/או כוח מתרחשת עליה במספר סיבי השריר (היפרפלזיה).

נקודה שחשוב לי להדגיש בטרם נגלוש לדיון מעמיק יותר בסוגיית ההיפרפלזיה מתייחסת לשדה המחקר. המציאות כיום בכל הנוגע לביצוע מחקרים בבני אדם היא שיש מגבלות רבות על אילו מחקרים ניתן לבצע, בראש ובראשונה מבחינת האתיקה, נדרשים לקבל אישורים לביצוע מחקרים, בוודאי עבור מקרים בהם מתבצעות בדיקות פולשניות, אך מעבר לכך יש קושי רב לגייס נבדקים, לשמור אותם במסגרת מבוקרת של משתנים, בוודאי לאורך זמן, להפעיל עליהם פרוטוקולים שונים, שחלקם עשויים להיות די קיצוניים, ולכן מסיבות אלו ומסיבות נוספות, אנו פעמים רבות מסתמכים על מחקרים שנעשים על בעלי חיים, לדוגמה עכברים.

במחקרים על בעלי חיים ניתן לבצע מחקרים שאף וועדה לא תאשר לבצע בבני אדם, ניתן ליישם פרוטוקולים שאף נבדק במחקר לא יסכים לבצע, לעיתים, כמה שזה נשמע נורא, בתום המחקר על בעלי החיים ממיתים אותם ומבצעים ניתוחים שונים במטרה לבחון היבטים שונים של השינויים שהתרחשו במערכות הגוף השונות.

מסיבות אלו לעיתים חלק גדול מהמידע המחקרי מגיע מאותם מחקרים שבוצעו דווקא על בעלי החיים ולא על בני אדם. רבים יטענו, ובמידה רבה של צדק, שעם כל הכבוד נניח למחקר פורץ דרך שנעשה על עכברים, הרי שאנו בני האדם איננו עכברים ולכן לא בהכרח מה שמתרחש בגופם של העכברים יתרחש גם בקרב בני האדם. לא ניכנס לדיון בסוגייה מורכבת זו, אלא רק נציין שלמרות שבני האדם אינם עכברים, מבחינת רקמת השריר עצמה, יש מידה רבה של דימיון בין העכבר לבין בני האדם.

במסגרת הפרק של הסקירה המחקרית שאציג בפניכם, חלק מהמחקרים שביקשו לבחון את סוגיית ההיפרפלזיה של סיבי השריר יהיו כאלו שבוצעו בבעלי חיים, בעוד שחלק מהמחקרים יהיו ממחקרים שבוצעו על בני אדם. ננסה לקחת מהמחקרים הללו את מירב התובנות במטרה ללמוד יותר על הסוגייה המרכזית שלנו ולהבין את המשמעויות השונות שלה.

אחד ההיבטים המרתקים במחקרים על בעלי חיים הוא כיצד בדיוק מאמנים אותם? הרי ברור שזה לא יכול להיות כמו במחקר עם בני אדם שבו נניח אתה מנחה אותם לבצע 3 סטים של 10 חזרות עם עומס של 75% מ RM1 ולעשות זאת בשלושה תרגילים שונים, 3 פעמים בשבוע. צריכים להיות יצירתיים באופן שבו מייצרים את הגירויים הנדרשים והרצויים לצורך יצירת ההסתגלות של רקמת השריר.

כיום מקובלות 3 דרכים שונות לאמן את בעלי החיים:

1. באמצעות מתיחות

2. באמצעות ניתוח בו מסירים או מנתקים שרירים (Synergist Ablation)

3. באמצעות אימון התנגדות

מתיחות:

באחד מהמחקרים הידועים ביותר, החוקרים לקחו עופות מסוג שליו יפני (Japanese quails), ובאמצעות משקולת שהצמידו אל השליו הפעילו מתיחה על שריר ה anterior latissimus dorsi. המשקולת היתה שקולה ל 10% מהמסה של הציפור והוצמדה לכנף אחת שלה. בסה״כ הניסוי נערך על 34 עופות למשך 30 יום. הודגמה עליה ממוצעת במסת השריר בשיעור של 171.8 +/- 13.5% ועליה של 23.5 +/- 0.8% באורך של סיבי השריר. החוקרים מצאו שבשריר שנמתח התרחשה עליה בשיעור של 51.8 +/- 19.4% במספר סיבי השריר. זו העדות המחקרית הראשונה לתרומה של מתיחה של שריר להיפרטרופיה של אותו השריר.

במחקרים בהם בוצעה מתיחה של השרירים בבעלי חיים קיימים שני פרוטוקולים מקובלים:

1. מתיחה רציפה (בד״כ למשך 30 ימים)

2. מתיחה שאינה רציפה (מתבצעת לסירוגין לפרקי זמן נתונים, לדוגמה מתיחה למשך 24 שעות רצופות ואז 72-48 שעות של הפסקה), שמתבצעת לאורך המחקר כולו

כפי שניתן לראות מדובר בפרוטוקולים קיצוניים מאוד של מתיחות, בוודאי לא מסוג הפרוטוקולים שניתן ורצוי ליישם על בני אדם ולכן עלינו לנהוג במשנה זהירות כאשר אנו רוצים לבוא ולקחת תובנות מאותם המחקרים ולהשליך אותם על בני אדם.

ניתוק שרירים (Synergist Ablation):

במקרה זה מדובר בביצוע פרוטוקולים מחקריים קיצוניים עוד יותר, לדוגמה מסירים לעכברים את שריר ה gastrocnemius ואת שריר ה soleus ובכך מכריחים את שריר ה plantaris לשאת בעומס כולו לבדו. באופן זה יוצרים העמסה של שריר plantaris וניתן לעקוב אחר השינויים שחלים בו במהלך תקופת המחקר.

אם לדוגמה נבחן את המחקר הבא:

נראה כי ההעמסה הזו הובילה להיפרטרופיה מיופיברילית, כמו גם להפעלה של תאי לווין. לאחר שבועיים של העמסה זו הודגמה עליה בתכולת תאי הלווין בשיעור של 275%, עם עליה של כ 60% במספר גרעיני השריר (myonuclei).

במחקרים אחרים שנעשו במכרסמים, לעיתים מסירים רק את שריר ה gastrocnemius ובכך מביאים להעמסה מוגברת על שריר ה soleus. בגדול המטרה היא זהה, ליישם את עקרון ה Overload במטרה לייצר גירוי המוביל להסתגלות ברקמת השריר שעליה מופעל העומס הגבוה.

כאמור גם במקרים אלו מדובר בפרוטוקולים קיצוניים במיוחד, לא ננסה כמובן לערוך מחקר כזה בבני אדם, ולכן גם במקרה זה עלינו לנהוג במשנה זהירות כאשר אנו רוצים לבוא ולקחת תובנות מהמחקרים האלו ולהשליך אותם על בני אדם.

נותרה לנו האפשרות השלישית, אימון התנגדות:

במקרה זה אנו מנסים לאמן את בעלי החיים באופן דומה לאיך שאנו מאמנים את בני האדם. ניקח לדוגמה את המחקר הבא:

במחקר זה בנו מתקן ייחודי שנועד לדמות ביצוע של תרגיל הסקווט ע״י בני האדם, רק כמובן ליישם אותו על חולדות. ניתן לראות את המתקן הייחודי באיור הבא:

פרוטוקול האימון כלל ביצוע כיווצים איזוטוניים בעצימות גבוהה ולפרקי זמן קצרים, העומסים עלו באופן הדרגתי. המחקר נמשך 12 שבועות, כלל ביצוע של 5-4 ימי אימון בשבוע, החולדות ביצעו 15 סטים של 15 חזרות עם עומס של 65% - 75% מ RM1. לאחר 12 השבועות של המחקר מספר סיבי השריר בשריר ה plantaris היה גבוה ב 14% בהשוואה לקבוצת הביקורת ולקבוצה שביצעה ספרינטים בלבד. החוקרים ציינו שהדבר מעיד על כך שהתרחשה היפרפלזיה של סיבי השריר בעקבות ההיפרטרופיה השרירית. החוקרים מציינים שמודל האימון הזה עשוי לספק תובנות לגבי כיצד ההיפרטרופיה השרירית קשורה בהיפרפלזיה של סיבי השריר המתרחשת בתגובה לאימוני התנגדות כבדים.

כפי שניתן לראות, סוג כזה של אימון, מדמה יותר אימונים שבני אדם נוהגים לבצע ולכן סביר להניח שתוצאות המחקר יכולות לשמש אותנו כדי ללמוד ולהעריך מה עשוייה להיות התגובה בקרב בני אדם.

מחקרים מעניינים נוספים שנערכו על חתולים כדוגמת המחקר הבא:

במחקר זה אימנו את החתולים לבצע כפיפה של שורש כף הרגל, כאשר רגל אחת מבצעת את התנועה הזו כנגד התנגדות, בעוד שהרגל השניה לא עברה אימון ושימשה כקבוצת הביקורת. ההתנגדות עלתה באופן פרוגרסיבי ככל שחלף הזמן. ראו בתמונה את המתקן הייחודי ששימש את החוקרים לאימון של החתולים. החתולים שרצו לאכול נדרשו לבצע את הפעולה כנגד ההתנגדות של המתקן.

הנה תרשים נוסף של המתקן הייחודי לחתולים:

החוקרים מצאו שמלבד ההיפרטרופיה שהתרחשה, השריר שנקרא flexor carpi radialis של אותם החתולים, הדגים גם עליה במספר סיבי השריר בשיעור של 9% - 20%. גם מחקר זה מדגים אימון התנגדות הדומה במאפיינים שלו לאימוני התנגדות שמבצעים בני האדם. החתולים לא ביצעו פרוטוקולים שכללו נפח אימון מטורף, או משקלים גבוהים במיוחד ולכן בהחלט יתכן שגם בני האדם יהיו מסוגלים לעלות את מספר סיבי השריר בעקבות ביצוע אימוני התנגדות.

כעת לאחר שהצגנו את שלושת המודלים המקובלים לביצוע מחקרים בבעלי החיים לצורך בחינה של סוגיות שונות, כולל סוגיית ההיפרפלזיה של סיבי השריר, עלינו ללמוד איך במחקרים הללו מתנהל התהליך שנועד לקבוע את מספרם של סיבי השריר.

יש כיום שתי שיטות שבאמצעותן נהוג לקבוע את מספר סיבי השריר:

1. ספירה ישירה

2. ספירה עפ״י שטח חתך רוחב

ספירה ישירה מחייבת הסרה של השריר כולו וספירה של כל סיב שריר בנפרד. מטבע הדברים ספירה שכזו ניתן לבצע רק פעם אחת, לא ניתן לבצע אותה נניח לפני תקופת האימונים ולאחר תקופת האימונים. איך החוקרים מתגברים על מכשלה זו? יש שתי אופציות אפשריות:

1. אימון של צד אחד של הגוף בעוד שהצד השני שאינו עובר אימון משמש כביקורת. לאחר תקופת האימונים עורכים השוואה בין מספר סיבי השריר שיש בצד שעבר אימון, אל מול המספר של הסיבים בצד שלא עבר אימון ואז אם כמובן מתברר שיש הבדל משמעותי, ניתן לשייך את ההבדל לתגובה שהתרחשה בעקבות האימונים. כמובן שהנחת היסוד היא ששני הצדדים הכילו את אותו מספר סיבי שריר לפני תחילת האימונים. זו הערכה שלא תמיד היא מדוייקת ולכן זו אחת מנקודות התורפה של שיטה זו.

2. השוואה בין מספר סיבי השריר בבעל חיים שעבר תהליך של אימון אל מול בעל חיים שלא עבר תהליך של אימון. במידה ומתברר שיש הבדל משמעותי במספר סיבי השריר, ניתן לשייך את ההבדל לתגובה שהתרחשה בעקבות האימונים. כמובן שהנחת היסוד היא ששני בעלי החיים הכילו את אותו מספר סיבי שריר לפני תחילת האימונים. זו הערכה שלא תמיד היא מדוייקת, הרי תתכן שונות בין בע״ח שונים ולכן זו נקודות התורפה המרכזית של שיטה זו.

היתרון הגדול ביותר של הספירה הישירה שאנו יודעים בדיוק כמה סיבי שריר יש באותו שריר שאנו בודקים. מנגד, החסרון הגדול של הספירה הישירה הוא בכך שלספור כל אחד מסיבי השריר,זה תהליך מורכב מאוד, ממושך מאוד, שדורש מעבדה מיוחדת עם אמצעים מיוחדים ובעיקר חוקרים היודעים כיצד לבצע את ההפרדה של סיבי השריר השונים והספירה המדוייקת שלהם. לדוגמה תחשבו שבשריר ה Biceps יש לנו משהו כמו 400,000-200,000 סיבי שריר (!!!), האם אתם יכולים לדמיין סיטואציה שבה סטודנט יושב ומבצע ספירה כל אחד מסיבי השריר האלו בנפרד? אני לא בטוח שהוא לא יאבד את השפיות שלו לפני שיסיים את הספירה...

מסיבות אלו מרבית המחקרים אינם נעשים בשיטה זו (של הספירה הישירה), אלא באמצעות השיטה השניה, בה סופרים את מספר סיבי השריר בחתך רוחב נתון של השריר, שיטה שהיא הרבה יותר פרקטית ליישום. על מנת לבצע את השיטה השניה אנו לוקחים דגימת שריר (ביופסיה שרירית), אותה נבחן מבעד למיקרוסקופ. בתמונה פה ניתן לראות כיצד נלקחת ביופסיה שרירית שאח״כ ניתן לבחון אותה מבעד למיקרוסקופ ולבצע ספירה של מספר סיבי שריר לשטח נתון (נניח לס״מ מרובע). לאחר חישוב מספר סיבי השריר לשטח נתון אנו יכולים להכפיל את המספר הזה בחתך הרוחב הכללי של השריר ובאופן זה להעריך את מספר סיבי השריר הכולל שיש בשריר מסויים.

אחד מהחסרונות של השיטה השניה, זו שבה אנו מסתמכים על ביופסיה שרירית, היא בכך שיתכן שנניח בדגימה השניה שאנו לוקחים לאחר תקופת האימון נראה לכאורה עליה במספר סיבי השריר, אלא שלא באמת התרחשה עליה שכזו, או לכל הפחות, התרחשה עליה בסדר גודל הרבה יותר קטן ממה שנדמה לנו. תשאלו בוודאי איך יתכן שלכאורה אנו סופרים מספר סיבי שריר ורואים עליה בשעה שלא התרחשה עליה שכזו, או שהתרחשה עליה קטנה הרבה יותר, הרי זה לא נשמע הגיוני. ובכן כמו במקרים רבים אחרים, במציאות יש היבטים מורכבים העשויים להוביל אותנו לטעויות ולמסקנות שגויות. לדוגמה אם בעקבות האימונים חל שינוי בזווית היישום של סיבי השריר (pennation angle), ואנו יודעים ממחקרים ששינוי כזה אכן מתרחש בעקבות אימוני התנגדות, הוא עשוי להוביל אותנו לספירה שלא תהיה מדוייקת ואשר תניב את התוצאה השגוייה.

אז מה הסיבה ששינוי בזווית היישום של סיבי השריר, המתרחש בתגובה לאימון, עלול להוביל לחישוב מוטעה בספירת סיבי השריר בחתך רוחב נתון? כאשר נתבונן בשטח שריר נתון, לאור השינוי של זווית היישום של סיבי השריר אנו עשויים לראות יותר סיבי שריר באותו שטח נתון, זאת כאמור על אף שלא חל שינוי במספר סיבי השריר. ראו תרשים המדגים זאת:

חשוב להדגיש, בתרשים המוצג פה למעלה השטח הוא אותו השטח, סיבי השריר נבדלים רק בזווית היישום השונה שלהם ולכן בתוך השטח הנתון אנו רואים שמספר סיבי השריר שמופיעים שונה. מצב כזה יתרחש כאשר השינוי בזווית היישום של סיבי השריר יהיה מהיר יותר מאשר קצב הגדילה של סיבי השריר, כפי שניתן לראות בתרשים הבא:

חסרון נוסף בשיטת הספירה עפ״י חתך רוחב נתון טמון בעובדה שסיבי השריר לא תמיד רצים לכל אורכו של השריר ולכן יתכן שלפני האימונים באזור ספציפי של השריר נספור מספר מסויים של סיבי שריר, אבל בעקבות האימונים אנו יודעים כי לעיתים מתרחשת התארכות של סיבי השריר ואז באותו אזור בו מדדנו לפני האימונים פתאום יופיעו סיבי שריר ״חדשים״ של ראינו אותם לפני כן. האמת שלא נוספו סיבי שריר חדשים, אלא ההתארכות של סיבי השריר הקיימים מובילה לכך שכעת מופיעים לנו יותר סיבי שריר באותו אזור ספציפי שאותו אנו דוגמים ואנו בטעות סופרים אותם כסיבי שריר חדשים. ראו בתרשים הבא:

כפי שניתן לראות מספר הסיבים לא באמת עלה (בשתי התמונות יש 8 סיבי שריר), אלא רק ״פתאום״ סיבי השריר שהתארכו מופיעים באזור בו אנו דוגמים (האזור המלבני המסומן) ולכן אנו סופרים אותם כסיבי שריר חדשים.

אז עד כה סקרנו כיצד החוקרים יכולים לאמן בעלי חיים ולספור את סיבי השריר עפ״י שתי השיטות השונות. ראינו שהספירה הישירה היא המדוייקת יותר, אבל ראינו גם שמדובר בשיטה מסובכת מאוד ולכן לצערנו במרבית המחקרים לא עושים שימוש בשיטה זו לצורך ספירת סיבי השריר במטרה לבחון האם התרחשה עליה במספר הסיבים בעקבות האימונים.

כעת ננסה לבחון את ממצאי המחקרים השונים ונראה מה אנו יכולים ללמוד מהמחקרים שבוצעו בהקשר זה. נתחיל במטה אנליזה הבאה:

מחקר זה ביקש לבחון את ההשפעה של העמסה מכנית על מספר סיבי השריר בבע״ח. ברמה העקרונית ראו שהעליה שהתרחשה במספר סיבי השריר היתה הגדולה ביותר במחקרים שבוצעו על עופות בהשוואה ליונקים (עופות 20.95%, יונקים 7.97%)

המחקרים הראו שבקרב בעלי חיים מסויימים העמסה מכנית מובילה לעליה במספר סיבי השריר. הנה הנתונים מהמחקר בצורה גרפית:

הסברנו קודם שהפרוטוקולים של המתיחות הם קיצוניים מאוד ולא רלוונטיים לבני האדם, מנגד התייחסנו לכך שאימוני ההתנגדות הם כן דומים למאפיינים של אימוני ההתנגדות שבני האדם עושים ולכן הנתונים המוצגים כאן הם בהחלט כאלו שעשויים לרמז על התגובה שתתרחש בקרב בני האדם בתגובה לאימוני התנגדות ״סטנדרטיים״. במטה אנליזה זו נכללו 5 מחקרים שבוצעו על בע״ח באמצעות אימוני התנגדות, שלושה מתוכם ביצעו ספירה מתוך חתך הרוחב (שיטה מספר 2), ושני מחקרים ביצעו ספירה ישירה של סיבי השריר. מכיוון שכל המדידות הללו הדגימו עליה במספר סיבי השריר, כולל כאמור גם השיטה של הספירה הישירה שציינו שהיא האיכותית ביותר, הדבר מעיד על כך שביצוע אימוני התנגדות מוביל להיפרפלזיה של סיבי השריר, לפחות בקרב בע״ח.

מה לגבי מחקרים בקרב בני אדם? פה אנו נתקלים בבעיה המרכזית. ראינו שלא ניתן ליישם מבחינת ההיבט האתי את שיטות ספירת סיבי השריר, בוודאי לא של הספירה הישירה המחייבת הסרה של השריר במלואו. גם לא נערכו מחקרים בקרב בני אדם אשר בהם נספרו סיבי השריר עפ״י חתך הרוחב של השריר.

למרות האמור לעיל, החוקרים ניסו לבחון את הסוגייה הזו בקרב בני אדם בדרכים אחרות. אם נבחן 4 מחקרים שבהם החוקרים ביקשו לערוך השוואה בין מפתחי גוף ופאורליפטרים לבין אנשים ״רגילים״ שאינם מאומנים נוכל לקבל כמה תובנות מעניינות:

ההבדל הראשו שכמובן קל להבחין בו הוא בכך שלמפתחי הגוף ולפאורליפטרים יש מסת שריר הרבה יותר גדולה מאשר לאנשים שאינם מאומנים.

באופן שאולי ישמע מפתיע, כאשר ערכו השווה בחתך הרוחב של סיבי השריר בין המאומנים ללא מאומנים, לא נמצאו הבדלים משמעותים. נתון זה הוביל את החוקרים להשערה שהשרירים הגדולים יותר שיש למפתחי הגוף ולפאורליפטרים הינה תוצאה שיש להם יותר סיבי שריר מאשר ללא מאומנים. יש לא מעט בעיות עם השערה זו. ראשית אם לדוגמה ניקח ביופסיה שרירית מאדם מסויים, מאזור מסויים של נניח שריר ה Biceps ונבחן כמה סיבי שריר יש בו לחתך רוחב נתון ואז ניקח דגימה שנייה, מאותו אדם, רק מאזור שונה של שריר ה Biceps ונבחן כמה סיבי שריר יש בו לחתך רוחב נתון, אנו עשויים לקבל מספר שונה לחלוטין. איך זה יתכן? ובכן אנו יודעים כי יש אימונים בהם אנו יוצרים היפרטרופיה אזורית (Regional hypertrophy). מסיבה זו מכיוון שיתכן שבדגימות שנלקחו מהשרירים של מפתחי הגוף והפאורליפטרים ואשר אותן השוו לאנשים הלא מאומנים, וכאמור לא ראו הבדלים משמעותיים בחתך הרוחב של סיבי השריר, הרי יתכן שאילו היו לוקחים דגימות מאזורים אחרים כן היינו רואים פערים משמעותיים בחתך הרוחב של סיבי השריר בין שתי קבוצות הנבדקים השונות.

במחקר נוסף:

החוקרים בחנו את סיבי השריר של פאורליפטרים (נלקחו ביופסיות שריריות משריר ה trapezius ומשריר ה vastus lateralis) וראו סימנים לכך שהתרחש תהליך של פיצול סיבי השריר (Muscle Fiber Splitting). החוקרים ראו שבחלק מהמקרים הפיצול יצר הפרדה מלאה של סיב השריר המפוצל. כאשר החוקרים בחנו אנשים לא מאומנים, לא נראתה אצלם תופעה דומה של פיצול סיבי השריר. לאור הנתונים הללו, החוקרים מציעים שהעליה במספר סיבי השריר מתרחשת באמצעות פיצול סיבי השריר הקיימים.

כיצד מתרחש הפיצול של סיבי השריר?

החוקרים מציעים שני מנגנונים אפשריים:

1. סיבי שריר גדולים יכולים להתפצל לשניים, או יותר סיבי שריר קטנים יותר.

2. כנראה שהמנגנון העיקרי שבאמצעותו מתרחשת העליה במספר סיבי השריר הוא באמצעות ההפעלה וההתפשטות של תאי הלווין (activation and proliferation of satellite cells). תאי הלווין הינם תאי גזע מיוגניים, המעורבים בחידוש של שרירי השלד. כאשר יש נזק שרירי, מתרחשת ההפעלה של תאי הלווין והם מצידם תורמים לייצור של תאי מיובלסטים (תאי שריר שאינם בוגרים). התאים המיובלסטיים החדשים מתאחדים עם סיבי שריר קיימים ובכך גורמים לאותו סיב שריר לגדול (היפרטרופיה של סיב השריר), או שאותם תאים מיובלסטיים עשויים להתאחד האחד עם השני וליצור סיב שריר חדש (היפרפלזיה).

יש לנו מחקרים נוספים שבוצעו בקרב בני אדם שבהם לא נמצאה עדות לעליה במספר סיבי השריר בתגובה לאימונים. לדוגמה במחקר הבא:

במחקר זה החוקרים ערכו השוואה בין 5 מפתחי גוף ל 18 סטודנטים/סטודנטיות לחינוך גופני (7 נשים, 11 גברים) . החוקרים ראו שלמפתחי הגוף היו שרירים עם חתך רוחב גדול יותר וגם סיבי השריר שלהם היו עם חתך רוחב גדול יותר, מה שמרמז על כך שהעליה במסת השריר מתבצעת באמצעות עליה בקוטרם של סיבי השריר ולא באמצעות עליה במספר סיבי השריר.

במחקר הבא:

המפתחי גוף היו עם שרירי בייספס גדולים יותר ועם סיבי שריר בקוטר גדול יותר לעומת האנשים הלא מאומנים. החוקרים גם העריכו את מספר סיבי השריר של הנבדקים באמצעות שימוש בנוסחה פשוטה יחסית:

התוצאה של חישוב זה אמורה לתת לנו הערכה גסה של מספר סיבי השריר שיש בשריר הבייספס. החישוב הראה שלא היה הבדל משמעותי במספר סיבי השריר בין מפתחי הגוף לבין הלא מאומנים:

במחקר נוסף:

החוקרים השתמשו באותה הנוסחה:

במחקר זה גברים השלימו 12 שבועות של אימונים שכללו 3 אימונים בשבוע, 8 תרגילים באימון, 3 סטים של 10 חזרות לכשל בכל תרגיל. המעקב אחר השינויים בחתך הרוחב של השרירים התבצע באמצעות MRI. החוקרים ציינו שהתגובה לאימונים מבחינת ההיפרטרופיה עשוייה להשפיע על התגובה בהיבט של מספר סיבי השריר. הם מסבירים זאת בכך שהנבדקים שלהם היתה פחות היפרטרופיה של סיבי השריר, אך עליה דומה בחתך הרוחב הכללי של השריר, הדגימו הוכחה לעליה במספר סיבי השריר.

חשוב להדגיש שהנתונים המוצגים כאן הם על בסיס 6 נבדקים בלבד. יש לנו כמובן נקודות תורפה שניתן למצוא במחקר זה:

1. מספר הנבדקים קטן מאוד, לא ניתן לגבש מסקנות כה חשובות בהתבסס על מספר כה קטן של נבדקים

2. הנוסחה שבה השתמשו מאפשרת הערכה גסה (מידי?) של מספר סיבי השריר, כלומר לא באמת ניתן לקבוע באופן חד-משמי שאכן התרחשה עליה במספר סיבי השריר.

המחקר הבא מציג נתונים מאוד מסקרנים:

במחקר זה נלקחו ביופסיות שריריות של שריר ה tibialis anterior מרגל ימין ומרגל שמאל של גברים צעירים ובריאים (כולם ימניים). החוקרים מדדו את חתך הרוחב הכללי של דגימת השריר, מספר סיבי השריר הכולל בדגימה, גודלם הממוצע של סיבי השריר, והתפלגות סוגי סיבי השריר, בכל אחת מהדגימות שנלקחו. הנתונים הראו כי חתך הרוחב ומספר סיבי השריר היה גבוה יותר בצד שמאל (הצד ההפוך לצד הדומיננטי), מאשר בשריר ברגל ימין. לא נמצאו הבדלים משמעותיים בגודלם הממוצע של סיבי השריר וכמו כן לא נמצאו הבדלים בהתפלגות של סוגי סיבי השריר.

הממצאים הללו מרמזים על כך שיתכן שפעילות יומיומית לאורך זמן, שהינה אסימטרית במהותה, המייצרת עומס על שרירים אלו ברגליים, מספיקה כדי לייצר גירוי התורם לגידול של השריר כפי שנצפה ברגל שמאל, ושהעליה הזו בגודל השריר הינה בעקבות עליה במספר סיבי השריר. החוקרים אף מציינים מדוע קשה מאוד, עד בלתי אפשרי, לזהות היפרפלזיה בביופסיות שריריות רגילות.

בקרב המומחים השונים יש עדיין אי-וודאות לגבי מה קודם למה (בסגנון הביצה והתרנגולת), האם ההיפרטורפיה של סיבי השריר היא זו שמתרחשת (וחייבת להתרחש) קודם והיא זו אשר מובילה להיפרפלזיה של סיבי השריר, או שההיפרטרופיה וההיפרפלזיה מתרחשות במקביל האחת לשניה. אם בוחנים את התיאוריה העומדת בבסיס הטענה שראשית סיב השריר צריך לגדול ולהגיע לאיזה סוג של תקרת גודל מרבית (מבלי להיכנס להסבר מעמיק בסוגייה מרתקת זו שאותה הצגתי בערב עיון שערכנו לא מזמן, אציין רק שככל שקוטרו של סיב השריר עולה, מתקיימת מגבלה לספק לכל המיופיברילות את ההזנה הנדרשת להן ואשר מאפשרת את המשך תהליך הגדילה של סיב השריר) ומכייון שהגיע לאותה תקרה הוא מתפצל לשני סיבים נפרדים ("daughter fibers").

יש חוקרים הטוענים שהפעילות המוגברת של תאי הלווין עשוייה להוביל לייצור של סיבי שריר חדשים, מנגד אנו מכירים בכך שלפעילות המוגברת של תאי הלווין יש תפקידים רבים נוספים, לדוגמה בתיקון הנזק השרירי הנגרם בעקבות האימונים, ולכן אין וודאות שהדבר אכן יוביל להיפרפלזיה של סיבי השריר. החוקרים במאמר הבא:

טוענים באם אכן מתרחשת היפרפלזיה בעקבות ביצוע של אימוני התנגדות, אז היא תהווה רק כ 5% מהעליה הנצפית בגודל השריר. חשוב להדגיש בהקשר זה שמרבית המחקרים שכן בוצעו על בני אדם הם מחקרים שנמשכים במקרה הטוב חודשים ספורים בלבד ולכן אין אנו יודעים מה תהיה התגובה לאימונים הנמשכים שנים בקרב מתאמנים מתקדמים.

אחת השאלות המסקרנות ביותר היא האם יש דרך מסויימת שבאמצעותה אנו יכולים להביא לייצור של יותר סיבי שריר? האם יש איזה סוג של פרוטוקול אימונים שיהיה יעיל להשגת מטרה זו?

אם נבחן שוב את הנתונים מהמחקרים שנעשו על בעלי חיים, אנו רואים כי עהליה הגדולה ביותר במספר סיבי השריר הושגה באמצעות העמסה מכנית קיצונית וכאשר השרירים היו במצב מאורך. זה עשוי אולי להוביל אותנו ליישום טכניקות אימון בסגנון Intraset stretching, מתיחות בתוספת התנגדות (כמו להישאר בתרגיל ה Fly עם משקוליות יד במצב הפתוח ולהחזיק שם את המתיחה הסטטית במשך מספר שניות), וביצוע חזרות בסגנון stretch-pause.

טכניקת ה Intraset stretching מתבצעת באופן הבא, לדוגמה מבצעים תרגיל כמו לחיצת חזה ואז בסיום הסט מותחים את שריר החזה למשך 30 שניות ואח״כ חוזרים מהר ככל האפשר לסט נוסף של תרגיל לחיצת החזה. מבצעים 4-3 סטים כאלו.

טכניקת ה Stretch-pause reps מתבצעת באופן הבא, אם נניח אנו רוצים ליישם אותה בתרגיל ה Fly עם משקוליות יד, נבצע את השלב האקסצנטרי של התרגיל, נגיע לפתיחה של הזרועות לצדדים, למתיחה משמעותית של שריר החזה, שם נבצע החזקה סטטית תחת המתיחה למשך 5 שניות ואז נחזור לנקודת ההתחלה. בכל חזרה ננסה להעמיק את המתיחה ונבצע סטים של 6-4 חזרות מכיוון שנרצה לבצע את ההחזקה הסטטית הזו במצב המתיחה כנגד עומס משמעותי במטרה למקסם הן את המתיחה ואת העומס המכני.

לסיכום, ראינו שבמחקרים שנערכו על בעלי חיים ללא ספק הודגם שתהליך ההיפרפלזיה הוא תהליך שמתרחש ואשר יש לו תרומה לעליה בגודל של השריר. ראינו גם שיש מספר דרכים לייצר את אותה העליה במספר סיבי השריר, אך אותנו באופן טבעי מעניינים המחקרים שהסתמכו על פרוטוקולים של אימוני התנגדות המדמים את אימוני ההתנגדות שאנו בני האדם מבצעים.

ראינו גם שכאשר מדובר במחקרים שבוצעו על בני האדם, ההוכחה לקיום של ההיפרפלזיה הינה כזו שנעשית באופן עקיף מכיוון שלא ניתן לבצע בבני האדם ספירה ישירה של מספר סיבי השריר. הכוונה בהוכחה העקיפה היא שאנו רואים שהתרחשה עליה בגודלו של השריר שאינה יכולה להיות מוסברת רק באמצעות העליה בקוטרם של סיבי השריר ולכן החוקרים מציינים שמנגנון ההיפרפלזיה מסביר את הפער הקיים בין ההיפרטרופיה של סיבי השריר לבין הכליה הכללית בגודלו של השריר.

גם אם נניח שמתרחשת היפרפלזיה בעקבות ביצוע של אימוני התנגדות, עפ״י הנתונים הידועים לנו כיום מביאים את החוקרים המובילים בתחום זה להעריך כי היא תהווה רק כ 5% מהעליה הנצפית בגודל השריר. מנגד, ראוי לזכור שהמחקרים שנעשו בבני אדם נמשכו לכל היותר חודשים ספורים ויתכן שאימונים לאורך שנים עשויים להביא לעליה גדולה יותר במספר סיבי השריר, עליה בשיעור שיהיה גבוה מאשר 5%.

לעיתים למרות הרצון העז שלנו לדעת הכל, אנו נותרים עם לא מעט סימני שאלה וחוסר בנתונים היכולים לשפוך אור על סוגיות מרתקות כדוגמת סוגיית ההיפרפלזיה של סיבי השריר. מכיוון שלעת עתה אין טכנולוגיה המאפשרת לנו לבצע ספירה מדוייקת של כל סיבי השריר בבני אדם, בלי לנתק את השריר בכללותו, לא נוכל לקבל מענה מושלם לסוגייה הזו ולכן נמשיך לעקוב וללמוד על תחום זה ונקווה שבשנים הקרובות מחקרים עדכניים יוכלו לתרום לנו יותר תובנות באשר לתהליך ההיפרפלזיה בבני האדם.