‫צריכת חמצן )‪(VO2‬‬
‫•החמצן הנצרך ע"י השרירים והרקמות‬
‫האחרות מועבר אליהם בזרם הדם‪ ,‬לאחר‬
‫שנקלט מן האוויר המתחלף בבועיות הריאה‪.‬‬
‫•ריכוז החמצן באוויר הנשאף הוא ‪.21%‬‬
‫•באוויר הנשוף ריכוז החמצן נמוך יותר ועשוי‬
‫להגיע לערכים של ‪.17%-15%‬‬
‫•ההפרש הוא חמצן שנצרך ע"י התאים‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫המשך‪...‬‬
‫• באמצעות איסוף האוויר הנשוף בעת פעילות‪,‬‬
‫מדידת נפחו וקביעת ריכוזי החמצן ודו תחמוצת‬
‫הפחמן שבו‪ ,‬ניתן לחשב צריכת חמצן של נבדק‪.‬‬
‫• ‪ VO2‬במנוחה‪ 0.3 - 0.2 :‬ליטר‪/‬דקה‪.‬‬
‫• ‪ VO2‬במאמץ מירבי‪ 6 – 3 :‬ליטר‪/‬דקה‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫"שיווי משקל" )מצב יציב(‬
‫מצב שבו כמות החמצן הנצרכת‬
‫שווה לכמות החמצן שדורשות‬
‫רקמות הגוף )לצורך ייצור ‪ATP‬‬
‫האירובי(‪.‬‬
‫(‪.‬‬
‫במסלול האירובי‬
‫נילי חמני‬
‫מצב יציב‬
‫• צריכת החמצן הגבוהה ביותר שבה ניתן לשמור על מצב יציב‬
‫נקבעת ע"פ יכולת האדם להעביר חמצן לשרירים ולהשתמש בו‬
‫אנרגיה‪..‬‬
‫להפקת אנרגיה‬
‫• במצב יציב מדדים נוספים נשארים ברמות קבועות )קצב לב‪,‬‬
‫תפוקת לב‪ ,‬אוורור ריאתי‪ ,‬ח‪.‬ח(‪.‬‬
‫• באופן תאורטי מצב יציב יכול להישמר בסביבה נוחה לפרקי זמן‬
‫ארוכים‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫המשך‪...‬‬
‫• העלייה בצריכת החמצן היא הדרגתית שכן יש‬
‫צורך בהסתגלות מערכת הלב וכלי הדם ומערכת‬
‫הנשימה‪.‬‬
‫• צריכת החמצן במאמץ אירובי תת מרבי מייצגת‬
‫את קצב העבודה ואת קצב הוצאת האנרגיה‪.‬‬
‫• גורמים רבים משפיעים על צריכת החמצן‪ ,‬דוג‪:‬‬
‫משך ועוצמת הפעילות‪ ,‬תנאי הסביבה‪ ,‬מאגרי‬
‫האנרגיה בשריר‪ ,‬המאסה השרירית המשתתפת‬
‫בפעילות‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫גרעון חמצן‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫כדי לקבל את כל האנרגיה לביצוע המאמץ בתהליכים אירוביים‪,‬‬
‫על הנבדק לצרוך מן הרגע הראשון כ‪ 1.5 -‬ליטר חמצן בדקה‪.‬‬
‫את ההפרש בין צריכת החמצן בפועל לזו שהיתה דרושה‬
‫תיאורטית מכנים 'גרעון חמצן'‪.‬‬
‫'גרעון' זה מייצג אנרגיה שסופקה לביצוע המאמץ בתהליכים‬
‫אנאירוביים‪ ,‬המתרחשים ללא השתתפות חמצן‪.‬‬
‫ככל שעצימות המאמץ גדולה יותר‪ ,‬כך גדל גרעון החמצן ויעבור‬
‫יותר זמן עד להגעה למצב יציב‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫השינוי בצריכת החמצן‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫צריכת החמצן עולה בצורה קווית‪ ,‬עם העליה‬
‫בעצימות המאמץ‪ ,‬עד ערך מירבי‪.‬‬
‫במצב זה עלייה נוספת בדרגת המאמץ אינה‬
‫גורמת עלייה בצריכת החמצן‪.‬‬
‫צריכת חמצן זו מכונה צריכת חמצן מירבית‬
‫)צח"מ(‪ ,‬או ‪ VO2max‬והיא למעשה מדד להספק‬
‫אירובי מירבי‪.‬‬
‫צריכת החמצן המרבית היא מדד חשוב ביותר‬
‫והיא מבטאת את כשירותו הפיסיולוגית של הנבדק‬
‫ומשקפת את תפקודן של מערכות רבות בגוף‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫‪VO2max‬‬
‫את צריכת החמצן‬
‫המרבית ניתן למדוד‬
‫בנוהלי בדיקה‬
‫שונים‪ ,‬המבוססים‬
‫על עיקרון ההגברה‬
‫המדורגת של‬
‫המאמץ עד למאמץ‬
‫מרבי‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫‪ VO2max‬המשך‪...‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מסלולי אספקת אנרגיה פועלים במקביל‪.‬‬
‫תרומתם של מסלולי אספקת האנרגיה משתנה בהתאם‬
‫לעצימות המאמץ‪ ,‬למשכו ולרמת הסבולת הבינונית‬
‫והממושכת של הספורטאי‪.‬‬
‫במאמצים בעצימויות גבוהות‪ ,‬בהם צריכת החמצן נמצאת‬
‫ברמה של צח"מ או קרוב לכך‪ ,‬ישנה מעורבות רבה של‬
‫המטבוליזם האנאירובי‪ -‬לקטי‪...‬‬
‫במקרים מסוימים יכול הנבדק להעלות את עצימות‬
‫המאמץ גם מעבר לעומס שבו מושגת צח"מ‪ ,‬במצבים‬
‫כאלה אספקת האנרגיה הנוספת תיעשה ע"י המסלול‬
‫האנאירובי‪ -‬לקטי בלבד‪.‬‬
‫אדם מאומן עם מוטיבציה גבוהה יכול לבצע מאמץ‬
‫בעצימות של צח"מ כ‪ 15 -‬דקות עד להתעייפות‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫הגבלת הצח"מ‬
‫•‬
‫•‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫חמצן מנוצל בתאי שריר )במיטוכונדריה(‪.‬‬
‫אספקת החמצן לשריר תלויה בתפקודן של‬
‫המערכות הבאות‪:‬‬
‫הריאות ושרירי הנשימה‬
‫מערכת הדם‬
‫הלב‬
‫חילוף חומרים בשריר‬
‫נילי חמני‬
‫‪ VO2max‬המשך‪...‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫אספקת האנרגיה לשריר במסלול האירובי תלויה ברמת‬
‫התפקוד של כל אחת מהמערכות ובתיאום ביניהן‪.‬‬
‫הצח"מ ייקבע בסופו של דבר ע"י ההספק המרבי של‬
‫בשרשרת‪..‬‬
‫החוליה החלשה בשרשרת‬
‫היתרון של בדיקת צח"מ הוא ביכולתה למדוד כמותית‬
‫את ההספק המרבי של המערכת האירובית )נשימה‪ ,‬לב‪-‬‬
‫דם ושריר(‪.‬‬
‫המגבלה היא באי היכולת לאתר את החוליה החלשה‬
‫)ולכן אי היכולת לתכנן אימון לחיזוק חוליה חלשה זו‪.(...‬‬
‫נילי חמני‬
‫המשך‪...‬‬
‫• במצבי מחלה עשוי כל אחד מן השלבים להוות‬
‫מגבלה לצח"מ‪.‬‬
‫• אצל ספורטאי בריא מקובל ששני תהליכים‬
‫מגביל‪::‬‬
‫עיקריים עלולים להוות גורם מגביל‬
‫‪ .1‬תפוקת הלב המירבית‬
‫‪ .2‬תכונות מטבוליות של השרירים‬
‫נילי חמני‬
‫חישוב צח"מ באמצעות מדדים של מערכת‬
‫הדם )משוואת ‪(fick‬‬
‫נפח החמצן שנצרך מחושב ע"י הכפלת תפוקת הלב‬
‫בכמות החמצן שמוצתה ע"י הרקמות מכל יחידת‬
‫נפח נתונה של דם ושמבוטאת באמצעות ההפרש‬
‫שבין תכולת החמצן בדם העורקי ובין תכולתו בדם‬
‫הוורידי‪.‬‬
‫חישוב צח"מ באמצעות מדדים של מערכת‬
‫הנשימה‬
‫נפח החמצן שנצרך הוא ההפרש שבין נפח החמצן‬
‫שבאוויר הנשאף המחושב ע"י הכפלת נפח‬
‫האוורור הריאתי בחלק היחסי של החמצן באוויר‬
‫)‪ (21%‬ובין נפח החמצן שבאוויר הננשף המחושב‬
‫ע"י הכפלת נפח האוורור הריאתי בחלק היחסי של‬
‫החמצן באוויר הננשף‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫הערות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫כאשר המשתנים המרכיבים את הנוסחאות הנ"ל מגיעים‬
‫לערכיהם המרביים‪ ,‬ניתן להתייחס לצריכת החמצן‬
‫המחושבת כאל צח"מ‪.‬‬
‫צח"מ יכולה להיות מבוטאת ביחידות של ליטר‪ /‬דקה ואז‬
‫היא נקראת צריכת חמצן מרבית מוחלטת‪.‬‬
‫צח"מ יכולה להיות מבוטאת ביחידות יחסיות למשקל הגוף‬
‫)מ"ל‪ /‬ק"ג גוף‪/‬דקה( ואז היא נקראת צריכת חמצן מרבית‬
‫סגולית‪.‬‬
‫בפעילויות בהם נושאים את משקל הגוף חשיבות גדולה‬
‫יותר לצח"מ סגולית‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫השפעת הגיל על צח"מ‬
‫• החל בגיל ‪(±) 20‬‬
‫מתחילה ירידה הדרגתית‬
‫בערכי הצח"מ‪.‬‬
‫• קצב הירידה הממוצע הוא‬
‫כ‪ 1% -‬לשנה‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫סיבות‬
‫‪.1‬‬
‫ירידה בהספק האירובי המירבי )תוצאה של ירידה בתפקודים‬
‫פזיולוגיים הקשורים בהובלת חמצן‪ ,‬ביכולת המיצוי של החמצן ע"י‬
‫המירבי(‪.‬‬
‫(‪.‬‬
‫השרירים ובירידה בקצב הלב המירבי‬
‫‪.2‬‬
‫ירידה בתפוקת הלב המירבית )תוצאה של ירידה בכוח הכיווץ של‬
‫שריר הלב← הקטנת נפח פעימה(‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫הקטנת ‪) (a-v)O2diff‬תוצאה של הפחתה במסת השרירים לאחר‬
‫העשור החמישי לחיים(‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫ירידה בזרימת הדם לשרירים )בשל הפחתת יחס מס' הנימים‬
‫לסיב שריר(‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫הבדלים בין המינים‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ערכי צח"מ של נשים נמוכים בד"כ מאלה של גברים‪.‬‬
‫כאשר משווים ערכי צח"מ מוחלטת ההבדל יכול להגיע לכדי‬
‫‪) 40%‬בגלל מסת השרירים הגדולה יותר אצל גברים(‪.‬‬
‫כאשר משווים ערכי צח"מ סגולית ההבדל יהיה בין ‪ 15%‬ל‪-‬‬
‫‪) 30%‬בשל הרכב הגוף השונה(‪.‬‬
‫כאשר מייחסים את הצח"מ למסת הגוף הרזה ההבדל‬
‫פוחת לכדי ‪) 12% -8%‬בשל תפוקת הלב המירבית הקטנה‬
‫יותר נשים ובשל רמות המוגלובין נמוכות אצל נשים‬
‫בהשוואה לגברים‪ -‬שני הגורמים אשר קובעים את כמות‬
‫החמצן שתהיה זמינה לשרירים לצורך הפקת אנרגיה‬
‫במסלול האירובי בעת מאמץ מירבי(‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫ערכי צריכת חמצן בדרגות מאמץ שונות‬
‫המאמץ‬
‫צריכת חמצן )ליטר‪ /‬דקה(‬
‫גבר )‪ 65‬ק"ג(‬
‫אשה )‪ 55‬ק"ג(‬
‫קל מאוד‬
‫‪1.0 -0.4‬‬
‫‪0.7 -0.3‬‬
‫בינוני‬
‫‪1.5 -1.0‬‬
‫‪1.1 -0.7‬‬
‫קשה‬
‫‪2.0 -1.5‬‬
‫‪1.5 -1.1‬‬
‫קשה מאוד‬
‫‪2.5 -2.0‬‬
‫‪1.9 -1.5‬‬
‫קשה ביותר‬
‫מעל ‪2.5‬‬
‫מעל ‪1.9‬‬
‫חוב חמצן‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫צריכת החמצן בהתאוששות‪ ,‬שהיא מעל לצריכת החמצן‬
‫במנוחה מכונה 'צריכת חמצן עודפת בהתאוששות'‪ /‬עודפת‬
‫שלאחר מאמץ' או‪' -‬חוב חמצן'‪(EPOC- Excess Post .‬‬
‫)‪Exercise Oxygen Consumption‬‬
‫)לא לטעות‪ -‬צריכת החמצן העודפת אינה מחזירה חוב‬
‫כלשהו של חמצן!(‪.‬‬
‫'צריכת החמצן העודפת בהתאוששות' אינה שוות ערך‬
‫לגירעון ולעיתים קרובות היא גדולה ממנו‪.‬‬
‫'צריכת החמצן העודפת בהתאוששות' גבוהה יותר ככל‬
‫שהמאמץ עצים יותר‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫שלבים ב‪EPOC -‬‬
‫שלב מהיר‬
‫• החלק הראשון של ההתאוששות‪.‬‬
‫• נמשך דקות בודדות‪.‬‬
‫• מאופיין בירידה מהירה בצריכת החמצן‪.‬‬
‫• החלק העיקרי ב‪ EPOC -‬לאחר מאמצים‬
‫קצרים וקלים‪.‬‬
‫צריכת החמצן העודפת משמשת ל‪:‬‬
‫• חידוש תרכובות הפוספט עתירות‬
‫האנרגיה‪.‬‬
‫• חידוש של מאגרי החמצן שמומס בנוזלי‬
‫הגוף‪ ,‬קשור למיוגלובין שבשריר‬
‫ולהמוגלובין שבדם‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫שלב איטי‬
‫• החלק השני של ההתאוששות‪.‬‬
‫• נמשך לאורך זמן‪.‬‬
‫• מאופיין בירידה איטית בצריכת החמצן‪.‬‬
‫• החלק העיקרי ב‪ EPOC -‬לאחר מאמצים‬
‫עצימים ואו ממושכים‪.‬‬
‫צריכת החמצן העודפת נובעת מ‪:‬‬
‫• פ"ג← טמפ' גוף↑ ←מטבוליזם↑ ← צריכת‬
‫חמצן↑ )אפקט ‪.( Q10‬‬
‫• מאמץ עצים← עלייה בחומציות הדם‬
‫←אוורור ריאתי מוגבר )ע"מ לסלק ‪←(CO2‬‬
‫צריכת החמצן ע"י שרירי הנשימה גבוהה‪.‬‬
‫• הלב ממשיך לעבוד בקצב מוגבר← צורך יותר‬
‫חמצן‪.‬‬
‫• חידוש רקמות וחלוקה מחדש של יוני סידן‪,‬‬
‫אשלגן ונתרן ← דרישה אנרגתית↑‪.‬‬
‫• אפינפרין‪ ,‬נוראפינפרין ותירוקסין ממשיכים‬
‫להשפיע‪.‬‬
‫• בנייה מחדש של גליקוגן מח‪.‬ח בכבד←‬
‫דרישה אנרגתית↑‪.‬‬
‫שינויים בצח"מ‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫צח"מ היא מדד המאפיין אדם במצב נתון‪.‬‬
‫צח"מ איננה ערך קבוע ועשויה להשתנות עם‬
‫שינויים החלים במצבו הגופני של האדם‪.‬‬
‫אחת ממטרות האימון היא להעלות את הצח"מ‬
‫ועי"כ את הסבולת‪.‬‬
‫אימון מתאים עשוי להעלות את הצח"מ ב‪-10% -‬‬
‫‪ ,20%‬ללא קושי מיוחד‪.‬‬
‫ככל שלאדם יש מסת שרירים גדולה‪ ,‬יש לו‬
‫פוטנציאל גדול יותר להשגת ערכי צח"מ גבוהים‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫צח"מ ועומס עבודה‬
‫• הגורם החשוב הקובע את תחושת המאמץ הוא‬
‫דרגת המאמץ יחסית לצח"מ ולא לערך המוחלט‬
‫של צריכת החמצן שבה מבוצע המאמץ‪.‬‬
‫• אנשים בעלי צח"מ גבוה יבצעו פעילויות שונות‬
‫בעומס עבודה נמוך יחסית ליכולתם המרבית‪ ,‬ולכן‬
‫יבצעו את העבודה בתחושה שהמאמץ קל יחסית‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫יכולת התמדה בהספק עבודה נתון‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫כדי שאדם יגיע לצח"מ יש להביאו לעבודה בהספק‬
‫האירובי המירבי שלו‪.‬‬
‫עבודה בקצה כזה היא מאמץ עצים מאוד‪.‬‬
‫לכן זהו אינו מדד אידיאלי ישיר לסבולת‪.‬‬
‫ההספק המירבי שבו ניתן להתמיד במאמץ לזמן‬
‫ארוך )‪ 20‬דק' ויותר( הוא תמיד נמוך בהרבה‬
‫מהצח"מ‪.‬‬
‫הספק זה עשוי לנוע בין ‪ 90% -40%‬מהצח"מ‪.‬‬
‫נילי חמני‬
‫הערכת יכולת תפקודית ע"פ האחוז‬
‫מהצח"מ ללא עייפות‬
‫• ספורטאי סבולת מסוגלים לנצל כ‪90% -85% -‬‬
‫מהצח"מ שלהם למשכי זמן ארוכים‪.‬‬
‫• אנשים בלתי מאומנים יכולים לנצל רק ‪60% -50%‬‬
‫מהצח"מ שלהם‪.‬‬
‫• אנשים בעלי כושר ירוד ינצלו רק ‪.50% -40%‬‬
‫נילי חמני‬