גבולות הסיבולת האנושית

כשאנו צופים באתלטים משתתפים בתחרויות מאתגרות, כגון טריאתלונים או תחרויות אופניים שנמשכות כמה שבועות, נדמה כי הם מאתגרים את גבולות הסיבולת האנושית. כעת הצליחו חוקרים לקבוע מהו בדיוק הגבול הזה – או יותר נכון, מה קובע את גבול היכולת המטבולית האנושית.

מטבוליזם הוא סך כל פעולות חילוף החומרים בגוף. לכל אדם יש קצב מטבולי בסיסי (BMR) משלו – סך הקלוריות הדרושות לפעולות החיים הבסיסיות כגון נשימה, פעילות הלב והמוח וכו'. בשעת מאמץ, קצב חילוף החומרים יכול לעלות אפילו לרמה גבוהה פי שבעה מהרמה הבסיסית שלו, אך זהו קצב גבוה מאוד שאנו יכולים להתמיד בו רק במאמצים קצרים.

כשבחנו רוכבי אופניים שמשתתפים במרוץ היוקרתי "טור דה פרנס", ראו שהם מוציאים אנרגיה בקצב של כ-7,000 קלוריות ביום. כדי לפצות על זה הם צרכו במהלך היום כמות גדולה של משקאות עתירי אנרגיה, ובערב אכלו כמות גדולה של מאכלים עתירי קלוריות כמו פסטה ועוגות, כך שמשקלם לא השתנה לאורך המירוץ. כלומר, על מנת לעמוד בדרישות הגבוהות של המרוץ מגופם, היה עליהם לפצות על כך בתזונה עתירת אנרגיה.

לא רק לאתלטים

קצב חילוף החומרים הממוצע שמאפשר לנו להמשיך את המאמץ בלי לחוות שינוי משמעותי במסת הגוף, כלומר ירידה במשקל, נקרא "קצב מטבולי בר-קיימא". מדובר ברמת מאמץ שבה קצב הוצאת האנרגיה הממוצע שווה לקצב צריכת האנרגיה הממוצע מהמזון, כך שאין שינוי במשקל הגוף. עולה השאלה אם כן מדוע לא נצרוך עוד יותר קלוריות במזון ועל ידי כך נשפר עוד את רמת הביצועים שלנו? לכאורה אתלטים אכן יכולים לצרוך 17 אלף קלוריות ביממה במקום 7,000, אולם העובדות מראות שקיים גבול ליכולת שלנו להמיר אנרגיה כימית ממזון לסיפוק הצרכים של הגוף.

לקביעת גבול היכולת המטבולית יש חשיבות מדעית לא רק לאתלטים, אלא גם להתפתחות ילדים ולתופעות אחרות הקשורות לגוף האדם. לדוגמה, קיימת השערה הגורסת כי גודל העובר מושפע מקצב חילוף החומרים המרבי של האם.

במחקר הנוכחי בחנו קבוצת רצים שהשתתפו במרוץ החוצה את רוב ארצות הברית, מקליפורניה במערב ועד וושינגטון הבירה במזרח. במהלך המרוץ המשתתפים צולחים בממוצע מרחק של ריצת מרתון (כ-42 קילומטר) ביממה, שישה ימים בשבוע במשך 20 שבועות. בשלב הראשון מדדו החוקרים את קצב חילוף החומרים הבסיסי של הרצים. לאחר מכן ניטרו את קצב המטבוליזם שלהם לאורך המרוץ, וראו כי הערכים ההתחלתיים שלו היו גבוהים מאוד אצל כל המשתתפים, וירדו בהדרגה עד שהתייצבו לרמה של פי 2.5 בערך מקצב חילוף החומרים הבסיסי.

המטבוליזם גבוה במיוחד אצל רצים ורצות. המרתון הבינלאומי בבוקרשט, 2011 | צילום: Shutterstock

בנוסף בדקו החוקרים קבוצה נוספת שמתמודדת עם מאמץ קיצוני ומתמשך – נשים בהיריון. הם מצאו כי נשים הרות שומרות על רמת מאמץ דומה לאתלטים המשתתפים במרוץ ממושך, וקצב חילוף החומרים שלהן גבוה פי 2.2 מקצב המטבוליזם הבסיסי. כלומר נשים הרות נמצאות ממש בקצה גבול הסיבולת האנושית.

אחד החוקרים, הרמן פונצר (Pontzer), טוען כי "אפשר לבצע פעילות אינטנסיבית מאוד לתקופה קצרה, אולם אם רוצים להתמיד לאורך זמן, האינטנסיביות צריכה לרדת קצת". בנוסף, החוקרים ניתחו את הממצאים של מחקרים קודמים, שבחנו אירועי ספורט ממושכים כמו הטור דה פרנס או מרוץ ארקטי שנמשך 95 ימים, וראו כי קיים בכולם דפוס דומה – בהתחלה קצב חילוף החומרים גבוה מאוד, ולאחר מכן הוא מתחיל לרדת.

כיוון שתוצר לוואי של שריפת אנרגיה הוא הפקת חום, מחקרים קודמים העלו את האפשרות שמה שמגביל את יכולות האתלטים זאת טמפרטורת הגוף. לפי ההסבר הזה, החל מרמת מאמץ מסוימת והלאה הגוף אינו מסוגל יותר לווסת את הטמפרטורה שלו, ולכן זוהי רמת המאמץ המֵרַבית. אולם החוקרים ראו כי גם כשהטמפרטורות החיצוניות צוננות, כפי שקורה במרוץ הארקטי, התוצאות אינן משתנות. מכאן הסיקו שלא הטמפרטורה היא זאת שמגבילה את המאמץ, גם אם ייתכן שבתנאי חום קיצוניים היכולת בכל זאת תיפגע.

הממצאים תומכים באפשרות שקצב חילוף החומרים המרבי הוא זה שקובע את "קצה גבול היכולת האנושית". כלומר, קיימת נקודה שמעבר לה הגוף אינו מסוגל להפיק מספיק אנרגיה להגברת הביצועים, ולכן זהו קצה הסיבולת של האדם. המשמעות היא שמשלב מסוים לא עוזר לאכול יותר, שכן דרישת האנרגיה מעבר לו גבוהה עד כדי כך שהגוף אינו מסוגל לפרק מזון ולהפיק ממנו אנרגיה בקצב הנדרש.