ארבעה חודשים של אימון רטט כלל-גופי והשפעתם על כושר גופני, ביצועי שרירים ושיווי משקל

אבסטרקט
ההשפעות של ארבעה חודשי אימון ברטט כלל-גופי על ביצועים ושיווי משקל

המטרה:
מחקר אקראי מבוקר תוכנן לבחון את ההשפעות של 4 חודשי אימון ברטט כלל-גופני על ביצועי השרירים ועל שיווי המשקל בקרב צעירים שאינם ספורטאים.

שיטות:
56 מתנדבים (21 גברים ו-35 נשים בגילאים 19-38) חולקו באופן אקראי לקבוצת הרעידות או לקבוצת הביקורת. התערבות הרעידות כללה 4 חודשים של אימון ברטט כלל-גופני (4 דקות ביום, 3 עד 5 פעמים בשבוע), בעמידה זקופה על פלטפורמת רטט. חמישה מבדקי ביצועים נערכו לפני תחילת הניסוי, לאחר חודשיים ולאחר 4 חודשים:
ניתור לגובה, כוח פשיטה איזומטרית של הגפיים התחתונות, כוח לפיתה, מבחן זריזות shuttle-run ומבחן שיווי משקל בתנודות postural sway (הבוחן התמודדות עם תנודות של מרכז הכובד קדימה-אחורה ומצד לצד) על פלטפורמת יציבות.

תוצאות:
ארבעה חודשים של אימוני רטט הובילו לשיפור של 8.5% (95% CI, 3.7–13.5%, P _ 0.001) בגובה הניתור. חוזק הפשיטה של הגפיים התחתונות גדל אחרי חודשיים של אימוני רעידות ב-3.7% (95% CI, 0.3–7.2%, P _ 0.034). עם זאת, יתרון זה פחת בסיום ה-4 חודשים. במבדקים של כוח לפיתה, מבחן זריזות shuttle run ושיווי משקל לא נמצא כי הייתה לרטט השפעה.

מסקנות:
4 חודשים של אימון ברטט כלל-גופני שיפרו את עצמת הניתור של הצעירים, מה שמרמז על הסתגלות עצבית-שרירית (נאורומוסקולרית) לעירור הרטט. מצד שני נמצא כי אימוני הרעידות לא השפיעו על שיווי המשקל הסטטי או הדינמי של הסובייקטים. מומלץ כי מחקרים עתידיים יתמקדו בהשוואה בין שיפור הביצועים בעקבות רטט כלל גופני לבין שיפור הביצועים עם אימון התנגדות קונבנציונלי, וכמטרה רחבה יותר, לחקור את ההשפעות האפשריות של הרעידות על מבנה וחוזק העצמות, ואולי על היארעות (היקף, תכיפות) של נפילות בקרב קשישים.

רעידות מכניות מעוררות לאחרונה התעניינות רבה בשל ההשערה לפיה עירור של כל הגוף במשרעת (אמפליטודה) נמוכה ובתדר גבוה עשוי להשפיע באופן חיובי על גורמי סיכון רבים הקשורים לנפילות ולשברים (בעיקר בקרב אוכלוסיות מתבגרות). ההשפעה החיובית הזו נובעת משיפור בחוזק השרירים, בשיווי המשקל ובחוזק המכני של העצמות. עם זאת, לא קיימות הרבה ראיות מדעיות אודות ההשפעות של רטט כלל-גופני על הפרמטרים הללו. בוסקו ועמיתיו (Bosco et al.) הראו ששימוש ברטט הוביל לגידול זמני אך משמעותי בחוזק שרירי הגפיים התחתונות ופושטי הזרוע (תלת ראשי). בנוסף הם בחנו את ההשפעות של 10 ימי אימון ברטט על ביצועי השרירים של ספורטאים והראו שרטט כלל-גופני שהוחל במשך 10 דקות ביום הוביל לשיפור בכוח המתפרץ. ראנג'ועמיתיו (Runge) הראו כי רטט כלל-גופני יכול לשפר את ביצועי השרירים של קשישים (תוכנית בת חודשיים שכללה שלושה אימונים בשבוע בתדר של 27 הרץ). ישנן גם ראיות ראשוניות לפיהן העמסת רטט עשויה לעורר היווצרות של עצם טרבקולרית ולמנוע ירידה בצפיפות העצם בעקבות כריתת שחלות וחידלון וסת.

למרות כל הממצאים החיוביים שהזכרנו ולמרות השימוש הנרחב במגוון התקני רטט בקרב ספורטאים, עדיין אין לנו די מסקנות חותכות באשר ליעילותו או למידת בטיחותו של האימון ברעידות. מה שחסר במיוחד הם נתונים באשר להשפעות לטווח ארוך. לכן, מטרת מחקר זה היא לבחון את ההשפעות של התערבות רטט כלל-גופני במשך 4 חודשים על ביצועי השרירים ועל שיווי המשקל של אנשים צעירים ובריאים באמצעות מחקר מבוקר אקראי.

חומרים ושיטות סובייקטים ומערך הניסוי

חמישים ושישה (56) מתנדבים צעירים, שאינם ספורטאים (21 גברים ו-35 נשים בגילאים 19-38) השתתפו במחקר. מחצית הסובייקטים הוכנסו, באופן אקראי, לקבוצת המתאמנים ברעידות, והמחצית השנייה היוו את קבוצת הביקורת. הגברים והנשים חולקו באופן אקראי לקבוצות כך שמספר הגברים והנשים יהיה פחות או יותר שווה בשתי הקבוצות. פרוטוקול הרעידות היה מורכב מ-4 חודשים של אימון ברטט כלל-גופני (הסבר בהמשך). בדיקות הביצועים התבצעו מול נתוני הבסיס (at baseline –לפני הרנדומיזציה), לאחר חודשיים ולאחר 4 חודשים.

קריטריוני ההדרה (אי-הכללה במדגם) היו:מחלות קרדיו-וסקולריות, מחלות של דרכי הנשימה, בעיות הקשורות לבטן, לדרכי השתן, בעיות גניקולוגיות, נוירולוגיות, בעיות של עמוד השדרה, או כל מחלה כרונית אחרת;הריון, אברים תותבים, טיפול תרופתי העשוי להשפיע על מערכת השרירים והשלד;אי-סדירות במחזור הווסת;והשתתפות סדירה של יותר משלוש פעמים בשבוע בסוג כלשהו של אימון המעמיס על הגוף והשלד.
הסובייקטים מילאו שאלון המפרט את הפעילות הגופנית שלהם ואת צריכת הסידן (מתוך יומן צריכת סידן של 7 ימים) בתחילת המחקר, אחרי חודשיים ואחרי 4 חודשים. כל המשתתפים העניקו הסכמה בכתב לפני תחילת הניסוי והמחקר אושר הן על-ידי ועדת הביקורת והן על-ידי ועדת האתיקה של המרכז לקידום וחקר הבריאות בפינלנד (UKK).

העמסת רטט (רעידות)

העמסת רעידות התבצעה בתנוחת עמידה על פלטפורמה של WBV (רטט כלל-גופני) והסובייקטים נתבקשו להתאמן 3 עד 5 פעמים בשבוע. משך העירור היומי היה 4 דקות. בזמן העמידה על הפלטפורמה חזרו הסובייקטים 4 פעמים על סט קל של 60 שניות בהתאם להוראות שניתנו להם מראש. הרציונל מאחורי תוכנית האימון היה לספק חשיפה רב-כיוונית לרטט כלל-גופני ולהפוך את העמידה על הפלטפורמה לפחות מונוטונית באופן שיקל על ביצוע הניסוי לאורך זמן. התוכנית כללה "סקווטים"(כפיפות ברכיים) קלים (שנייה 0-10), עמידה זקופה (שנייה 10-20), עמידה במנח רפוי עם ברכיים כפופות מעט (שנייה 20-30), קפיצות קלילות (שנייה 30-40), העברת משקל הגוף מרגל אחת לשנייה (שנייה 40-50) ועמידה על העקבים (שנייה 50-60).

במהלך החשיפה בת 4 דקות לרעידות, תדר הרטט גדל מדי דקה. במהלך השבועיים הראשונים, משך ההעמסה היה 2 דקות, ותדר הרטט 25 הרץ בדקה הראשונה ו-30 הרץ בדקה השנייה. במהלך החודש וחצי הבאים, משך העמסת הרעידות היה 3 דקות והתדר 25 הרץ בדקה ראשונה, 30 הרץ בדקה שנייה,35 הרץ בדקה השלישית. בחודשיים הבאים משך החשיפה היה 4 דקות והתדר היה
25 Hz/60 s _ 30 Hz/60 s _ 35 Hz/60 s _ 40/60 s. המשרעת משיא לשיא של הרעידות הורטיקליות הייתה 2 מ"מ. בהתחשב במשרעת ובאופי הסינוסואידלי של ההעמסה, ההאצה המרבית התיאורטית הייתה כ- 2.5g(כאשר g הוא שדה הכבידה (גרוויטציה) של כדור הארץ, או 9.81 ms2) עם העמסה של 25 הרץ, 3.6g עם העמסה של 30 הרץ, 4.9g ב-35 הרץ ו-6.4g ב-40 הרץ.

בדיקות ביצועים

בתחילת כל בדיקה התבצע חימום של 4 דקות על אופניים ארגומטריים (עומס עבודה של 40W לנשים ושל 50W לגברים). הסובייקטים נעלו את אותן נעליים בכל 3 מבדקי הביצועים וסדר הבדיקות נשמר זהה בכל הפעמים (פירוט בהמשך). השימוש באלכוהול או ביצוע של פעילות פיסית מאמצת נאסרו על הסובייקטים ביום הבדיקה וביום שקדם לה. לפני כל מבחן ניתנה לכל סובייקט ההזדמנות לבצע פעם-פעמיים את הניסוי באופן לא אינטנסיבי, כדי להכיר את התהליך. בדיקת הניתורים לגובה שימשה כדי לבחון את יכולת הביצועים המתפרצים של הגפיים התחתונות. הסובייקטים החזיקו את ידיהם על המותניים. הבדיקות בוצעו על פלטפורמה המודדת את זמן ה"תעופה". זמן התעופה שנמדד (t) שימש כדי להעריך את גובה ההתרוממות של מרכז כובד הגוף (h) במהלך הניתור
(כלומר, h _ gt2/8, where g _ 9.81m•s_1). ערך החציון של שלושת המדדים שימש כציון של הבדיקה.

פלטפורמת ה-postural sway (נדנוד היציבות) שימשה כדי להעריך את שיווי המשקל הסטטי. הסובייקטים עמדו כששתי רגליהם על פלטפורמה לא יציבה, בעיניים פקוחות וזרועות לצד הגוף. הפלטפורמה מספקת שמונה רמות שונות של יציבות (רמה 8 היא יציבה לגמרי ואילו רמה 1 היא המתנודדת ביותר). בבדיקה השתמשנו כפרוטוקול של 40 שניות המורכב מאינטרוולים עולים של 10 שניות (רמה חמש בשניות 0-10, רמה 4 בשניות 10-20, רמה שלוש בשניות 20-30 ורמה 2 בשניות 30-40). שיטה זו מספקת אינדקס מספרי כמדד ליציבות כדי לשקף את השינויים בתנודות הגוף סביב מרכז הכובד של הגוף. ככל שהמדד נמוך יותר, כך רמת היציבות גבוהה יותר.

כל ה"קואורדינטות"של תנוחות הרגליים של הסובייקט על הפלטפורמה נרשמו אחרי מדידת היציבות הראשונה (כנתוני פתיחה או "קו בסיס") ואותן קואורדינטות שימשו לאורך כל הניסוי כדי להשיג עקביות בין מבדקים. הערך הממוצע של שני האינדקסים של היציבות שימש כציון הסופי של המבחן.

כוח הלפיתה נמדד באמצעות מד כוח לפיתה סטנדרטי. ערך החציון של שלוש קריאות שימש כציון הבדיקה. חוזק איזומטרי מרבי של שרירי פושטי הרגל נמדד באמצעות דינמומטר ללחיצת רגל. הסובייקטים ישבו כיסא הדינמומטר כשברכיהם וקרסוליהם בכפיפה של 90°ודחפו כמרב יכולתם כנגד מדי לחץ המצויים תחת כפות רגליהם. הכוח האיזומטרי נרשם עבור שלושה ניסיונות מרביים, וערך החציון של שלוש הקריאות שימש כציון הסופי של המבדק.

בדיקת ה-shuttle run (תרגילי שינוי כיוון מהירים לבחינת הזריזות) שנמשכה 30 דקות שימשה להערכת שיווי המשקל הדינמי או הזריזות. הסובייקטים נתבקשו לרוץ מהר ככל האפשר שש פעמים בין סימנים שהונחו במרחק של 4 מטרים זה מזה, לגעת ברצפה אחרי כל ריצה של 4 מטר, ולבסוף לרוץ מסלול של 6 מטרים עד לקו הסיום. נערך ביצוע אחד בלבד וזמן הריצה נרשם באמצעות תאים פוטו-חשמליים.

בטיחות

המשתתפים בקבוצה שהתאמנה ברעידות נשאלו אודות השפעות לוואי אפשריות או תגובות שליליות מדי חודש. משתתפי קבוצת הביקורת נשאלו מדי חודשיים. בנוסף ניתנה למשתתפים הרשות להתייעץ עם הרופא האחראי על המחקר בכל עת ובכל עניין.

ניתוח סטטיסטי וסטיות תקן החציונים וסטיות התקן הוצגו כסטטיסטיקה תיאורית

השפעות האימון ברטט כלל-גופני על הביצועים הפיסיים ועל שיווי המשקל אחרי חודשיים ואחרי 4 חודשים הוגדרו כהפרשים הממוצעים המוחלטים והיחסיים (עם 95% רווחי סמך) בין קבוצת הרעידות לקבוצת הביקורת. ההפרשים היחסיים הושגו באמצעות טרנספורמציה לוגריתמית של המשתנים. אפקט הזמן אחרי חודשיים ואחרי 4 חודשים נקבע על-ידי ניתוח ANCOVA חד-כיווני (=ניתוח שונות משותפת) תוך שימוש בקו הבסיס (baseline) כמשתנה המשותף. בכל המבחנים, P _ 0.05 מראה על מובהקות.

תוצאות

26 סובייקטים בקבוצת אימוני הרעידות ו-26 בקבוצת הביקורת השלימו את המחקר ללא כל תופעות לוואי או השפעות שליליות. שני משתתפים בקבוצת הביקורת פרשו מהמחקר בשל היעדר עניין ושניים בקבוצת הרעידות פרשו בגין בעיות במערכת שריר-שלד שלא היו קשורות להעמסת הרעידות (פרישה אחת הייתה בעקבות שבר בצלעות והשנייה לצורך ניתוח אורתופדי). המאפיינים הבסיסיים של 52 המשתתפים מוצגים בטבלה 1. תדירות אימוני הרטט הממוצע המדווחת הייתה 3.1 (_0.9) בשבוע. כיוון שלא היו הבדלי מין באפקט הזמן במבדקים אחרי חודשיים ואחרי 4 חודשים, נתוני הנשים ונתוני הגברים קובצו ונותחו ביחד.

שיווי משקל וביצועי שרירים מבחני עצמה וחוזק

גובה הניתורים השתפר בממוצע של 2.0 ס"מ לאחר חודשיים של אימוני רעידות לעומת ירידה ממוצעת של 0.6 ס"מ בקבוצת הביקורת, מה שמוביל לשיפור מובהק של 10.2% בקבוצת הרטט
(95% CI, 5.6–15.1%, P _ 0.000). במבחן שנערך אחרי 4 חודשים גובה הניתור עלה ב-2.5 ס"מ (בהשוואה לקו הבסיס) עבור קבוצת הרטט וב-0.3 ס"מ (בהשוואה לקו הבסיס) בקבוצת הביקורת, עלייה שמייצגת שיפור מובהק של 8.5% עבור קבוצת הרטט (95% CI, 3.7–13.5%, P _ 0.001)
(טבלה 2 ואיור 1A).

כוח איזומטרי בפשיטת רגליים השתפר בממוצע של 11.2 ק"ג אחרי חודשיים של אימון ברעידות, ואילו בקבוצת הביקורת נראתה עלייה של 4.8 ק"ג, כלומר שיפור מובהק סטטיסטית של 3.7% עבור קבוצת הרטט (95% CI, 0.3–7.2%, P _ 0.034) . במבדק שנערך אחרי 4 חודשי ניסוי שיפור זה ירד ל-2.5% (P _0.25) (טבלה 2 ואיור 1B). בהקשר זה יש לציין כי כוח הפשיטה של הגפיים התחתונות של אחד מהסובייקטים בקבוצת הביקורת היה גבוה באופן ניכר מזה של כל האחרים בקבוצה, מה שהעלה את סטיית התקן בקבוצת הביקורת (טבלה 2). עם זאת, לא הייתה לכך השפעה על ההפרשים הממוצעים המוחלטים או היחסיים בין הקבוצות. כצפוי, באף אחת מהקבוצות לא נמצאו שינויים בכוח הלפיתה במבחנים שלאחר חודשיים ושלאחר 4 חודשים (טבלה 2 ואיור 1C).

בדיקות שיווי משקל וביצועים

במבדקי ה-shuttle run (זריזות וכיוון) לאחר חודשיים ולאחר 4 חודשים לא נראו הבדלים של ממש בין קבוצת הרטט לבין קבוצת הביקורת (הפרש ממוצע בין קבוצות _0.5% בשני המבחנים, P _ 0.52
ו- P _0.57, בהתאמה) (טבלה 2 ואיור 1D). לא נראו השפעות על היציבות בתנודות (postural sway) במבחנים שלאחר חודשיים או לאחר 4 חודשים (טבלה 2 ואיור 1E).

דיון

מחקר אקראי מבוקר זה הראה כי ארבעה חודשים של העמסת רטט כלל-גופני היו בטוחים לשימוש והובילו לשיפור ממוצע מובהק של 8.5% בגובה הניתור של צעירים בריאים. שיפור זה נראה כבר אחרי חודשיים של אימוני רעידות. גם כוח הפשיטה של הגפיים התחתונות השתפר אחרי תקופה של חודשיים. עם זאת, גידול זה הואט עד תום הניסוי ולאחר 4 חודשים ההפרש בין הקבוצות כבר לא היה מובהק מבחינה סטטיסטית, בעיקר בגלל שיפור בכוח הפשיטה בקבוצת הביקורת (אפקט למידה).

בכל הנוגע לשיווי משקל סטטי ודינמי, לא נראו כל השפעות בעקבות 4 החודשים של אימוני הרטט. ההשפעות של אימון התנגדות על התכונות הנוירו-מסקולריות של שרירי השלד כבר מוכרות מזמן, והידע עליהן עשוי לעזור בפענוח ובהבנה של הממצאים שנאספו מאימוני הרטט. ראשית, לשינויים מבניים בתוך שרירי השלד יש חשיבות רבה כאשר מסתגלים לאימוני כוח. עם זאת, ביצועי כוח רצוניים נקבעים לא רק על-ידי גורמים תוך-שריריים אלא גם על-ידי יכולת ההפעלה העצבית, זאת כיוון ששינויים במערכת העצבים בעקבות אימון (=הסתגלות עצבית) מאפשרים הפעלה מלאה יותר של העצבים והשרירים העיקריים המעורבים בתנועה ספציפית. בנוסף מאפשרת ההסתגלות העצבית גם תיאום וקואורדינציה טובים יותר בהפעלת השרירים הרלוונטיים. שתי השפעות אלה של ההסתגלות העצבית מובילות לשיפור בכוח המופעל כאשר מניעים שרירים באופן רצוני ומכוון. מנגנון ההסתגלות הראשון של שרירי השלד לאימון התנגדות הוא עצבי. שינויים בגורמים העצביים בתגובה לאימון מתרחשים תוך מספר חודשים, ואילו שינויים במבנה המורפולוגי (=צורני) של השריר מצריכים זמן רב יותר (מספר חודשים עד כמה שנים). הסתגלות ספציפית לאימון תלויה במידה רבה בתוכנית האימון שבה משתמשים. בנוסף לכוח המרבי עצמו, הכוח המתפרץ הוא גורם חשוב נוסף בפעילויות ספורטיביות מסוימות, ותרגילי SSC (מחזור מתיחה-קיצור) מסוימים (כמו קפיצות או אימון פליומטרי) משמשים לשיפור מאפיין ביצועים זה. המנגנון המדויק שבגללו אימון כוח מתפרץ מסוגל לשפר את ההפעלה הנוירו-שרירית אינו ברור, אבל ישנם כמה הסברים אפשריים לכך. לדוגמה, הסתגלות של תגובות רפלקסיביות מסוימות, שיפור בסינכרון של יחידות מוטוריות, כיווץ משותף של שרירים סינרגיים, או שיפור באינהיביציה של שרירים אנטגוניסטיים. אימוני חיזוק וכוח עשויים גם לשפר את היכולת של יחידות מוטוריות להגיב בקצרה ובמהירות גבוהה, מה שיכול לשפר את קצב התפתחותו של הכוח גם אם כוח השיא לא בהכרח גדל.

נטען כי השיפור בביצועי השרירים כתוצאה מאימון ברטט כלל-גופני דומה (ומתרחש באותם אופנים) לשיפורים הנראים אחרי כמה שבועות של אימוני התנגדות. במהלך ההעמסה של רטט כלל-גופני, שרירי השלד עוברים שינויים קטנים באורכם, כנראה כיוון שהרטט המכני מסוגל לעורר ולחזק את השרירים הנחשפים אליו. כלומר, הרעידות מעוררות תגובה המכונה Tonic Vibration Reflex (TVR) –זהו רפלקס הכיווץ בשריר המאומן, הכולל הפעלה של כישורי השריר (=החיישנים העצביים של השריר), תיווך של האותות העצביים על-ידי אקסונים מביאים (afferents), ולבסוף, הפעלה של סיבי השריר באמצעות נוירונים-מוטוריים גדולים.

רפלקס ה-TVR מסוגל גם לגרום לשיפור בגיוס של היחידות המוטוריות באמצעות הפעלת כישורי השריר והרפלקסים הרב-סינפטיים. במחקר זה לא יכולנו לבחון בצורה ישירה את השיפורים הנובעים ממקור עצבי או את השינויים במבנים הצורניים של השרירים כיוון שפרוטוקול המחקר לא כלל רשומות EMG ולא ביופסיה של השרירים. עם זאת, על בסיס הראיות הנזכרות לעיל, סביר להניח שאימון הרטט הכלל-גופני עורר הסתגלות עצבית. בהשערה זו תומכות גם תוצאות המחקר, כלומר, גובה הניתור שהשתפר במהירות ובאופן חד-משמעי מלמד שההסתגלות העצבית התרחשה בתגובה לאימוני הרטט. בנוסף, כוח פשיטת הגפיים התחתונות גדל רק אחרי חודשיים של אימוני רטט, מה שמלמד גם על הגברת העצמה העצבית. עם זאת, שיעור הגידול בכוח הפשיטה של הגפיים התחתונות וההפרש בין שתי הקבוצות פחתו עד תום 4 חודשי הניסוי. מה שיכול להסביר זאת היא ההסתגלות הכללית של השרירים לתוכנית הרטט. כדי להשיג שיפור נוסף בכוח הפשיטה היה צורך, מן הסתם, בשינוי גדול בעירור של האימון. כאשר מנתחים את תוצאות המחקר הנוכחי (השיפור בגובה הניתור) חשוב לזכור שגם קבוצת הסובייקטים המתאמנים ביצעה תוכנית תרגול קלה במהלך 4 החודשים (ראה חומרים ושיטות) ולכן ניתן לצפות שהשיפור בגובה הניתור התרחש כתוצאה מתרגול זה. עם זאת, קשה להניח שהתרגילים הללו הם שהובילו לשיפור הברור בגובה הניתור כיוון שמדובר בתרגילים קלים ביותר.

בהתחשב בהשפעות של הרטט הכלל-גופני על נפילות של קשישים ועל שברים הקשורים לנפילות, המחקר שלנו הראה שלאימוני הרטט לא הייתה כל השפעה ישירה על שיווי המשקל. עם זאת, כוח וחוזק השרירים גם הם פרמטרים חשובים ומנבאים של ביצועים תפקודיים ונפילות של קשישים;לכן, תרגול ברטט כלל-גופני עשוי בהחלט להיות אימון יעיל גם עבור אנשים אלה. מומלץ שמחקרים עתידיים יתמקדו בהשוואה של ההשפעות משפרות הביצועים של הרטט הכלל-גופני עם ההשפעות משפרות הביצועים של אימון התנגדות קונבנציונלי, וכמטרה נרחבת יותר, חקירת ההשפעות האפשריות של הרטט על מבנה העצמות ועל חוזקן, ואולי על היארעות נפילות בקרב קשישים.

דילוג לתוכן