שישה חודשי אימון ברטט כלל-גופני

ההשפעה של שישה חודשי אימון ברטט כלל-גופני על צפיפות עצם הירך, חוזק השרירים והשליטה ביציבה בנשים לאחר מנופאוזה: מחקר פיילוט רנדומלי עם קבוצת ביקורת

לצפייה במקור המחקר לחצו כאן

סאבין פרשאורן, מכטלד רולנטס, כריסוף דלקלוז, סטפן סווינן, דירק ואנדרשאורן וסטיבן בונן

תקציר: במחקרים שנערכו עם בעלי חיים הוכח כי מאמץ מכני בתדירות גבוהה מוביל לחיזוק העצם. עם זאת, נעשו מעט מחקרים שבחנו את ההשפעות של תרגילי רטט על שלד האדם. במיוחד כשמדובר בנשים לאחר מנופאוזה – המצויות ברמת הסיכון הגבוהה ביותר לפיתוח אוסטאופורוזיס – יש מחסור בנתונים רנדומליים מבוקרים הנוגעים למידת הבטיחות והיעילות של העמסה ברטט. מטרתו של מחקר רנדומלי זה, שכלל קבוצת ביקורת, הייתה לבחון את ההשפעות של העמסת רטט כלל-גופני (WBV) על השריר והשלד של נשים לאחר גיל המעבר.

חומרים ושיטות: 70 מתנדבות בגילאים 58-74 חולקו באופן אקראי לקבוצת אימון ברטט כלל-גופי (WBV,n=25), לקבוצת אימוני התנגדות מסורתיים (RES,n=22), ולקבוצת ביקורת (CON,n=23). קבוצת האימון ברטט וקבוצת אימוני ההתנגדות קיימו שלושה אימונים בשבוע במשך 24 שבועות. קבוצת הרטט ביצעה תרגילים סטטיים ודינמיים לשרירים פושטי הברך על פלטפורמת רטט (בתדרים 30-40 הרץ, בעומס של 2.28-5.09 כוח ג'י), מה שיצר עומס מכני על העצם ועורר כיווצי שרירים רפלקסיביים. קבוצת אימוני ההתנגדות התאמנה על פושטי הברך באמצעות תרגילי דחיקת רגליים (leg-press) ופשיטת ברך (extension), תוך הגדלת ההתנגדות מנמוכה (20RM) ועד גבוהה (8RM). קבוצת הביקורת לא עסקה בשום סוג של אימון. צפיפות עצם הירך נמדדה באמצעות מכשיר DXA בנקודת הפתיחה (בתחילת הניסוי) ולאחר 6 חודשים. כוח דינמי וכוח איזומטרי נמדדו באמצעות מכשיר דינמומטר ממונע. הנתונים נותחו על-ידי מבחני שונות (ANOVA) חוזרים ונשנים.

תוצאות: לא נמצאו תופעות לוואי המשויכות לאימון ברטט. האימון ברטט שיפר את הן את הכוח האיזומטרי של השריר (15%, p<0.01) והן את הכוח הדינמי של השריר (16%, p<0.01) ובנוסף העלה בצורה משמעותית את צפיפות המינרלים בעצם (BMD) (0.93%, p<0.05). לא נמצא שינוי מובהק בין רמת צפיפות העצם בנשים שהשתתפו בקבוצת אימוני ההתנגדות הרגילים לבין קבוצת הביקורת. לא נמצא שינוי מובהק בערכים של סמני שחלוף עצם (BTM) בפלסמה באף אחת מהקבוצות.

מסקנות: הממצאים הללו מראים כי יש סבירות שאימוני הרטט הם דרך מעשית ויעילה לשנות גורמי סיכון מוכרים לנפילות ולשברים בקרב נשים מבוגרות, ולכן הממצאים תומכים בצורך במחקרים נוספים על בני-אדם.

מילות מפתח: רטט כלל גופני (WBV), עומס מכני, אימון התנגדות, אוסטאופורוזיס

מבוא

אוכלוסיית העולם נמצאת במגמת הזדקנות, והמקרים של אוסטאופורזיס ושל שברים הולכים ומתרבים והופכים לבעיה בריאותית ציבורית מוכרת. על פי כל מדד שהוא, שברים בעצם הירך הם הסיבוך השכיח והבעייתי ביותר של האוסטאופורוזיס. שיעור התמותה בקרב הסובלים משבר באגן גבוה ב- 12-20% מזה של שאר האוכלוסיה באותו גיל ומאותו מין שלא סבלו משבר כזה. מבין אלו השורדים את הטיפול הכירורגי בשברי ירך ואגן הנובעים מאוסטאופורוזיס, פחות משליש מצליחים להשיג שיקום מלא ולהחזיר את הגוף למצב שבו היה לפני השבר. רוב האסטרטגיות להתמודדות עם דלדול העצם לאחר גיל המעבר מתמקדות בטיפול תרופתי. עם זאת, לאחרונה מופנית יותר תשומת לב לתרומה האפשרית של תרגילים המפעילים עומס מכני לשימור צפיפות העצם ולמניעת אוסטאופורוזיס. הוכח כי אימונים אירוביים נמרצים יחסית ואימוני חיזוק בהתנגדות הם היעילים ביותר. עם זאת, לגישה זו יש גם חסרונות, ביניהם הקושי לעודד את המטופלים להתמיד בפעילות לאורך זמן והאפשרות שפעילות כזו עלולה במצבים מסוימים להגדיל את הסיכון לשבר. לכן חשוב להמשיך ולחפש אחר תוכניות אימון אטרקטיביות יותר שלמטופלים יהיה קל יותר לדבוק בהן, ושהסיכון הכרוך בהן יהיה קטן יותר, במטרה לשפר את התוצאות.

לאחרונה סיפקו רובין ועמיתים, שערכו ניסויים בבעלי חיים, ראיות לכך האצה מנית בתדר גבוה ובסיכון נמוך יכולה להיות בעלת השפעות ברוכות על מצב העצמות. במחקרם הם הבחינו בעלייה דרמטית באיכות ובכמות העצם הספוגית (טרבקולרית) בכבשים כאשר חשפו אותן לגירוי מכני ברמה נמוכה ובתדר גבוה. אימון בתדר גבוה יושם גם על חולדות שעברו כריתת שחלות ונמצא יעיל במניעת הופעה מוקדמת של דלדול עצם בעקבות הכריתה. באופן כללי הניסויים הללו העניקו הוכחות שהאימון ברטט יכול להועיל במניעת אוסטאופורוזיס ובטיפול בבעיה. עם זאת, בנשים לאחר גיל המעבר – הקבוצה בעלת רמת הסיכון הגבוהה ביותר לאוסטאופורוזיס ולשברים – ההשפעה של גישה זו לשיפור איכות העצם (וכתוצאה מכך, לצמצום הסיכון לשברים) – טרם נבדקה.

מטרתו של מחקר רנדומלי עם קבוצת ביקורת זה הייתה, על כן, לבחון את ההשפעות של האימון ברטט כלל גופני (WBV) בתדר גבוה על השלד-שרירים של נשים לאחר מנופאוזה.
יותר ויותר מפרסמים את אימוני הרטט כאמצעי יעיל ובטוח לשיפור חוזק העצם. במהלך אימון ברטט המתאמן עומד על פלטפורמה שמחוללת רעידות סינוסואידליות אנכיות בתדרים הנעים בין 35 ל-40 הרץ. הגירויים המכניים מועברים אל הגוף, שם הם יוצרים עומס על העצם ומגרים את קולטני החישה (החיישנים העצביים בשרירים, כלומר, כישוֹרי שריר). ההפעלה של אותם קולטנים מובילה להפעלה רפלקסיבית של יחידות מוטוריות, בדומה לרפלקס הכיווץ המכונה TVR (tonic vibration reflex).

ההשערה היא שבנוסף לעלייה בחוזק השריר הנגרמת בעקבות פעילות השריר שיוצר הרטט, העומס בתדר גבוה המופעל על השלד עשוי לשפר גם את היכולות המכניות של השלד אצל נשים לאחר מנופאוזה. ה-BMD הכללי של הירך נבחר כיעד העיקרי של ניסוי זה כיוון שזהו מדד שאינו משתבש בגלל שינויים דגנרטיביים (ניווניים) והוא נוטה להית סימן מבשר אמין לסיכון עתידי לשבר בירך.

חומרים ושיטות
משתתפים ותכנון הניסוי

70 נשים לאחר מנופאוזה התנדבו לקחת חלק בניסוי. בחינת ההתאמה להשתתפות התבססה על שאלון ועל בדיקה רפואית. הנשים שנבחרו היו כולן בגילאי 60-70, ללא מחלות מיוחדות וללא טיפולים תרופתיים שידועים כבעלי השפעה על חילוף החומרים בעצם או על חוזקה. משתתפות עם ציון T של פחות מ- -2.5 לצפיפות העצם הכוללת בגוף (BMD) (שזוהי בעצם ההגדרה לאוסטאופורזיס) לא הורשו להשתתף במחקר. כל המשתתפות חולקו באופן אקראי לשלוש קבוצות המחקר בשיטה של חלוקת מספרים אקראית. סה"כ 25 נשים התאמנו במשך שישה חודשים על פלטפורמת רטט (קבוצת ה-WBV). קבוצה של 22 נשים השתפו בתוכנית אימוני התנגדות מסורתיים (קבוצת RES). שתי תוכניות האימון כללו 72 מפגשי אימון בתקופה של 24 שבועות. תדירות האימון הייתה 3 פעמים בשבוע, עם מנוחה של יום אחד לפחות בין מפגשים. 23 נשים שימשו כקבוצת ביקורת (קבוצת CON) ולא השתתפו בשום תוכנית אימונים. המאפיינים ההתחלתיים (קו הבסיס) של שתי הקבוצות מוצגים בטבלה 1. כל המשתתפות העניקו את הסכמתן בכתב לפני תחילת הניסוי, ופרוטוקול הניסוי אושר על-ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת לוון.

טבלה 1.
מאפיינים התחלתיים של קבוצת האימון ברטט (WBV), של קבוצת תרגילי ההתנגדות (RES), ושל קבוצת הביקורת (CON)

 WBV (n = 25)RES (n = 22)CON (n = 24)p Value
Age (years)64.6 ± 3.363.90 ± 3.864.2 ± 3.10.79
Years since menopause16.9 ± 6.315.5 ± 6.014.6 ± 6.60.47
Body mass (kg)66.5 ± 8.970.47 ± 9.668.56 ± 14.50.75
Height (m)1.59 ± 0.051.61 ± 0.061.60 ± 0.060.39
BMI (kg/m2)26.34 ± 3.627.4 ± 3.526.51 ± 5.80.70
BMD whole body (g/cm2)1.02 ± 0.091.01 ± 0.081.03 ± 0.060.84
BMD proximal femur (g/cm2)0.88 ± 0.140.84 ± 0.090.84 ± 0.110.64
BMD lumbar spine (g/cm2)0.90 ± 0.140.90 ± 0.140.93 ± 0.140.71
Osteocalcin (ng/ml)36.4 ± 7.433.7 ± 8.332.4 ± 6.30.71
C-telopeptide (ng/ml)0.416 ± 0.1590.454 ± 0.1540.477 ± 0.2440.55
Isometric strength (N.m)113.0 ± 22.0115.6 ± 24.2114.3 ± 21.10.17
Dynamic strength (N.m)81.1 ± 15.289.2 ± 16.083.7 ± 15.40.24
Fat mass (g)24131 ± 558325332 ± 650725914 ± 91440.68

WBV
המשתתפות בקבוצת ה-WBV ביצעו תרגילים דינמיים וסטטיים לפושטי הירך על פלטפורמת הרטט: סקוואטים, סקוואטים עמוקים, סקוואט בפיסוק, סקוואט על רגל אחת, ולאנג'ים. עומס האימון היה נמוך בתחילה, אך הוגדל בהדרגה בהתאם לעקרון האימוני של העמסה. היקף האימון הוגדל באופן הדרגתי ושיטתי לאורך התקופה של שישה חודשים עם הארכת משך הזמן של כל אימון, עם הגדלת מספר הסדרות של כל תרגיל, או עם הגדלת מספר התרגילים השונים שבוצעו. עצימות האימון הוגדלה באמצעות קיצור זמן המנוחה או הגדלת המשרעת (אמפליטודה) (נמוכה – 1.7 מ"מ, גבוהה – 2.5 מ"מ) ו/או התדר (35-40 הרץ) של הרטט. בנוסף, עומס האימון הוגדל באמצעות שינוי צורת הביצוע מתרגילים שכולם מתבצעים על שתי רגליים, לתרגילים על רגל אחת.משך כל אימון ברטט לא עלה על 30 דקות, שכללו חימום והרפיה ומתיחות.

האצת השיא של גרוי הרטט הסינוסואידלי – כפי שנרשם על-ידי מד תאוצה – נעה בין 2.28 ל-5.09 כוח ג'י (שורש הערך הריבועי הממוצע של ההאצה בין 13.5 לבין שורש הערך הריבועי הממוצע של ההאצה בין 13.5 לבין 34.6 m/s2)

מתוך ההאצה של 5 כוח ג'י, כפי שנמדדה על הפלטפורמה, רק חלק קטן הועבר דרך כפות הרגליים אל הירך, האגן,ועמוד השדרה. עם זאת, מידת ההעברה המדויקת איננה ידועה. מדידות EMG שנרשמו מעצם הירך ומהשוק מראות את ההשפעה של הרטט על פעילות השריר (תרשים 1). במהלך אימוני הרטט נעלו כל המשתתפות נעלי ספורט זהות כדי ליצור תקן אחיד של הרטט הנגרם מהנעל.

עלייה בפעילות השריר

תרשים 1. עלייה בפעילות השריר בירך ובשוק בזמן אימון רטט. RMS הוא הוא שורש הערך הריבועי הממוצע של ה-EMG בזמן שבלי הרטט ועם הרטט

אימוני התנגדות

המשתתפות בקבוצת ה-RES התאמנו במרכז הספורט של אוניברסיטת לוון. הן התחילו עם חימום סטנדרטי המורכב מ-20 דקות של סטפר, ריצה או דיווש. הבקרה על עצימות התרגילים האירוביים נעשתה באמצעות מדידות דופק והעצימות הוגדלה באופן הדרגתי מ-60% עד 80% מ"רזרבת הדופק" כפי שחושבה עם נוסחת קרבונן. אחרי החימום ביצעו המשתתפות תרגילי התנגדות לפושטי הברך והרגל באמצעות מכשיר דחיקת רגליים. תוכנית תרגילי ההתנגדות תוכננה על פי הנחיות הקולג' האמריקני לרפואת ספורט עבור אנשים מעל גיל 60: 10-15 חזרות עד לנקודת התעייפות השריר כדי ליצור שיפור הן בכוח השריר והן בסבולת. במהלך 14 השבועות הראשונים לאימונים העצימות הוגדלה באופן הדרגתי ושיטתי משני סטים של 20 חזרות מקסימום (RM) לשני סטים של 15RM, שני סטים של 12RM, שני סטים של 10RM ולבסוף שני סטים של 8RM. בעשר השבועות האחרונים השתנו היקף האימונים ועצימותם ונעו בין שלושה סטים של 12RM לסט אחד של 8RM. כל אימון RES נמשך כשעה.

קבוצת הביקורת

המשתתפות בקבוצת הביקורת נתבקשו לשמור על רמת הפעילות הגופנית הרגילה שלהן למשך 24 השבועות של המחקר ולא לעסוק בשום סוג חדש של פעילות. המשתתפות השלימו שאלון המפרט את הפעילות הגופנית הרגילה שלהן בתחילת המחקר, ולאחר מכן מילאו את אותו שאלון אחת לחודש.

בדיקת ה-BMD

בנקודת הפתיחה ובנקודת הסיום של הניסוי נבדקה רמת צפיפות העצם (BMD) של כל עצם הירך ושל כל הגוף באמצעות DXA עם מכשיר QDR-4500A. נבחרה תנוחה קבועה עם סריקה קדמית ואחורית של ירך ימין. מסריקת ה-DXA של כל הגוף נלקחו נתונים של מסת הגוף הרזה (LBM), מסת השומן, ואחוזי השומן. כל הסריקות בוצעו על-ידי אותו טכנאי מיומן, שלא היה מודע למטרת הבדיקות או לאופי הניסוי. מקדם השונות עבור מדידות ה-DXA של כל הירך במעבדה היה 0.56%.

בדיקת מדדי שחלוף העצם

בנקודת הפתיחה ובנקודת הסיום של הניסוי נקבעו האוסטאוקלצין כסמן להיווצרות והתחדשות העצם וה-C-telopeptide כסמן לספיגה (בדיקת CTX). בנקודות זמן אלה נאספו דגימות דם בצום מכל משתתפות המחקר ואוחסנו בטמפרטורה של מינוס 70 מעלות צלסיוס עד לעת ניתוחן. רמת האוסטאוקלצין בדם נמדדה באמצעות בוחן רדיו-אימוני (RIA) שפותח בשלב מוקדם יותר. ה-CTX בפלסמה נבחנה באמצעות בדיקה שתוכננה במיוחד לשם כך.

בדיקת כוח השריר

כוחם של פושטי הברך נמדד על דינמומטר ממונע באמצעות בדיקות איזומטריות ובדיקות דינמיות.

כוח איזומטרי: המשתתפות ביצעו כיווץ איזומטרי רצוני מרבי של פושטי הברך פעמיים. זווית מפרק הברך הייתה 130 מעלות. הכיווצים האיזומטריים ארכו 3 שניות כל אחד, כשביניהם מנוחה בת 2 דקות. המומנט הגבוה ביותר (N.m) נרשם כביצועי כוח איזומטרי. מקדם השונות עבור מדידות הכוח האיזומטרי במעבדה היה 3.7%.

כוח דינמי: המשתתפות ביצעו סדרה של ארבע תנועות איזוקינטיות רציפות של כפיפה-פשיטה כנגד זרוע המנוף של הדינמומטר שהוזזה במהירות של 100 מעלות לשנייה. פשיטת הברך החלה בזווית מפרק של 90 מעלות והסתיימה בזווית של 160 מעלות. אחרי כל פשיטה חזרה הרגל באופן פסיבי לתנוחת ההתחלה שממנה החל שוב מייד הכיווץ הבא. כוח דינמי מרבי נקבע כמומנט השיא (N.m) שנרשם במהלך סדרות אלה של פשיטות ברך. מקדם השונות עבור מדידות הכוח הדינמי במעבדה היה 3.3%.

בדיקת השליטה ביציבה

תנודה יציבתית נמדדה בנקודת הפתיחה של המחקר (baseline) ובנקודת הסיום בעזרת פלטה לבדיקת יציבות (force plate) שחוברה למערכת הרכשת נתונים ולתוכנה מיוחדת. התנודה היציבתית של כל משתתפת נבדקה ב-4 תנאים שונים: עמידה שקטה כשהמשתתפת רואה, עמידה שקטה כשהראייה של המשתתפת חסומה באמצעות משקפי גביש-נוזלי, עמידה שקטה אחרי הפרעה של הרחקה קצרה של הזרועות למצב אופקי (אבדוקציה), עמידה שקטה אחרי כפיפה קצרה של הזרועות עד מצב אופקי (אנטה-פלקציה). התנודה היציבתית נבדקה בקבוצת ה-WBV ובקבוצת הביקורת, אך לא בקבוצת אימוני ההתנגדות.

ניתוח סטטיסטי

ניתוח שונות חד-כיווני (one-way ANOVA) שימש לבדיקת ההבדלים בין קבוצות ה-WBV, ה-RES והביקורת בנקודת הפתיחה (ב-baseline). השפעות האימונים נותחו באמצעות ניתוחי ANOVA חוזרים ונשנים. אחרי שנמצא ערך F כבעל חשיבות עבור האינטראקציה בין הקבוצה לזמן בוצעו ניתוחי קונטרסטים מתוכננים מראש כדי לבחון שינויי לפני-אחרי משמעותיים בכל קבוצה. כל הניתוחים בוצעו בעזרת חבילת הסטטיסטיקה Statistica. רמת המובהקות נקבעה על p<0.05.

תוצאות

בנקודת הפתיחה (baseline) של הניסוי לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין קבוצות הניסוי לבין קבוצת הביקורת במונחים של גיל, משקל, מסת גוף, שנים שעברו מאז המנופאוזה, BMD, רמות CTX ואוסטאוקלצין בפלסמה, כוח שריר איזומטרי ודינמי, מסת שומן או מסת גוף רזה (טבלה 1).

טבלה 2
שינויים ממוצעים והבדלים בין קבוצות בחוזק השריר, בצפיפות עצם הירך, ובהרכב הגוף בתקופת הניסוי

 WBV groupCON groupBetween-group difference
Meanp Value
Isometric strength+15.10-2.4917.59<0.001
Isotonic strength+16.47+2.2314.24<0.001
Total hip BMD+0.93-0.621.550.005
Total body BMD+0.44-0.280.720.24
Muscle mass-0.08-1.2-1.120.57
Fat mass-2.3+0.52.80.09
 WBV groupRES groupBetween-group difference
Meanp Value
Isometric strength+15.10+16.49-1.390.99
Isotonic strength+16.47+10.595.880.54
Total hip BMD+0.44+0.140.300.01
Total body BMD+0.93-0.511.440.99
Muscle mass-0.08+0.06-0.140.99
Fat mass-2.3-3.10.660.99
 WBV groupCON groupBetween-group difference
Meanp Value
Isometric strength+16.49-2.4918.98<0.001
Isotonic strength+10.59+2.238.360.05
Total hip BMD+0.14-0.280.420.99
Total body BMD-0.51-0.620.110.99
Muscle mass+0.06-1.21.260.37
Fat mass-3.1+0.5-3.600.01

הכוח האיזומטרי של פושטי הברך גדל בשיעור של 15% (95% CI, 10.6-19.5; p<0.001) בקבוצת ה-WBV ובשיעור של 16% בקבוצת ה-RES (95% CI, 9.1-23.9; p<0.001). בקבוצת הביקורת חלה ירידה לא משמעותית של 2% (95% CI, 6.9-2.01; p<0.57). בהשוואה עם קבוצת ביקורת, שישה חודשים של אימוני רטט הובילו לשיפור מובהק של 17.6% בכוח האיזומטרי של השריר הארבע-ראשי (p<0.001; טבלה 2). שיפור דומה נצפה גם בקבוצת ה-RES (+18.9% לעומת קבוצת הביקורת, p<0.001).

הכוח הדינמי גדל בשיעור של16.5% (95% CI, 9.4-23.5) בקבוצת ה-WBV ושל 10.6% (95% CI, 5.6-15.) בקבוצת ה-RES (p<0.001). בקבוצת הביקורת לא נראה שינוי משמעותי (+2.2%; 95% CI, -1.5-5.9; p=1.14). שוב, הן קבוצת –WBV והן קבוצת ה-RES הראו שיפור מובהק עם הזמן בהשוואה עם קבוצת הביקורת (+14.2% ו-+8.4% בהתאמה; p<0.001).

כפי שניתן לראות בטבלה 2, ה-BMD הכולל של הירך גדל עם הזמן בקבוצת ה-WBV (+0.93%; 95% CI, 0.13-1.71; p=0.03), ואילו בקבוצת ה-RES ובקבוצת הביקורת לא נראו שינויים בצפיפות עצם הירך. בהשוואה לקבוצת ה-RES, ששת חודשי אימוני הרטט הובילו לשיפור מובהק של 1.51% ב-BMD הכולל של הירך. שיפור דומה נראה גם בהשוואה עם קבוצת הביקורת. השיפור בצפיפות העצם הכוללת בקבוצת ה-WBV נמצא בלתי קשור מבחינה סטטיסטית לעלייה בכוח האיזומטרי או הדינמי.

צפיפות העצם הכוללת בגוף וצפיפות העצם בעמוד השדרה המותני לא השתנו עם הזמן באף אחת מהקבוצות ואף אחד מההבדלים בין הקבוצות לא היה מובהק מבחינה סטטיסטית. בדומה, לא נמצאו הבדלים מובהקים מבחינה סטטיסטית בין הקבוצות במדדים של שחלוף עצם מתמיד (ספיגה ויצירה מחדש של העצם), של אוסטאוקלצין, ושל CTX (טבלה 3).

טבלה 3
חוזק שריר,צפיפות עצם הירך, שחלוף עצם,והרכב גוף בנקודת הפתיחה (baseline) ולאחר תקופת אימונים של 6 חודשים

 WBV groupRES groupCON groupBetween-group difference
for the change over time
 (p Value)*
BMD whole body (g/cm²)
Baseline
6 months
1.027 ± 0.099
1.031 ± 0.096
1.016 ± 0.078
1.016 ± 0.077
1.030 ± 0.068
1.027 ± 0.069
0.21
BMD femur (g/cm²)
Baseline
6 months
0.878 ± 0.136
0.886 ± 0.134†
0.841 ± 0.094
0.836 ± 0.098
0.846 ± 0.109
0.840 ± 0.105
0.003
BMD L1–L4 (g/cm²)
Baseline
6 months
0.904 ± 0.143
0.901 ± 0.145
0.900 ± 0.136
0.901 ± 0.135
0.926 ± 0.146
0.930 ± 0.146
0.33
Osteocalcin
Baseline
6 months
36.4 ± 7.3
30.9 ± 5.4
33.7 ± 8.2
34.7 ± 4.5
32.4 ± 6.3
33.5 ± 5.4
0.19
C-telopeptide
Baseline
6 months
0.416 ± 0.160
0.332 ± 0.128
0.454 ± 0.154
0.411 ± 0.166
0.477 ± 0.244
0.379 ± 0.198
0.33
Isometric strength (Nm)
Baseline
6 months
113.0 ± 22.0
131.3 ± 23.8†
115.7 ± 24.2
132.5 ± 22.1†
114.3 ± 21.0
110.6 ± 19.0
<0.001
Isotonic strength (Nm)
Baseline
6 months
81.1 ± 15.2
94.8 ± 16.2‡
89.2 ± 16.0
97.9 ± 16.7‡
83.7 ± 15.4
85.4 ± 16.1
<0.001
Muscle mass (g)
Baseline
6 months
40030 ± 3853
39967 ± 3802
41305 ± 4323
41339 ± 4510
39877 ± 5125
39357 ± 4828
0.25
Fat mass (g)
Baseline
6 months
24131 ± 5583
23550 ± 5499*
25332 ± 6507
24504 ± 6466‡
25914 ± 9144
26044 ± 9307
0.01

*Group-by-time interaction in repeated measures ANOVA on pre-post data.
†,‡Significant pre-post difference within group (†p  0.05 and ‡p  0.01).

השיפור בחוזק שריר בקבוצות ה-WBV וה-RES לא היה קשור לשינוי מובהק במסת גוף רזה (טבלה 3). עם זאת, בשתי הקבוצות הייתה ירידה משמעותית במסת השומן בתקופת האימונים (בקבוצת ה-WBV: -2.3%; 95% CI, -4.3-0.4; p<0. 01 ובקבוצת ה-RES: -3.1%; 95% CI, -4.9-1.3; p<0.001). לעומת זאת, בקבוצת הביקורת לא נצפה כל שינוי ממשי במסת השומן (+0.5%; 95% CI, -1.3-2.4; p=0.60).

סיכום ההשפעות של אימון ה-WBV על התנודה היציבתית מופיע בטבלה 4. התנודה היציבתית (rms ומשרעת שיא-לשיא) בעמידה השקטה ללא הפרעות, עם או בלי ראייה, לא השתנתה בעקבות אימוני הרטט (נתונים אינם מוצגים). משרעת הקצה לקצה בכיוון קדימה-אחורה, שנתקבלה אחרי אבדוקציה קצרה ומהירה של הזרועות, ירדה באופן מובהק במהלך אימוני הרטט (p<0.05). בדומה, משרעת הקצה לקצה של התנודה בכיוון מדיו-לטרלי אחרי כפיפה קצרה של הזרועות ירדה באופן מובהק בעקבות אימוני הרטט (p=0.05). בקבוצת הביקורת אף אחד מהמשתנים הללו לא השתנה במהלך 24 השבועות.

טבלה 4
התאוששות של תנודה יציבתית (משיא לשיא) אחרי אבדוקציה או כפיפה של הזרועות בנקודת הפתיחה ואחרי שישה חודשים של אימונים

 WBV groupCOM
group
Between-group difference
for the change over time*
Abduction A-P (mm)
Baseline
6 months
9.6 ± 3.3
8.1 ± 2.2†
7.7 ± 2.1
8.6 ± 3.4
0.003
Abduction M-L (mm)
Baseline
6 months
4.4 ± 1.2
4.0 ± 1.2
3.9 ± 1.1
4.1 ± 1.1
0.10
Anteflexion A-P (mm)
Baseline
6 months
9.1 ± 2.7
8.7 ± 1.9
8.3 ± 1.9
8.4 ± 1.4
0.59
Anteflexion M-L (mm)
Baseline
6 months
4.7 ± 1.7
4.1 ± 1.0†
4.2 ± 1.1
4.4 ± 1.2
0.03

*Group-by-time interaction in repeated ANOVA on pre–post data.
†Significant pre–post difference within group ( p  0.05).

דיון

יש יותר ויותר ראיות לכך שלעומס יש השפעה פונקציונלית חשובה על מסת העצם. עלייה בצפיפות העצם בעקבות העמסה מלמדת שרקמת העצם מסתגלת ומתאימה עצמה לשינויים בסביבה המכנית. תהליך זה מאפשר לשלד להתמודד עם הדרישות שמציבה הפעילות התפקודית. עם זאת, במיוחד כשמדובר בזקנים, תרגילים מאומצים בעומס עלולים להגדיל את הסיכון לפציעות. יתרה מכך, יש ראיות לכך שהשפעת האימון בעומס יורדת עם הגיל. לכן נמשך החיפוש אחר אסטרטגיות חלופיות שיכולות להקטין את הסיכון הכרוך בפעילות בעומס ו/או לשפר את יעילותה של התגובה האדפטיבית של העצם לעומס. פרדיגמת האימון המוצגת כאן עשויה להציע אסטרטגיה כזו עבור נשים לאחר מנופאוזה, כיוון שהתוצאות מראות ש-24 שבועות של אימוני רטט – שיוצרים עומס מכני על העצם ומעוררים כיווצי שריר רפלקסיביים – לא היו כרוכים בתופעות לוואי הקשורות לרטט והובילו לשיפור בצפיפות העצם.
השינוי הממוצע בצפיפות העצם הכוללת בקבוצת ה-WBV (עם שיפור נטו של כ-1.5% בשישה חודשים בהשוואה לקבוצת הביקורת) דומה בסדר הגודל שלו לשיפור בצפיפות עצם הירך שנצפתה אצל מטופלות אחרי שישה חודשים של נטילת תרופות נוגדות ספיגה במחקרים אחרים בתחום האוסטאופורוזיס. ממצא זה תומך ברלוונטיות הקלינית של אימוני הרטט. לא מצאנו השפעה של אימוני הרטט על קצב שחלוף העצם, מה שמלמד שההשפעה החיובית של האימונים על צפיפות העצם לא נבעה מירידה בספיגת העצם. לא נצפו שינויים בצפיפות העצם הכוללת של הגוף או בזו של עצמות השלד המותני, מה שעולה בקנה אחד עם היעדר שינויים משמעותיים בשיעור הכולל של שחלוף העצם ומעלה את ההשערה שההשפעות של הרטט על צפיפות העצם הכוללת של הירך משקפות השפעה מקומית ממוקדת של הרטט.

בנוסף לשיפור בצפיפות העצם, לא הופתענו לגלות שהמשתתפות הראו שיפור במהירות החזרה לשיווי משקל אחרי אנטה-פלקציה או אבדוקציה בליסטית של הזרועות, כמו גם שיפור בחוזק השרירים האיזומטרי והאיזוקינטי, וירידה במסת השומן. השינויים בחוזק השריר היו דומים בסדר הגודל שלהם לאלו של קבוצת האימון בהתנגדות. עם זאת,השיפור בצפיפות העצם במהלך השישה חודשים לא היה קשור סטטיסטית לשיפור בחוזק האיזומטרי והדינמי, מה שמרמז שכיווצי השרירים הרפלקסיביים לא היוו משתנה מתווך להשפעה האוסטאוגנית. השערה זו נתמכת על-ידי העובדה שלשיפור בחוזק השרירים בפשיטת הגפיים התחתונות בקבוצת אימוני ההתנגדות לא הייתה השפעה מקבילה גם בשיפור בצפיפות העצם.

מחקרים על העמסה הראו שסדרי גודל גבוהים של עומס וששיעורי עומס גבוהים הם בעלי ההשפעה האוסטאוגנית הגבוהה ביותר. אימוני ההעמסה שסיפקה תוכנית ה-WBV במחקר זה שילבו את שני הדברים. ההשערה הרווחת היא שהאותות בעלי המשרעת הגדולה הכרוכים בפעילות תפקודית אינטנסיבית מגדירים את המורפולוגיה של העצם. העומס על העצם גדל באורח ליניארי עם העלייה בכוחות התגובה מהקרקע (GRF). במחקר שלנו נעו כוחות התגובה מהקרקע בין פי שניים ממשקל הגוף בתחילת התוכנית, לבין פי חמישה ממשקל הגוף מהשבוע השלישי לניסוי ואילך. ההעמסה על השלד במהלך אימון הרטט יכולה אם כן להיחשב לאירוע של עומס מכני (אימפקט) גבוה הדומה לזה של פעילויות כמו משחק כדורסל, כדורעף וריצה מהירה. במובן הזה, התוצאות של ניסוי זה עולות בקנה אחד עם מחקרים קודמים שהראו השפעות חיוביות של אימונים באימפקט גבוה על צפיפות העצם. ההשערה הייתה שהעמסה מקטינה את קצב ספיגת העצם ומגדילה את קצב היווצרות והתחדשות העצם ביחס ישיר לסדר הגודל של העומס המרבי. עם זאת, אנחנו אמנם הבחנו בעלייה בצפיפות עצם הירך בקבוצת הרטט בפרק זמן של שישה חודשים, אך השפעות חיוביות של תרגילים באימפקט גבוה על צפיפות העצם לא נראו במהלך השנה הראשונה לאימונים.

מפתה יהיה, אם כן, לשער שהתדר הגבוה של הרטט (35-40 הרץ, כלומר, שיעור העומס הגבוה) מילא תפקיד חשוב בהשפעה האוסטאוגנית הראשונית שנצפתה במחקר זה. בשעה שעומסים שיושמו בהרץ אחד היו צריכים לעבור את ה- 1000 microstrain כדי לגרום ליצירת עצם, עומסים של 30 הרץ היו צריכים לאמץ רק 50 microstrain כדי להשיג את אותן תוצאות. מחקר שערכו רובין ועמיתים על בעלי חיים סיפק ראיות לכך שהגירויים המכניים הללו בתדר גבוה וברמה נמוכה הם כנראה אנבוליים לעצם (הספוגית). בניסוי שלהם בנקבות כבשים בוגרות, בחינה היסטו-מורפומטרית של עצם הירך אחרי שנה של גירויים הראתה עלייה של 32% בנפח העצם לנפח כולל, מה שהוביל לשיפר של 27% בחוזק העצם הספוגית. עם זאת, על אף שהמורפולוגיה של העצם והמבנה שלה התחזקו באופן דרמטי, לא אותרו שינויים במדידות ה-DXA. זה הוביל את רובין והעמיתים למסקנה שכאשר בדיקת ה-DXA כן מאתרת שינוי, כפי שקרה במחקר שלנו, משמע שהשינוי הוא כנראה רלוונטי.

במחקר מצוין שנערך לאחרונה עם משתתפם צעירים ובריאים לא מצאו טורבינן והעמיתים למחקר כל השפעה של אימוני הרטט על המסה, המבנה והחוזק של העצם. המחברים טענו כי אחת הסיבות לחוסר תגובתיות זה היה כנראה המצב הבסיסי הטוב של המשתתפים הצעירים, שרקמות העצם והשלד שלהם לא נאלצו להסתגל ולהתאים עצמן לעומס של הרטט. לטענת החוקרים, אילו היו משתתפי המחקר מבוגרים יותר בוודאי הייתה נראית תגובתיות של העצמות שלהם לעומס, כפי שקרה במחקר שלנו. עם זאת, טורבינן ועמיתיו למחקר ציינו גם שניתן לשנות את גירוי הרטט בכמה אופנים (לרבות סוג, עצמה, תדר ומשך זמן), ושסוגים שונים של העמסת רטט עשויים להוביל להשפעות שונות על מסת העצם והמבנה שלה. במחקר שלהם, משך הזמן של הגירוי היומי היה 4 דקות בלבד, 3-5 פעמים בשבוע, שזה הרבה פחות מה-20 דקות גירוי ברטט שאנחנו יישמנו במחקר שלנו. ייתכן שהגירוי שלהם פשוט לא היה מספיק כדי לאלץ את העצמות להסתגל ולהשתנות.

נכון להיום, המנגנון העומד בבסיס ההשפעה האוסטאוגנית של גירוי בתדר גבוה עדיין איננו מובן לגמרי. רובין ועמיתיו שיערו שהתגובה האפדטיבית של העצם לגירוי בתדר גבוה היא לא בהכרח תוצאה ישירה של דפורמציה של רקמת העצם (כפי שקורה בעומס מכני גבוה), וייתכן שהיא מתווכת על-ידי תוצרי לוואי של האות של העומס בתדר גבוה, לדוגמה הלחץ הנובע מזרימת נוזלים. לחלופין, ייתכן שהמנגנון העומד מאחורי התגובה האדפטיבית ותלוית התדר של העצם לעומס, הוא בעצם מה שמכונה רזוננס סטוכסטי. רזוננס סטוכסטי הוא תופעה שבה רעש מכני (תדר רחב פס של רטט) מחזק את התגובה של מערכת לא-ליניארית לאות חלש באמצעות חיזוקו ו"הקפצתו" אל מעבר לסף. מחקרים קודמים הראו שהרזוננס הסטוכסטי יכול לשפר את הרגישות המכנית של קולטנים מכניים שונים בגופנו, לדוגמה כישוֹרי השריר. מחקר של טאנאקה ועמיתים הראה שגירוי של רטט שנוסף לעומס בתדר נמוך וKמשרעת גבוהה העצים את התגובה האוסטאוגנית לעומס כמעט פי ארבעה. במחקר הנוכחי החלנו גם עומס במשרעת גדולה וגם גירוי רטט בתדר גבוה. הרזוננס הסטוכסטי כנראה תרם לעלייה שנצפתה בצפיפות המינרלים בעצם.

במקצועות מסוימים (לדוגמה, נהגי משאיות, טייסים וכיוב') נצפה קשר אפשרי בין חשיפה ארוכת טווח ל-WBV לבין כאבי גב תחתון כרוניים. עם זאת, הראיות המעידות על קשר בין תגובת הגוף לבין מינון הרטט הן מוגבלות, ועדיין צריך לבדוק האם יש קשר סיבתי בין WBV הקשור לעבודה לבין כאבי גב תחתון. כאמור, במחקרנו אנו לא גילינו תופעות לוואי הקשורות לרטט, ולא נצפו כאבי גב תחתון או פציעות, פגיעות או תסמינים אחרים. הממצאים שלנו לטווח הקצר עולים בקנה אחד עם אלו שעליהם דיווחו ריטווגר ועמיתים, שאף ביצעו לאחרונה מחקר רנדומלי עם קבוצת בקורת שהישווה בין תרגילי פשיטה של המותן לבין תרגילי WBV כטיפול בכאבי גב תחתון כרוניים. עם זאת, ברור לנו שהיעדר שיקולי בטיחות במסגרת של מחקר בן שישה חודשים עם משתתפים בריאים אינו מבטל את האפשרות של תופעות לוואי בטווח הארוך עם משתתפים שגילם מתקדם יותר. מובן שדרושים מחקרים נוספים על הבטיחות לטווח ארוך של אימוני רטט בקרב נשים מבוגרות.

למחקר שלנו יש מגבלות, ואת תוצאותיו יש לפרש בתוך ההקשר של התכנון שלו. אמנם הבחנו בעלייה משמעותית ב-BMD (הכולל של צוואר הירך) בהשוואה לנקודת הפתיחה של הניסוי בקבוצת אימוני הרטט ובהבדלים מובהקים בין הקבוצות, אבל אנחנו גם מכירים בכך שמספר התצפיות היה נמוך. כפי שצוין קודם, אנחנו יכולים רק לשער השערות באשר למנגנונים העומדים בבסיס העלייה ב-BMD ובאשר למידה שבה עלייה כזו משקפת השפעות כאלה ואחרות על העצם הקורטיקלית והטרבקולרית. שאלות רבות נותרות פתוחות: האם ההשפעות קצרות הטווח הללו ימשיכו להתקיים לאורך זמן והאם ניתן לשפר את פרוטוקול האימון ולבנות אותו כך שיעצים את ההשפעות האוסטאוגניות? אנו בחרנו תוכנית אימונים על פלטפורמת הרטט שיש לה סיכוי להשפיע לטובה על רקמת השריר והעצם. ייתכן בהחלט שתוכנית של רטט בתדר גבוה או אפילו בתדר רחב במשרעת של עומס נמוך יותר, בתוספת של כמה עומסים גדולים יותר עם הפוגות לסירוגין יכולה הייתה להיות יותר אוסטאוגנית (אבל לבוא על חשבון השיפור בחוזק). בנוסף, ייתכן שלא ניתן להכליל את התוצאות שלנו כיוון שהמשתתפות היו מתנדבות בריאות ולא מדגם אקראי של אוכלוסיה מזדקנת כללית. ולבסוף, מידת היעילות והבטיחות של סוג כזה של אימונים במניעה לטווח הארוך של אוסטאופורוזיס לאחר מנופאוזה ושל שברים עדיין איננה ידועה.

לסיכום, בנשים בריאות לאחר מנופאוזה, תוכנית אימוני רטט כלל גופני בת 24 שבועות היא אפשרית לביצוע ויכולה לשנות את חוזק השריר, את שיווי המשקל ואת צפיפות המינרלים בעצם הירך – כולם גורמים שזוהו כתורמים לשברי ירך. מחקרים עתידיים בבני אדם נחוצים כדי לאשש את הממצאים לטווח הקצר וכדי להמשיך ולבחון לעומק את הפוטנציאל של העמסה ברטט למניעה ולטיפול באוסטאופורוזיס.

תרשים 2
שינויים באחוזים ב-24 השבועות ב:1.כוח שריר איזומטרי וכוח שריר דינמי; 2.BMD כללי של הגוף ו-BMD כללי של הירך; 3.מסת גוף רזה ומסת שומן בשלוש הקבוצות

אימון רטט
דילוג לתוכן