נפחי הריאות של שחייני עילית

נפחי הריאות של שחייני עילית

מאת: תומר גבע – מומחה לאימון גופני, ספורט ובריאות

במחקר חתך שבחן את נפחי הריאות בקרב שחייני עילית ופורסם בכתב העת של האיגוד האירופאי לנשימה
(Europe Respiratory Journal, 1993) נמצא כי שחיינים מפתחים נפחי ריאות גדולים יותר בהשוואה לאצני עילית למרחקים ארוכים או לקבוצת הביקורת.תמונה של ריאות אדםאוכלוסיית המחקר כללה ספורטאי עילית פעילים גברים;  8 שחייני עילית, 8 אצני עילית למרחקים ארוכים אשר נבחרו לפי התאמה על ידי המאמן הלאומי בכל ענף ספורט. אוכלוסיית קבוצת הביקורת כללה 8 גברים אשר לא עסקו מעולם בספורט תחרותי ולא השתתפו בכל סוג של אימון אתלטי אינטנסיבי בעבר.

כל המשתתפים במחקר לא היו מעשנים, ולאף אחד לא הייתה היסטוריה של מחלות נשימה חוזרות, כגון אסטמה או שיעול כרוני. פרטים על לוח האימונים של הספורטאים, סך שנות אימונים, גיל התחלת האימונים, והמרחקים הממוצעים שביצעו בכל שבוע נרשמו ותועדו במחקר. לא נמצא הבדל משמעותי במדד הגובה בין שלושת קבוצות המחקר (182 ס"מ שחיינים, 182 ס"מ אצנים ו 178 ס"מ קבוצת הביקורת).

לפרטים אודות אימון ולימוד שחייה מלאו את פרטיכם

גילאי אוכלוסיית קבוצת השחיינים היה קטן יותר (18 שנים) בהשוואה לגילאי אוכלוסיית קבוצת הרצים וקבוצת הביקורת (24 שנים ו 22 שנים, בהתאמה). משקל הגוף של קבוצת השחיינים וקבוצת הביקורת היה גבוה יותר (83 ק"ג ו 80 ק"ג, בהתאמה) בהשוואה לקבוצת הרצים (66 ק"ג).

מבין כל משתני האימון (גיל התחלת האימונים, משך תקופת האימונים בשנים, מספר אימונים ממוצע בשבוע, מרחק אימון ממוצע בק"מ ומרחק כולל שבועי ממוצע בק"מ), רק המרחק הכולל השבועי הממוצע בק"מ היה גדול משמעותית בקרב קבוצת הרצים (114 ק"מ/שבוע בקבוצת הרצים בהשוואה ל 69.4 ק"מ/שבוע בקרב קבוצת השחיינים).שחייה בסגנון פרפרנפח הריאות הגדול יותר שהושג בקרב קבוצת השחיינים נבע כתוצאה מעלייה במספר הנאדיות (ולא בעקבות עליה בגודל הנאדיות) תוך גדילה נלווית של דופן בית החזה (Chest wall) הבאה לידי ביטוי ברוחב בית חזה גדול יותר משמעותית
(32.4 ס"מ ב TLC) ושטח פנים גדול יותר משמעותית של דופן בית החזה (CSA – Chest Surface Area) בכל שלושת נפחי הריאות הסטאטיים (TLC, FRC, RV) בהשוואה, לקבוצת הרצים (רוחב בית חזה 31.1 ס"מ ב TLC).
רוחב בית החזה ושטח הפנים של דופן בית החזה (בכל שלושת נפחי הריאות הסטאטיים) שנמדדו בקרב קבוצת השחיינים נמצאו גדולים יותר גם בהשוואה לקבוצת הביקורת (רוחב בית חזה 31.9 ס"מ ב TLC).

במדידה הספירומטרית שבוצעה במחקר התקבלו שיעורי המדדים הבאים:
קיבולת הריאה הכוללת (TLC – Total Lung Capacity) שנמדדה בקרב קבוצת השחיינים נמצאה גבוהה משמעותית בשיעור של 9.22 ליטר (145% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 שנים ו 128% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) בהשוואה, לקיבולת הריאה הכוללת (TLC) שנמדדה בקרב קבוצת הרצים וקבוצת הביקורת ונמצאה בשיעור של 7.66 ליטר
(107% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) ו 7.22 ליטר (107% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים), בהתאמה.

הקיבולת החיונית (VC – Vital Capacity) והקיבולת השאיפתית (IC – Inspiratory Capacity) שנמדדו היו גבוהים משמעותית גם הם בקרב קבוצת השחיינים.
הקיבולת החיונית (VC) שנמדדה הייתה בשיעור של  7.26 ליטר (146% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 שנים ו 124% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) והקיבולת השאיפתית (IC) הייתה בשיעור של 5.17 ליטר (155% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 שנים ו 138% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים).
בקרב קבוצת הרצים וקבוצת הביקורת התקבלו שיעורי המדדים הבאים:
קבוצת הרצים:  הקיבולת החיונית (VC) –  5.87 ליטר (102% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים), והקיבולת השאיפתית (IC) – 3.7 ליטר (לא בוצעה הערכה ביחס לערך חזוי על פי מין וגיל).
קבוצת הביקורת: הקיבולת החיונית (VC) –  5.7 ליטר (103% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים), והקיבולת השאיפתית (IC) – 4.13 ליטר (לא בוצעה הערכה ביחס לערך חזוי על פי מין וגיל).

נפח הנשיפה המאומץ בשנייה הראשונה (FEV1 – Forced expiratory volume in 1 second) שנמדד היה גבוה בקרב קבוצת השחיינים בשיעור של 5.98 ליטר (131% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 שנים ו % 122 ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) בהשוואה, לנפח הנשיפה המאומץ בשנייה הראשונה שנמדד בקרב קבוצת הרצים וקבוצת הביקורת ונמצא בשיעור של 5.09 ליטר (107% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) ו 4.55 ליטר (101% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים), בהתאמה.

נפח נשיפה מאומץ בשנייה ראשונה כאחוז מהקיבולת החיונית המאומצת (FEV1/FVC%) שנמדד היה בשיעור כמעט זהה בקרב שלושת הקבוצות.

נפח השארית (RV – Residual Volume) חושב באמצעות ההפרש שבין קיבולת הריאה הכוללת (TLC) לבין הקיבולת החיונית (VC – Vital Capacity) ונמצא גבוה משמעותית גם הוא בקרב קבוצת השחיינים בשיעור של 1.96 ליטר (151% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 שנים ו  132% ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 20 שנים) בהשוואה לשתי הקבוצות האחרות.

המנגנון המדויק שגורם לגדילת דופן בית החזה (Chest Wall) בקרב שחיינים אינו ידוע, אם כי ברור ששטח הפנים הגדול יותר של דופן בית החזה (CSA – Chest Surface Area) בקרב שחיינים הינו נלווה לנפח הריאות הגדול יותר שלהם.
בשחייה יש הפעלה גדולה של פלג גוף העליון. הלחץ הגבוה על העצמות המרכיבות את דופן בית החזה (Chest Wall), הנוצר במהלך ההתכווצות המוגברת של שרירי פלג הגוף העליון, עשוי להוות גירוי לגדילת דופן בית החזה.

בקרב שחייני עילית המבצעים תרגילים מאומצים מתחת למים המלווים בעצירות נשימה ממושכות, נמצאה עליה בנפח הריאות, "תגובות נשימה היפוקסיות" (HVR – Hypoxic ventilatory response) נמוכות, זמני עצירת נשימה נורמוקסים ממושכים וברדיקרדיה ניכרת (קצב לב מתחת ל 60 פעימות בדקה) במהלך עצירת נשימה.

בהקשר זה, נמצא כי אימונים בתנאי היפוקסיה (אימונים בתנאי חמצן דליל) מובילים לעליה ברמת הורמון הגדילה (GH) בדם. לפיכך, בהתחשב באופי ההיפוקסי של השחייה ובשחרור מוגבר של הורמון גדילה בתגובה לאימון זרועות המתאפיין בשחייה (בהשוואה לשחרור נמוך יותר של הורמון גדילה בתגובה לאימון רגליים), ייתכן מאוד שאימוני שחייה אינטנסיביים לאורך תקופת הגדילה המואצת של מתבגרים, עשוי לעורר תגובת גדילה של הריאות המתאפיינת בעלייה במספר הנאדיות בתגובה להגדלת חלל בית החזה.

החוקרים מדגישים כי לא ניתן לייחס את נפח הריאות הגדול יותר שהושג בקרב קבוצת השחיינים למשתנים הנוספים אשר נמדדו במחקר זה, לרבות; מדדים אנתרופומטריים (גובה ומסת הגוף הרזה), גיל התחלת האימונים, משך תקופת האימונים בשנים, מספר האימונים בשבוע, המרחק בק"מ בכל אימון, לחצי נשימה מקסימאליים בפה, התרחבות הנאדיות
(alveolar distensibility) , אורך עצם הסטרנום (בס"מ) ומדד עומק בית החזה (בס"מ) ב TLC.

החוקרים מוסיפים כי לא ניתן לשלול גורמים תורשתיים להסברת ההבדלים בגודל נפח הריאות כפי שנצפו בין שלושת הקבוצות במחקר זה אם כי החוקרים מניחים כי הם פחות סבירים.
בהיבט התורשתי, ייתכן כי השחיינים ניחנו בפוטנציאל למספר גבוה יותר של נאדיות כבר מתקופת הילדות המוקדמת, מה שמאפשר להם לפתח ריאות גדולות, למרות כי החוקרים מניחים כי השערה זאת פחות סבירה.

נספח
להלן, הגדרות נפחי הריאות הסטטיים וקיבולת הריאה הכוללת המוצגים במאמר:

  • קיבולת הריאה הכוללת (TLC – Total Lung Capacity) – נפח האוויר המצוי בריאות בסוף שאיפה מאומצת.
  • קיבולת חיונית (VC – Vital Capacity) – נפח האוויר המרבי שניתן לנשוף מסוף שאיפה מרבית.
    ערך הקיבולת החיונית כמעט שווה לערך הקיבולת החיונית המאומצת (FVC – Forced Vital Capacity).
  • קיבולת שאיפתית (IC – Inspiratory Capacity) – נפח האוויר המרבי שניתן לשאוף מסוף נשיפה רגילה.
  • נפח שארית (RV – Residual Volume) – נפח האוויר שנשאר בריאות בתום נשיפה מרבית.
  • נפח נשיפה מאומץ בשנייה ראשונה (FEV1 – Forced expiratory volume in 1 second) – נפח הנשיפה המרבי בשנייה הראשונה לנשיפה מאומצת מסוף שאיפה מרבית.
  • קיבולת שארית תפקודית (FRC – Functional Residual Capacity) – נפח האוויר שנשאר בריאות בתום נשיפה רגילה.

נפחי הריאות הסטטיים תלויים בגיל, במין, בגזע ובגודל הגוף (במיוחד בגובה). הערכת נפחי הריאות מתבצעת ביחס לנורמות שבנויות על פי גיל, מין וגודל הגוף.
במחקר זה הערכת נפחי הריאות התבצעה ביחס לערך חזוי של גברים בגילאי 18 ו 20 שנים.

עקבו אחריי

בקרו גם בעמוד האינסטגרם של תומר גבע

אינסטגרם לוגו

 בקרו גם בעמוד הפייסבוק המקצועי של תומר גבע

לפרטים אודות אימון ולימוד שחייה מלאו את פרטיכם

כתוב תגובה