ביצועי המרתון והסבולת האנושית: כמה מחשבות ומה חדש?

תקציר מאמר שהתפרסם ב- International Journal of Sports Medicine

ב-1991 פרסם מחבר המאמר, Michael J. Joyner מודל פיזיולוגי לביצועי ריצת מרתון. המודל שלו חזה אפשרות שאדם ירוץ מרתון בפחות משעתיים. במאמר זה, שפורסם בשנת 2025, הוא סוקר את התפתחות התפיסות לאורך השנים, משתף את נקודת המבט שלו על מה השתנה במהלך יותר מ-30 השנים האחרונות, ומעלה

השערות לגבי העתיד.

מבוא

ב-1991 הציג ג'וינר מודל פיזיולוגי לביצועי מרתון, שעודכן מאוחר יותר עם אדוארד קויל וכלל מאפיינים כלליים יותר של ביצועי סבולת. זמן המרתון ה“אופטימלי” לגברים שהם חזו אז היה 1:57:58 — כמעט 9 דקות מהר יותר מההישג הטוב ביותר באותה תקופה שהיה אז 2:06:50 שעות, הישג שקבע בליינה דינסמו מאתיופיה ב-1988 והיה ההישג הטוב ביותר עד 1998 (שיאים רשמיים במרתון מוכרים רק משנת 2004). הרעיון היה שזמן כזה עשוי להיות אפשרי אצל אדם בעל צריכת חמצן מרבית (צח"מ) של 84 מ״ל/ק"ג/דקה, סף לקטט של 85% מצריכת החמצן המרבית, ויעילות ריצה יוצאת דופן. ההנחה הייתה שצריכת החמצן בסף הלקטט היא עוצמת מאמץ שניתן להחזיק במשך שעות, וכי יעילות הריצה קובעת את המהירות שניתן לייצר בצח"מ של הביצוע הזה. הערכים שנבחרו ב-1991 שיקפו את טווחי הערכים ואת הגבולות הגבוהים שנראו סבירים באותה עת עבור רצים למרחקים ארוכים ברמה עילית.
המאמר מ-1991 התבסס בין היתר על נתונים מבדיקות פיזיולוגיות במאמץ שעברו רצים אמריקאים מהשורה הראשונה, כולל סטיב פריפונטיין ופרנק שורטר.
מטרת מאמר זה היא להרחיב מעט על שלושת הגורמים הפיזיולוגיים המגבילים את ביצועי המרתון שהוצעו אז. חשוב להדגיש שיצירת מודל של ביצועים ברמה עילית עדיין מוגבל בשל מיעוט נתונים של רצים ברמה הגבוהה ביותר, במיוחד בקרב הנשים. חשוב לציין שהרעיונות במאמר זה משקפים סינתזה אישית של דעות והשערות מבוססות ניסיון, ולא סקירה שיטתית וממצה. מטרתו היא לעורר דיון ולהצביע על נושאים מרכזיים.
מדוע לחזור לשלושת הגורמים?
בשנת 2019, השלים אליוד קיפצ'וגה מרתון לא תחרותי בפחות משעתיים. ב-2023, קלווין קיפטום המנוח רץ מרתון בזמן של 2:00:35 שעות וזה היה שיא העולם הרשמי בעת כתיבת המאמר בשנת 2025 (במרתון לונדון 2026 נקבע הישג של 1:59:30 שע' על ידי סבסטיאן סאווה, הישג שעדיין לא אושר רשמית כשיא עולם אבל סביר שיוכר כשיא). שיא הנשים עמד ב-2019 על 2:14:04 שעות ומאז שופר ביותר מ-4 דקות והוא עומד כיום על 2:09:56 שעות. בשנים האחרונות הושגו שיאי עולם באירועים רבים של טריאתלון, תחרויות אתלטיקה על מסלול, וברכיבה על אופניים למשך שעה בוולודרום. גם עומק ההישגים עלה מאד בשנים האחרונות. כך למשל הישגו של הרץ המדורג במקום ה-10 במרתון בשנת 2026 (נכון לסוף אפריל 2026) הוא 2:03:44 שעות, מהר מאשר היה בכל שנה אחרת. לשם השוואה אפשר לציין שב-2015 עמד הישגו של הרץ במקום העשירי בדירוג השנתי על 2:06:00 שע' וב-2005 על 2:07:46. אצל הנשים הישגה של הרצה במקום ה-10 2:17:55 שע' ב-2025, 2:22:51 ב-2015 ו-2:23:59 ב-2005.

מה אומרים שיפורי השיאים על הרעיונות שהוצעו לאורך השנים?

צריכת חמצן מרבית (צח"מ, V̇O₂max)
ניסיונות ראשונים למדוד צח"מ בוצעו בשנות ה-20 של המאה ה-20. בשנות ה-30 דווחו ערכים של כ-75–80 מ"ל/ק"ג/דקה אצל רצים למרחקים בינוניים. ראוי לציין שאימוניהם של רצים אלה היו בהיקף של שליש בלבד מנפח האימונים שמבצעים היום רצים מהשורה הראשונה. עם זאת כבר בשנות ה-30 החלו להתפתח אימוני ריצת ההפוגות. הדבר מצביע על כך שאצל אנשים עם כישרון ביולוגי מולד, נפח אימון נמוך יחסית אך עצים עשוי להספיק כדי לפתח את הצח"מ לרמה הגבוהה המרבית האפשרית.
הערכים שנמדדו בשנות ה-30 דומים לערכים שנמדדו בשנות ה-70 וגם בשנים האחרונות אצל רצים מזרח-אפריקאים ברמה עולמית. לכן, קשה לייחס את שיפור הביצועים בריצה לאורך השנים לשיפור בצח"מ עצמו. ושוב, כמעט שאין נתונים לגבי רצות צמרת.
הגורמים העיקריים המגבילים את הצח"מ הם נפח הפעימה (נפח הדם שחדר אחד של הלב מזרים בכל פעימת לב), נפח הדם הכולל וכמות ההמוגלובין בו. בעשורים האחרונים עלתה גם האפשרות שגורמים הקשורים למערכת הנשימה יכולים גם כן להגביל את הצח"מ אצל חלק מהספורטאים. כמו כן הוצע כי גורמים בשרירים כמו צפיפות רשת נימי הדם ופעילות אנזימים מסוימים, גם הם יכולים להיות גורמים מגבילים לצח"מ.
החיפוש אחר גורמים גנטיים הקשורים לצח"מ נמשך עשרות שנים. ההנחה הייתה שמספר קטן של וריאנטים גנטיים יסבירו תכונות מורכבות. המציאות מורכבת הרבה יותר. כיום לא ידועים עדיין גורמים תורשתיים הקשורים לצח"מ או למרכיביו.
בשל הקשר בין המוגלובין לבין הצח"מ ובמיוחד לקראת המשחקים האולימפיים שנערכו במקסיקו סיטי ב-1968 בגובה של 2400 מטר מעל פני הים, נבדקו שיטות רבות להגדלת רמת ההמוגלובין בדם כמו אימונים במקומות גבוהים, “לגור גבוה, להתאמן נמוך”, עירוי דם (המכונה "סימום דם") שימוש באריתרופויטין (EPO) ועוד. חלק מהשיטות אסורות על פי החוקים למניעת הסימום בספורט (סימום דם, שימוש ב-EPO).
סף לקטט
במאמץ גדול עולה רמת הלקטט בדם באופן רציף, החל מנקודה מסוימת. אצל בלתי מאומנים זה קורה סביב 60% מהצח"מ. אצל מאומנים זה מתרחש בנקודה הרבה יותר גבוהה. במודל מ-1991 נקבע 85% כגבול העליון.
בשנות ה-30 כבר היה ידוע שפעילות קלה לאחר מאמץ קשה “מסלקת” את הלקטט תוך פחות משעה ולכן התפיסה הפופולרית ש – “צריך להיפטר מהחומצה מהיום הקודם”, אינה נכונה.
מאז, למדנו שרצי צמרת מסוגלים לרוץ בעצימות של יותר מ-90% מהצח"מ במשך שעות, נתון שהיה מעבר לדמיון ב-1991. זה דורש סף לקטט גבוה מאוד, המסתמך על צפיפות גבוהה של נימי דם בשריר, הרבה גופיפי מיטוכונדריה והרבה סיבי שריר אדומים. אבל לכל זה יש גבול.
יעילות הריצה
יעילות הריצה היא כמות החמצן הנדרשת לריצה במהירות נתונה. היא כנראה פחות ניתנת לאימון לעומת הצח"מ או סף הלקטט, וקשה יותר למדידה מדויקת. עם זאת, אצל רצי צמרת עם צח"מ דומה, יעילות הריצה מנבאת ביצועים טוב יותר מאשר הצח"מ.
יעילות הריצה קשורה ככל הנראה לתזוזה אנכית קטנה יותר, הימנעות מהטחת רגל קדמית (“ברייקינג”), תכונות אלסטיות של מערכת השריר-גיד, וסוג הסיבים. לרצים מזרח-אפריקאים יש יעילות ריצה מצוינת, אך לא בהכרח טובה יותר מהערכים הטובים ביותר שנמדדו אצל רצים לבנים בשנות ה-70.
אם הצח"מ, הסף והיעילות לא השתפרו, כיצד הביצועים כן? התשובה המקובלת: ציוד. שיפורים בחליפות שחייה, אופניים משוכללים יותר, מסלולי ריצה משופרים, וכאשר מדובר בריצות, הנעליים מהדגמים החדשים עם לוחיות הפחמן. ההערכה היא שהנעליים גרמו לשיפור תוצאות המרתון בכ-1% ואף יותר. הדבר מעניין במיוחד על רקע “הטרנד” של ריצה מינימליסטית רק לפני כ-15 שנים.

תחזיות ורעיונות חדשים

1. קשה לראות כיצד הצח"מ יכול לעלות עוד באמצעות אימון בלבד. מנסים יותר ואז מגיעים לפציעות. דרושים שינויים בהמוגלובין, אך האפשרויות האתיות מוגבלות. זיהוי גנטי של כישרון? לכך לא הגענו עדיין.
2. נפח האימון וסוגיו נשארו דומים במשך עשרות שנים. שיפורים מיטוכונדריאליים מגיעים לתקרה ב-90 דקות אימון ביום. לכן “פשוט להתאמן יותר” אינו הפתרון.
3. ציוד, חשוב מאוד. אם רוצים לשפר ביצועים: לעבוד עם מהנדסים. ארגוני הספורט יצטרכו להחליט מה מותר ומה אסור. בשחייה אסרו על שימוש בחליפות המגדילות את הציפה. באתלטיקה נראה שהנעליים החדשות לא רק מגינות על הגוף מפגיעות אלא מספקות יתרון ממשי.
4. דרושים יותר נתונים מבדיקות פיזיולוגיות של רצי צמרת אמיתיים, ובמיוחד נשים. מקרה בוחן של שיאנית עולם לשעבר הראה שיפור עצום ביעילות ריצה לאורך השנים, עדות לכך שיעילות ריצה אולי כן ניתנת לשיפור משמעותי.
5. המודל מ-1991 השתמש ב“צילום מצב”, אך במציאות הערכים משתנים לאורך המרוץ. אנדרו ג’ונס הציע את המושג “עמידות פיזיולוגית”, היכולת לשמר ערכים מיטביים לאורך שעות. אולי הקשר הוא לנפח אימונים ארוך-טווח וסוג סיבי השריר.

מרתון ב-1:50?

לאחר שקיפצ'וגה רץ מרתון בפחות משעתיים, פרסם המחבר מאמר ספקולטיבי על מרתון ב-1:50 שעה. הערכתו הייתה שזה עשוי להיות אפשרי רק במחצית השנייה של המאה ה-21 באמצעות איתור כישרונות רחב-היקף, ציוד מתקדם, תנאי סביבה אופטימליים ושימוש “מבוקר” בחומרים ארגוגניים האסורים כיום. המחבר מקווה שהסטנדרטים האתיים לא ישתנו, אך דיון על “הגבול האנושי” ועל מהי ההגדרה של “להיות אנושי”, הוא חשוב וראוי.

מקור:

Joyner MJ. Modeling the marathon and human endurance performances: some thoughts and what's new? Int J Sports Med. 2025 Sep;46(10):705-70

יש לך שאלה למומחים של המרכז האקדמי לוינסקי-וינגייט? אין צורך להתבייש, רק ללחוץ כאן