היכולת של הגוף לשרוף שומן במהלך מאמץ נחשבת חשובה לא רק לביצועי סבולת אלא גם לבריאות המטבולית. כך פותחים החוקרים את המאמר שפורסם ב-26 בספטמבר 2026 ב-The Journal of Physiology. מאגרי הפחמימות של הגוף מוגבלים, ואילו מאגרי השומן כמעט בלתי נדלים אצל רובנו. לכן מי ששורף שומן ביעילות נהנה מיתרון כשהפחמימות אוזלות.

המחקר נערך באוניברסיטת קופנהגן, בהובלת קריסטין קייר לנגה (Kristine Kjær Lange). השאלה: מה קורה לשיא שריפת השומן של אדם מאומן כשמאגר הגליקוגן, הפחמימה המאוחסנת בשריר, יורד? ולצדה שאלה עמוקה יותר: האם המיטוכונדריה, תחנות הכוח של התא, משנות את דרך העבודה שלהן?

בקצרה

• המחקר נערך על עשרה גברים צעירים ומאומנים, בתכנון מוצלב אקראי, ועל אופני כושר. הוא אינו מחקר ריצה.
• אחרי ריקון גליקוגן ותזונה דלת פחמימות, שיא שריפת השומן (PFO, הקצב המרבי בגרמים לדקה) עלה מ-0.39 ל-0.74, והעצימות שבה הוא מתרחש (Fatmax, באחוזים מהצריכה המרבית של חמצן, VO2peak) עלתה מ-41% ל-56%.
• אחרי תזונה עתירת פחמימות ה-PFO עלה פחות, מ-0.37 ל-0.46 גרם לדקה, וה-Fatmax לא השתנה באופן מובהק.
• יעילות ההצמדה של המיטוכונדריה, שנבדקה בביופסיות שריר, לא השתנתה, בניגוד להשערה.
• אי אפשר לייחס את השינוי לגליקוגן לבדו. חומצות שומן בדם, גלוקוז, אינסולין וקטונים השתנו גם הם. במצב הדל בפחמימות המאמץ הורגש קשה יותר וההספק המרבי ירד ב-6.7%.

המחקר בוצע על אופני כושר | צילום: shutterstock

למה בכלל מודדים שריפת שומן

יכולת נמוכה לחמצן שומן קשורה להצטברות שומן, להשמנה ולמחלות מטבוליות. ואילו שריפת שומן משופרת מעניקה יתרון בסבולת כשזמינות הפחמימות יורדת. התזונה משפיעה מאוד: דיאטות דלות פחמימות, דיאטה קטוגנית וצום מעלים את ה-PFO, והאכלת פחמימות מדכאת אותו. גם עצימות המאמץ משפיעה: קצב שריפת השומן עולה עם העצימות, מגיע לשיא ואז יורד, כעקומה בצורת פעמון. השאלה אם וכיצד הגליקוגן בשריר משפיע על השיא הזה ועל העצימות שבה הוא מתרחש נותרה, לפי המחברים, שאלה בפני עצמה.

ומה הקשר לפינגווינים?

החלק המיטוכונדריאלי צומח משאלה אבולוציונית. בזמן מחסור באנרגיה, "הידוק" של ההצמדה ימקסם את תפוקת ה-ATP לכל יחידת דלק, ובשפע אנרגיה ניתוק חלקי ייצר חום וימנע עקה חמצונית. בעבודה אחרת על גוזלי פינגווין, שאליה מפנה המאמר, גוזלים שצמו באופן טבעי בחורף הראו יעילות הצמדה גבוהה בכ-15% מגוזלים שהוזנו בניסוי.

מכאן ההשערה: גליקוגן נמוך, יחד עם עלייה בחומצות שומן בדם, יעלה את ה-PFO ואת ה-Fatmax אבל יפחית את יעילות ההצמדה בשריר.

מי השתתפו וכיצד נערך המחקר

עשרה גברים צעירים ובריאים, בגיל ממוצע של כ-26, גויסו באמצעות פרסום בפייסבוק. תנאי הקבלה: מדד מסת גוף בין 18 ל-25, כושר אירובי מעל 55 מ"ל חמצן לקילוגרם לדקה (הממוצע היה כ-60) ויותר משלושה אימוני סבולת בשבוע.

תזונה עם פחמימות או בלי? | צילום: Shutterstock

כל משתתף עבר שתי התערבויות בסדר אקראי, בהפרש של 7 עד 14 ימים. כל התערבות נמשכה שני ימי בדיקה, וההבדל ביניהן היה התזונה בסוף היום הראשון. ביום הראשון נלקחו דם וביופסיית שריר מהשריר הרחב-צידי, ובוצע מבחן מאמץ מדורג על אופניים למדידת PFO, Fatmax ו-VO2peak. אחר כך עברו המשתתפים פרוטוקול לריקון מאגרי גליקוגן, של שעתיים וחצי עד שלוש שעות: רכיבה ממושכת, אינטרוולים קשים, עבודה בידיים וברגליים ומבחן עד תשישות. מיד אחריו אכלו את הארוחה הראשונה של התזונה המוקצית, ולמחרת חזרו על הבדיקות.

התזונות היו שוות אנרגיה ופוזרו על ארבע ארוחות. בתזונה עתירת הפחמימות 72.2% מהאנרגיה הגיעו מפחמימות (7.4 גרם לק"ג) ו-15.3% משומן. בתזונה דלת הפחמימות רק 8.9% מהאנרגיה הגיעו מפחמימות (0.8 גרם לק"ג) ו-74.5% משומן.

בדם נמדדו, בין היתר, גלוקוז, אינסולין, חומצות שומן חופשיות וקטונים. משריר הירך נמדד הגליקוגן, ומהמיטוכונדריה המבודדות נמדדו שני מדדי יעילות הצמדה: P/O, כמה ATP, מטבע האנרגיה של התא, מיוצר לכל מולקולת חמצן, ו-RCR, היחס בין נשימה מרבית כשיש ADP זמין לבין נשימה "מבוזבזת" בלי ייצור ATP.

התוצאות – תזונה עתירת ודלת פחמימות

הגליקוגן בשריר ירד בשני המצבים: ב-30.5% בתזונה העתירה וב-69.3% בדלה. גם בתזונה העתירה לא הושג שחזור מלא, ככל הנראה משום שההתערבות התזונתית הייתה קצרה.

כפי שניתן לראות בטבלה, ה-PFO עלה בשתי ההתערבויות, אך באופן שונה מאוד: ב-24.3% אחרי תזונה עתירת פחמימות וב-89.7% אחרי תזונה דלת פחמימות. ה-Fatmax עלה, ב-36.6%, רק במצב הדל בפחמימות. בבחינה אצל כל משתתף בנפרד נמצא קשר שלילי חזק בין גליקוגן לשיא שריפת השומן ‪(r = -0.81)‬ וקשר חיובי חזק בין חומצות שומן חופשיות ל-PFO ‪(r = 0.79)‬.‬‬

מאכלים עשירים בפחמימות | צילום: AdobeStock

ה-VO2peak לא השתנה, אך המאמץ הורגש קשה יותר. תחושת המאמץ במבחן חמצון השומן עלתה בשני המצבים, ובעיקר בדל בפחמימות (מ-13.6 ל-16.5 בסולם בורג, לעומת 12.6 עד 14.4 בעתיר). ההספק המרבי ירד ב-6.7% במצב הדל בפחמימות.

בדם, במצב הדל בפחמימות ירדו הגלוקוז, הטריגליצרידים והלפטין ועלו הקטונים, והאינסולין ביום השני היה נמוך ב-36% מזה שבמצב העתיר. סמן הדלקת hsCRP עלה בשני המצבים. החוקרים מתארים את הרמות כמוגברות במידה מתונה, ומציינים שייתכן שהן משקפות תגובה דלקתית למאמץ, אך נדרשות ראיות נוספות.

המיטוכונדריה: לא השתנו

כאן הגיע הממצא המנוגד להשערה. יחס P/O לא השתנה בין הבסיס ליום השני, בשום תזונה, בין אם המיטוכונדריה הוזנו בפחמימות ובין אם בחומצת שומן, וגם RCR לא השתנה. בהזנה בחומצת שומן נצפה הפרש של 0.09 ATP לחמצן בין המצבים. החוקרים תיארו אותו כהשפעה קטנה עד בינונית שאינה מובהקת, עם אי-ודאות רבה, שכן רווח הסמך כלל אפס.

איך החוקרים מסבירים את התוצאות

שריפת השומן: כנראה בעיקר חומצות השומן בדם. העלייה ב-PFO לוותה בעלייה בחומצות שומן חופשיות, ומחקרים קודמים הראו שה-PFO עולה באופן תלוי-מינון עם ריכוזן. החוקרים מסייגים: התזונות נבדלו בפחמימות, בשומן ובחלבון, גם גלוקוז, אינסולין וקטונים נבדלו, ולא נמדדו ערכי דם בזמן המאמץ עצמו, ולכן גליקוגן בלבד אינו ההסבר היחיד. כמנגנון אפשרי הם מציעים שגליקוגן נמוך מפעיל שינויים מולקולריים שמסיטים את חילוף החומרים לשומן, למשל עלייה בביטוי האנזים PDK4. זו השערה שלא נבדקה, שכן לא נמדד ביטוי חלבונים.

העצימות של השיא: ה-Fatmax נמצא קרוב לסף הגליקוגלי, הנקודה שבה פירוק הפחמימות מואץ. ירידת הגלוקוז בדם בתזונה הדלה בפחמימות עשויה להקטין את הזרימה הגליקוליטית ולשמר קרניטין חופשי, החומר שמעביר חומצות שומן ארוכות שרשרת אל המיטוכונדריה, וכך להקל על שימוש בשומן גם בעצימות גבוהה יותר. גם זה הסבר אפשרי, לא הוכחה.

שריפת שומן | צילום: Shutterstock

המיטוכונדריה: החוקרים מודים שהתוצאה סותרת את ההשערה שלהם. מחקר קודם מצא ירידה ביעילות המיטוכונדריה מיד אחרי 24 שעות של מאמץ קיצוני, ולכן הם מעריכים שהבדלים במשך המאמץ ובעיתוי הביופסיות, וכן זמן ההתאוששות, עשויים להסביר את הפער. הם מוסיפים שמחקר קודם על אינסולין נערך על תאי שריר שלמים בתרבית, ואילו כאן נבדקו מיטוכונדריה מבודדות מרקמת שריר אנושית.

מגבלות המחקר

• מדגם קטן וללא חישוב הספק מראש, ושונות גדולה בנשימת המיטוכונדריה. ייתכן שהמחקר לא היה בעל עוצמה לגילוי שינויים קטנים עד בינוניים.
• נלקחה ביופסיית בסיס אחת בלבד, והמאמץ ביום הראשון, וכן עייפות ביום השני, עלולים היו להסתיר שינויים ביעילות המיטוכונדריה.
• לא נמדדו ערכי דם בזמן המאמץ ולא ביטוי חלבונים, ולכן המנגנונים נשארו בגדר השערה.
• הגליקוגן לא שוחזר במלואו בתזונה העתירה, ולכן ההשוואה היא בין גליקוגן נמוך מאוד לגליקוגן מופחת בינוני.
• המשתתפים היו צעירים, בריאים, מאומנים וגברים בלבד.

מה כדאי לקורא ספורטאי הסבולת לקחת מכאן?

ראשית, נזכיר כי המחקר נערך על אופני כושר (ולא בריצה למשל), ולא בדק ביצועים. כלומר, לא נמדד אם מישהו רץ או רכב מהר יותר או רחוק יותר. המחברים אינם נותנים המלצות אימון. מה שכן אפשר לומר: אחרי ריקון ותזונה דלה בפחמימות שריפת השומן עלתה במידה ניכרת, אך המאמץ הורגש קשה יותר וההספק המרבי ירד. אין במחקר הוכחה שמצב כזה משפר ביצועים.

בשורה התחתונה

אצל עשרה גברים מאומנים, ריקון מאגרי הגליקוגן ואחריו תזונה דלת פחמימות העלו בחדות את שיא שריפת השומן ואת העצימות שבה הוא מתרחש, בלי שיעילות ההצמדה של המיטוכונדריה תשתנה. לפי המחברים, חילוף החומרים מוסט דרך זמינות הדלקים ומנגנוני ויסות שמעל המיטוכונדריה, ולא דרך תחנות הכוח עצמן. זהו מחקר קטן, אי אפשר לייחס את הממצאים לגליקוגן לבדו, והשאלה איך זה משפיע על ביצועים נשארת פתוחה.

הכתבה נועדה למידע כללי בלבד ואינה מחליפה ייעוץ רפואי או תזונתי אישי.