
מחקרים מאומתים › ספורט וביצועים
Int. J. Kinesiology & Sports Science · 2017
19 רצים עלו על הליכון בשלוש עוצמות מאמץ, פעם עם הפה מודבק ופעם עם אטם על האף. האף ניצל טוב יותר כל ליטר אוויר — אבל הפה הכניס הרבה יותר ממנו, והחוקרים סיימו בתשובה דו-כיוונית.
כל מי שרץ מכיר את הרגע. מתחילים בנשימה נינוחה דרך האף, המאמץ עולה, ובשלב מסוים הפה נפתח מעצמו. השאלה שהעסיקה את החוקרים מאוניברסיטת נבאדה בלאס וגאס הייתה פשוטה למדי: האם הפה באמת עדיף, או שהוא רק מרגיש עדיף?
הרקע מוכר בספרות. במנוחה בני אדם נושמים כמעט תמיד דרך האף, ובמאמץ עוברים לשילוב של אף ופה. הפה מסוגל להעביר נפח אוויר גדול יותר, פשוט מפני שהמעבר בו רחב יותר ומתנגד פחות לזרימה. אבל נפח גדול יותר אינו בהכרח יעילות גבוהה יותר, ואת ההבחנה הזו המחקר ניסה לכמת.
המונח המרכזי כאן הוא שווי-ערך אוורורי (ventilatory equivalent) — כמה ליטרים של אוויר צריך להזרים דרך הריאות כדי לנצל ליטר חמצן אחד. ככל שהמספר קטן יותר, כך כל נשימה משתלמת יותר: אותה תפוקה, פחות עבודה של שרירי הנשימה.
19 מתנדבים בריאים — 9 גברים בגיל ממוצע 25 ו-10 נשים בגיל ממוצע 24 — הגיעו למעבדה שלוש פעמים.
במפגש הראשון הם ביצעו מבחן VO2max (צריכת החמצן המרבית — כמה חמצן הגוף מסוגל לנצל בדקה במאמץ מקסימלי) על הליכון: שלוש דקות הליכה לחימום, ואז הגברת מהירות בכל דקה עד עייפות מוחלטת. באותו מבחן נמדדה גם נקודת המעבר: הנבדק התבקש לנשום רק דרך האף עד שכבר לא יכול היה לעשות זאת בנוחות, ואז להרים יד.
בשני המפגשים הבאים הם רצו 12 דקות: ארבע דקות ב-50% מה-VO2max, ארבע ב-65% וארבע ב-80%. פעם אחת נשמו רק דרך הפה, ופעם אחת רק דרך האף, בסדר מאוזן בין המשתתפים. כדי לוודא שהכללים נשמרים ממש, נשימת אף נאכפה בעזרת סרט הדבקה ספורטיבי על הפה, ונשימת פה נאכפה בעזרת אטם אף של שחיינים. מסכת נשימה מחוברת למערכת מטבולית מדדה את כל הפרמטרים לאורך הדרך.
19 מתנדבים בריאים רצו את אותו פרוטוקול פעמיים — פעם בנשימת פה בלבד ופעם בנשימת אף בלבד — בשלוש עוצמות מאמץ עולות.
בכל שלוש העוצמות נשימה דרך הפה הפיקה קצב נשימה גבוה יותר, נפח אוויר גדול יותר לדקה, צריכת חמצן גבוהה יותר ופליטת פחמן דו-חמצני גבוהה יותר. הפערים היו מובהקים סטטיסטית, והם התרחבו ככל שהמאמץ התגבר.
בעוצמה הגבוהה ביותר תיארו החוקרים כ-55 נשימות בדקה בנשימת פה, לעומת כ-38 בנשימת אף. צריכת החמצן בנשימת אף הייתה נמוכה ב-8 עד 10 אחוזים בכל עוצמה נתונה, ופליטת הפחמן הדו-חמצני נמוכה ב-7 עד 9 אחוזים. את נפח האוויר הכולל לדקה תיארו החוקרים כנמוך בכ-23 אחוזים בעוצמות הגבוהות.
זו לא הפתעה אנטומית. פתח האף צר מפתח הפה, והוא פשוט אינו יכול להעביר את אותה כמות אוויר. המחקר לא ניסה לטעון אחרת.
כאן הסיפור מתהפך. כשהנתונים תורגמו לשווי-ערך אוורורי — כמה אוויר נדרש לכל ליטר חמצן שנוצל — נשימת האף יצאה יעילה יותר באופן מובהק, ודווקא בשתי העוצמות הגבוהות: 65% ו-80% מה-VO2max. בעוצמה הנמוכה (50%) לא נמצא הבדל מובהק בין המצבים. ההפרש בין השיטות גדל ככל שהמאמץ התגבר.
במילים אחרות: נשימת אף אמנם הכניסה פחות אוויר, אך החמצן שנוצל והפחמן הדו-חמצני שנפלט הספיקו כדי לעמוד בקצב הריצה הנדרש. החוקרים כתבו שבעוצמות האלה אפשר לטעון שנשימת אף היא מצב הנשימה היעיל יותר — אם האדם מוכן לנשום כך.
מדד נוסף, RER (יחס חילוף הנשימתי, שמשקף עד כמה הגוף נשען על פחמימות לעומת שומן), היה נמוך יותר בנשימת אף בעוצמות 50% ו-65%. בעוצמה 80% ההבדל כבר לא היה מובהק סטטיסטית.
שני ממצאים שקטים חשובים לא פחות. הדופק לא נבדל באופן מובהק בין שני מצבי הנשימה, וגם המאמץ הנתפס (RPE — סולם 6 עד 20 שבו הרץ מדווח בעצמו כמה קשה לו) היה זהה למעשה. ממוצעי הדופק בעוצמה הגבוהה היו נמוכים במקצת בנשימת אף, אבל ההפרש לא עמד בסף המובהקות ולכן אי אפשר להתייחס אליו כאל ממצא.
המחקר גם כימת את נקודת המעבר: הרגע שבו רץ שנשם רק דרך האף הרים יד וסימן שהוא חייב לפתוח את הפה. הממוצע היה 52.5 ליטר אוויר בדקה — 66.2 אצל הגברים ו-44.9 אצל הנשים. הפער בין המינים גדול, והחוקרים מייחסים אותו בעיקר להבדלים בגודל נתיב האוויר האפי, בהסתמך על ספרות קודמת שמצביעה על גודל הנתיב כגורם המשפיע ביותר על נקודת המעבר.
המסקנה הרשמית של המאמר דו-כיוונית, וכדאי להביא אותה במלואה. נשימת אף הייתה היעילה יותר אם מסתכלים אך ורק על שווי-הערך האוורורי לחמצן ולפחמן דו-חמצני. אבל כשכל המשתנים נשקלים יחד, כתבו החוקרים, סביר שנשימת הפה היא המצב היעיל יותר, במיוחד בעוצמות גבוהות. הם אף הוסיפו שאנקדוטלית, רוב האנשים מעדיפים לנשום דרך הפה במאמץ בינוני-גבוה.
הם גם היו הוגנים לגבי חולשה בנתונים של עצמם. ייתכן שהמשתתפים לא הגיעו למצב יציב (steady state) בנשימת אף בעוצמות 65% ו-80% בתוך ארבע דקות בלבד, ולכן פער החמצן שנמדד עשוי להיות מוגזם. החוקרים הציעו במפורש שמקטעים ארוכים יותר אולי היו מצמצמים אותו, והציעו הסברים אפשריים נוספים כמו הגברת ייצור אנרגיה אנאירובי או הגבלת זרימת האוויר.
וחשוב מכול לענייננו: המחקר הזה לא בדק מדבקות אף ולא כל אמצעי אחר להרחבת נתיב האוויר. הוא מיפה את השטח — מה עולה וממה מרוויחים כשנושמים דרך האף — ולא בחן שום מוצר.
המחקר קטן: 19 משתתפים צעירים ובריאים, במעבדה, על הליכון. הוא גם לא מדד ביצוע — אין בו ריצת מבחן, אין זמן עד תשישות ואין תוצאת תחרות, אלא רק פרמטרים נשימתיים ומטבוליים לאורך שלושה מקטעים של ארבע דקות. שני מצבי הנשימה נכפו באופן מלאכותי, בסרט הדבקה על הפה ובאטם על האף, בעוד שבמציאות אנשים נושמים שילוב של אף ופה ומחליפים ביניהם באופן טבעי. החוקרים עצמם מציינים שייתכן שלא הושג מצב יציב בנשימת אף בעוצמות הגבוהות בתוך ארבע דקות, מה שעלול להטות את פער החמצן שנמדד. למשתתפים גם לא ניתנה תקופת הסתגלות לנשימת אף בלבד; המאמר מזכיר תיאור מקרה של טריאתלט אחד שהתאמן כך שנים, וזה מדגם של אדם יחיד. ולבסוף, וזה העיקר: המחקר לא עסק בשינה, בנחירות, בשום מצב רפואי ובוודאי לא במוצר כלשהו. הוא אינו מוכיח שנשימת אף משפרת ביצועים, והוא בהחלט אינו מוכיח שמדבקת אף עושה זאת.
המחקר הזה לא נותן תשובה חד-משמעית, וכדאי לומר את זה בכנות. לפי מדד היעילות הצר, שווי-הערך האוורורי, נשימת אף הייתה טובה יותר בעוצמות 65% ו-80%. אבל בשקלול כל המדדים יחד, החוקרים עצמם כתבו שנשימת פה היא כנראה המצב היעיל יותר בעוצמות גבוהות. בפועל רוב האנשים נושמים שילוב של השניים, ורוב הרצים פותחים את הפה כשהמאמץ עולה.
לא, ולא לרגע. הוא השווה נשימה דרך הפה בלבד לנשימה דרך האף בלבד, ואת שני המצבים כפו בעזרת סרט הדבקה ואטם אף. הרלוונטיות שלו למדבקות אף היא עקיפה בלבד: הוא מראה שנפח האוויר שהאף מעביר הוא הגורם המגביל במאמץ, ושגודל נתיב האוויר האפי משפיע על נקודת המעבר לפה. את ההשפעה של אמצעי הרחבה חיצוני הוא לא מדד.
זה היחס בין כמות האוויר שאתם מזיזים לבין כמות החמצן שאתם באמת מנצלים ממנו. אם שני רצים צורכים אותה כמות חמצן אבל אחד מהם הזרים לשם פחות אוויר, הנשימה שלו משתלמת יותר: שרירי הנשימה שלו עבדו פחות לאותה תפוקה. זה בדיוק המדד שבו נשימת האף יצאה טובה יותר בשתי העוצמות הגבוהות במחקר.
LaComb CO, Tandy RD, et al. Oral versus Nasal Breathing during Moderate to High Intensity Submaximal Aerobic Exercise. Int J Kinesiology & Sports Science. 2017;5(1).
המחקר עוסק במרחיבי אף חיצוניים כקטגוריה — המנגנון שעליו מבוססים מוצרי Protella — ולא במוצר מסוים בשמו. תוצאות משתנות בין אנשים. המוצרים אינם מכשיר רפואי ואינם מיועדים לאבחן, לטפל או למנוע מחלה. לתסמינים מתמשכים יש לפנות לרופא.
המנגנון שנחקר — פתיחה מכנית של נתיב האף — הוא בדיוק מה שהמדבקות שלנו עושות.