Powszechnie przyjmuje się, że niektóre czynniki wrodzone odgrywają kluczową rolę w osiągach sportowych i powiązanych fenotypach, takich jak siła, wydolność, elastyczność, koordynacja i temperament. W ostatniej dekadzie wiele badań dokumentowało wpływ dziedziczności na prawdopodobieństwo stania się zawodnikiem na najwyższym poziomie (>70%, w zależności od dyscypliny sportu). Stale poszukuje się genetycznych wariantów przyczyniających się do większej predyspozycji do sukcesów w pewnych dyscyplinach sportowych.
Genomika sportowa to nowa dziedzina nauki skupiająca się na organizacji i funkcjonowaniu genetyki u sportowców. Era genomiki sportowej rozpoczęła się w latach 2000. z odkryciem pierwszych markerów genetycznych związanych z osiągami sportowymi.
Dzięki badaniom genetycznym (genotypowaniu, sekwencjonowaniu i dostępności analizy mikromacierzy DNA), opublikowano dużą liczbę związków wariantów genów kandydujących ze statusem sportowca na najwyższym poziomie.
Ponadto stwierdzono, że zmienność genetyczna przyczynia się do indywidualnych odpowiedzi na ćwiczenia lub prawdopodobieństwa stania się doskonałym sportowcem, ale dowody na to, które polimorfizmy przyczyniają się do fenotypu mistrza, są stale weryfikowane.
Takie badania są niezwykle trudne ze względu na odpowiednie zaplanowanie i realizację eksperymentu. Należy włączyć w nie grupę sportowców elitarnych i grupę kontrolną - idealnie byłoby, gdyby w tej grupie byli atleci prowadzeni niewłaściwie. I tu jest problem. Ciężko jest znaleźć sportowców zawodowych, którzy byliby w złej kondycji (powinna być to liczna grupa), ponieważ kiedy tak się dzieje zwykle sportowiec przestaje rokować, jego wydajność spada, więc zmienia się jego prowadzenie lub odchodzi on od aktywności profesjonalnej. Mimo, to wiele ośrodków badających podobny temat osiągnęło te same rezultaty, co oznacza, że wyniki te są wiarygodne. Jest to wielka przestrzeń do eksperymentowania i przyznam, że z niecierpliwością śledzę poczynania różnych zespołów badawczych.
Wpływ diety na geny
Warto pamiętać, że predyspozycja genetyczna to nie jedyny czynnik decydujący o tym, czy sportowcy staną się mistrzami, i konieczne jest uwzględnienie innych czynników.
Czynniki środowiskowe i epigenetyczne mają wpływ na finalny fenotyp zawodnika. W ostatnich latach wiele pojedynczych polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (z ang. Single Nucleotide Polymorphism, SNP) zostało powiązanych z wytrzymałością i siłą w osiągach sportowych, a obecnie panuje pogląd, że wydolność jest cechą warunkowana przez wiele genów (poligeniczną, z drobnymi wkładami każdego wariantu do fenotypów sportowych).
Nutrigenomika, która zajmuje się badaniem wpływu żywienia na geny sportowca jest aktualnie dziedziną szybko rozwijającą się i dającą wiele odpowiedzi. W BeHoli uważamy, że indywidualne strategie dietetyczne i suplementacyjne mogą wpływać na osiągi sportowe, a personalizacja żywienia u sportowców na najwyższym poziomie oparta na profilu genetycznym ma na celu optymalizację zdrowia, składu ciała i osiągów sportowych.
Wytrzymałość dziedziczona w genach?
Zdolność do wykonywania ćwiczeń wytrzymałościowych jest związana z metabolizmem tlenowym lub zdolnością do wykorzystania tlenu do produkcji energii. Regularne treningi wytrzymałościowe wywołują główne adaptacje w mięśniach szkieletowych, co sprzyja metabolicznym konsekwencjom adaptacji mięśni szkieletowych do ćwiczeń wytrzymałościowych. Wszystko to pozwala na większe napełnianie komór serca i stąd większej objętości wyrzutowej, co odgrywa ważną rolę w dużej poprawie zdolności do wykonywania długotrwałych ćwiczeń o wysokiej intensywności.
Niemniej jednak, dobrze jest wiedzieć, że większość fenotypów związanych z wytrzymałością jest pod silnym wpływem genów, związanych z odpowiedzią na długość, czas trwania, rodzaj, intensywność i wiekiem rozpoczęcia treningu. .
Niektóre osoby mogą rozwijać przewlekłe zmęczenie z powodu nierównowagi między ogólnym stresem a regeneracją, przyczyniając się do zmienności odpowiedzi przed i po treningu np. przez wyrzuty kortyzolu, hormonu stresu, który wpływa negatywnie na organizm. Stąd tak ważne jest zapoznanie się ze swoim profilem genetycznym i predyspozycjami genetycznymi do sportu, a później włączenie tej informacji do stworzenia najefektywniejszego planu treningowego, wypoczynku, diety, suplementacji oraz profilaktyki kontuzji.
Techniki badań genetycznych stale się rozwijają i są odkrywane genetyczne modyfikatory różnych czynników dietetycznych wpływających na stan odżywienia sportowca, skład ciała i wyniki sportowe w celu optymalizacji tych czynników.
Siła mięśni
Nasz mięsień szkieletowy jest niezwykle zróżnicowaną tkanką, co jest kluczowe dla jego poprawnego funkcjonowania. Badano różnice we właściwościach mechanicznych i energetycznych wolnych i szybkich włókien mięśniowych ssaków.
I tak, wolne włókna są mniej mocne i bardziej ekonomiczne pod względem energii przy generowaniu siły niż szybkie włókna mięśniowe. Co więcej, szczytowa efektywność wolnych włókien mięśniowych pojawia się przy wolniejszych prędkościach skracania niż w przypadku szybkich włókien mięśniowych.
Ta różnorodność obejmuje wszystkie możliwe aspekty funkcji skurczowej mięśni i jest skierowana na optymalizację odpowiedzi skurczowych i wykonywanie różnych zadań motorowych, minimalizując zmęczenie.
Wytrzymałość jest związana z dominacją wolnych włókien (> 50%), podczas gdy szybkie włókna są związane z mocą i prędkością. Sportowcy specjalizujący się w dyscyplinach siłowych i sprinterskich mają dużą proporcję szybkich włókien mięśniowych o niskiej pojemności tlenowej w porównaniu do sportowców wytrzymałościowych, co jest uwarunkowane genetycznie. Interesujące jest to, że możliwości adaptacji organizmu są na tyle szerokie, że gdy dyscyplina sportowa zostanie dobrana niewłaściwie, z czasem w miarę treningów, sportowiec zacznie osiągać sukcesy. Jednak, będzie mu ciężej, a cały proces może zająć zdecydowanie więcej czasu.
Podsumowując…
W artykule omawiam aktualne dowody na wpływ genetyki na wydajność w ćwiczeniach opartych na wytrzymałości i sile, aby wyraźnie określić przydatność genotypowania do wykrywania talentu sportowego, zwiększania efektywności treningu lub zapobiegania urazom związanym z ćwiczeniami. W Beholi promujemy ideę o holistycznym podejściu do sportowców. Stąd sugerujemy badania genetyczne jako jedną z najistotniejszych metod (ale nie jedyną), dających informacje niezbędne do stworzenia optymalnej opieki sportowej.
W kolejnym artykule opiszę o genetycznym dopingu i o jego konsekwencjach. Zapraszam do lektury.
