Genetyka w sporcie
(czas czytania 6 minut)
„Masz Gen!”. Jest to bardzo znane określenie, które używa się w stosunku do osób osiągających dobre wyniki jako sportowcy lub nawet osób trenujących rekreacyjnie, które robią znaczny progres.
Czy rzeczywiście genetyka jest tak ważna w sporcie, a szczególnie w sportach siłowych i sylwetkowych?
Czy genetyka znacząco wpływa na nasze predyspozycje i osiągane wyniki?
Genetyka, jak rozumieć?
Istnieje teoretyczna górna granica wielkości jaką mogą osiągać Twoje włókna mięśniowe.
Granica ta nie jest taka sama dla każdego z nas, gdyż zależy od dwóch obszarów:
1. Genotypu
2. Fenotypu
2. Epigenetyki
Skupimy się dziś tylko i głównie na genotypie
Genotyp można zdefiniować jako Zbiór wszystkich genów, stanowiący kompletną informację genetyczną danego organizmu odziedziczone cechy organizmu;
Dziedziczne cechy?
Okazuje się, że nawet 90% naszych możliwości do rozwoju masy mięśniowej jest dziedzicznych! Wskazały to jasno badania na bliźniakach. [1]
Różnice jakie mają miejsce później, związane są z indywidualnymi wyborami życiowymi, które tyczą się, m.in.
- Trybu życia
- Uprawiania sportu
- Higieny życia
Okazuje się, że zidentyfikowanych jest 17 genów, które, jak się uważa, wyjaśniają niektóre wariancje międzyosobowych adaptacji mięśniowych i wpływają na efekty osiągane. [6,7]
Dodatkowo odkryto, że komórki satelitarne u osób z lepszym uwarunkowaniem genetycznym mają znacznie większa pule, co wskazuje, że ten element również odgrywa ogromną rolę w kształtowaniu ogólnej genetyki osoby. [8] Osoby lepiej uwarunkowane genetycznie, znacznie szybciej wprowadzały też nowe jądra do włókien mięśniowych, co jest kluczowe przy rozwoju wielkości włókna mięśniowego!
Można powiedzieć, ze osoby uwarunkowane genetycznie, znacznie szybciej mogą osiągać wyniki w postaci rozwoju siły, jak i masy mięśniowej.
Uwarunkowania genetyczne liczby włókien mięśniowych
Jak się okazuje, nie tylko reakcje na trening będą zaliczane w poczet genetyki, ale także struktura mięśni, a dokładnie liczba włókien jaka buduje je. [10]
Podczas rozwoju masy mięśniowej głównym elementem, który jest odpowiedzialny za wzrost ogólnej wielkości mięśnia jest wzrost włókna mięśniowego [11].
Jasnym będzie, iż osoba posiadająca większą ilość włókien, które mogą zostać poddane procesom rozbudowy, będzie mogła osiągnąć większą masę mięśniową, co potwierdziły badania – zaawansowani kulturyści, mogący poszczycić się największymi rozmiarami mięśni (w tym wypadku bicepsy), posiadali też największą ilość włókien mięśniowych budujących ten mięsień. [12]
Różnice w procentowym rozkładzie włókien mięśniowych
Oprócz ilości włókien, genetyka będzie opierała się również o typ włókien, konkretnie rozkład % włókien Typu I do Typu II.
W przypadku typów włókien mamy do czynienia z ogromnym zróżnicowaniem tego elementu, ale duży odsetek zależy od uwarunkowań genetycznych. [13] Reszta to nasze działania nakierowane na rozwój, poprzez właściwy trening (pamiętajmy że włókna są plastyczne i mogą być modelowane poprzez właściwy trening)
Warto dodać, że genetyczne uwarunkowanie może dotyczyć konkretnego mięśnia, a nie musi całego ciała, a więc osoba mająca np. znaczny odsetek włókien Typu II w mięśniach czworogłowych, może mieć dokładnie przeciwne uwarunkowania np. w mięśniu piersiowym większym, co skutkowało będzie bardzo dobrą reakcją „czwórek” na trening siłowy i ich szybkim rozwojem wielkościowym, a słabą rozbudową klatki piersiowej. [13]
Można postawić tu jasny wniosek, iż sportowcy lub osoby trenujące, mogące poszczycić się uwarunkowaniami genetycznymi z wyższym odsetkiem włókien Typu II mają bardziej muskularny wygląd [14].
Czemu osiągamy różne efekty po takich samych treningach?
„Na mnie działa, więc na Ciebie też będzie” – jeden z najgłupszych argumentów podpierających słuszność stosowanej metody.
Okazuje się, że zdecydowanie lepszą, a na pewno poprawną wersją tego zwrotu byłoby:
„Na mnie działa, ale na Ciebie nie musi”, a jak wykazały badania przeprowadzone na ponad 500 osobach, wykonywanie takiego samego programu treningowego przez 12 tygodni dawało szereg różnych efektów, zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet.
Niektórzy badani zwiększyli pole przekroju poprzecznego bicepsów ramienia nawet o 59%, natomiast inni wykazali znikomy wzrost mięśni lub jego całkowity brak. [2]
Badań potwierdzających tę tezę było znacznie więcej i każde pokazywało, że skrajne wyniki są bardzo różne. [3]
Jest to jasny dowód, że osiągany rozmiar efektu jest sprawą indywidualną.
Możemy odróżnić osoby dobrze reagujące, umiarkowanie i słabo reagujące na ćwiczenia siłowe.
Podkreśla to jasno rolę genetyki w rozwoju mięśni.
Uszkodzenie mięśni – indywidualne predyspozycje
Bardzo ważną cechą indywidualną jest odporność na uszkodzenia.
Okazuje się, że różnice miedzy osobami są znaczne, gdyż w okresie potreningowym mogą wahać się aż o 25%!
Spadki siły związane z uszkodzeniami potreningowymi nie były tak duże u osób o lepsze tolerancji, a powrót do pełnej sprawności zdecydowanie szybszy. [17]
Można też dodać, iż często osoby które doświadczają większych uszkodzeń podczas treningu, co świadczy o większym spadku siły przez kolejne dni i rzecz jasna dłuższej pogrzebie dłuższej regeneracji, mają predyspozycje do generowania większej siły podczas treningu. [18]
Ukryta genetyka
Nie raz przeglądając fotografie czołowych kulturystów na pewno rzuciło Ci się w oczy, że osoby dysponujące w szczycie kariery niesamowitą budową, pokazując swoje zdjęcia z lat młodości, wyglądały jak typowy nastolatek, a często nawet poniżej średniej.
Po rozpoczęciu treningów, natomiast ciało reagowało niesamowicie szybko progresując niemalże z tygodnia na tydzień.
Jak się okazuje geny odpowiedzialne za nasz wzrost podyktowany naturalnym torem rozwoju, są inne aniżeli geny odpowiedzialne za rozwój organizmu poddanemu wysiłkowi ze znacznym obciążeniem mechanicznym (np. treningowi). [4]
Dodatkowo włókna mięśniowe poddawane obciążeniu nie muszą mieć takich samych uwarunkowań i predyspozycji do rozwoju.
Przykład:
Osoby posiadające predyspozycje do rozwoju włókien wolnokurczliwych w danym mięśniu, niekoniecznie musza posiadać takie same predyspozycje do rozwoju włókien szybkokurczliwych w tym samym mięśniu. Działa to w obie strony. [4]
Oznaczałoby to, że osoba mająca duże predyspozycje do pracy długotrwałej, wytrzymałościowej, niekoniecznie będzie w stanie być osobą silną, rozbudowaną. Działa to też w drugą stronę
Kiedy genetyka traci znacznie?
Okazuje się, że nasze predyspozycje genetyczne słabną wraz z wiekiem, a więc potencjał nie wykorzystany w wieku młodym i/lub średnim nie ma już takiego znaczenia gdy osiągamy podeszły wiek. [5]
Warto jednak zauważyć, że jeśli jednak wcześniej osoba była aktywna, to potencjał zbudowany w młodszych latach, nawet jeśli przez kilka wcześniejszych lat nie był wykorzystywany, pozwala na utrzymanie lepszego potencjału. Głownie chodzi o tzw elementy „pamięci mięśniowej”, które sprowadzają się do zachowania większej ilości jąder komórkowych we włóknach mięśniowych. [9]
Czy „gen” to podstawa?
Wpływ pojedynczego genu wydaje się być mały, ale połączenie kilku z nich, może mieć już mocne znaczenie.
Szukając odpowiedzi w drugą stronę, czyli osoby o tak zwany braku uwarunkowań do rozwoju masy mięśniowej, mogą mieć utrudnioną drogę, co oznacza że notowane wyniki po treningu będą gorsze. Wskazuje się że nawet ok 25% notuje znikome przyrosty [15]
Czy jest to informacja, że nie mogą mieć progresu? Zdecydowanie nie, a mimo iż krótki okres nie daje mocnych efektów, nie oznacza to, że długoterminowy plan takowych nie przyniesie.
Okazuje się, że nawet osoby nie obdarzone „genetyką” mogą rozwinąć znacząco sylwetkę. Przeważająca większość osób trenujących konsekwentnie przez długi czas ostatecznie osiąga znaczną masę mięśniową! [16]
Oczywiście nie jest ona tak okazała, jak w przypadku osób obdarzonych tak zwaną „dobrą genetyką”, jednak nie zmienia to faktu, iż efekty są notowane.
Genetyka, a podejście treningowe
W przypadkach, gdy mamy do czynienia z osobami, których uwarunkowania genetyczne wskazują na mniejsze możliwości wzrostowe mięśni, sugeruje się niejednokrotnie by zastosować inne formy treningowe, szukając tak zwanego „złotego środka”, czyli indywidualizować działania na bazie dostępnej wiedzy.
Genetyka pozwala czerpać większe korzyści, ale nie zmienia fizjologii!
Zasady treningowe nadal są takie same!
Wnioski:
1.Genetyka to ogólny zbiór cech tyczących się zarówno genów, jak i predyspozycji związanych z włóknami mięśniowymi (ich typem, ilością).
2. Osoby uwarunkowane genetycznie mogą doznawać niższych uszkodzeń podczas wysiłku (nawet do 25%), co znacząco wpływa na progres z uwagi na lepszą regenerację.
3. Efekty mogą być osiągalne przez każdą osobę trenującą, ale ich wielkość i szybkość progresu może być skrajnie różna.
4. Wraz z wiekiem uwarunkowania genetyczne tracą znacznie, dlatego warto „kuć gen” od najmłodszych lat.
5. Genetyka może potęgować osiągane efekty, ale nie wpływa na zasady treningowe, które są niezmienne.
#Knowledge By Paweł Głuchowski
Zaciekawił Cię artykuł? Zerknij do innych i podziel się nimi – niech wiedza idzie w świat!
Rozwinięcie tego tematu znajdziesz w mojej książce, wraz z dziesiątkami innych dotyczących treningu.
Planowana data wydania kompendium treningowego - Jesień/Zima 2020r!
_________
Bibliografia:
[1] Hand, BD, Kostek, MC, Ferrell, RE, Delmonico, MJ, Douglass, LW, Roth, SM, Hagberg, JM, and Hurley, BF. Influence of promoter region variants of insulin-like growth factor pathway genes on the strength-training response of muscle phenotypes in older adults. J. Appl. Physiol. 103: 1678-1687, 2007.
[2] Hubal, MJ, Gordish-Dressman, H, Thompson, PD, Price, TB, Hoffman, EP, Angelopoulos, TJ, Gordon, PM, Moyna, NM, Pescatello, LS, Visich, PS, Zoeller, RF, Seip, RL, and Clarkson, PM. Variability in muscle size and strength gain after unilateral resistance training. Med. Sci. Sports Exerc. 37: 964-972, 2005.
[3] Bamman, MM, Petrella, JK, Kim, JS, Mayhew, DL, and Cross, JM. Cluster analysis tests the importance of myogenic gene expression during myofiber hypertrophy in humans. J. Appl. Physiol. 102: 2232-2239, 2007.
[4] Kilikevicius, A, Bunger, L, and Lionikas, A. Baseline Muscle Mass Is a Poor Predictor of Functional Overload-Induced Gain in the Mouse Model. Front. Physiol. 7: 534, 2016.
[5] Stewart, CE, and Rittweger, J. Adaptive processes in skeletal muscle: molecular regulators and genetic influences. J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 6: 73-86, 2006.
[6] Pescatello, LS, Devaney, JM, Hubal, MJ, Thompson, PD, and Hoffman, EP. Highlights from the functional single nucleotide polymorphisms associated with human muscle size and strength or FAMuSS study. Biomed. Res. Int. 2013: 643575, 2013.
[7] Devaney, JM, Tosi, LL, Fritz, DT, Gordish-Dressman, HA, Jiang, S, Orkunoglu-Suer, FE, Gordon, AH, Harmon, BT, Thompson, PD, Clarkson, PM, Angelopoulos, TJ, Gordon, PM, Moyna, NM, Pescatello, LS, Visich, PS, Zoeller, RF, Brandoli, C, Hoffman, EP, and Rogers, MB. Differences in fat and muscle mass associated with a functional human polymorphism in a post-transcriptional BMP2 gene regulatory element. J. Cell. Biochem. 107: 1073-1082, 2009.
[8] Petrella, JK, Kim, J, Mayhew, DL, Cross, JM, and Bamman, MM. Potent myofiber hypertrophy during resistance training in humans is associated with satellite cell-mediated myonuclear addition: a cluster analysis. J. Appl. Physiol. 104: 1736-1742, 2008.
[9] Gundersen, K. (2016). Muscle memory and a new cellular model for muscle atrophy and hypertrophy. The Journal of Experimental Biology, 219(Pt 2), 235.
[10] Abernethy, PJ, Jurimae, J, Logan, PA, Taylor, AW, and Thayer, RE. Acute and chronic response of skeletal muscle to resistance exercise. Sports Med. 17: 22-38, 1994.
[11] Stewart, CE, and Rittweger, J. Adaptive processes in skeletal muscle: molecular regulators and genetic influences. J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 6: 73-86, 2006.
[12] MacDougall, JD, Sale, DG, Alway, SE, and Sutton, JR. Muscle fiber number in biceps brachii in bodybuilders and control subjects. J. Appl. Physiol. 57: 1399-1403, 1984.
[13] Simoneau, JA, and Bouchard, C. Genetic determinism of fiber type proportion in human skeletal muscle. FASEB J. 9: 1091-1095, 1995.
[14] Haun, CT, Vann, CG, Mobley, CB, Osburn, SC, Mumford, PW, Roberson, PA, Romero, MA, Fox, CD, Parry, HA, Kavazis, AN, Moon, JR, Young, KC, and Roberts, MD. Pre-training Skeletal Muscle Fiber Size and Predominant Fiber Type Best Predict Hypertrophic Responses to 6 Weeks of Resistance Training in Previously Trained Young Men. Front. Physiol. 10: 297, 2019.
[15] Bamman, MM, Petrella, JK, Kim, JS, Mayhew, DL, and Cross, JM. Cluster analysis tests the importance of myogenic gene expression during myofiber hypertrophy in humans. J. Appl. Physiol. 102: 2232-2239, 2007.
[16] Churchward-Venne, TA, Tieland, M, Verdijk, LB, Leenders, M, Dirks, ML, de Groot, LC, and van Loon, LJ. There Are No Nonresponders to Resistance-Type Exercise Training in Older Men and Women. J. Am. Med. Dir. Assoc. 16: 400-411, 2015.
[17] Derived from: Hubal, M. J., Rubinstein, S. R., & Clarkson, P. M. (2007). Mechanisms of variability in strength loss after muscle-lengthening actions. Medicine & Science in Sports & Exercise, 39(3), 461-468.
[18] Gulbin JP, Gaffney PT. Identical twins are discordant for markers of eccentric exercise-induced muscle damage. Int J Sports Med. 2002;23(7):471‐476. doi:10.1055/s-2002-35076
