Šprint, či chôdza na dlhé trate? Spoznajte s nami svoj skrytý talent

Matej Tóth a Ján Volko sú dvaja profesionálni športovci v dvoch úplne rozdielnych atletických disciplínach. Kým Matej Tóth vyniká v chôdzi na 20 a 50 km, Ján Volko patrí medzi najlepších v šprintoch na pár desiatok metrov. Prečo jeden vyniká v typickej vytrvalostnej a druhý v typickej rýchlostno-silovej disciplíne? Rozhodol u nich talent? Čo si však môžeme predstaviť pod pojmom „talent“?

Tréning, duševná pripravenosť, správna výživa a hydratácia, dostatok odpočinku, či vhodné vybavenie. To všetko sú faktory, ktoré vplývajú na vašu celkovú výkonnosť. Je tu však jeden významný faktor, ktorý neovplyvníme, a ktorý si v sebe nosíme od narodenia, častokrát bez toho, aby sme o ňom vedeli viac. Genetika. Až do miery 66 % je športový výkon jednotlivca ovplyvnený práve genetickou predispozíciou

V tomto blogu sa bližšie pozrieme na to, akým spôsobom ovplyvňuje genetika štruktúru svalových vlákien a aeróbny výkon, a čo to pre nás znamená, v zmysle nášho športového potenciálu. 

Štruktúra svalových vlákien 

Naše kostrové svalstvo je zložené zo zväzkov jednotlivých svalových vlákien, ktoré odborne nazývame ako myocyty. Každý myocyt obsahuje veľké množstvo tzv. myofibríl, čo sú vlastne reťazce zložené z aktínových a myozínových proteínov. Tieto reťazce sa môžu medzi seba zasunúť ako taký teleskop, čo v konečnom dôsledku spôsobí skrátenie svalu alebo inak povedané, svalovú kontrakciu.

Tieto svalové vlákna rozdeľujeme na základe ich rozdielnych vlastností do dvoch základných typov:

Svalové vlákna typu I

Tieto svalové vlákna majú pomalšiu kontrakciu a vedia vyvinúť menšiu silu. Sú však schopné fungovať aj niekoľko hodín a preto ich prednostne zapájame pri vytrvalostných pohybových činnostiach.

Svalové vlákna typu II

Tieto svalové vlákna sú schopné rýchlo sa kontrahovať a vyvinúť veľkú silu. Rýchlo sa však unavia a to znamená, že ich činnosť je krátkodobá, v rozmedzí len niekoľkých minút. Z tohto dôvodu ich prednostne zapájame pri rýchlostno-silových pohybových činnostiach.

Podiel týchto dvoch typov svalových vlákien je pre každého z nás unikátny a je definovaný práve genetickou predispozíciou. Prevládajú u vás svalové vlákna typu I, vďaka čomu je vaše telo viac stavané na dlhotrvajúce aktivity s nižšou intenzitou? Alebo u vás prevládajú svalové vlákna typu II a sú teda pre vás prirodzenejšie krátkotrvajúce aktivity s vysokou intenzitou?

Čo konkrétne nám môže prezradiť naša DNA?

Kľúčovú úlohu tu zohráva gén ACTN3, ktorý sa nachádza na 11. chromozóme. Tento gén kóduje proteín, ktorý sa nachádza najmä v kostrovom svalstve a podieľa sa na sieťovaní tenkých reťazcov, ktoré sa skladajú z proteínov aktínu. 

V súvislosti so športovým výkonom bol v tomto géne objavený jednonukleotidový polymorfizmus (SNP) označovaný ako rs1815739. Na tomto mieste sa v populácii nachádzajú bežne dva typy nukleotidov – cytozín (C) a tymín (T). Pokiaľ sa u vás na tomto mieste nachádza „písmeno“ C, potom u vás prebieha tvorba tohto proteínu v poriadku a na príslušné miesto sa zaradí aminokyselina arginínu. Pokiaľ sa tu však u vás nachádza „písmeno“ T, potom je u vás tvorba tohto proteínu narušená, keďže tento nukleotid spôsobí zastavenie výroby tohto proteínu. Práve táto zmena v tvorbe tohto proteínu bola asociovaná s rôznym typom svalových vlákien. 

  • Štandardná tvorba tohto proteínu (vďaka genotypu CC) bola asociovaná so svalovými vláknami typu II, ktoré sú charakteristické pre rýchlostno-silové pohybové aktivity. 
  • Naopak, narušená tvorba tohto proteínu (vďaka genotypu TT) bola asociovaná so svalovými vláknami typu I, ktoré sú charakteristické pre vytrvalostné pohybové aktivity. 

A ako sú na tom ľudia na Slovensku? 

Genotyp CC si so sebou nesie približne 39 % Slovákov a genotyp TT má približne 13 % Slovákov. Zvyšných 48 % Slovákov má genotyp TC, čo znamená, že sa u nich tvorí aj štandardná aj narušená verzia tohto proteínu. Slováci sú teda viac predisponovaní k väčšiemu podielu svalových vlákien typu II, ktoré sú využívané najmä pri rýchlostno-silových pohybových aktivitách. Čo sa týka celkového potenciálu však netreba zabúdať na mnoho ďalších faktorov, ktoré k nemu prispievajú. Zároveň platí, že svalové vlákna typu II je možné tréningom zmeniť na svalové vlákna typu I, avšak naopak to neplatí. Z toho vyplýva, že vytrvalosť sa dá vytrénovať, avšak pre rýchlosť a silu sa musíš narodiť.

Aeróbny výkon

S vytrvalostnými schopnosťami je úzko spätý ukazovateľ známy ako VO2 max. VO2 max, teda maximálna aeróbna kapacita, udáva maximálne množstvo spotrebovaného kyslíka, ktoré dokáže vaše telo využiť počas cvičenia na produkciu energie.

Po vdýchnutí kyslíka ho vaše pľúca absorbujú a červené krvinky ho prenesú do buniek v rôznych častiach tela, kde je využitý na tvorbu energie.

Čím väčšia je hodnota VO2 max, tým viac kyslíka dokáže vaše telo spracovať, a tým efektívnejšie ho dokáže využiť na tvorbu maximálneho množstva energie. Z toho vyplýva, že vaše telo dokáže lepšie zvládnuť aeróbne aktivity, ktoré vyžadujú prijať veľké množstvo kyslíka, ako napríklad chôdza, beh, či plávanie na dlhé trate. 

Vek, pohlavie, úroveň telesnej kondície, či nadmorská výška. To všetko sú faktory, ktoré vplývajú na hodnotu VO2 max. Významným faktorom sú však aj genetické predispozície, ktoré si v sebe nesiete od narodenia. Pomáhajú vám vaše gény s využiteľnosťou kyslíka, čím vás predisponujú na vytrvalostné aktivity? 

Čo konkrétne sa môžeme dozvedieť z našej DNA?

S lepšou využiteľnosťou kyslíka, a teda aj s vyššími hodnotami VO2 max, boli asociované polymorfizmy vo viacerých génoch, ako napríklad AMPD1, NFIA-AS2, PPARA, VEGFA alebo VEGFR2.

Výhodné polymorfizmy v týchto génoch vplývajú na vyššie hodnoty VO2 max rôznymi spôsobmi:

  • Zvyšujú produkciu červených krviniek
    Červené krvinky, alebo inak povedané erytrocyty, patria medzi najbežnejšie krvné bunky. Sú produkované v červenej kostnej dreni procesom zvaným ako erytropoéza. Po tomto procese sú uvoľňované do krvného riečiska, kde prežívajú približne 100 – 120 dní.
  • Zvyšujú koncentráciu hemoglobínu a tým aj kyslíkovú transportnú kapacitu červených krviniek
    Hlavnou úlohou červených krviniek je transportovať kyslík z pľúc do tkanív po celom tele. V červených krvinkách na to slúži molekula viažuca železo, známa ako hemoglobín. Práve vďaka hemoglobínu sú schopné červené krvinky viazať kyslík. Odhaduje sa, že každá červená krvinka v našom tele obsahuje približne 270 miliónov molekúl hemoglobínu. Zaujímavosťou je, že práve vďaka hemoglobínu má krv také charakteristické červené zafarbenie. 
  • Zlepšujú prekrvenie tvorbou nových krvných ciev
    Proces, pri ktorom vznikajú nové krvné cievy z už existujúcich ciev, nazývame ako angiogenéza. Väčšie prekrvenie umožňuje tkanivu (ako sú napr. svaly) lepšie využívať kyslík a ostatné živiny pre produkciu energie.
  • Zlepšujú metabolizmus cukrov a tukov
    Počas pohybov sa pre kontrakciu svalstva využíva energia, ktorá je získaná buď anaeróbnym spôsobom (bez prítomnosti kyslíka) alebo aeróbnym spôsobom (v prítomnosti kyslíka). Pri vytrvalostných pohybových činnostiach sa využíva najmä ten aeróbny, keďže ten je schopný dodávať potrebnú energiu pohybovému systému dlhodobejšie. Pri aeróbnom získavaní energie sú okrem kyslíka dôležité aj tzv. energetické zdroje, ktorými môžu byť cukry alebo tuky. 

Máte v sebe ukrytý talent na vytrvalosť ako Matej Tóth alebo rýchlosť a silu ako Ján Volko? Spoznajte sa vďaka nášmu DNA Lifestyle testu

Zdroje

  1. Ahmetov,I.I.,&Fedotovskaya,O.N.(2015).Currentprogressinsportsgenomics.In Advances in clinical chemistry (Vol. 70, pp. 247-314). Elsevier. 
  2. Bacon,A.P.,Carter,R.E.,Ogle,E.A.,&Joyner,M.J.(2013).VO2maxtrainabilityandhigh intensity interval training in humans: a meta-analysis. PloS one, 8(9), e73182. 
  3. Barh,D.,&Ahmetov,I.I.(Eds.).(2019).Sports,Exercise,andNutritionalGenomics:Current Status and Future Directions. Academic press. 
  4. Kikuchi, N., & Nakazato, K. (2015). Effective utilization of genetic information for athletes and coaches: focus on ACTN3 R577X polymorphism. Journal of exercise nutrition & biochemistry, 19(3), 157. 
  5. https://ghr.nlm.nih.gov/gene/ACTN3
  6. https://www.osteostronggso.com/uploads/1/1/0/6/110672227/osteostrong-effects-your-muscle-1_orig.png
  7. https://www.shutterstock.com/cs/image-vector/respiration-breathing-gas-exchange-humans-path-488372779
  8. https://www.freepik.com/photos/people‘>People photo created by jcomp – www.freepik.com
Genetik DNA ERA

Mgr. Filip Uhrin

Genetik

Filip je absolventom odboru genetika na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave. V spoločnosti DNA ERA pôsobí na pozícii genetika takmer od úplného vzniku. Na základe rôznych vedeckých štúdií pripravuje podklady pre prípravu DNA analýz, ale zabezpečuje aj odborné konzultácie so zákazníkmi.  

Podobné články