ADN și sporturi Ce ne pot spune genele noastre

2941
Oliver Chandler
ADN și sporturi Ce ne pot spune genele noastre

Bazele: tipul de fibră musculară și abilitatea atletică

Fibrele musculare umane pot fi clasificate în două categorii. Fibrele musculare cu contracție lentă (roșie) și fibrele musculare cu contracție rapidă (albă). Probabil ați auzit de diferitele tipuri de fibre musculare înainte, dar este posibil să nu vă fi dat seama că predominanța fiecărui tip de mușchi este determinată de genetică.

Gena ACTN3 (Alpha Actinin) este activă numai în fibrele musculare cu alungire rapidă (alb) și joacă un rol important în funcția lor. Această genă este frecvent inactivă datorită unei mutații genetice care reduce funcția fibrelor musculare albe și, prin urmare, puterea explozivă produsă de mușchi. Fibrele musculare roșii cresc rezistența mușchilor.

Fiecare individ are două gene care produc ACTN3 și sunt posibile următoarele combinații genetice:

  • Tipul de rezistență: ambele gene sunt inactive și nu produc proteine ​​ACTN3 (24% din populație)
  • Tipul de putere: una dintre gene este activă și produce proteină ACTN3 (44% din populație)
  • Tipul de putere: ambele gene sunt active și produc proteină ACTN3 (31% din populație)

A doua genă sportivă, ACE (enzima de conversie a angiotensinei), joacă un rol important în reglarea tensiunii arteriale.

ACE are două forme: varianta sportivă de anduranță a genei ACE, care are un efect pozitiv asupra rezistenței mușchilor (întâlnită la alergătorii de maraton de elită) și forma de putere a genei ACE, care face mușchii mai potriviți pentru putere și sprint. Fiecare individ are două gene de acest tip cu următoarele combinații posibile:

  • Rezistență - rezistența ambelor gene (25% din populație)
  • Rezistență - o rezistență genică, o putere (50% din populație)
  • Puterea - puterea ambelor gene (25% din populație)

Dacă ambele gene sunt prezente, apare o predispoziție genetică generală la un anumit amestec de rezistență și antrenament de forță, care poate varia foarte mult de la o persoană la alta. Aceste cunoștințe pot influența programul individual de antrenament, în funcție de tipul de sport practicat.

1 din 2

Stefanovic Mina

Absorbția oxigenului (VO2max) - Capacitatea ta genetică de a absorbi oxigenul prin plămâni și de a-l transporta către mușchii corespunzători.

Capacitatea aerobă maximă - alias VO2max - este cantitatea de oxigen pe care corpul uman o poate folosi atunci când o persoană aleargă sau merge cu bicicleta la viteză maximă. Este determinat de cât de mult sânge pompează inima, de cât de mult oxigen intră plămânii în sânge și de cât de puternici sunt mușchii în absorbția și utilizarea oxigenului din sângele care curge în jurul lor. Corpul are nevoie de mai multă energie și, prin urmare, de mai mult oxigen în timpul exercițiului. Dacă nu există suficient oxigen în celule, conversia energiei este încetinită și performanța scade. Cu cât o persoană poate folosi mai mult oxigen, cu atât rezistența este mai bună.

Analiza statistică arată că jumătate din capacitatea unui individ de a-și îmbunătăți capacitatea aerobă prin antrenament este determinată exclusiv de părinți.

În urmă cu câțiva ani, a existat o descoperire în genetica sportului. Peste douăzeci de variante genetice (F.e.: NRF2, VEGF, ADRB2, CRP ...) au fost descoperite care prezic componenta moștenită a îmbunătățirii aerobe a unui individ. Acești markeri genetici definesc persoanele cu răspuns ridicat și scăzut la antrenament. Diferențele individuale în antrenamentul aerob sunt bazate pe gene implicate în procesele imune și inflamatorii din organism. Cu toate acestea, există anumite variații genetice care măresc considerabil nivelul VO2max și, prin urmare, creează un punct de plecare mai bun, fără niciun antrenament. Unii dintre cei mai buni sportivi de anduranță din lume se nasc aproape întotdeauna într-o formă mai bună decât colegii lor.

2 din 2

Studio TB / Shutterstock

Răspunsul inflamator și leziunile - Anumite gene controlează agresivitatea sistemului imunitar și pot duce la un risc mai mare de rănire.

În timpul exercițiilor fizice excesive, țesutul este ușor deteriorat în multe locuri. Sistemul imunitar a recunoscut în mod normal acest lucru ca un proces normal și nu există inflamații sau umflături. Anumite gene controlează agresivitatea sistemului imunitar. În caz de erori, există o problemă și o reacție inflamatorie puternică.

COL1A1 și COL5A1 sunt codurile genetice ale proteinelor din care constau fibrele de colagen, elementele de bază ale tendoanelor, ligamentelor și pielii. Colagenul este de fapt adezivul corpului uman care menține țesutul conjunctiv în forma potrivită.Variațiile genelor de colagen influențează atât flexibilitatea, cât și riscul de rănire a țesutului conjunctiv la un individ (cum ar fi ruperea tendonului lui Ahile).

Singurul lucru pe care îl putem spune sportivilor cu un anumit profil genetic este că aceștia sunt supuși unui risc mai mare de rănire pe baza cunoștințelor noastre actuale. Puteți modifica orice antrenament pe care îl faceți în prezent pentru a minimiza riscul sau puteți face antrenamente „pre-reabilitatoare” pentru a consolida zona de risc.

Stresul oxidativ și sportivii

Sportivii produc considerabil mai mulți radicali liberi (care pot deteriora țesutul) deoarece consumă mai multă energie în timpul exercițiilor intense. Aceste molecule vă afectează atât de negativ sănătatea și performanța atletică. Corpul tău are anumite gene care pot recunoaște și neutraliza aceste molecule. Mulți oameni au variații genetice în aceste gene care perturbă funcția și protecția.

Anumiți micronutrienți - antioxidanți - pot compensa protecția lipsă (dacă sunt în doza potrivită). Prin urmare, este posibil să testați genele adecvate și să compensați orice slăbiciune genetică cu doza potrivită de micro-nutrienți, indiferent de rezultat. Rezultatele includ stresul oxidativ în celule, doza recomandată și substanța de antioxidanți, etc.

Percepția durerii în sport

Genele afectează modul în care percepem durerea. Purtarea și gestionarea durerii sunt esențiale pentru majoritatea sportivilor de elită. Corpurile unor oameni „slăbesc” cumva și nu le vor mai lăsa să dea performanțe de top. Datorită diferențelor genetice dintre indivizi, niciunul dintre noi nu poate recunoaște cu adevărat durerea fizică a altei persoane. COMT - este gena cel mai frecvent investigată ca participant la ameliorarea durerii. Face parte din metabolismul neurotransmițătorilor din creier, inclusiv dopamina. Enzima Catecol-O-Metiltransferază (COMT) poate dezactiva diferite substanțe (adrenalină, noradrenalină, dopamină, estrogen) și le poate direcționa spre degradare. În plus, COMT poate bloca efectul diferitelor medicamente.

Două versiuni comune ale COMT depind de faptul dacă o anumită parte a secvenței ADN din această genă codifică aminoacidul valină sau metionina. Pe baza testelor cognitive și a studiilor de imagistică a creierului, s-a descoperit că persoanele cu două versiuni de Metionină tindeau să aibă mai mult succes și consumau mai puțin efort metabolic în sarcinile cognitive și de memorie, dar erau simultan mai sensibile la anxietate și mai sensibile la durere. Purtătorii a doi Valin au un pic mai puțin succes în sarcinile cognitive care necesită elasticitate mentală rapidă, dar pot fi mai rezistenți la stres și durere.

În situații de stres acut, creierul blochează durerea (analgezie indusă de stres) pentru a lupta sau a fugi fără a fi nevoie să se gândească la un os rupt. Sistemul de blocare a durerii în situații extreme s-a dezvoltat în gene și se manifestă și în sport. Un meci sportiv poate declanșa un mecanism de „fugi sau luptă”. Când intrați într-o bătălie care vă interesează, activați acest sistem.Capacitatea unui sportiv de a face față durerii este o combinație complexă de înnăscut și învățat.

Rolul genelor în leziunile craniene

Gena APOE (Apolipoproteina E) joacă un rol central în metabolismul uman.Apare în trei variante frecvente numite E2, E3 și E4. E4 este asociat cu un risc crescut de boli de inimă și boala Alzheimer.Înțelesul acestei gene determină, de asemenea, cât de bine se poate recupera după orice leziune cerebrală. De exemplu, transportatorii ApoE4 care suferă răni la cap în accidente de circulație sunt în comă mai mult, suferă mai multe sângerări și vânătăi, au convulsii mai frecvente după rănire, au mai puține reușite de reabilitare și sunt mai predispuși să sufere de consecințe permanente sau să moară.

Gena ApoE este implicată în inflamația creierului după un traumatism, iar la persoanele cu varianta ApoE4 durează mai mult. Mai multe studii au descoperit că sportivii cu varianta ApoE4 care suferă o lovitură la cap durează mai mult pentru recuperare și sunt expuși riscului de a dezvolta demență mai târziu în viață.Nu poți împiedica sportivii să își facă sport, dar măcar poți ajuta urmărindu-i cu atenție. ApoE4 probabil nu crește riscul de comotie, dar poate afecta recuperarea din acesta.

Gene și moarte subită în sport

Proteina adaptor de oxid nitric sintază 1 (NOS1AP) este o proteină adaptoare și permite interacțiunea cu alte molecule. Variantele sale sunt asociate cu un interval QT prelungit pe ECG și un risc crescut de moarte subită cardiacă. Următorii factori de risc contribuie la dezvoltarea prelungirii QT în ECG și aritmii: dispoziție congenitală la prelungirea QT, administrarea simultană a mai multor medicamente care prelungesc QT, hipokaliemie și alte tulburări electrolitice și acido-bazice, boli cardiace organice și alți factori. Intervalul QT este moștenit într-o oarecare măsură, iar femeile sunt mai expuse riscului de prelungire QT decât bărbații.

Persoanele cu hipertrofie ventriculară stângă, insuficiență cardiacă, un mediu intern afectat și alți factori prezintă un risc mai mare de prelungire a intervalului QT. Se pare că una dintre cele mai frecvente cauze ale prelungirii QT este medicația. Exemple de medicamente care prelungesc intervalul QT: ZOFRAN (ondansetron), TENSAMIN (dopamină), ADRENALIN (epinefrină), KLACID (Claritromicină), SUMAMED (azitromicină), NIZORAL (ketocenazol), SEREVENT, SERETIDE (salmeterol), PROTAZIN.  Când se administrează două sau mai multe medicamente care pot prelungi QT individual, se adaugă efectele secundare sub formă de prelungire QT

Uneori este suficient să primiți unul dintre medicamentele care pot prelungi QT în timp ce se administrează o altă substanță care, deși nu prelungește el însuși QT, crește concentrațiile plasmatice ale primului medicament, potențând efectele sale secundare, inclusiv prelungirea QT. Cealaltă substanță nu poate fi nici măcar un medicament, cum ar fi suc de grapefruit.


Nimeni nu a comentat acest articol încă.