آیا ژن خوب دویدن وجود دارد؟!

یک سوال مهم در دنیای دویدن این است که آیا ژن دویدن وجود دارد و افراد، دونده به دنیا می آیند یا می توان با تمرین تبدیل به یک دونده افسانه ای شد. در ادامه به بررسی تحقیقات انجام شده در این حوزه می پردازیم و البته یک خواهش، لطفا این ژن خوب را با آن ژن خوب اشتباه نگیرید!

نظر کیلیان جورنت

در مصاحبه ای در سال 2019، دونده حرفه ای تریل و کوهنورد، کیلیان جورنت به رسانه ها گفت که معتقد است ژنتیک تأثیر عمده ای بر توانایی ورزشی او و به خصوص حداکثر اکسیژن مصرفی یا VO2 max دارد.

جورنت با حد نصاب 92 یکی از بالاترین سطوح VO2 max ثبت شده را دارد و تنها تعدادی انگشت شمار از ورزشکاران از وی پیشی گرفته اند. از جمله این اسطوره ها می توان به گرگ لموند، دوچرخه سوار امریکایی اشاره کرد. البته خود جورنت این موهبت را تکمیل کرده است. او می گوید: درست است که من VO2 max بالا و ریکاوری خوبی دارم اما مهمتر از آن به سختی تمرین می کنم.

مطالعات زیادی هم در آزمایشگاه و هم در آزمایشات میدانی وجود دارد که می تواند به ورزشکار کمک کند تا توانایی های طبیعی خود را بررسی کند. دانستن نقاط قوت و ضعف می تواند ورزشکاران را تشویق کند تا تمرینات خود را با نیازهای خود تطبیق دهند. با این حال، تحقیقات بیشتر موافق است که تمرین و محیط زندگی بزرگترین شاخص سلامت و موفقیت در ورزش هستند.

البته موضوع تاثیر ژنتیک بر توانمندی و عملکرد ورزشی پیچیده تر از این حرف هاست.

نقش ژنتیک در دویدن

فراتر از سازگاری هایی که می توان از طریق تمرین و محیط ایجاد کرد، عوامل متعددی وجود دارد که فرد می تواند با آنها متولد شود که توانایی طبیعی را در ورزش های خاص ارتقا می دهد.

حداکثر اکسیژن مصرفی VO2 Max

VO2 Max به بالاترین سرعتی اشاره دارد که بدن می تواند اکسیژن را در حین ورزش جذب کند. در بدن، اکسیژن به انرژی تبدیل می‌شود، بنابراین هرچه اکسیژن بیشتری پمپ شود، یک دونده سریع‌تر و دورتر می‌رود. مطالعه‌ای در سال 2017 توسط BMC Geonomics به این نتیجه رسید که حداقل 97 ژن شناسایی شده می‌توانند حداکثر VO2 را پیش‌بینی کنند که احتمالاً 50 درصد این ژن ها قابلیت تمرین دادن دارند. یعنی می توان با تمرین آنها را بهبود داد.

تحقیقی که توسط نشریه سرجری ژورنال منتشر شد نشان داد که ورزشکاران غیرنخبه در یک دوره 24 ماهه با سه بار دویدن در هفته با ضربان قلب 140 و دو بار وزنه زدن(در مجموع 5 جلسه) توانستند VO2 Max خود را تا 50 درصد بهبود دهند.

آستانه لاکتات

آستانه لاکتات زمانی اتفاق می‌افتد که سطح فعالیت بدن از توانایی بدن فراتر می‌رود و باعث می‌شود ماهیچه‌ها برای اکسیژن گرسنه بمانند. سپس بدن پیرووات (محصول متابولیسم بی هوازی) را سریعتر از آنچه قابل استفاده است ایجاد می کند. پیرووات استفاده نشده تبدیل به اسید لاکتیک و اسیدوز می شود. این دو واکنش باعث خستگی ماهیچه ها می شود و می تواند منجر به احساس سوزش شود. هنگامی که آستانه لاکتات بالاتر است، یک ورزشکار می تواند قبل از خستگی یا فرسودگی، برای مدت طولانی تری با سرعت بیشتری بدود.

یک مطالعه در سال 2020 که در Biology of Sport منتشر شد نشان داد که ژن MCT1 با دریافت اکسیژن بالاتر و سطوح لاکتات پایین در خون مرتبط است. ورزشکاری که می تواند اکسیژن بیشتری دریافت کند و عضلات را برای مدت طولانی تری نیرومند نگه دارد، تمرین و مسابقه می تواند راحت تر انجام شود.

فیبرهای عضلانی

بیشتر انسان ها مستعد داشتن فیبرهای عضلانی نوع I یا نوع II هستند. نوع I که معمولاً فیبرهای عضلانی کند انقباض نامیده می شود، حاوی میتوکندری و میوگلوبین بیشتری است و به طور طبیعی آنها را هوازی تر می کند. عضلات کند انقباض می توانند برای مدت طولانی تری تلاش ثابتی داشته باشند. از طرف دیگر، فیبرهای عضلانی نوع دوم یا سریع انقباض قوی‌تر و قوی‌تر هستند، اما خیلی سریع‌تر خسته می‌شوند. ماهیچه های تند انقباض به تنفس بی هوازی متکی هستند و به طور کامل توسط گلوکز تغذیه می شوند، برخلاف عضلات کند انقباض که به اکسیژن متکی هستند.

حدس و گمان های علمی وجود دارد که انواع ماهیچه ها را می توان از طریق تمرینات خاص وفق داد. به عنوان مثال، استفاده از وزنه‌های سنگین برای کار مقاومتی و سرعت می‌تواند باعث سازگاری عضلات با شرایط بی‌هوازی‌تر شود، در حالی که تمرین برای دویدن طولانی‌تر با سرعت ثابت می‌تواند باعث هوازی بیشتر عضلات شود. با این حال، تغذیه و ترکیبات ژنتیکی بالقوه می تواند این را دشوارتر کند.

در این بخش هم ژنتیک نقش خود را ایفا می کند اما نوع ترتیب بدنی در طول سالهای متمادی نیز روی رشد بیشتر یک نوع فیبر تاثیرگذار خواهد بود.

خطر آسیب دیدن

به نظر می رسد برخی از دوندگان بیشتر مستعد آسیب هستند. تحقیقاتی وجود دارد که نشان می دهد خطر آسیب دیدگی افراد می تواند بر اساس میزان کلاژن موجود در بدن باشد. به طور خاص، مطالعه‌ای در مجله پزشکی بریتانیا نشان داد که کمبود ژن کلاژن COL1A1 در ورزشکارانی که دچار پارگی آسیب‌زای ACL شده‌اند، وجود دارد. با این حال، این مطالعه همچنین نشان داد که هیچ حمایت قابل توجهی از این بحث وجود ندارد.

قد

یکی از مواردی که ارتباط آن با ژنتیک به خوبی بررسی شده، قد افراد است. تحقیقات نشان می دهند ژنتیک، تقریبا 80 درصد رشد قدی افراد را تعیین می کند.

قد یکی از معدود عواملی است که می تواند بر استعداد ورزشکار برای ورزش های خاصی که قابل تغییر نیستند تأثیر بگذارد. جوینر توضیح می دهد که یک ورزشکار استقامتی قد بلندتر ممکن است در قایقرانی یا شنا پیشرفت کند، در حالی که یک ورزشکار کوچکتر می تواند در دویدن مسافت یا دوچرخه سواری موفق تر باشد.

تمرین در برابر ژنتیک

در اینجاست که بحث مسابقه لاکپشت و خرگوش مطرح می شود و جالب این است که علم هم آنرا تایید می کند. به عقیده برخی محققین از جمله جوینر، به غیر از قد که تا حد زیادی توسط ژنتیک محدود می شود بقیه موارد در آمادگی جسمانی و موفقیت ورزشی ارتباط بسیار زیادی به انضباط، فداکاری و برنامه ریزی ورزشکار دارند. جوینر در ادامه توضیح می دهد که بهبود حداکثر VO2 و آستانه لاکتات بیشتر با افزایش میتوکندری عضلانی ارتباط دارد. میتوکندری از طریق رگ زایی در تمرینات هوازی طولانی مدت تولید می شود.

یک موضوع مهم دیگر در اینجا تحلیل درست نقاط قوت و ضعف است که باعث می شود برنامه ریزی تمرینی به شکلی دقیق و علمی انجام شود. همین موضوع جلوی آسیب دیدگی های احتمالی آتی را هم تا حد زیادی خواهد گرفت.

تاثیر محیط زندگی

کارشناسان عقیده دارند که محیط زیست نیز تاثیری به اندازه ژنتیک روی عملکرد ورزشی دارد. دسترسی به امکانات ورزشی خاص در یک منطقه است که ماهیت ورزشکاران آنجا را شکل می دهد. به طور مثال نروژی ها استاد اسکی نوردیک هستند و اکثر دونده های برتر استقامت از کشورهای آفریقای شرقی می آیند.

به طور مشابه کودکانی که با وجود استعداد ژنتیکی به دلایلی مانند کمبود منابع، عدم حمایت فرهنگی و غیره نمی توانند در سن پایین ورزش را شروع کنند در سنین بالا نیز نمی شود از آنها توقع موفقیت خاصی داشت.

تحقیقات دانشگاه هاروارد این ادعا را تأیید می کند و مکان زندگی مردم و جوامع اجتماعی آنها را به عنوان تأثیری در سلامت و تناسب اندام تعیین می کند. در این مقاله اشاره شده است که داشتن یک خانواده فعال، جامعه کاری، و محله یا محل کار با دسترسی به فضاهای بیرونی یا باشگاه، احتمال سبک زندگی فعال را افزایش می دهد.

با توجه به قدرت ژنتیکی و توانایی طبیعی، محیط می تواند عامل اصلی برای کشف پتانسیل های ورزشی و تمرین مداوم افراد باشد.