Worden atletische prestaties bepaald door genetica?
Atletische prestaties zijn een complexe eigenschap die wordt beïnvloed door zowel genetische factoren als omgevingsfactoren. Veel fysieke eigenschappen helpen bij het bepalen van het atletische vermogen van een persoon, voornamelijk de kracht van de spieren die worden gebruikt voor beweging (skeletspieren) en het overheersende type vezels waaruit ze bestaan. Skeletspieren bestaan uit twee soorten spiervezels: langzame spiervezels en snelle spiervezels. Langzame spiervezels trekken langzaam samen maar kunnen lange tijd werken zonder vermoeid te raken; deze vezels maken duuractiviteiten mogelijk, zoals hardlopen over lange afstanden. Snel trillende spiervezels trekken snel samen maar worden snel moe; deze vezels zijn goed voor sprinten en andere activiteiten die kracht of kracht vereisen. Andere kenmerken die verband houden met atletisch gedrag zijn onder meer de maximale hoeveelheid zuurstof die het lichaam aan zijn weefsels kan afgeven (aerobe capaciteit), spiermassa, lengte, flexibiliteit, coördinatie, intellectueel vermogen en persoonlijkheid.
Genen bepalen van 30 tot 80 procent van atheletische prestaties
Studies gericht op overeenkomsten en verschillen in atletische prestaties binnen gezinnen, ook tussen tweelingen, suggereren dat genetische factoren ten grondslag liggen aan 30 tot 80 procent van de verschillen tussen individuen in eigenschappen die verband houden met atletische prestaties. Veel studies hebben variaties onderzocht in specifieke genen waarvan wordt aangenomen dat ze bij deze eigenschappen betrokken zijn, waarbij atleten worden vergeleken met niet-atleten.
Welke genen hebben invloed op sportprestaties?
De best bestudeerde genen die verband houden met atletische prestaties zijn ACTN3 en ACE. Deze genen beïnvloeden het vezeltype waaruit spieren bestaan en zijn in verband gebracht met kracht en uithoudingsvermogen. Het ACTN3-gen geeft instructies voor het maken van een eiwit dat alfa (α) -actinine-3 wordt genoemd en dat voornamelijk wordt aangetroffen in spiervezels met snelle spiertrekkingen. Een variant in dit gen, R577X genaamd, leidt tot de productie van een abnormaal kort α-actinine-3-eiwit dat snel wordt afgebroken. Sommige mensen hebben deze variant in beide kopieën van het gen; dit genetische patroon (genotype) wordt 577XX genoemd. Deze personen hebben een volledige afwezigheid van α-actinine-3, wat het aandeel van snel trillende spiervezels lijkt te verminderen en het aandeel van langzame spiervezels in het lichaam toeneemt. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat het 577XX-genotype vaker voorkomt bij goed presterende duursporters (bijvoorbeeld fietsers en langeafstandslopers) dan bij de algemene bevolking, terwijl andere onderzoeken deze bevindingen niet hebben ondersteund. Het 577RR-genotype wordt in verband gebracht met een hoog gehalte aan snel bewegende vezels en wordt vaker gezien bij atleten die afhankelijk zijn van kracht of snelheid, zoals hardlopers op korte afstand.
Het ACE-gen geeft instructies voor het maken van een eiwit dat angiotensine-converterend enzym wordt genoemd en dat het hormoon angiotensine I omzet in een andere vorm, angiotensine II genaamd. Angiotensine II helpt de bloeddruk onder controle te houden en kan ook de skeletspierfunctie beïnvloeden, hoewel deze rol niet volledig wordt begrepen. Een variatie in het ACE-gen, het ACE I / D-polymorfisme genaamd, verandert de activiteit van het gen. Individuen kunnen twee exemplaren hebben van een versie genaamd het D-allel, dat bekend staat als het DD-patroon, twee exemplaren van een versie genaamd het I-allel, bekend als het II-patroon, of één kopie van elke versie, het ID-patroon genoemd. Van de drie patronen wordt DD geassocieerd met de hoogste niveaus van angiotensine-converterend enzym. Aangenomen wordt dat het DD-patroon verband houdt met een hoger aandeel snelle spiervezels en een hogere snelheid.
Veel andere genen met diverse functies zijn in verband gebracht met atletische prestaties. Sommige zijn betrokken bij de functie van skeletspieren, terwijl andere een rol spelen bij de productie van energie voor cellen, communicatie tussen zenuwcellen of andere cellulaire processen.
Andere studies hebben variaties onderzocht over de gehele genen van topsporters (een benadering die genoombrede associatiestudies of GWAS wordt genoemd) om te bepalen of specifieke delen van het genoom geassocieerd zijn met atletiek. In deze onderzoeken zijn meer dan 150 verschillende variaties geïdentificeerd die verband houden met atletische prestaties; De meeste zijn echter in slechts één of enkele onderzoeken gevonden en de significantie van de meeste van deze genetische veranderingen is niet geïdentificeerd. Het is aannemelijk dat er een groot aantal genen bij betrokken zijn, die elk slechts een kleine bijdrage leveren aan atletische prestaties.
Omgevingsfactoren hebben invloed op athletische prestaties
Atletische prestaties worden ook sterk beïnvloed door de omgeving. Factoren zoals de hoeveelheid steun die iemand ontvangt van familie en coaches, economische en andere omstandigheden waardoor iemand de activiteit kan uitoefenen, de beschikbaarheid van middelen en de relatieve leeftijd van een persoon in vergelijking met zijn leeftijdsgenoten, lijken allemaal een rol te spelen bij atletische excellentie. De omgeving en genen van een persoon beïnvloeden elkaar, dus het kan een uitdaging zijn om de effecten van de omgeving te onderscheiden van die van genetica. Als een kind en zijn of haar ouder bijvoorbeeld uitblinken in een sport, is die overeenkomst dan te wijten aan genetische factoren die van ouder op kind worden overgedragen, aan vergelijkbare omgevingsfactoren of (hoogstwaarschijnlijk) aan een combinatie van beide? Het is duidelijk dat zowel omgevingsfactoren als genetische factoren een rol spelen bij het bepalen van atletisch vermogen.
