Άσκηση και DNA

Οι βασικοί στόχοι όσων αθλούνται, είτε επαγγελματικά, είτε ερασιτεχνικά είναι να μπορούν να μεγιστοποιήσουν την απόδοση τους, να την διατηρήσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, να έχουν την ελάχιστη δυνατή φθορά και να είναι σε θέση να προλαμβάνουν τους τραυματισμούς. Επιπλέον, σε περίπτωση που τραυματίζονται, θα πρέπει να μπορούν να επανέλθουν σύντομα χωρίς να παραμένουν εκτός δράσης για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Ξεκλειδώνοντας το DNA μας, είμαστε πλέον σε θέση να λαμβάνουμε πληροφορίες για θέματα τα οποία έως τώρα αντιμετωπίζονταν με εμπειρική γνώση, γεγονός που απαιτούσε πειραματισμούς και κατά συνέπεια δαπάνη σε χρόνο και χρήμα. Για παράδειγμα, όταν είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε από πριν τις ιδιαιτερότητες της σωματικής λειτουργίας που αφορούν τον ρυθμό αποκατάστασης του αθλούμενου, μπορούμε να λάβουμε εγκαίρως ενεργά μέτρα, ώστε να αποφύγουμε ή να ελαχιστοποιήσουμε τις αρνητικές επιπτώσεις μιας έντονης προπόνησης. Αυτό επιτυγχάνεται επειδή η διατροφή είναι ικανή να εξισορροπήσει τις αρνητικές επιπτώσεις των φαινομένων της φλεγμονής ή του οξειδωτικού στρες στον οργανισμό.

Τι πληροφορίες θα λάβω από το DNA test σχετικά με την άσκηση;

• Εάν τα γονίδιά μου ταιριάζουν με αθλήματα που απαιτούν Δύναμη ή Αντοχή 
• Θα γνωρίσω τα γενετικά μου πλεονεκτήματα 
• Θα κατανοήσω τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδιά μου επηρεάζουν τις βιολογικές λειτουργίες οι οποίες σχετίζονται με το άθλημα της επιλογής μου.
• Θα γνωρίσω αν διατρέχω αυξημένο κίνδυνο για τραυματισμούς των μαλακών ιστών. 
• Θα γνωρίσω τον προσωπικό μου ρυθμό αποκατάστασης.

Η άσκηση απαιτεί να τεθούν στόχοι και βασική αρχή για την επίτευξη των στόχων κάθε αθλούμενου είναι η αποτελεσματικότητα της προπόνησης η οποία απαιτεί τον σωστό σχεδιασμό και την ανάλογη ποιότητα. Οι εξατομικευμένες παρεμβάσεις στην προπόνηση θα προσθέσουν την ποιότητα στην άσκηση και θα κάνουν την διαφορά. Επειδή η βελτίωση των επιδόσεων σε έναν αθλούμενο εξαρτάται κατά περίπου 50% από τον γενετικό παράγοντα, αυτό σημαίνει πως όσο πιο αγύμναστος είναι ο αθλούμενος τόσο πιο μακριά βρίσκεται από τα γενετικά του όρια, δηλαδή έχει μεγαλύτερα περιθώρια βελτίωσης. Το γεγονός ότι ένας αθλούμενος αγγίζει τα γενετικά του όρια σε μια συγκεκριμένη ικανότητα, μετά από συστηματική άσκηση, δε σημαίνει ότι και οι υπόλοιπες σωματικές ικανότητές του βρίσκονται σε υψηλό επίπεδο. Πιθανόν σε άλλες ικανότητες να έχει αρκετά χαμηλό επίπεδο. Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε σε ένα από τα πιο έγκριτα επιστημονικά περιοδικά η οποία αφορούσε την εξατομίκευση της άσκησης με αντιστάσεις και βασιζόταν στο γενετικό προφίλ, έδειξε ότι όσοι ακολούθησαν ένα συγκεκριμένο αλγόριθμο παρουσίασαν μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα (έως και 3πλάσια βελτίωση στις επιδόσεις τους) σε σχέση με αυτούς που ακολούθησαν ένα κλασσικό τρόπο άσκησης. (A genetic-based algorithm for personalized resistance training Biol. Sport DOI: 10.5604/20831862.1198209 2016;33:117-126)

Πόσο σίγουρος είναι κάποιος ότι το πρόγραμμα άσκησης το οποίο ακολουθεί είναι αποτελεσματικό;

Μερικά από τα ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν σχετικά με την αποτελεσματικότητα της άσκησης είναι τα παρακάτω :

• Ποιο ενεργειακό σύστημα χρησιμοποιώ όταν προπονούμαι;
• Τηρώ τα σωστά διαλείμματα;
• Πόσο επιρρεπής είμαι σε τραυματισμούς;
• Χρειάζομαι πολλές ή λίγες επαναλήψεις;
• Ποια είναι η σωστή ένταση;
• Τι «καίω» όταν προπονούμαι;
• Πόσες και τι είδους ημερήσιες θερμίδες απαιτούνται για τον οργανισμό μου; 
• Ποιες είναι οι ατομικές μου ανάγκες σε βιταμίνες, μέταλλα, ιχνοστοιχεία;

Η αναλογία μεταξύ μυϊκών ινών ταχείας συστολής και μυϊκών ινών βραδείας συστολής είναι περίπου ίδια για ένα μεγάλο μέρος του γενικού πληθυσμού, όμως υπάρχουν πολλές περιπτώσεις στις οποίες αυτή η αναλογία διαφέρει. Αυτό αποτελεί και μια από τις αιτίες όπου μερικοί άνθρωποι ανταποκρίνονται καλύτερα σε συγκεκριμένο είδος άσκησης ανάλογα με την ποσόστωση των μυϊκών τους ινών. Για παράδειγμα μπορούμε να αναφέρουμε ένα δρομέα αντοχής όπου θα προτιμούσαμε να υπάρχει μεγαλύτερη αναλογία μυϊκών ινών βραδείας συστολής. Η γνώση της αναλογίας των μυϊκών ινών είναι ιδιαίτερα σημαντική τόσο για την εξειδίκευση της προπόνησης όσο και για τον προσανατολισμό ενός αθλούμενου. Με το DNA teast είμαστε σε θέση να προσδιορίζουμε αυτή την αναλογία και να δίνουμε την εξατομικευμένη προπονητική οδηγία χρησιμοποιώντας τη δύναμη της γενετικής. Με αυτό τον τρόπο βάζουμε τέλος στις χρονοβόρες εμπειρικές διαδικασίες οι οποίες μπορούν να κοστίσουν σε απώλεια πολύτιμου χρόνου και χρήματος κατά την εξέλιξη ενός αθλούμενου. Το γονίδιο ACTN3 το οποίο είναι ένα από τα πιο ουσιώδη γονίδια, σχετίζεται με την ποσόστωση των μυϊκών ινών κι έχει και έναν επιπρόσθετο ρόλο καθώς σχετίζεται με τα επίπεδα της τεστοστερόνης στον οργανισμό. Ο μεγάλος όγκος άσκησης σχετίζεται με μείωση των επιπέδων της τεστοστερόνης, όμως τα άτομα τα οποία είναι φορείς της παραλλαγής R του γονιδίου ACTN3 έχουν το πλεονέκτημα να παρουσιάζουν μικρότερη μείωση των επιπέδων της τεστοστερόνης ύστερα από μεγάλο όγκο άσκησης. 

Εφαρμογή στην πράξη της γενετικής πληροφορίας

Ένα καλό παράδειγμα εξειδίκευσης της άσκησης με βάση το γονότυπο του γονιδίου ACTN3 είναι το παρακάτω. Σύμφωνα λοιπόν με την βιβλιογραφία για να επιτύχουμε μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην άσκηση θα πρέπει να εφαρμόσουμε τα εξής προγράμματα εκγύμνασης.

Παράδειγμα προπόνησης για ισχύ/δύναμη

Σε άτομα με γονότυπο RR ή RX: Συνιστάται υψηλό φορτίο με αντιστάσεις και με λίγες επαναλήψεις. 

Σε άτομα με γονότυπο XX: Συνιστάται χαμηλό φορτίο με πολλές επαναλήψεις.

Παράδειγμα προπόνησης για αντοχή

Σε άτομα με γονότυπο RR ή RX: Συνιστάται η διαλειμματική άσκηση υψηλής έντασης. Αυτοί οι φορείς είναι περισσότερο ανθεκτικοί σε μυϊκούς τραυματισμούς. 

Σε άτομα με γονότυπο XX: Συνιστάται η κλασσική μέθοδος προπόνησης αντοχής με υψηλό όγκο και χαμηλή ένταση εξ αιτίας της υψηλής οξειδωτικής τους ικανότητας. Αυτοί οι φορείς εμφανίζουν χαμηλή ικανότητα από κατάσταση ς (ανάληψης) ύστερα από προπόνηση HIIT.

Τα γονίδια μας καθορίζουν ποιοι μύες θα δουλέψουν στο σώμα μας τη στιγμή που θα υπάρξει μειωμένη ποσότητα οξυγόνου προς υποστήριξη.

Περιγράφοντας τα ενεργειακά συστήματα που χρησιμοποιεί ο οργανισμός κατά τη διάρκεια της άσκησης πρέπει να αναφέρουμε ότι όταν εκτελούμε ασκήσεις που απαιτούν δύναμη και ταχύτητα συμμετέχουν κυρίως οι μυϊκές ίνες ταχείας συστολής (λευκές γλυκολυτικές). Τέτοιου είδους δραστηριότητες χρησιμοποιούν την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στους μύες χωρίς τη χρήση οξυγόνου (αναερόβια φάση). Μετά την πάροδο 20 sec - 8 min χωρίς οξυγόνο, η ενέργεια αυτού του είδους φθίνει και τότε οι μυϊκές ίνες μετατρέπουν τους υδατάνθρακες σε ενέργεια. Όσο πιο έντονη γίνεται η αναπνοή τόσο πιο πολύ οξυγόνο απαιτείται. Αυτή η μορφή ενέργειας καταναλώνει τους αποθηκευμένους υδατάνθρακες (γλυκογόνο) το οποίο εξαντλείται μετά από μεγάλης διάρκειας άσκηση. Σε τέτοιου είδους αθλήματα οι υδατάνθρακες είναι η κύρια πηγή ενέργειας. Σε δραστηριότητες που απαιτούν αντοχή συμμετέχουν οι μυϊκές ίνες βραδείας συστολής (ερυθρές οξειδωτικές). Η ενέργεια δεν προέρχεται μόνο από υδατάνθρακες αλλά και από λίπη. Αυτή η μέθοδος παρέχει 3 φορές περισσότερη ενέργεια σε σχέση με τους υδατάνθρακες αλλά απαιτεί μεγάλες ποσότητες οξυγόνου. Σε αυτή τη μορφή ενέργειας οι αποθήκες γλυκογόνου παραμένουν σταθερές και είναι έτοιμες για χρήση σε μικρά χρονικά διαστήματα άσκησης (π.χ. σπριντ).

Πως σχεδιάζουμε ένα προπονητικό πρόγραμμα με βάση το γενετικό προφίλ

Η βασική αρχή για τον σχεδιασμό ενός εξατομικευμένου προγράμματος άσκησης είναι η κατανομή του ποσοστού του όγκου της άσκησης σύμφωνα με αυτό που μας δείχνει το γενετικό προφίλ. Αυτό σημαίνει ότι σε ένα προφίλ 60% Δύναμης & 40% Αντοχής θα πρέπει το 60% της προπόνησης να αφορά ασκήσεις με βάση την Δύναμη και το 40% να αφορά ασκήσεις με βάση την Αντοχή, λαμβάνοντας υπόψη ότι:

Σε προφίλ αντοχής:

• Έχουμε Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε ασκήσεις Αντοχής 
• Συνιστώνται Ασκήσεις με βάρη & Μέτρια φορτία / πολλές επαναλήψεις 3x10 ή 3x15

Σε προφίλ δύναμης:

• Έχουμε Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε ασκήσεις Δύναμης 
• Συνιστώνται Ασκήσεις με βάρη & Μεγάλα φορτία / λίγες επαναλήψεις 10x2 ή 7x3

Ας δούμε στην πράξη ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Υποθέτουμε ότι κάποιος άνθρωπος έχει τα παρακάτω γενετικά χαρακτηριστικά:

34,9% Δύναμη - 65,1% Αντοχή / VO2 max Πολύ Υψηλή /Ρυθμός Αποκατάστασης Μέτριος / Κίνδυνος Τραυματισμών Υψηλός

και ενδιαφέρεται να αυξήσει τις επιδόσεις του σε κάποιο άθλημα το οποίο απαιτεί αντοχή. Οι προτεινόμενες ενέργειες για τον σχεδιασμό του προπονητικού του προγράμματος με βάση τις γενετικές του πληροφορίες, είναι οι εξής:

1. 65% ασκήσεις με βάση την Αντοχή - 35% ασκήσεις με βάση την Δύναμη α) Με βάση την Αντοχή συνιστάται χαμηλής έντασης προπόνηση - μέτριο φορτίο - πολλές επαναλήψεις - μικρός χρόνος αποκατάστασης β) Με βάση την Δύναμη συνιστάται υψηλής έντασης προπόνηση - υψηλό φορτίο - λίγες επαναλήψεις - μεγάλος χρόνος αποκατάστασης
2. Σχετικά με VO2 max: (4 min έντονα / 4 min χαλαρά) x 4 φορές
3. Πρόγραμμα πρόληψης τραυματισμών
4. Καλή υποστήριξη της αποκατάστασης & 48ωρη αποκατάσταση 

Αερόβια ικανότητα VO2 max

Η VO2 max είναι ο πιο σημαντικός δείκτης αντοχής του ανθρώπου. Μετράει τη μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου σε ml / kg / λεπτό, όταν εκτελείται μια άσκηση σε υψηλή ένταση και με μεγάλη διάρκεια (π.χ. τρέξιμο). Καθόσον αυξάνεται η ένταση και η διάρκεια της άσκησης αυξάνεται και η κατανάλωση του οξυγόνου. Η ποσότητα του οξυγόνου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί γι αυτή τη διαδικασία έχει ένα ανώτατο όριο, από εκεί και μετά παραμένει σταθερή. Αυτό το σημείο αντιστοιχεί στη VO2 max. Στην ουσία προσδιορίζει τα επίπεδα αντοχής του οργανισμού και τα όρια του οργανισμού στην κατανάλωση οξυγόνου. Η VO2 max δεν μετράει την απόδοση, μετράει την ικανότητα του οργανισμού στην κατανάλωση οξυγόνου χωρίς να λαμβάνει υπόψη τον τρόπο με τον οποίο το ανθρώπινο σώμα μετατρέπει την παραγόμενη ενέργεια σε έργο. Η χρήση του οξυγόνου μπορεί να βελτιωθεί με την προπόνηση, όμως μερικοί αθλητές έχουν το πλεονέκτημα της ικανότητας να μπορούν από μόνοι τους να παρουσιάζουν βελτίωση του VO2 max λόγω του γενετικού τους προφίλ.

Οι παράμετροι οι οποίες συμβάλλουν στην υψηλή VO2 max καθορίζονται από το γενετικό παράγοντα και επηρεάζονται από την προπόνηση.

• Ισχυρό σύστημα μεταφοράς οξυγόνου (υπερτροφία Αρ. Κοιλίας, υψηλός όγκος αίματος, υψηλή τιμή αιμοσφαιρίνης, άφθονα τριχοειδή αγγεία στους μύες και άφθονα μιτοχόνδρια στα μυϊκά κύτταρα).
• Ταχύτητα: ικανότητα σύσπασης των μυϊκών ινών. Περισσότερος ενεργός μυϊκός ιστός σημαίνει και μεγαλύτερη ανάγκη για οξυγόνο.

Σημαντικό:

Αθλητές του ιδίου αγωνίσματος με διαφορετικές τιμές VO2 max μπορεί να επιτύχουν παρόμοιες επιδόσεις.

Αθλητές με ίδια τιμή VO2 max μπορεί να παρουσιάσουν μεγάλες αποκλίσεις στις επιδόσεις τους. 

Ανάγκες για αντιοξειδωτικές ουσίες

Εκτός από την επωφελή επίδραση του οξυγόνου στη διαδικασία παραγωγής ενέργειας, πρέπει να αναφέρουμε και τις αρνητικές επιδράσεις που έχει στον ανθρώπινο οργανισμό όπως είναι η παραγωγή ελευθέρων ριζών, η αύξηση των οποίων αποτελεί κίνδυνο για την υγεία. Διάφορες κοινές παθήσεις όπως είναι η παχυσαρκία, η αθηροσκλήρωση, η φλεγμονή, η πρόωρη γήρανση, τα καρδιαγγειακά νοσήματα, οι κακοήθειες, σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες. Ο ανθρώπινος οργανισμός διαθέτει αμυντικά συστήματα τα οποία λειτουργούν ενάντια στις βλαπτικές επιδράσεις των ελευθέρων ριζών, όμως μερικοί άνθρωποι παρουσιάζουν μειωμένη ικανότητα εξ αιτίας του γενετικού τους προφίλ. Οι βιταμίνες A, C, E, β-καροτένιο και σελήνιο έχουν ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες.

Ρυθμός αποκατάστασης

Ο χρόνος ανάπαυσης τόσο κατά τη διάρκεια της άσκησης όσο και μεταξύ των προπονήσεων αποτελεί ουσιώδη παράγοντα για την επιτυχία ενός προπονητικού προγράμματος επειδή η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στους μύες καταναλώνεται. Επομένως η περίοδος ανάπαυσης θα πρέπει να είναι τόση ώστε να επιτρέψει στους μύες να αποκατασταθούν πλήρως και παράλληλα να έχουν αφομοιώσει τα ερεθίσματα της τελευταίας προπόνησης. Επίσης κατά τη διάρκεια της άσκησης προκαλείται στον οργανισμό αυξημένη φλεγμονώδης αντίδραση, οξειδωτικό στρες, γίνεται συσσώρευση ελευθέρων ριζών, κι έτσι οδηγούμαστε σε αύξηση της κόπωσης και σε επιμήκυνση του χρόνου αποκατάστασης. Ο χρόνος αποκατάστασης διαφέρει από άνθρωπο σε άνθρωπο και έγκριτες επιστημονικές μελέτες έδειξαν ότι συγκεκριμένες γενετικές παραλλαγές συμβάλλουν στην επιμήκυνση του χρόνου αποκατάστασης μετά από έντονη προπόνηση. Οι φορείς αυτών των παραλλαγών πρέπει να είναι ιδιαίτερα προσεκτικοί στο σχεδιασμό τόσο του προπονητικού τους, όσο και του διατροφικού τους προγράμματος. Εάν αγνοήσουμε τον κατάλληλο χρόνο ανάπαυσης μεταξύ των προπονητικών περιόδων, καταπονείται σημαντικά το σώμα μας και διατρέχουμε κίνδυνο μη ανταπόκρισης στις επόμενες προπονήσεις.

Τραυματισμοί

Οι τένοντες συνδέουν τους μύες με τα οστά και μεταφέρουν τις δυνάμεις που ασκούν οι μύες στα οστά με σκοπό την κίνηση. Οι τένοντες δεν έχουν την ίδια ελαστικότητα με τους μύες και δεν αιματώνονται στον ίδιο βαθμό γι αυτό είναι πιο επιρρεπείς στους τραυματισμούς και έχουν πιο αργή αποκατάσταση. Οι φλεγμονές που εκδηλώνονται στους τένοντες αποκαλούνται τενοντίτιδες. Η απότομη αύξηση της έντασης ή και του όγκου της άσκησης μπορεί να επιφέρει τραυματισμούς στους τένοντες και κυρίως στον Αχίλλειο τένοντα και στον πρόσθιο χιαστό. Οι παραλλαγές κάποιων γονιδίων όπως το COL1A1, COL5A1, GDF, μας υποδεικνύουν τα άτομα με αυξημένη προδιάθεση σε τέτοιου είδους τραυματισμούς, για τα οποία συνιστάται να ακολουθούν ειδικά προγράμματα πρόληψης τραυματισμών. Κατά τον σχεδιασμό των προπονητικών προγραμμάτων πρέπει να λάβουμε υπόψη μας τον ιδιαίτερο ρόλο του γονιδίου COL5A1 επειδή το αλληλόμορφο T του γονιδίου ενώ σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο τραυματισμών, παράλληλα έχει επωφελή επίδραση στην αντοχή. 

Το DNAFit στο PHYSIOMED

Η εταιρία PHYSIOMED συνεργάζεται πλέον με την επιστημονική ομάδα της DNAFit η οποία αποτελείται από έμπειρους και κορυφαίους επιστήμονες στον τομέα της γενετικής του αθλητισμού και της διατροφογενετικής, και είναι σε θέση να παρέχει τόσο στον επαγγελματία, όσο και στο ευρύ κοινό τις πιο αξιόπιστες και υψηλής ποιότητας υπηρεσίες οι οποίες δημιουργήθηκαν με τη χρήση της γενετικής σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα.
Το DNAFit δεν είναι διαγνωστικό τεστ, δεν είναι τεστ που ανιχνεύει ταλέντα, ούτε αποτελεί θεραπευτικό μέσο. Είναι ένας διατροφογενετικός έλεγχος ο οποίος θα πρέπει να αξιολογηθεί και να εφαρμοστεί από τον επαγγελματία της υγείας. Το DNAFit μπορεί να βοηθήσει στην εξατομίκευση της άσκησης σύμφωνα με το DNA και να οδηγήσει σε καλύτερες προσαρμογές και σε μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα χωρίς πειραματισμούς. Επίσης κατανοώντας τους προδιαθεσιακούς κινδύνους τραυματισμών στους μαλακούς ιστούς ο αθλούμενος έχει την δυνατότητα να αναπροσαρμόσει τον προπονητικό του σχεδιασμό εφαρμόζοντας ειδικά προγράμματα πρόληψης τραυματισμών και να μειώσει σημαντικά αυτόν τον κίνδυνο.