Co decyduje o predyspozycjach energetycznych w sporcie?

Czy każdemu służy intensywny wysiłek fizyczny, czy jest tylko dla wybranych? W jaki sposób kod genetyczny może determinować fakt czy zostaniemy zawodowym sportowcem czy powinniśmy z tego zrezygnować?

Co decyduje o predyspozycjach energetycznych w sporcie

Rosnące zainteresowanie tematyką sportu jest uzasadnione. Każdy słyszał utarte stwierdzenie, że sport to zdrowie. Nowe doniesienia w tej dziedzinie potwierdzają jak wiele jest istotnych szczegółów, którym należy się przyjrzeć uprawiając sport wyczynowy czy rekreacyjny. Z punktu widzenia medycyny mitochondrialnej ćwiczenia są zalecane praktycznie każdemu. Jednak o tym, w jakiej formie czy natężeniu będą dla nas odpowiednie decydują predyspozycje zapisane w DNA. Przybliżymy jak powiązania między kodem genetycznym, a biochemią organizmu wpływają na możliwości energetyczne podczas wysiłku fizycznego.

Polimorfizmy, czyli różnice w DNA

Z pewnością sport hamuje przewlekłe stany zapalne, będące skutkiem stresu. Ma zdolność odwracania procesów starzenia. Problem pojawia się, gdy jest uprawiany z dużą intensywnością, a treningi odbywają się często. Dotyczy to głównie sportowców, ale coraz częściej osób szczególnie dbających o zdrowie. Nadmierne treningi wytrzymałościowe, wymagają szczególnej uwagi. Jakie zagrożenie pojawia się we wspomnianej sytuacji? Podczas wysiłku fizycznego mitochondria produkują o 50% więcej ponadtlenku niż w stanie spoczynku. Substancja ta może prowadzić do powstawania wolnych rodników oraz utleniania ważnych substancji jak wielołańcuchowe kwasy tłuszczowe, witamina C czy koenzym Q10. Za prawidłowe przemiany nadtlenków odpowiada enzym dysmutaza ponadtlenkowa 2 (SOD2). To dzięki niemu ponadtlenek może ulec rozłożeniu, przez co nie wpłynie na powstawanie wolnych rodników.

Zmiany w genach - czy jest na to sposób?

Badania, dla rasy białej pokazują, że 70% ludzi ma zmniejszoną lub niewystarczającą ilość enzymów SOD2. Wiąże się to ze zmiennością w kodzie genetycznym wśród populacji. Polimorfizm ten może wynikać z doboru naturalnego. Migracja ludzi z obszarów południowych na tereny północne o zimnym i niekorzystnym klimacie spowodowała obniżenie aktywności metabolizmu. Dzięki temu łatwiej można było przetrwać okresy głodu. Zachowaniu energii sprzyjało również obniżenie aktywności fizycznej. Dlatego organizmy osób z polimorfizmem SOD2 są gorzej przystosowane do dużych obciążeń fizycznych, przez co szybciej się męczą, ich regeneracja trwa dłużej, a wyniki w sporcie są słabsze. Warto wspomnieć, że enzym ten do prawidłowego działania wymaga obecności manganu. Ten pierwiastek śladowy jest jednym z elementów, którego suplementacja może okazać się istotna dla wydolności organizmu. Najlepiej przyjmować go w formie dwuwartościowej, czyli takiej, która występuje naturalnie w żywności. W takiej postaci dostarczamy składnik o najwyższej jakości i biodostępności. Dodatkowo mangan pomaga w prawidłowym tworzeniu tkanek łącznych oraz chroni komórki przed stresem oksydacyjny. Możemy także wzbogacać dietę w ten składnik. Produktami o wysokiej zawartości manganu są: wątróbka, kakao, orzechy nerkowca, pestki słonecznika czy nasiona sezamu.

Czy niektóre osoby są bardziej narażone na stres?

Za podatność na stres mogą odpowiadać hormony. Wszystkie rodzaje sportowej aktywności pobudzają wydzielanie hormonów stresu. W zdrowym organizmie są one rozkładane przy pomocy enzymu katecholo-0-metylotransferazy (COMT). Enzym ten może przybierać różne polimorfizmy. Wpływają one na zmniejszenie jego aktywności. W wyniku niewystarczającego działania enzymu opóźnione zostaje rozkładanie hormonów stresu. Dlatego u osób z polimorfizmem stres utrzymuje się dużo dłużej. Dodatkowym zagrożeniem staje się uprawianie wytrzymałościowych, intensywnych sportów przy jednoczesnym polimorfizmie enzymu COMT. W tej sytuacji najbardziej narażone są narządy o wysokiej aktywności metabolicznej. Mózg, mięsień sercowy, układ odpornościowy czy trawienny wymagają specjalne ochrony. Należy wspierać organizm odpowiednią dawką witaminy C, magnezu i potasu. Substancje te zapobiegają oksydacji pęcherzyków, w których przechowywane są hormony stresu. Zabezpieczają przed ich niepotrzebnym uwolnieniem.

W trosce o mitochondria

Osoby z polimorfizmami enzymów SOD2 i COMT powinny unikać długotrwałego intensywnego sportu. W przeciwnym razie produkcja rodników w mitochondriach będzie tak duża, że może doprowadzić do wielu poważnych zaburzeń. Przekroczenie wartości granicznej uszkodzeń mitochondriów może prowadzić do zespołu przewlekłego zmęczenia, fibromialgi, uszkodzenia stawów czy mięśnia sercowego. Wiedza ta daje możliwość wczesnego zareagowania na symptomy u zawodowych sportowców, młodej kadry, czy osób ćwiczących rekreacyjnie. Odpowiednia reakcja na objawy zmęczenia, niskiej wydolności, czy długotrwałej regeneracji po wysiłku, może pomóc uniknąć ciężkich powikłań. W przypadku stwierdzenia polimorfizmów można dobrać odpowiedni wysiłek dla organizmu, co może wiązać się z porzuceniem zawodowego uprawiania sportu, ale na pewno zapobiegnie poważnym uszkodzeniom mitochondriów. Suplementacja połączona z dieta są w stanie złagodzić objawy i poprawić tolerancję na wysiłek.

 

Bibliografia:

  1. Bastaki M, Huen K, Manzanillo P, Chande N, Chen C, Balmes JR, Tager IB, Holland N., Genotype-activity relationship for Mn-superoxide dismutase, glutathione peroxidase 1 and catalase in humans. Pharmacogenet Genomics. 2006 Apr;16(4):279-86.
  2. B. Kukliński.: Mitochondria. Diagnostyka uszkodzeń mitochondrialnych i skuteczne metody terapii. Mito-pharma, Gorzów Wielkopolski, 2017.
  3. Kolassa IT, Kolassa S, Ertl V, The risk of posttraumatic stress disorder alter trauma depends on traumatic load and the catechol-o-methyltransferase Val(158)Met polymorphism. Biol Psychiatry. 2005;67(4):304-308.