גנטיקה בספורט - על סף גילויים וחידושים

עד אולימפיאדת ברלין 1936 ספורטאי מכל ענף היה צריך לעמוד בסטנדרט גופני מאוד מסוים. הוא היה צריך להיות שרירי אך לא יותר מדי, גבוה אך לא יותר מדי ובעל סיבולת לב-ריאה גבוהה. ב-1925 כל הספורטאים ב-15 ענפי הספורט באולימפיאדה נעו בין 1.70 מטר ל-1.80 מטר. כולם שקלו בין 60 ק"ג ל-80 ק"ג. מאחר שכולם היו בעלי פחות או יותר אותן יכולות גופניות, היו כאלו שזכו בכמה מדליות בכמה ענפים.

בסך הכל היו 42 ספורטאים שזכו במדליות ביותר מענף אחד. אך רק 9 מהם זכו במדליות אחרי 1936. וכיום, כותב טימות' אולדס, חוקר ספורט אוסטרלי: "הצלחות במספר ענפי ספורט כגון כדורמים וקפיצה למים (פרנק קיהו האמריקאי ב-1904), איגרוף ומזחלת קרח (איגן אדוורד האמריקאי ב-1920 עד 1932) או כדורמים וסייף (בווין ויקטור הבלגי, 1908 עד 1920) נהפכו לבלתי אפשריות בגלל שהספורטאי לא יכול לשנות צורה". כן, "לשנות צורה". כיום "הצורה" של הספורטאים - במיוחד האולימפיים - מתאימה לענף שלהם.

או כפי שמולי אפשטיין, ראש המדור שירותים מדעיים לספורטאי הישג של הוועד האולימפי אמר בוועידת וינגייט למצוינות בספורט: "כיום לא מחפשים את הדמיון בין ספורטאים, היום מחפשים את הגוף הספציפי שמתאים לענף, שהוא הפריקי, המוזר".

תחשבו על הרגליים הארוכות של הקופצים לגובה, הטורסו המשולש של השחיינים, שרירי הירך של רוכבי האופניים, הגובה של המתעמלות והרוחב של זורקי הדיסקוס.

לכן מלבד מספר ענפים בודד, כמעט אף ספורטאי אולימפי לא נופל בקטגוריה של "ספורטאי אולימפי" בשנות ה-20 של המאה הקודמת (1.70 מטר עד 1.80 מטר וכו'). המתעמלות נמוכות מהממוצע באוכלוסייה (מה שמאפשר להן לעשות יותר סלטות באוויר), קופצים לגובה לרוב גבוהים יותר ורזים יותר מהממוצע באוכלוסייה (ככל שאתה יותר גבוה ככה מרכז הכובד שלך גבוה יותר וככל שאתה יותר רזה ככה אתה יכול להרים את עצמך באוויר יותר בקלות), מרימי המשקולות הם סוג של מקררים.

ולכן אלוף אולימפי בהרמת משקולות יכול להיות 155 ק"ג על 1.72 מטר ובעל מדד מסת הגוף (BMI) של 51.7 בעוד שחברו לנבחרת האולימפית, רץ המרתון יכול להיות 58 ק"ג על 1.77 מטר עם BMI של 18.7. בגלל זה גבי דאגלס, המתעמלת האמריקאית היא 40 ק"ג על 1.49 מטר (BMI - 18.2) וחברה למשלחת, השחיין מייקל פלפס הוא 87 ק"ג על 1.93 עם BMI של 23.6 (הנתונים מהמצגת של אפשטיין בכנס בוינגייט).

ההבדל הגנטי בין אנשים - אפילו אם הם נראים כמו יצורים שונים לחלוטין - הוא מיזערי. ועדיין, בסוגי הגוף השונה של ספורטאים אולימפיים אנחנו רואים מי נולד עם יתרון "גנטי" בענף שהוא מתחרה בו. ואולם, זו רק ההשפעה הכי שיטחית של גנטיקה על היכולות הספורטיביות שלנו.

ברמה העמוקה יותר - הגנטיקה עשויה להשפיע גם על איך הגוף שלנו מגיב לאימון - מה שעשוי ללמד על הבדל גנטי משמעותי בין ספורטאי עלית לאנשים "רגילים".

חוקר הגנטיקה המוביל קלוד בושאר (Claude Bouchard) הציג בוועידה בסן פרנסיסקו ב-2012 את כל המסקנות שלו ממחקר שהוא וצוותו עשו בקרב 310 ספורטאים. לפיו, אחד מהמדדים החשובים ביותר עבור ספורטאי הוא ה-VO2 שלו, צריכת חמצן מירבית. מדידה זו נחשבת כאינדיקטור הטוב ביותר לכושר וסבולת ארובית של הלב וכלי הדם בקרב ספורטאים. באופן תיאורטי, ככל שיש באפשרותינו לנצל יותר חמצן במהלך פעילות בעצימות גבוהה, ניתן לייצר יותר. ככל שיש לו מספר גבוה יותר של VO2 ככה הוא יכול להעביר יותר חמצן לשרירים. בגדול, VO2 הוא כמו מספר כוחות סוס שיש למנוע.

בושאר הראה שלזכר לא מאומן יש 41 VO2 (כלומר 41 מיליליטרים של חמצן פר ק"ג של משקל גוף פר דקה). ל-310 ספורטאי העלית שבושאר בדק יש VO2 של 79 בממוצע - כמעט פי 2 יותר מהזכר הלא מאומן. מתוך ה-310 כ-68% היו בעלי VO2 של 75 עד 80 ו-25% בין 80 ל-85. ל-7% היו 85. לספורטאי האולימפי הנורבגי, ביורגן דאהלי (Bjørn Dæhlie) היה VO2 של 96 (הכי גבוה שנמדד). הוא זכה ב-29 מדליות קרוס קאנטרי באולימפיאדה ובאליפויות עולם. כדי להשיג VO2 גבוה צריך שילוב של עבודה קשה אבל לא רק - צריך גם תגובה של הגוף לאימונים.

וזה כבר עניין גנטי. כלומר, אפשר לשפר את ה-VO2 עם עבודה אבל אחוזי השיפור תלויים בתגובה הגופנית לאימונים, שתלויים בגנטיקה (יותר מחצי מיליון וריאציות גנטיות לשם הדיוק). הערכות גסות הן ש-VO2 תלוי כ-50% בגנטיקה וכ-50% בעבודה.

גנטיקה קובעת תגובה לאימונים

פרופ' אנדרו M ג'ונס מאוניברסיטת אקסטר, שגם כן הגיע לדבר בכנס המצוינות של וינגייט, הוא חלק מהפרויקט של נייקי לנסות לרדת מסף השעתיים במרתון וגם עבד עם פאולה ראדקליף, שיאנית העולם במרתון. ג'ונס היה רץ מצטיין בעצמו בצעירותו (החזיק בשיא הבריטי ב-10 ק"מ) אך כשפגש את פאולה כשהיתה בת 17 החליט לפרוש מריצה. עוד כשרץ החל לעבוד על התארים שלו בפיזיולוגיה באוניברסיטת ברייטון. כחלק מהתואר שלו הוא עשה בדיקות לראדקליף שהראו שיש לה מחסור בברזל וכאשר "תיקנו" זאת - ראה ג'ונס שראדקליף משפרת את ה-VO2 שלה בצורה דרמטית, הרבה יותר טוב מכל רצה או רץ אחר. "אולי היו לי אמביציות גבוהות כרץ אז, אבל העבודה עם פאולה הסבירה לי שאין לי מה לחפש בריצות" אומר ג'ונס. "זה גנטי אצלה וגם סביבתי, המשפחה שלה תמיד עסקה בספורט ברמה גבוהה יחסית - הכניסו אותה לספורט".

לא רק מבחינת VO2 יש responders ו-Non-responders. כלומר, כאלו שמגיבים טוב יותר לאימונים ופחות טוב לאימונים. גם שרירים ותגובתם לאימונים תלויים בגנטיקה שלנו.

באוניברסיטת אלבמה - במעבדה שמתמחה במחקר השריר - ביקשו מ-61 מתנדבים להתאמן במשך 4 חודשים בהרמות משקל זהה עם שריר הירך. המחקר הראה שלחלק מהאנשים השריר גדל ב-50% אחרי התקופה, לאחרים גדל השריר ב-25% ולחלק מהנחקרים השריר לא גדל כלל - זאת למרות אימונים זהים לחלוטין. מחקרים דומים הראו ממצאים זהים.

וזה ניסוי שבכלל לא נכנס לסוג השריר שיש לכל אדם ובאיזה איבר בגוף יש לו אותם (מבחינה תפקודית, ניתן לזהות שני סוגי סיבי שריר: סיבים איטיים (שמתאימים יותר לספורטאים בענפים של סיבולת) וסיבים מהירים (שמתאימים יותר לספורטאים בענפים שמתבססים על כוח מתפרץ) - שהרי גם כן עניין גנטי.

בסך הכל, זה די הגיוני. אנשים מגיבים אחרת לגירויים דומים - זה נכון לתרופות, אומנות, קריאה, שתיית קפה.

העולם הזה של גנטיקה וספורט הוא מאוד מורכב. קשה מאוד ליישם בצורה פרקטית את המסקנות הקיימות במחקר גנטי - ולכן כל חברה מסחרית שטוענת ש"מצאו את הגן המתאים לכדורגל/כדורסל/אתלטיקה קלה" - הן במקרה הטוב מנוהלות על ידי שרלטנים ובמקרה הרע על ידי אנשים שמבצעים הונאה. "התהליך הגנטי כל כך מסובך ומורכב, קשה מאוד להגיע למסקנה חד משמעית" אומר ד"ר ניר עינון, שבשנים האחרונות עורך באוניבריסטת ויקטוריה שבאוסטרליה, מחקר לאיתור הגן האחראי למצוינות ספורטיבית. "מאוד קשה להסיק מסקנות וקשה מאוד ליישם מה שלומדים בגנטיקה בספורט כרגע, אבל עובדים קשה מאוד כדי הגיע למסקנות ומה שנראה לנו לפני כמה שנים כמדע בידיוני נהפך לאט לאט למציאות יומ-יומית".

מה שבטוח זה שיש השפעה גנטית על היכולות הספורטיביות. לפחות 50% השפעה.