Một số người nói rằng hiệu suất trên xe đạp là do gen. Những người khác nói đó là về sự giáo dục. Hãy cùng kiểm tra khoa học
‘Tôi phải cảm ơn bố mẹ đã cho tôi những gen tốt, và cũng là bố tôi đã dạy tôi những gì tôi gọi là ý định tốt. Anh ấy luôn nói với tôi rằng bạn sẽ tham gia cuộc đua nào, hãy đua hết sức mình có thể, rồi sau đó bạn có thể nói, dù bạn có thắng hay không, rằng bạn đã cố gắng hết sức. '
Vận động viên chạy nước rút Marcel Kittel đã nói như vậy khi Người đi xe đạp nói chuyện với anh ta vài năm trước. Trong một bản soundbite của người Đức, Kittel đã xoay xở để tóm gọn cuộc tranh luận ‘thiên nhiên so với nuôi dưỡng’ hàng thế kỷ.
Là hiệu suất của Kittel và của những người anh em ưu tú của anh ấy, chủ yếu là do di truyền hay là kết quả của các yếu tố môi trường như đào tạo, dinh dưỡng và thiết lập gia đình?
‘Sự quan tâm của di truyền tạo ra cơ hội để trở thành một vận động viên ưu tú và đóng góp tới 90% khả năng của bạn,” Ken Matheson, cựu huấn luyện viên tại British Cycling, cho biết. "Đáng buồn thay, bạn không thể trở thành bất cứ điều gì bạn muốn."
Quan điểm củaMatheson không có gì mới. Anh họ của Charles Darwin, Francis G alton, được coi là nhà di truyền học ban đầu. Trong cuốn sách Thiên tài di truyền năm 1869 của mình, G alton tuyên bố, "Có một giới hạn nhất định đối với sức mạnh cơ bắp của mỗi người đàn ông, mà anh ta không thể vượt qua được bằng bất kỳ giáo dục hay gắng sức nào."
Kiểu gen đáp ứng kiểu hình
Ở cấp độ cơ bản, bạn có thể thấy G alton đến từ đâu. Nairo Quintana chỉ cao 1,67m và nặng 58kg. Tầm vóc nặng ký của anh ấy có nghĩa là anh ấy có thể nổi như núi, nhưng điều đó cũng có nghĩa là anh ấy thiếu khối lượng cơ bắp để có thể tham gia các cuộc chạy nước rút đòi hỏi công suất đầu ra là 1, 600 watt.
Một người như Lotto Soudal’s André Greipel, ngược lại, cao 1,84m và nặng 80kg. Tải trọng tự nhiên đó gây bất lợi cho những người leo núi nhưng lại mang lại lợi ích đáng kể cho những căn hộ.
Vậy là xong? Tất cả là do gen của bạn?
"Không hoàn toàn", nhà sinh lý học Ian Craig nói. ‘Các gen - nằm trong các sợi DNA dài được gọi là nhiễm sắc thể - đặt nền tảng cho nhiều đặc điểm, nhưng kiểu hình của bạn là con người của bạn. Đó là nơi các gen của bạn tương tác với môi trường.
‘Bạn có thể là người có năng khiếu di truyền nhất nhưng lại trở nên rác rưởi trong thể thao bởi vì bạn lớn lên trong một gia đình không thích thể thao,“thích”một chế độ ăn kiêng tồi tệ và thiếu ngủ.’
Trong thời gian gần đây, cuộc tranh luận giữa thiên nhiên và nuôi dưỡng ngày càng gay gắt vì những cuốn sách như David Epstein’s The Sports Gene và Malcolm Gladwell’s Outceptions.
Người sau đề xuất rằng lộ trình để trở thành chuyên gia về hầu hết mọi thứ là ghi lại 10.000 giờ luyện tập, bắt đầu từ khi bạn còn trẻ.
Ngược lại, cuốn sách củaEpstein cho rằng không phải ai cũng có thể đạt đến đỉnh cao nếu luyện tập đầy đủ và thành công trong thể thao thường do yếu tố di truyền quyết định.
“Đối với mỗi gen có hai chữ cái [alen] được liên kết với nó,” Craig nói. ‘Chúng được gọi là các cặp bazơ trong chuỗi xoắn DNA và về cơ bản chúng chỉ là một chữ cái của mỗi người mẹ và cha của bạn. Những điều này quyết định các đặc điểm thể chất, sinh học và tâm lý của bạn.
‘Tôi sẽ cho bạn một ví dụ: gen ACE [men chuyển đổi angiotensin] có liên quan đến việc kiểm soát huyết áp. Đối với ACE, bạn thừa hưởng alen I hoặc D nên các kết hợp tiềm năng là II, DD hoặc ID.
‘Đối với ACE, II được liên kết chặt chẽ với khả năng chịu đựng. DD được liên kết với quyền lực. DI là sự kết hợp của cả hai.’
Vì vậy, nếu cả gen ACE của bố mẹ bạn đều bao gồm các alen II, thì hoán vị duy nhất của bạn là II, nghĩa là bạn sẽ biểu hiện xu hướng bền bỉ. Đó là lý do tại sao những con lai thuần chủng lại tìm đến đực giống - và tại sao tinh dịch của siêu ngựa Frankel lại trị giá 125.000 bảng một lần.
Người chạy và người đi
Tuy nhiên, sự không chắc chắn bắt nguồn từ một con ngựa bao gồm 20-25.000 gen - một con số tương tự như con người. Theo Yannis Pitsiladis, giáo sư khoa học thể dục thể thao tại Đại học Brighton, trong một bài đánh giá
trong số 133 nghiên cứu được công bố trong thời gian 1997-2012, chỉ có 59 dấu hiệu di truyền liên quan đến sức bền và 20 dấu hiệu liên quan đến sức mạnh.
“Thành tích thể thao là một kiểu hình phức tạp,” anh ấy nói. "Để trở thành một vận động viên ưu tú, cần có sự kết hợp của các yếu tố sinh lý, hành vi và môi trường."
Pitsiladis là một chuyên gia về chủ đề này. Công việc của anh ấy đã đưa anh ấy đến Kenya để tìm kiếm sức mạnh tổng hợp giữa di truyền và môi trường, và trong khi thừa nhận rằng người Kenya sở hữu gen tốt cho sức bền (ví dụ như mức EPO cao tự nhiên), anh ấy kết luận rằng sự thống trị của Kenya, Ethiopia và Eritrea trong chạy đường dài là 'một hiện tượng kinh tế xã hội'.
Nghiên cứu của ông cho thấy 81% trong số 404 vận động viên chạy bộ chuyên nghiệp người Kenya phải chạy hoặc đi bộ một khoảng cách đáng kể đến và từ trường tiểu học khi còn nhỏ, có nghĩa là trẻ em Kenya có năng lực aerobic cao hơn 30% so với những người cùng thời.
Đó là một khái niệm được Epstein củng cố. "Có bao nhiêu đứa con của vận động viên chạy bộ Kenya thành công có sự nghiệp chạy bộ thành công?", Ông nói trên tờ The Sports Gene. ‘Tôi nói với bạn, hầu như không có. Đó là vì sự giàu có của cha mẹ họ có nghĩa là họ không phải chạy đến trường. '
Cảm ơn mẹ của bạn
Tamsin Lewis là một trong những vận động viên ba môn phối hợp đường dài xuất sắc nhất nước Anh trước khi giải nghệ vào năm 2014. Cô ấy đã vô địch Ironman UK và về nhì tại giải Ba môn phối hợp Alpe d’Huez khét tiếng.
Cha của cô ấy là Colin Lewis, một cựu vận động viên đua xe đạp chuyên nghiệp, người đã hai lần giành chức vô địch Giải đua xe đường trường Anh vào những năm 1960 và đã tổ chức cho Tom Simpson tại Tour de France năm 1967, truyền cho Simpson ly rượu cuối cùng trước khi chết trên Mont Ventoux.
‘Tính cách của chúng tôi giống nhau - chúng tôi hỗn loạn, ám ảnh và bị định hướng cao, và rõ ràng là tôi cũng thừa hưởng gen thể chất của anh ấy,” cô ấy nói.
‘Tôi chỉ mới tham gia ba môn phối hợp vào năm 2007 và chưa đạp xe nhiều cho đến thời điểm đó. Tôi đã đo VO2 tối đa của mình và khoảng 68, điều này tốt cho những người tương đối chưa qua đào tạo.’
Có một thành phần di truyền ở đây, nếu không phải trực tiếp từ Colin. Tiềm năng số lượng và kích thước ti thể được di truyền từ dòng mẹ. (Ti thể là nhà máy sản xuất năng lượng và tế bào, và rất quan trọng đối với hoạt động bền bỉ.)
"Ông ngoại của tôi là vận động viên quốc gia và cha là vận động viên bơi lội quốc tế", Lewis nói.
Sau đó là trường hợp của Mathieu van der Poel. Vẫn chỉ mới 20 tuổi, Van der Poel đã lập một danh sách dài các chiến thắng trên đường trường và đua xe đạp địa hình, bao gồm cả huy chương bạc tại Giải vô địch thế giới Cyclocross đầu năm nay.
Đó là một kỷ lục đáng kinh ngạc nhưng không có gì đáng ngạc nhiên. Cha của anh, Adri, đã vô địch Tour of Flanders và Liège-Bastogne-Liège, trong khi ông ngoại của Mathieu là Raymond Poulidor, người đã vô địch Vuelta a Espana năm 1964 cũng như về nhì năm lần tại Tour de France.
Di truyền và môi trường đóng vai trò quan trọng đối với cả Lewis và Van der Poel, nhưng, bất chấp tiến bộ khoa học, không có ứng dụng, không có công nghệ đeo được, để định lượng mức độ ảnh hưởng đến hiệu suất hiện tại của họ.
Các ngoại lệ
Có sự bất thường. 10.000 giờ luyện tập đó chẳng là gì so với những gì mà cầu thủ bóng đá người Mỹ Todd Marinovich đã trải qua.
Cha củaMarinovich đã chuẩn bị cho anh ấy từ khi mới sinh ra để trở thành một tiền vệ, phát minh ra các trò chơi như nhấc quả cầu thuốc lên bàn bếp trong khi không bao lâu đã hết tã lót và cấm đồ ăn vặt.
Được Sports Illustrated mệnh danh là 'Vận động viên trong ống nghiệm', Marinovich là người dự tuyển cho đội Los Angeles Raiders vào những năm 1990 trước khi vấn đề ma túy kết thúc sự nghiệp của anh ấy - có lẽ không có gì đáng ngạc nhiên đối với một đứa trẻ lớn lên quá sớm.
Dị tật di truyền cũng tồn tại. Vận động viên trượt tuyết Phần Lan Eero Mantyranta đã giành được hai huy chương vàng trượt tuyết băng đồng tại Thế vận hội mùa đông năm 1964.
Anh ấy tuân theo một chế độ ăn uống tương tự như những người cùng thời, tập luyện giống nhau và không tiếp xúc với những lợi ích không đáng có trong các môn thể thao ưu tú trong năm 2017.
Nhưng anh ấy có một lợi thế rõ ràng so với các đối thủ của mình: nồng độ hemoglobin vận chuyển oxy của anh ấy ở mức cao nhất là 236g / lít máu so với mức thông thường là 140-180g / l.
Nghiên cứu vào năm 1993 tập trung vào gia đình Mantyranta và quan sát thấy rằng 29 người trong số họ, bao gồm cả Eero, đều có đột biến gen ảnh hưởng đến thụ thể EPO, có nghĩa là tủy xương của họ tạo ra các tế bào hồng cầu mà không bị kích thích bởi hormone EPO. Tóm lại, anh ấy tự nhiên bị pha tạp chất.
Di truyền là một lĩnh vực tương đối mới nhưng các gen đã được xác định ảnh hưởng đến cách bạn chịu đựng cơn đau, động lực, chuyển hóa chất béo…
Mặc dù vậy, các ước tính hiện tại cho thấy hiệu suất biến đổi gen vào khoảng 30%. Phần còn lại là do môi trường của bạn.
Khi kiến thức về di truyền học của chúng ta ngày càng tăng, những con số đó sẽ dao động, nhưng như Tamsin Lewis nói, 'Làm việc chăm chỉ sẽ đánh bại tài năng nếu tài năng không làm việc chăm chỉ.'
