Wie Gene die Fitness beeinflussen

Kraft, Energie und Ausdauer: Diese 3 Elemente von Fitness stehen unter dem Einfluss von Genen. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Metastudie von Forschern der britischen Cambridge Universität. Sport ist gesund und kann helfen, das Blut, das Gehirn und den gesamten Körper jung zu halten. Doch Training wirkt nicht bei jedem Menschen gleich – obwohl körperliche Anstrengung der Schlüssel zu einem gut funktionierenden Muskelapparat ist.

Unterschiedliche Ergebnisse bei gleichem Training

Die Ergebnisse der neuen Studie in Kürze: Die Wissenschaftler identifizierten insgesamt 13 mögliche Gene, sogenannte Kandidatengene, die mit Fitnessergebnissen bei zuvor untrainierten Personen in Verbindung stehen. Genetische Einflüsse waren für 72 Prozent der Differenz in den Ergebnissen der Krafttrainingsgruppe verantwortlich. Auf die Ergebnisse in den aeroben (44 Prozent) und anaeroben Power-Gruppen (10 Prozent) hatten genetische Faktoren weniger Einfluss.

Die 2018 veröffentlichten Richtlinien der US-amerikanischen Regierung für körperliche Aktivität empfehlen eine Kombination aus aeroben Übungen mit mittlerer und intensiver Intensität neben muskelstärkenden Aktivitäten, die die wichtigsten Muskelgruppen einbeziehen.

Demnach sollten Erwachsene 150 bis 300 Minuten aerobe Aktivität mit mittlerer Intensität und 75 bis 150 Minuten aerobe Aktivität mit intensiver Intensität oder eine gleichwertige Mischung durchführen. Sie können diese Aktivität über die Woche verteilen. Zusätzlich sollten sie an mindestens 2 Tagen der Woche Krafttraining betreiben.

Um die Fitness zu messen, wurden drei Systeme untersucht: Herz-Kreislauf-System, Muskelkraft und anaerobe Kraft. Der Test der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2 max) ist eine Möglichkeit, die Fitness von Herz und Kreislauf zu bestimmen. Der VO2 max-Test misst die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität des Körpers während einer intensiven Aktivität, wie beispielsweise dem Laufen auf einem Laufband.

Ein höherer VO2max-Wert weist auf eine verbesserte Fähigkeit hin, Sauerstoff zu liefern und zu verwerten und aerobe Aktivitäten über längere Zeiträume mit erhöhter Intensität aufrechtzuerhalten. Ein niedriger Wert ist ein Anzeichen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Tod jeglicher Ursache bei Erwachsenen.

Muskelkraft ist die Fähigkeit des Körpers, gegen äußeren Widerstand eine ausreichende Kraft auszuüben, um Aufgaben zu erfüllen und die Beweglichkeit zu erhalten. Eine anaerobe Aktivität wandelt Glukose in Energie um, ohne Sauerstoff zu verwenden. Die anaerobe Kraft misst die Fähigkeit des Körpers, sich in kurzer Zeit mit höchster Intensität zu bewegen.

Die Steigerung von Herz und Kreislauf, von Muskelkraft und von anaerober Kraft kann das allgemeine Fitnessniveau einer Person verbessern.

Allerdings unterscheiden sich die Trainingserfolge von Mensch zu Mensch erheblich. Das Ergebnis der Metastudie war, dass die 13 Kandidatengene die Reaktionen auf gezielte Arten von Bewegungstraining vorhersagen können. Diese Gene können die Energiewege, den Stoffwechsel, die Speicherung und das Zellwachstum im Körper beeinflussen.

Die Forscher analysierten die Ergebnisse aus 24 verschiedenen Studien mit insgesamt 3.012 Teilnehmern. Von der Kohorte waren 1.512 Teilnehmer männlich und 1.239 weiblich. Das Durchschnittsalter der Teilnehmer betrug 28 Jahre. Es gab 89 Gruppen mit verschiedenen Trainingsarten: 43 mit Aerobic-Übungen, 29 mit Krafttraining und 17 mit anaerobem Krafttraining.

Im Durchschnitt erhielten die Teilnehmer der Aerobic-Studien 12 Wochen lang an 3 Tagen der Woche 36 Minuten lang aerobes Training. Die Forscher führten 44 Prozent des Unterschieds in der aeroben Trainingsreaktion auf genetische Einflüsse zurück.

Das Krafttraining umfasste im Durchschnitt 174 Wiederholungen pro Sitzung bei einer Intensität von 75 Prozent des Maximums einer Wiederholung. Gene machten hier 72 Prozent der beobachteten Unterschiede aus.

Die Teilnehmer der anaeroben Power-Gruppe führten im Durchschnitt 4 bis 12 Zyklen mit einer Intensität von 90 bis 110 Prozent VO2 max durch. In dieser Gruppe hatten die Gene einen wesentlich geringeren Einfluss von 10 Prozent.

Zu den Stärken dieser Metaanalyse gehörten die Einteilung der Studiengruppen in entweder Aerobic, Kraft oder anaerobe Power und die Bewertung von Genuntergruppen. Da die Stichprobengröße für einige Gene in dieser Metastudie klein war, sind weitere Studien notwendig, um die genaue Rolle dieser Gene auf verschiedene Arten von Training zu bestimmen.

Studienautor Dr. Henry C. Chung sagte: „Weil die genetische Ausstattung jedes Einzelnen unterschiedlich ist, reagiert unser Körper etwas anders auf die gleichen Übungen. Daher sollte es möglich sein, die Wirksamkeit eines Trainingsprogramms zu verbessern, indem man den Genotyp einer Person identifiziert und dann ein spezifisches Trainingsprogramm nur für sie zusammenstellt.“

Quelle:

Chung HC, Keiller DR, Roberts JD, Gordon DA. Do exercise-associated genes explain phenotypic variance in the three components of fitness? a systematic review & meta-analysis. PLoS One. 2021 Oct 14;16(10):e0249501. doi: 10.1371/journal.pone.0249501. PMID: 34648504; PMCID: PMC8516263. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34648504/)

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Kornelia ist ausgebildete Redakteurin, Buchautorin und freie Texterin. Ihre Erfahrung mit Ess-Störungen hat sie in drei Kochbüchern beschrieben, die alle den Gourmand World Cookbook Awards von Edouard Cointreau gewonnen haben. Ihr Buch Cooking for Happiness hat sogar den Titel ‘Best in the World’ in der Kategorie Innovativ erhalten. Neben Ernährung faszinieren sie vor allem Themen im Bereich Gesundheit. Ihr umfangreiches Wissen in diesen Gebieten stellt sie leicht verständlich dar. Besonders liegt ihr eine ganzheitliche Sicht der menschlichen Existenz im Allgemeinen und Körperfunktionen im Besonderen am Herzen.

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