Gener, teknologi och träningsoptimering - oavsett nivå

Många trotsade vårsolens lockelse och kom till GIH:s aula för att lyssna på Mikael Mattsson, forskare och lärare vid GIH. Under två timmar fick vi information om gener och teknik, hur man bäst kan optimera sin träning, individuell anpassning och återhämtningens betydelse.

Bild på Mikael MattssonVarierad träning är alltid bäst oavsett om man pratar om elitidrottare eller motionärers träning. En annan del som är genomgående är att det är viktigt att ta hänsyn till kombinationen av träning och återhämtning. Det kan innebära att det inte är optimalt att träna varje planerat pass, utan att den totala belastningen, som påverkas av till exempel sömnbrist eller stressigt på jobbet, gör att det är bättre att stryka träningen vissa dagar och återhämta sig istället. Som ett exempel visades resultat från en studie där Stanfords basketlag fick sova mer. Det enda som ändrades i deras träning var att de skulle sova (ligga i sängen) minst tio timmar per natt. Efter sex veckor genomfördes olika tester som snabbhet, straffkast och skjuta från den markeringen på basketplanen som ger tre poäng. Spelarna ökade sin träffsäkerhet med nio procent och blev 4,5 procent snabbare. Med tanke på att studiedeltagarna redan var på väldigt hög nivå är detta resultat mycket anmärkningsvärt, och visar hur otroligt stor inverkan återhämtning och sömn har på prestationen.

För att veta vad som är optimal träningsdos i varje läge behöver man samla in data från många olika delar av en persons liv, förutom data om träning även till exempel om sömn, stressnivå, kostintag, omgivning och individuell träningsrespons. Den snabba utvecklingen inom teknologin gör att det börjar bli möjligt att samla in alla dessa data utan att det tar en massa tid och kraft från idrottaren, men man får istället problemet att värdera och analysera allt tillsammans. De analysmetoder (BIG data-analyser), som utvecklats till exempel för att Google och Facebook ska kunna individanpassa reklam, kommer även att kunna användas för att individanpassa träningsupplägg.

Individuellt upplägg – grunden till framgång

Här visar Mikael Mattsson ett diagram som är ett exempel på hur man kan arbeta med variationer i antal, längd och inriktning på träningspass för olika spelare i samma handbollslag. Bilder visar flera lager av planeringen.
Graf från handbollslagets träningsupplägg

Högst upp anges total belastning per vecka, låg (grön), medel (gul) eller hög (röd). Lite längre ner anges inriktning och fokusområde, och längst ned anges antal och inriktning på träningspassen. Brandgula och orangea rutor är gemensamma handbollspass, medan övriga är individuella, och där blåa har konditionsinriktning och röda är olika typer av styrketräning. Forskningen visar att just variationen är enorm viktig och att träningen ska anpassas efter varje spelares liv. Genom att noggrant planera till exempel fokus på styrketräning, snabbhet, kondition i olika perioder och alltid i relation till återhämtning kan man optimera spelarnas utveckling och prestationer. Detta tar givetvis väldigt mycket arbetstid, och kräver att de som utför de individuella planerna har mycket kunskap och erfarenhet.

I många professionella lag finns idag hela fysiologiska team. Här nämner Mikael Mattsson ett fotbollslag i Premier League i England där de har minst elva personer anställda bara i fys-träningsstaben. Deras uppgift är att se till att individanpassa träningen för spelarna så att så många som möjligt når maximal kapacitet. I vissa lag kan antalet personer i det fysiologiska teamet vara fler än antalet spelare.

Ett sådant upplägg är orimligt för motionären, men genom att använda kunskaperna från elitidrottare och använda det i automatiserad systemanalys kommer vi snart att kunna individanpassa och optimera träningen även för motionären.

Ett område där systemanalys redan använts för elitidrottare är för att beräkna den bästa formen vid större tävlingar. Om man har en kombination av elitidrottarens träningsdagbok och resultateten över en längre period kan man plocka fram en beräkning (algoritm) för vilken träning och vilket träningsupplägg som ger bäst resultat. Då kan man använda den individuella algoritmen i en systemmodell och genom datasimuleringar testa olika träningsupplägg för att sedan välja det upplägg som teoretiskt sett borde ge bäst resultat.

I en studie följdes 13 simmare under tre år. De tränade med samma träningsupplägg men resultatet visade att de svarade på träningen på olika sätt. Eftersom man hade information från en längre period kunde man se att olika individer presterade som bäst vid olika tidpunkter. Denna information bidrar till att ge individuella råd för nå maximala resultat vid kommande tävlingar.

Idrott och gener

I en klassisk amerikansk studie följdes cirka 500 personer från 100 familjer när de under 20 veckor tränade tre gånger i veckan. Före och efter träningsperioden mättes kondition (maximal syreupptagning). Resultatet visar att vissa familjer i genomsnitt hade fyra gånger så stor förbättring jämfört med andra familjer. En anledning till dessa stora skillnader är att ungefär hälften beror på skillnader i generna.

Bild på Mikael MattssonSprintgenen, som egentligen heter ACTN3, finns i snabba muskelfibrer och inom genforskningen kring fysisk aktivitet och idrott är denna en av de mest undersökta. Namnet "sprintgenen" har den fått delvis för att man i ett försök att förklara varför Jamaica är så framgångsrikt inom sprintlöpning, upptäckte att i stort sett alla personer på ön har denna sprintgen. Det har dock fått alldeles för stort genomslag eftersom även de allra flesta vita européer (drygt 85 procent) har denna genvariant. Modernare forskning visar också att det inte är ett krav att ha just denna genvariant ens inom sprintlöpning. Även om den kan bevisas vara relevant för snabbhet så står den bara för en väldigt liten del av träningssvaret och prestationen, antagligen under en procent, och eftersom idrottsprestation är en så otroligt komplex process betyder det att det är meningslöst att göra test av enskilda gener för att få reda på vilken idrott en person kan bli framgångsrik inom.

– Inom forskningen vet vi ännu inte vilka gener som är mest betydelsefulla. Den forskning som finns idag har framför allt tittat på vanligt förekommande varianter, de som finns hos mer än en procent av befolkningen, och ett problem är att de i stort sett alltid har små effekter. De genvarianter som har stor effekt är istället väldigt ovanliga. Den kanske finns hos en per miljon människor eller en per miljard. Det finns några exempel på sådana ovanliga mutationer med stor effekt, till exempel på en gen som kodar för myostatin (MSTN). Det är denna gen som man modifierar för att få fram den framavlade "Belgian Blue"-rasen av kor som ska ge så mycket kött som möjligt. Denna så kallade "monstertjur" har blivit kraftigt ifrågasatt då de dör tidigt och korna måste förlösas med kejsarsnitt. Inom genforskningen letar man nu efter ovanliga varianter med stora positiva effekter, för att sedan kunna använda dem inom medicinforskningen. Ett exempel är forskningen kring genen PCSK9 där man hittat personer med mutationer som gjort att de alltid har extremt bra kolesterolvärden, och där har man nyligen kunnat skapa mediciner med liknande effekter som nu används för att behandla patienter med för höga kolesterolvärden.

Forskning om elitidrottares gener

Mikael Mattsson är även gästforskare vid Stanford University i Kalifornien där han driver han två olika forskningsprojekt. Det ena handlar om hur bra de klockor egentligen är som mäter fysisk aktivitet, som till exempel hjärtfrekvens och energiförbrukning. Det andra handlar om internationella elitidrottares genuppsättningar. Syftet är dels att klargöra vilka gener som är viktiga för att kunna bli riktigt bra, och dels undersöka om det finns olika profiler som kan leda till lika hög prestationsnivå. Genom att titta på elitidrottare, som ju oavsett hur de tränat nått hela vägen till toppen, kan man även börja utreda om olika genetiska profiler kräver olika typer av träning för att nå dit. I framtiden kan man tänka sig att dessa kunskaper om förhållande mellan genuppsättningar och träningssvar kan användas för att ange vilken typ av träning som är bäst lämpad för till exempel en viss person som får Fysisk aktivitet på recept eller en motionär som vill bli så bra som möjligt på sina fyra pass per vecka.