Miksi afrikkalaiset juoksijat hallitsevat maratoneja? (58)

Vuonna 2013 lähes puolet kenialaisista eli Maailman terveysjärjestön köyhyysrajan alapuolella; Etiopiassa vastaava luku oli 39% (lähde). Kenialaisten huippujuoksijoiden keskuudessa 33% raportoi taloudellisten mahdollisuuksien olevan syy, miksi he harjoittelivat ja kilpailivat, kun taas vain 14% oli motivoitunut olympiamenestyksestä.

Samaan aikaan suurimmat tähdet todistavat vahvasta sisäisestä asenteesta ja ylpeydestä:

Meillä on niin paljon inspiraatiota. Haluamme olla kuin Bikila, Wolde, Yifter. He antoivat meille syyn unelmoida ja toivoa. He ovat meidän esikuvamme. Näemme heissä jotain, mikä sytyttää mielikuvituksemme ja kannustaa meitä muuttamaan elämämme paremmaksi” – Haile Gebreselassie

Sisäinen motivaatio voittaa ulkoisen palkinnon, kun edellinen saa merkitystä. Lisäksi menestys synnyttää menestystä: 22% kansallisen tason juoksijoista kertoi juoksevansa, koska heillä oli "lahjakkuutta". Kun historiassa on niin monta idolia, on helppo ajatella "jos he pystyvät siihen, niin pystyn minäkin".

Omakohtaisesti minä (edelleen Simon) törmäsin kestävyysurheiluun sattumalta – kokeiltuani jalkapalloa (ilman suurempaa menestystä), innostuin juoksusta. Väite, että minulla olisi ollut lahjakkuutta, on liioittelua, mutta kyky juosta oli suurempi kuin jalkapallossa. Odotan innolla, mitä tulevat genetiikan tutkimukset paljastavat suorituskyvystä.

On mielenkiintoista, että monet mitalistit tulevat etnisistä ryhmistä, jotka asuvat korkealla merenpinnan yläpuolella. Vaikka yhteydet eivät ole täysin selvillä, se ei ole epäloogista, kuten tutkijat kirjoittavat:

Niin kenialaiset kuin etiopialaisetkin ovat eläneet vuosituhansien ajan kohtalaisella korkeudella (2000–2500 m) Suuren hautavajoaman ylängöllä. Ei ole epäloogista olettaa, että tämä krooninen hypoksinen altistus on antanut heille tiettyjä vielä tunnistamattomia geneettisiä ja fenotyyppisiä hyötyjä, jotka mahdollistavat heille jatkuvan harjoittelun korkealla juoksunopeuksilla (vLT ja vVO2max), joita heidän matalampien alueiden vastustajansa eivät näytä pystyvän saavuttamaan ilman ylirasitusta.

Olemme kirjoittaneet lyhyesti korkeusharjoittelusta täällä. Kyky harjoitella intensiivisesti ajan myötä korkealla ilman hajoamista on jotain, mikä sekä etiopialaisilla että kenialaisilla juoksijoilla on yhteistä (lähde).

mtDNA:n eristyneisyys ei voi selittää kaikkea, mutta genetiikka on alue, jossa tutkimusta tehdään jatkuvasti. Uskon, että näemme merkittäviä edistysaskeleita seuraavan kymmenen vuoden aikana.

Itä-Afrikan kansojen etumatka kestävyysjuoksussa herättää mielenkiintoa, erityisesti huomioiden, että suuri osa Kenian menestyneimmistä juoksijoista on peräisin yhdestä ainoasta heimosta, Kalenjinista. Tällä heimolla, jonka väkiluku on noin 3,5 miljoonaa, on 75% Kenian kultamitaleista ja vastaava prosenttiosuus hopeamitaleista merkittävissä kansainvälisissä juoksukilpailuissa. Lisäksi melkein puolet Kenian kansainvälisistä juoksijoista (44%) tulee Kalenjinien alaryhmästä, Nandeista, jotka muodostavat vain noin 3% Kenian koko väestöstä

Haasteena on, että monet piirteet määräytyvät useiden DNA-varianttien klusterien mukaan. Tutkijat ovat esimerkiksi tunnistaneet 21 DNA-sekvenssiä, jotka voivat selittää, kuinka hyvin joku reagoi kestävyys harjoitteluun VO2max-parannuksen suhteen. VO2max on vain yksi osa palapeliä—kuten olemme nähneet, juoksijoilla, joilla on samanlainen VO2, voi olla suuria eroja suoritustasossa.

…vaikka Kenian juoksumenestystä ei voidakaan vielä yksiselitteisesti selittää geneettisillä tekijöillä, on huomionarvoista, että kenialaisilla on korkea esiintyvyys tietyistä genotyypeistä, jotka liittyvät suorituskykyyn. Tyypillinen esimerkki on ACTN3, joka koodaa alfa-aktiini-3-proteiinia ja jota esiintyy lähes yksinomaan nopeissa glykolyyttisissä tyyppi II -säikeissä, jotka vastaavat nopeiden voimakkaiden supistusten tuottamisesta.10 Tästä geenistä on tunnistettu kaksi varianttia, R ja X, joista RR-varianttipolymorfismi liitetään vahvasti pikajuoksusuoritukseen. Tässä yhteydessä Yang et al ovat havainneet, että XX-genotyyppi, joka ei ole haluttu eliitille pikajuoksusuoritukselle, on lähes olematon kenialaisilla.

Ilman liiallista spekulointia: ympäristön ja perinnöllisyyden välisen vuorovaikutuksen lisääntynyt ymmärrys antaa meille todennäköisesti paljon enemmän tietoa tulevaisuudessa.

Kenian ruokavaliosta puhutaan usein, mutta ei koskaan LCHF (Vähähiilihydraattinen Korkearasvainen) -ruokavaliona. Sitä voidaan yleisesti kuvata sisältävän 77 % hiilihydraatteja, 10 % proteiinia ja 13 % rasvaa: korkea hiilihydraattipitoisuus. Perinteiset ateriat koostuvat usein ugalista (maissijauho) ja sukuma wikistä (lehtivihannekset). Hiilihydraatit ovat tehokas energianlähde hapenkulutuksen kannalta ja voivat mahdollistaa intensiivisen harjoittelun korkealla ilman ylikunnon riskiä.

Mielenkiintoista on, että kenialaisilla juoksijoilla, huolimatta heidän suuresta hiilihydraattien saannistaan, on huomattavasti korkeampi HADH (hydroksiasyyli-CoA-dehydrogenaasi) -entsyymin aktiivisuus, mikä on tärkeää rasvan hapettumisessa. Kenialaisilta mitattiin 66,8 µmol verrattuna skandinaavien 44,7 µmol—noin 33 % enemmän "rasvaentsyymiä" hiilihydraattipainotteisesta ruokavaliosta huolimatta. Tämä tehokkuus selittää osittain heidän kykyään ylläpitää korkeaa intensiteettiä maratonin ajan, mutta se ei selitä suorituksia 800-5000 metriä, joissa rasvan hapettuminen on toissijaista.

Pieni varoitus ruokavalion muuttamiseen tarkoituksena "opettaa" kehoa polttamaan rasvaa: voit tulla rasva-adaptoituneeksi ensisijaisesti jo tekemäsi harjoittelun kautta. Jos et ole lukenut kaksiosaista artikkelisarjaamme aiheesta "train low compete high", löydät sen täältä.

Jo pitkään on käyty keskustelua siitä, onko päivittäinen edestakaisin juokseminen kouluun merkittävä tekijä. Se tuntuu loogiselta ja voi tarjota useita etuja:

1. Se luo vakaan perustan ja parantaa jänteiden ja nivelsiteiden vakautta.
2. Se luo edellytykset mitokondrioiden biogeneesille, eli uusien mitokondrioiden muodostumiselle, jotka ovat välttämättömiä lihasten voimantuotannolle.
3. Se edistää varhaista kapillaariverkoston muodostumista, joka toimittaa happea ja energialähteitä lihaksiin.

Kuitenkin, poikkeuksia löytyy. Paul Tergat teki maratonin maailmanennätyksen vuonna 2003 (2:04:55 Berliinissä), mutta ei alkanut juosta vakavasti ennen kuin oli 19-vuotias, saavuttaen huippukunnon 21-vuotiaana. Robert Cheruiyot, johon (Simon) tutustuin Keniassa harjoitusleirillä vuonna 2007, alkoi juosta vasta 20-vuotiaana ja voitti Bostonin maratonin kolmesti tehtyään ajan 2:07:14 edellisenä vuonna.

Väitteet siitä, että koulumatkajuokseminen olisi haitallista, ovat heikkoja. Itse asiassa 86% kansainvälisesti menestyneistä kenialaisista juoksijoista raportoi, että juokseminen kouluun ja kouluista oli heidän pääasiallinen kulkutapansa. Etiopiassa tämä koskee 68% kansainvälisistä maratonjuoksijoista (lähde).

Miksi huippumaratoonareista neljäkymmentä parasta ovat afrikkalaisia, erityisesti kenialaisia tai etiopialaisia? Vasta 44. sijalla näemme marokkolaisen, Jaouad Gharibin, joka juoksi ajan 2:05:27 vuonna 2008. Jaouad Gharib

Pikahuomio: hän on 44. nopein urheilija, mutta hänellä on "vain" 78. nopein aika. Monet näistä nopeista juoksijoista, mukaan lukien Eliud Kipchoge, ovat juosseet matkoja, joiden aika on hieman yli 2:04. Afrikkalaisten juoksijoiden ilmiötä on tutkittu laajalti, ja tässä artikkelissa tutkimme joitain mahdollisia syitä heidän menestykseensä.

Miksi kenialaiset ja etiopialaiset hallitsevat maratontilastoja, kun muu maailma jää jälkeen? Tässä artikkelissa tarkastelemme tarkemmin, mitä tutkimukset todella paljastavat. Siirrymme pois yksinkertaisista selityksistä, kuten "taikageeneistä", ja tutkimme tekijöitä, kuten juoksutaloutta, harjoitteluympäristöä, korkeutta, ruokavaliota, varhaista liikkumista ja päättäväisyyttä. Nouseva hahmotelma viittaa siihen, että tämä ylivoima ei todennäköisesti selity yhdellä tekijällä, vaan se on genetiikan ja ympäristön vuorovaikutusta. Käytännön opetus on inspiroiva: opittavaa on runsaasti, vaikka et olisi syntynytkään Rift Valleyssä.

VO2 tai hapenottokyky liittyy vahvasti suorituskykyyn, mutta se ei ole koko kuva. Vertailussa kenialaisten ja saksalaisten huippujuoksijoiden välillä kenialaisten hapenottokyky oli 71,5 ml/kg, kun taas saksalaisilla se oli 70,7 ml/kg, mikä viittaa pieneen eroon. Tästä huolimatta kenialaisten 10 000 m ennätysajat olivat keskimäärin 28:29 ja saksalaisten 30:29 – mikä osoittaa huomattavan suorituskykyeron ilman vastaavaa eroa VO2:ssa.

Verenkuvaasi vaikuttaa korkeus, ja tätä on tutkittu perusteellisesti. Samassa tutkimuksessa ei havaittu eroja hemoglobiinipitoisuudessa tai veritilavuudessa saksalaisten ja kenialaisten juoksijoiden välillä.

Mitokondrioiden DNA (mtDNA) on geneettinen merkki, jota tutkijat käyttävät seuratessaan etnisten ryhmien liikkeitä vuosituhansien läpi. Yksi esitetty kysymys on, ovatko nämä näennäisesti eristyneet etniset ryhmät kehittyneet taitaviksi keskitetyn geneettisen kehityksen ansiosta.

Mutta kuten tutkijat toteavat tutkimuksessa:

Tämä havainto ei tue hypoteesia, että etiopialainen tai ylipäänsä kenialainen väestö, josta urheilijat ovat peräisin, olisi säilynyt geneettisesti eristyneenä Itä-Afrikassa, vaan osoittaa, että se on kokenut muuttoliikkeitä ja sen jälkeistä sekoittumista lajin kehityksen aikana. Tämä vastustaa mahdollisuutta, että nämä huippu-urheilijat olisivat säilyttäneet ja kehittäneet edelleen kestävyysfenotyypin pysymällä eristyksissä Itä-Afrikan ylängöillä.

Yhteenvetona: mtDNA osoittaa sekoittumista ja muuttoliikkeitä, ei mitään mystistä eristystä, joka selittäisi kaiken.