Muscle development and the effects of exercise vary from person to person. One of the major factors that causes these differences is “genes.” The rate of skeletal muscle growth, muscle strength improvement, and endurance are determined by the interaction of genetic and environmental factors. Recent research has revealed that certain genes have a significant impact on muscle development and training adaptation.
This article provides a detailed explanation of the main genes involved in skeletal muscle development, the differences in muscle types, how to optimize training using genetic information, and the latest research trends . By learning about a scientifically based approach, you will be able to develop a more efficient strategy for improving muscle strength .
1. The relationship between skeletal muscle development and genetics
Skeletal muscle growth involves muscle fiber type, protein synthesis, and muscle contraction mechanisms, and research has shown that these functions are largely determined by genetic factors ( Timmons JA, 2010 ).
The main factors that influence skeletal muscle development are:
Muscle fiber type (fast twitch vs. slow twitch)
Muscle protein synthesis ability
Growth hormone and testosterone levels
Oxygen supply capacity (capillary density and number of mitochondria)
In particular, the ratio of fast-twitch and slow-twitch muscles is largely determined by genetic factors and is said to also affect training adaptability .
2. Key genes involved in skeletal muscle development
① ACTN3 gene (fast-twitch muscle fibers and explosive power)
**ACTN3 (alpha-actinin-3)** is a gene involved in the development of fast-twitch muscle fibers (Type II) and is primarily found in sprinters and power athletes ( MacArthur DG, 2007 ).
People with R type (RR type) : Fast-twitch muscles tend to develop easily, and have high explosive power. Suitable for sprinting and weightlifting.
Type X (XX type) : Fast twitch muscle fibers develop slowly, and have high endurance. Suitable for marathons and long distances.
Training optimization with ACTN3 gene
RR type : short-term, high-intensity training (sprints, plyometrics, weight training)
XX blood type : Endurance training (long-term aerobic exercise, interval training)
② MSTN gene (suppresses myostatin and muscle growth)
Myostatin is a protein that inhibits muscle growth, and reduced myostatin secretion due to mutations in the MSTN gene promotes muscle development ( Schuelke M, 2004 ).
People with low myostatin secretion : Easier muscle hypertrophy
People with high myostatin secretion : Muscle growth is easily suppressed
Optimizing your training
People with low myostatin secretion → Strength training is more effective, so muscle hypertrophy is easier with moderate loads.
People with high myostatin secretion need more intense training (8-12 heavy weight training sessions)
3) ACE gene (stamina and muscle endurance)
The **ACE gene (angiotensin-converting enzyme gene)** is known to affect endurance, and certain variants are more common in endurance athletes ( Montgomery HE, 1998 ).
Type I (Type II) : Excellent endurance, suitable for marathons and cycling
People with blood type D (DD blood type) : Excellent muscle strength and explosive power, suitable for power sports
ACE Genes for Training Optimization
Type II : Long-term low-intensity training (marathons, cycling)
DD type people -> Short, high intensity training (sprints, weight training)
3. Optimizing training using genetic information
① Strategies to maximize muscle hypertrophy
✅ People with ACTN3 RR type should focus on short-term, high-intensity training. ✅ If there is a mutation in the MSTN gene, supplements that suppress myostatin (HMB, creatine) are effective. ✅ People with ACE DD type should utilize interval training to supplement their endurance.
✅ For people with ACE type II, low-intensity, long-term exercise is effective. ✅ For people with ACTN3 type XX, focus on training to build muscle endurance. ✅ For people who are strongly affected by MSTN, light resistance training after aerobic exercise is effective.
3) Nutritional intake based on genetic information
✅For those with a high fast-twitch muscle profile, focus on a high protein diet (chicken breast, eggs, protein) ✅For those with endurance, optimize your carbohydrate intake (whole wheat, brown rice, oatmeal) ✅Increase omega-3 fatty acids (fish, nuts) to increase muscle synthesis
4. Advances in genetic research and future training
In recent years, the possibility of muscle building using genome editing technology (CRISPR) has been researched. In the future, it is predicted that treatments that suppress myostatin and individually optimized training programs based on genetic information will be developed .
Additionally, systems are being developed that integrate wearable devices with genetic information to suggest optimal training in real time , which will enable more effective training while making the most of genetic information.
By utilizing genetic information, it is possible to select the training method and nutrition strategy that is best suited to each individual’s physical constitution, leading to more efficient muscle gains . It is expected that further advances in genetic research will enable more individually optimized approaches.
5. Genetic-based optimization of strength training
Using your genetic information can help you maximize the benefits of strength training and develop muscles more efficiently. Here we will take a closer look at training strategies tailored to your individual genetics .
① Training strategies for each muscle fiber type
1. Fast-twitch predominant type (ACTN3 RR type)
Fast-twitch muscle fibers are best suited for short, high-intensity exercise and are specialized for generating explosive power . They are commonly found in sprinters and weightlifters.
Recommended training :
Short, heavy resistance training
Example: Deadlift, squat, bench press (heavy weight set with 6 reps or less per set)
Sprint training
Example: 100m dash, plyometrics (box jumps)
Take longer rest periods
Fast-twitch muscles provide explosive power, but they recover slowly, so rest 2-3 minutes between sets.
2. Slow-twitch predominant type (ACTN3 XX type)
Slow-twitch muscle fibers are excellent for endurance and are adapted to long-term exercise. They are common in long-distance runners and triathletes.
Recommended training :
Long-term endurance training
Examples: marathon, cycling, swimming
Light weight, high repetition resistance training
Example: Squats or bench presses at high repetitions of 12-20
Interval training
Example: HIIT (High Intensity Interval Training) – 30 seconds of running + 30 seconds of walking
② How to maximize muscle hypertrophy (increase in muscle mass)
Muscle hypertrophy is caused by an increase in muscle fibers and activation of muscle protein synthesis . There are genetic types that are more likely to build muscle than others, and training that suits the genetic type is necessary.
1. MSTN (myostatin) low secretion type
Myostatin is a protein that inhibits muscle growth, and mutations in this gene promote muscle hypertrophy.
Recommended training :
Low rep, heavy weight training
Example: Squats, bench press, and deadlifts done at low reps of 3-6
Optimize your protein intake
Consume 20-30g of protein within 30 minutes of training to stimulate muscle protein synthesis
Promotes the secretion of growth hormone, improving sleep quality
Example: Avoid blue light one hour before bed and take magnesium
2. High secretion of MSTN (myostatin)
People with high levels of myostatin tend to have a harder time building muscle, which is why they need to train harder to promote muscle hypertrophy .
Recommended training :
Use drop sets and supersets
Example: Bench press (heavy weight, 6 reps) → Change to light weight and add 10 more reps
Using HMB and Creatine
HMB (β-hydroxyβ-methylbutyric acid) inhibits muscle breakdown and promotes muscle hypertrophy
Emphasis on the principle of overload
Focus on “progressive overload” by increasing the weight each week
3) Training to improve muscle strength and power
Nervous system adaptation is also an important factor in improving muscle strength. There are people who are genetically more likely to develop muscle strength and people who are good at adapting their nervous systems.
1. ACE Gene (Strength vs. Endurance)
DD type (strength and power type): Suitable for short-term, high-intensity training
Type II (endurance type): Good at long-term endurance training
ACE Training for DD type :
Speed Training
Example: sled push, sprint drill
Low rep, heavy weight training
Example: Clean and Jerk, Snatch
ACE II Training :
Aerobic exercise + light resistance training
Example: Running + high reps with light weights
4. Nutritional strategies based on genetic information
Proper nutrition based on your genetic type is essential to maximize muscle development .
1. Genotypes that require high protein intake
People with FTO gene mutations (low metabolism, prone to gaining body fat)
A high-protein, low-fat diet is appropriate (chicken breast, fish, egg whites)
6. The future of genetic testing and the latest research trends
In recent years, individually optimized training using AI and wearable devices has been attracting attention.
① Personalized training using genetic information and AI
Combining genetic data with fitness trackers to suggest optimal training plans in real time
Analyzes stress levels and recovery levels and automatically adjusts training load
② Possibility of muscle enhancement using gene editing technology (CRISPR)
Research underway to promote muscle growth by modifying the myostatin gene
Ethical discussions on improving future sports performance
By utilizing genetic information, it is possible to select the training method and nutrition strategy that is best suited to each individual’s physical constitution, making it possible to improve muscle strength more efficiently . Adopting a science-based approach and making the most of your genetic characteristics will be the key to dramatically improving your training results.
7. Genetic recovery strategies
To maximize the results of strength and endurance training, an appropriate recovery strategy is essential. Using genetic information, it is possible to individually optimize recovery rates and risk of muscle damage .
① The relationship between genes and muscle recovery ability
Genetic differences affect muscle repair speed and inflammatory response . In particular, the following genes are known to be involved in recovery and recovery from fatigue after training:
1. IL6 gene (inflammation and recovery speed)
The IL6 (interleukin-6) gene is involved in post-exercise inflammatory responses and muscle repair ( Fischer CP, 2006 ).
High IL6 expression type → Muscle inflammation occurs easily and recovery takes time
Low IL6 expression type → Less inflammation, faster recovery
Recovery strategy : ✅High expression type → Consume anti-inflammatory foods (turmeric, ginger, omega-3 fatty acids) to reduce muscle inflammation ✅Low expression type → Faster recovery, allowing for high-frequency training in a short period of time
2. CKM gene (creatine kinase and muscle damage)
The CKM (creatine kinase) gene is believed to influence the degree of muscle damage and the speed of recovery ( Brancaccio P, 2007 ).
High CKM expression type → Susceptible to muscle damage, takes longer to recover
Low CKM expression type → Less muscle damage, faster recovery
Recovery strategy : ✅High expression type → Take BCAA (branched-chain amino acids) and HMB after training to prevent muscle breakdown ✅Low expression type → Use ice baths and low temperature therapy to reduce muscle fatigue the next day
② Optimizing recovery by gene type
Depending on whether you’re genetically predisposed to muscle recovery or not , different recovery plans can help you maximise the benefits of your training.
1. Fast recovery type (low IL6 expression & low CKM expression)
Easy to adapt to training 5-6 times a week
High-frequency training is possible (e.g. high-intensity training for two consecutive days)
Reduce recovery time and use active stretching and massage
2. Slow recovery type (high IL6 expression & high CKM expression)
Training about four times a week with plenty of rest days is appropriate.
Utilizing EAA (essential amino acids) to promote muscle synthesis
Stress management is important (the stress hormone cortisol inhibits muscle recovery, so incorporate meditation and breathing exercises)
3) The relationship between sleep and recovery based on genetic information
Sleep is one of the most important factors in muscle recovery, and different genes influence the quality and amount of sleep you need , so tailoring your sleep strategy to your genetics can be effective.
1. CLOCK gene (circadian rhythm and sleep)
The CLOCK gene is involved in regulating the body’s internal clock and determines sleep quality and tendencies to be morning or evening types ( Takahashi JS, 2017 ).
Morning type (with certain CLOCK mutations) → Morning training is suitable
Night type (no CLOCK mutation) → Night training is effective
Strategies to improve sleep : ✅ Morning people → Avoid caffeine before going to bed and adjust your body rhythm by exposing yourself to morning light ✅ Night people → Cool down properly after evening training and allow your parasympathetic nervous system to take over
2. BDNF gene (relationship between brain recovery and sleep)
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is involved in repairing nerve cells and stress resistance. People with low BDNF expression tend to be more susceptible to stress and have poorer sleep quality ( Rothman SM, 2012 ).
Sleep strategies : ✅ For people with low BDNF expression → Take magnesium before bedtime to enhance relaxation ✅ For people with high BDNF expression → Use low-pitched music or white noise to promote deep sleep
4. Nutritional strategies to promote recovery
Proper nutrition is essential to speed up muscle recovery . Use your genetic information to tailor your nutrition strategy to your speed of recovery and the extent of muscle damage.
1. For people at high risk of inflammation (IL6 high expression type)
✅ Suppress inflammation by taking in **Omega-3 fatty acids (EPA and DHA)** ✅ Enhance antioxidant effects by utilizing **Polyphenols (blueberries, cacao)**
2. For people at high risk of muscle damage (CKM high expression type)
✅ Optimize creatine intake (5g per day will help recover from muscle fatigue) ✅ Take BCAA before and after exercise to prevent muscle breakdown
3. For people who want to improve their sleep quality (CLOCK & BDNF related)
✅ Consume foods containing tryptophan (a precursor of serotonin) (bananas, dairy products) ✅ Consume GABA (an amino acid that has a relaxing effect) (fermented foods, green tea)
By utilizing genetic information, it is possible to optimize muscle recovery and sleep quality and maximize the effect of training . Understanding your genetic characteristics and incorporating recovery strategies based on them can lead to more efficient muscle growth and improved long-term performance.
8. Personalized optimization of training using genetic information
Training optimization based on genetic information is an important means of not only improving muscle strength, but also reducing the risk of injury and achieving sustained improvements in performance . Understanding genetic factors and building a training menu based on them can help you develop a more efficient fitness strategy.
It is known that the risk of training-related ligament damage and fractures is also influenced by genes . Certain gene polymorphisms affect joint flexibility and collagen strength, and thus influence the incidence of sports injuries.
1. COL1A1 gene (ligament strength and flexibility)
COL1A1 (type I collagen gene) is thought to be involved in the strength of ligaments and tendons and determine the risk of sports injuries ( Mannion AF, 2008 ).
People with risk type (TT type) → have soft ligaments and are at high risk of sprains and ligament injuries
Non-risk type (CC type) people have strong ligaments and high joint stability
✅Measures for risk-takers :
Don’t overstretch, but strengthen your joints with strength training
Incorporates core training to improve knee and shoulder stability
Taking collagen supplements (gelatin, vitamin C) to promote tissue repair
2. GDF5 gene (joint health and range of motion)
The GDF5 (growth differentiation factor 5) gene is involved in joint formation and cartilage maintenance , and influences osteoarthritis and differences in range of joint motion ( Chapman K, 2008 ).
People with risk mutations in GDF5 have limited range of motion in their joints and are prone to joint pain caused by exercise.
Non-risk type people : Highly flexible and have a wide range of movement
✅Measures for risk-takers :
Warm up thoroughly and ensure your joints are warm before starting exercise.
Incorporate foam rolling and dynamic stretching to improve joint movement
② Improving sports performance using genetic information
Genes influence not only muscle strength and endurance, but also motor nerve development and explosive power . By utilizing these characteristics, it is possible to aim for improved sports performance.
1. BDNF gene (motor learning and neural adaptation)
The BDNF (brain-derived neurotrophic factor) gene is involved in motor learning and neural adaptation, influencing the speed at which new movements are mastered ( Hopkins ME, 2012 ).
People with high BDNF expression → Quicker learning of exercise and smoother adaptation to training
People with low BDNF expression take longer to learn new motor skills
✅ Solutions for people with low BDNF expression :
Incorporate a lot of drills that strengthen the nervous system (coordination training, balance exercises)
Moderate aerobic exercise (running, cycling) promotes the secretion of BDNF
Taking DHA (omega-3) improves the plasticity of nerve cells
2. SLC6A4 gene (stress resistance and mental control during a match)
The SLC6A4 gene controls the transport of serotonin and affects stress resistance and concentration ( Hariri AR, 2002 ).
People with risk type (S type) tend to feel stressed in pressured situations.
Non-risk type (L type) people are mentally stable and can withstand pressure during a match.
✅Measures for risk-takers :
Making mindfulness meditation and breathing exercises a habit to control pre-match nervousness
Eat foods rich in tryptophan (nuts, bananas) to stimulate the secretion of serotonin.
Actively incorporate match simulations and mental training to get used to the pressure
3) The future of genetic information and personalized training
In recent years, the development of “personalized training programs” that combine AI technology and genetic data has progressed.
1. AI-based genetic data analysis
Combining genetic testing and exercise history to create an individually optimized training program
Link with wearable devices to adjust exercise intensity and recovery in real time
2. The potential of gene editing technology
Research underway to improve muscle strength using CRISPR technology
In the future, treatments may be developed to strengthen muscles and endurance at the genetic level.
By utilizing genetic information, it is possible to reduce the risk of injury, maximize muscle strength and endurance, and increase stress resistance . With the latest research and technological developments, it is expected that even more advanced personalized training will become possible in the future.
By adopting an evidence-based approach and implementing a training strategy that optimizes your genetic makeup, you can improve your fitness and health.
summary
By utilizing genetic information, it is possible to improve muscle strength and endurance, optimize recovery, manage injury risk, and improve sports performance . Genes such as ACTN3, MSTN, ACE, and COL1A1 are known to affect muscle fiber type and recovery ability, and more efficient results can be obtained by matching training and nutrition strategies to genetic characteristics. Advances in AI and gene editing technology will enable even more precise individual optimization in the future.
Il existe des différences individuelles dans le développement musculaire et les effets de l’exercice. L’un des principaux facteurs de différence est génétique. Le taux de croissance des muscles squelettiques, l’augmentation de la force musculaire et de l’endurance sont déterminés par l’interaction de facteurs génétiques et environnementaux. Des recherches récentes ont montré que certains gènes ont une influence significative sur le développement musculaire et les adaptations à l’entraînement.
Cet article détaille les principaux gènes impliqués dans le développement des muscles squelettiques, les différents types de muscles, la manière d’utiliser les informations génétiques pour optimiser l’entraînement et les dernières tendances de la recherche. Connaître l’approche scientifique vous permettra de développer des stratégies plus efficaces pour améliorer la force musculaire.
1. Relation entre le développement des muscles squelettiques et la génétique
La croissance du muscle squelettique implique le type de fibres musculaires, la synthèse des protéines et le mécanisme de contraction musculaire. La recherche a montré que ces fonctions sont largement influencées par des facteurs génétiques（Timmons JA, 2010）.
Principaux facteurs liés au développement des muscles squelettiques：
Types de fibres musculaires (muscle rapide ou lent)
Capacité à synthétiser les protéines musculaires
Production d’hormone de croissance et de testostérone
Capacité d’approvisionnement en oxygène (densité capillaire et nombre de mitochondries)
En particulier, le rapport entre muscles rapides et muscles lents est déterminé dans une large mesure par des facteurs génétiques, qui influencent également le degré d’adaptation à l’entraînement.
2. Gènes clés impliqués dans le développement des muscles squelettiques
① Gène ACTN3 (fibres musculaires à contraction rapide et puissance explosive)
ACTN3 (α-actinine-3)* est un gène impliqué dans le développement des fibres musculaires à contraction rapide (type II) et se retrouve principalement chez les coureurs de courte distance et les athlètes de force.（MacArthur DG, 2007）.
Personnes de type R (RR) : développement facile des muscles à contraction rapide et force instantanée élevée. Convient pour le sprint et l’haltérophilie.
Personnes de type X (type XX) : développement lent des muscles à contraction rapide et grande endurance. Convient aux marathons et aux longues distances.
Optimisation de la formation par le gène ACTN3
Personnes de type RR → entraînement court et de haute intensité (sprint, plyométrie, musculation)
Personnes de type XX → Entraînement à l’endurance (exercice aérobique prolongé, entraînement par intervalles)
② Gène MSTN (myostatine et suppression de la croissance musculaire)
La myostatine est une protéine qui inhibe la croissance musculaire ; les mutations du gène MSTN réduisent la sécrétion de myostatine.（Schuelke M, 2004）.
Personnes ayant une faible sécrétion de myostatine : hypertrophie musculaire plus facile
Personnes ayant une forte sécrétion de myostatine : la croissance musculaire est facilement inhibée
Optimiser la formation
Les personnes ayant une faible sécrétion de myostatine → bénéficient plus facilement de l’entraînement musculaire et sont donc plus enclines à l’hypertrophie musculaire, même avec des charges modérées.
Personnes ayant une forte sécrétion de myostatine → entraînement de plus haute intensité nécessaire (8 à 12 séances d’entraînement avec des poids élevés).
③ Gène ACE (endurance et résistance musculaire)
Le gène ACE (gène de l’enzyme de conversion de l’angiotensine) influencerait l’endurance et des variantes spécifiques sont plus fréquentes chez les athlètes d’endurance.（Montgomery HE, 1998）.
Personnes de type I (type II) : excellente endurance, adaptée aux marathons et au cyclisme.
Personnes de type D (DD) : excellente force musculaire et force instantanée, adaptées aux sports de force.
Optimisation de la formation par le gène ACE
Personnes de type II → longues périodes d’entraînement à faible intensité (marathons, cyclisme)
Personnes de type DD → Entraînement de courte durée et de haute intensité (sprint, musculation)
3. Optimiser la formation en utilisant l’information génétique
① Stratégies pour maximiser l’hypertrophie musculaire
✅ Les personnes de type ACTN3 RR se concentrent sur un entraînement court et de haute intensité ✅ Les suppléments qui suppriment la myostatine (HMB, créatine) sont efficaces dans les cas de mutations du gène MSTN ✅ Les personnes souffrant du type DD ACE utilisent l’entraînement par intervalles pour améliorer leur endurance
② Stratégies pour améliorer l’endurance
✅ Les personnes souffrant d’un ECA de type II bénéficient d’une activité physique prolongée de faible intensité ✅ Les personnes atteintes d’ACTN3 de type XX se concentrent sur l’entraînement de l’endurance musculaire ✅ Les personnes fortement touchées par la MSTN bénéficient d’exercices d’aérobic suivis d’un léger entraînement à la résistance
③ L’alimentation génétiquement informée
✅ Pour les personnes dont les muscles à contraction rapide sont prédominants, il convient de privilégier les régimes riches en protéines (blanc de poulet, œufs, protéines). ✅ Les personnes endurantes optimisent leur apport en glucides (céréales complètes, riz brun, flocons d’avoine) ✅ Acides gras oméga-3 (poisson, noix) pour favoriser la synthèse musculaire
4. Progrès de la recherche génétique et formation future
Ces dernières années, on a étudié le potentiel de la construction musculaire à l’aide de la technologie d’édition du génome (CRISPR). On prévoit qu’à l’avenir, des thérapies visant à supprimer la myostatine et des programmes d’entraînement individualisés et optimisés basés sur l’information génétique seront développés.
Des systèmes sont également en cours de développement, qui intègrent des dispositifs portables et des informations génétiques pour suggérer un entraînement optimal en temps réel. Cela permettra une formation plus efficace tout en tirant le meilleur parti de l’information génétique.
L’utilisation des informations génétiques permet de sélectionner les méthodes d’entraînement et les stratégies nutritionnelles les mieux adaptées à la constitution de l’individu et d’obtenir des gains de force musculaire plus efficaces. Les progrès futurs de la recherche génétique devraient permettre des approches plus individualisées et optimisées.
5. Optimisation de l’entraînement musculaire sur la base de l’information génétique
Les informations génétiques peuvent être utilisées pour maximiser les effets de l’entraînement de la force et permettre un développement musculaire plus efficace. Cette section détaille les stratégies d’entraînement basées sur les caractéristiques génétiques individuelles.
① Stratégies d’entraînement par type de fibre musculaire
1. Type dominant de muscle rapide (type ACTN3 RR)
Les fibres musculaires rapides sont adaptées aux exercices de haute intensité et de courte durée et sont spécialisées dans la production de puissance explosive. On trouve souvent ce type de fibres chez les coureurs de courte distance et les haltérophiles.
Formation recommandée：
Entraînement de résistance de courte durée et avec un poids élevé
par exemple le soulevé de terre, le squat, le développé couché (avec des poids élevés, pas plus de 6 répétitions par série)
Entraînement basé sur le sprint
Par exemple, 100 m de course, plyométrie (box jump)
Faire des pauses plus longues
Les muscles à contraction rapide fournissent une force instantanée mais sont lents à récupérer, il faut donc prévoir 2 à 3 minutes de repos entre les séries
2. Type dominant de muscle lent (type ACTN3 XX)
Les fibres musculaires lentes ont une excellente endurance et sont adaptées aux exercices de longue durée. Ce type de fibres est fréquent chez les coureurs de fond et les triathlètes.
Formation recommandée：
Entraînement d’endurance prolongé
Exemples : marathon, cyclisme, natation
Entraînement de résistance à faible poids et à volume élevé
par exemple, les squats et les développé-couché à des cadences élevées de 12 à 20
entraînement par intervalles
Par exemple, HIIT (High Intensity Interval Training) avec des répétitions de 30 secondes de course + 30 secondes de marche
② Comment maximiser l’hypertrophie musculaire (gain de masse musculaire)
L’hypertrophie musculaire est due à une augmentation des fibres musculaires et à l’activation de la synthèse des protéines musculaires. Certains types de muscles sont génétiquement plus ou moins susceptibles de se développer et nécessitent un entraînement en conséquence.
1. MSTN (myostatine) de type hypocrine
La myostatine est une protéine qui inhibe la croissance musculaire, et les mutations de ce gène favorisent l’hypertrophie musculaire.
Formation recommandée：
Entraînement avec peu de répétitions et beaucoup de poids
Par exemple, le squat, le développé couché et le soulevé de terre pour 3 à 6 répétitions faibles
Optimiser l’apport en protéines
20 à 30 g de protéines dans les 30 minutes suivant l’entraînement pour favoriser la synthèse des protéines musculaires
Amélioration de la qualité du sommeil car il stimule la sécrétion d’hormones de croissance
Par exemple, éviter la lumière bleue une heure avant le coucher, prendre du magnésium
2. MSTN（ミオスタチン）高分泌型
Les personnes dont la sécrétion de myostatine est élevée ont tendance à éprouver des difficultés à développer leurs muscles. Elles doivent donc s‘entraîner avec une charge de travail plus élevée pour favoriser l’hypertrophie musculaire.
Formation recommandée：
Utilisez des séries d’élimination et des supersets
Exemple : développé couché (6 répétitions avec un poids élevé) → passer à un poids léger et ajouter 10 répétitions supplémentaires
Utilisation de HMB et de créatine
Le HMB (β-hydroxy-β-méthylbutyrate) inhibe la dégradation musculaire et favorise l’hypertrophie musculaire
Se concentrer sur les principes de surcharge
Sensibilisation à la « surcharge progressive », où les poids sont augmentés semaine après semaine
③ Entraînement pour améliorer la force et la puissance
L’adaptation du système nerveux est également un facteur important du développement musculaire. Il existe deux types de personnes : celles qui sont génétiquement prédisposées au développement musculaire et celles qui adaptent mieux leur système nerveux.
1. Gène ACE (force musculaire vs. endurance)
Type DD (type force et puissance) : s’adapte facilement à un entraînement court et de haute intensité.
Type II (type endurance) : bon pour l’entraînement d’endurance sur de longues périodes.
Formation ACE pour les personnes de type DD :
entraînement à la vitesse
Par exemple, poussée de fil, exercice de sprint
Entraînement avec peu de répétitions et beaucoup de poids
Par exemple, l’épaulé-jeté, l’arraché
Formation pour les personnes atteintes de l’ACE de type II：
Exercices d’aérobic + entraînement léger à la résistance
Par exemple, course à pied + nombre élevé de séries avec des poids légers
④ Stratégies nutritionnelles basées sur l’information génétique
Une alimentation appropriée en fonction du génotype est essentielle pour maximiser le développement musculaire.
1. Génotypes nécessitant un apport élevé en protéines
Personnes présentant des mutations du gène FTO (faible métabolisme et augmentation de la graisse corporelle)
Régime approprié riche en protéines et pauvre en graisses (blanc de poulet, poisson, blanc d’œuf)
Utilisation du carbocycle (apport cyclique d’hydrates de carbone)
ACTN3 Personnes de type RR (dominante musculaire rapide et explosive)
La prise de créatine est efficace (augmentation de la puissance explosive).
2. Stratégies nutritionnelles pour améliorer l’endurance
Les personnes atteintes de l’ACE II (pour les athlètes d’endurance)
Optimiser l’apport en glucides (principalement des aliments à faible IG)
Consommation active d’acides gras oméga-3 (réduit l’inflammation et contribue à l’amélioration de l’endurance).
6. L’avenir des tests génétiques et les dernières tendances de la recherche
Ces dernières années, l’entraînement individualisé et optimisé à l’aide de l’IA et de dispositifs portables a suscité beaucoup d’intérêt.
① Formation personnalisée à l’aide d’informations génétiques x IA
Combine les données génétiques avec un tracker de fitness pour suggérer des plans d’entraînement optimaux en temps réel
Analyse les niveaux de stress et de récupération et ajuste automatiquement la charge d’entraînement.
② Le potentiel de la technologie d’édition de gènes (CRISPR) pour la musculation
Des recherches sont en cours pour modifier le gène de la myostatine afin de favoriser la croissance musculaire
Les arguments éthiques en faveur de l’amélioration des performances sportives futures sont également discutés
En utilisant l’information génétique, il est possible de sélectionner les méthodes d’entraînement et les stratégies nutritionnelles les mieux adaptées à votre constitution individuelle, ce qui vous permet d’améliorer votre force de manière plus efficace. Adopter une approche scientifique et tirer le meilleur parti de vos caractéristiques génétiques est la clé pour améliorer considérablement vos résultats d’entraînement.
7. Stratégies de rétablissement (récupération) utilisant l’information génétique
Des stratégies de récupération appropriées sont essentielles pour maximiser les résultats de l’entraînement de la force et de l’endurance. L’utilisation de l’information génétique permet une optimisation individuelle en fonction de la vitesse de récupération et du risque de dommages musculaires.
① Relation entre les gènes et la capacité de récupération musculaire
Des gènes différents entraînent des différences dans la vitesse de réparation des muscles et dans la réponse inflammatoire. En particulier, les gènes suivants sont connus pour être impliqués dans la récupération et la fatigue post-entraînement.
1. gène IL6 (inflammation et taux de récupération)
Le gène IL6 (interleukine-6) est impliqué dans la réponse inflammatoire et la réparation musculaire après l’exercice.（Fischer CP, 2006）.
Type d’expression élevée de l’IL6 → L’inflammation musculaire est plus probable et la récupération est plus longue.
Type à faible expression d’IL6 → Moins d’inflammation, récupération plus rapide
stratégie de récupération： ✅ Type à forte expression → Prendre des aliments anti-inflammatoires (curcuma, gingembre, acides gras oméga-3) pour réduire l’inflammation musculaire. ✅ Type d’expression faible → Récupération rapide permettant un entraînement à haute fréquence dans un court laps de temps.
2. Gènes CKM (créatine kinase et lésions musculaires)
Il a été démontré que le gène CKM (créatine kinase) influence l’étendue des dommages musculaires et la vitesse de récupération（Brancaccio P, 2007）.
Type à forte expression de CKM → sensible aux lésions musculaires et à une récupération lente.
Type d’expression faible de la CKM → Moins de dommages musculaires et récupération plus rapide.
stratégie de récupération： ✅ Type d’expression élevé → Prendre des BCAA (acides aminés à chaîne ramifiée) et du HMB après l’entraînement pour prévenir la dégradation musculaire. ✅ Type d’expression élevé → Prendre des BCAA (acides aminés à chaîne ramifiée) et du HMB après l’entraînement pour prévenir la dégradation musculaire.
② Optimisation de la récupération par génotype
Pour les personnes génétiquement prédisposées à une récupération musculaire rapide ou lente, les effets de l’entraînement peuvent être maximisés en modifiant le plan de récupération.
1. Type de récupération rapide (faible expression d’IL6 et de CKM)
Facilement adaptable à un entraînement de cinq à six fois par semaine
Un entraînement à haute fréquence est possible (par exemple, un entraînement à haute intensité pendant deux jours consécutifs).
Réduire le temps de récupération et utiliser des étirements et des massages actifs
2. Type de récupération lente (forte expression d’IL6 et de CKM)
Il convient de multiplier les jours de repos et de s’entraîner quatre fois par semaine
Utilise les AAE (acides aminés essentiels) et favorise la synthèse musculaire
La gestion du stress est importante (le cortisol, l’hormone du stress, interfère avec la récupération musculaire, il faut donc intégrer la méditation et les exercices de respiration).
③ Relation entre le sommeil et la récupération basée sur l’information génétique
Le sommeil est l’un des facteurs les plus importants de la récupération musculaire. Comme la qualité du sommeil et la quantité de sommeil nécessaire varient en fonction des gènes, il est efficace d’adopter une stratégie de sommeil en fonction de ses caractéristiques génétiques.
1. Gènes CLOCK (rythmes circadiens et sommeil)
Le gène CLOCK est impliqué dans la régulation de l’horloge interne du corps et détermine la qualité du sommeil et la tendance à être du matin ou du soir（Takahashi JS, 2017）.
Type matin (avec mutation spécifique de CLOCK) → Adapté à la formation matinale
Nocturne (pas de mutation CLOCK) → L’entraînement nocturne est plus efficace
Stratégies d’amélioration du sommeil： ✅ Les personnes matinales → régulent leurs rythmes internes en évitant la caféine avant le coucher et en profitant de la lumière du matin. ✅ Travailleurs de nuit → Bien se rafraîchir après l’entraînement de nuit, afin que le système nerveux parasympathique prenne le relais.
2. Gène BDNF (récupération du cerveau et sommeil)
Le BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) est impliqué dans la réparation des neurones et la tolérance au stress ; les personnes présentant une faible expression de BDNF ont tendance à être plus sensibles au stress et à avoir un sommeil de moins bonne qualité（Rothman SM, 2012）.
Stratégie du sommeil： ✅ Personnes présentant une faible expression du BDNF → Prendre du magnésium avant le coucher pour favoriser la relaxation. ✅Personnes ayant une forte expression de BDNF → Utiliser de la musique basse ou du bruit blanc pour favoriser un sommeil profond.
④ Stratégies nutritionnelles pour favoriser le rétablissement
Une nutrition adéquate est essentielle pour accélérer la récupération musculaire. Utilisez les informations génétiques et intégrez des stratégies nutritionnelles en fonction de la vitesse de récupération et du degré d’endommagement des muscles.
1. Pour les personnes présentant un risque inflammatoire élevé (type d’expression élevée d’IL6)
✅ **Les acides gras oméga-3 (EPA et DHA)** pour réduire l’inflammation ✅ ** Utiliser des polyphénols (myrtille, cacao)** pour augmenter l’activité antioxydante
2. Pour les personnes présentant un risque élevé de lésions musculaires (type CKM à expression élevée)
✅ Optimiser l’apport en créatine (5g/jour pour favoriser la récupération de la fatigue musculaire). ✅ Prenez des BCAA avant et après l’exercice pour prévenir la dégradation musculaire.
3. Pour les personnes qui souhaitent améliorer la qualité de leur sommeil (en rapport avec CLOCK & BDNF)
✅ Aliments (bananes, produits laitiers) contenant du tryptophane (précurseur de la sérotonine) ✅ Consommation de GABA (acide aminé relaxant) (aliments fermentés, thé vert)
Les informations génétiques peuvent être utilisées pour optimiser la récupération musculaire et la qualité du sommeil afin de maximiser l’efficacité de l’entraînement. La compréhension des caractéristiques génétiques et l’intégration de stratégies de récupération basées sur ces caractéristiques peuvent conduire à une croissance musculaire plus efficace et à une amélioration des performances à long terme.
8. Optimisation individuelle de la formation à l’aide de l’information génétique
L’optimisation de l’entraînement basée sur la génétique est un moyen important non seulement d’améliorer la force musculaire, mais aussi de réduire le risque de blessure et d’obtenir des gains de performance durables. La compréhension des facteurs génétiques et l’élaboration de menus d’entraînement en conséquence peuvent conduire à des stratégies de remise en forme plus efficaces.
① Risque de blessure et facteurs génétiques
Il a également été démontré que les gènes influençaient le risque de lésions ligamentaires et de fractures dues à l’entraînement. Certains polymorphismes génétiques affectent la flexibilité des articulations et la force du collagène et influencent l’incidence des blessures sportives.
1. Gène COL1A1 (force et flexibilité des ligaments)
COL1A1 (gène du collagène de type I) est impliqué dans la résistance des ligaments et des tendons et déterminerait le risque de blessures sportives（Mannion AF, 2008）.
Personnes présentant un type de risque (type TT) → ligaments souples, risque élevé d’entorses et de lésions ligamentaires.
Personnes de type sans risque (type CC) → Ligaments solides et grande stabilité articulaire
✅ Mesures pour les personnes orientées vers le risque：
Ne pas trop étirer et renforcer les articulations avec des exercices de musculation
Incorpore un entraînement du tronc (core) pour améliorer la stabilité des genoux et des épaules
Suppléments de collagène (gélatine, vitamine C) pour favoriser la récupération des tissus
2. Gène GDF5 (santé des articulations et amplitude des mouvements)
Le gène GDF5 (facteur de différenciation de la croissance 5) est impliqué dans la formation des articulations et le maintien du cartilage, affectant l’arthrose et les différences d’amplitude de mouvement des articulations（Chapman K, 2008）.
Les personnes présentant une mutation à risque dans le GDF5 → amplitude réduite des mouvements des articulations et plus grande prédisposition aux douleurs articulaires induites par l’exercice.
Personnes non risquées → Flexibilité et liberté de mouvement.
✅ Mesures pour les personnes orientées vers le risque：
Il faut bien s’échauffer et laisser les articulations s’échauffer suffisamment avant de commencer l’exercice
Incorporer un roulement en mousse et des étirements dynamiques pour faciliter le mouvement des articulations
Aliments anti-inflammatoires (curcuma, acides gras oméga-3) pour préserver la santé des articulations
② Utilisation de l’information génétique pour améliorer les performances sportives
Les gènes influencent non seulement la force musculaire et l’endurance, mais aussi le développement de la motricité et de la force instantanée. Ces caractéristiques peuvent être utilisées pour améliorer les performances sportives.
1. Gène BDNF (apprentissage moteur et adaptation neuronale)
Les gènes BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) sont impliqués dans l’apprentissage moteur et l’adaptation neuronale et affectent la vitesse à laquelle de nouveaux comportements sont appris（Hopkins ME, 2012）.
Personnes présentant une forte expression de BDNF → acquisition rapide des mouvements et adaptation en douceur à l’entraînement
Les personnes ayant une faible expression de BDNF → mettent plus de temps à apprendre de nouvelles compétences motrices
✅ Mesures pour les personnes ayant une faible expression de BDNF：
Incorporer davantage d’exercices (entraînement à la coordination, exercices d’équilibre) pour entraîner le système nerveux
L’exercice aérobique modéré (course à pied, vélo) favorise la sécrétion de BDNF
DHA (oméga-3) pour améliorer la plasticité neuronale
2. Gène SLC6A4 (tolérance au stress et contrôle mental pendant les jeux)
Le gène SLC6A4 régule le transport de la sérotonine et affecte la tolérance au stress et la concentration（Hariri AR, 2002）.
Personnes à risque (type S) → facilement stressées dans des situations de pression
Personnes de type non risqué (type L) → Mentalement stables et résistantes à la pression pendant les matchs
✅ Mesures pour les personnes orientées vers le risque：
La méditation de pleine conscience et les exercices de respiration sont habitués à contrôler la tension d’avant-match
Consommer des aliments riches en tryptophane (noix, bananes) pour stimuler la sécrétion de sérotonine
Intégrer activement la simulation de match et l’entraînement mental pour s’habituer à la pression
③ L’information génétique et l’avenir de la formation personnalisée
Ces dernières années, la technologie de l’IA et les données génétiques ont été combinées pour développer des **« programmes d’entraînement personnalisés »**.
1. Analyse des données génétiques basée sur l’IA
Combine les tests génétiques et les antécédents en matière d’exercice pour créer des programmes d’entraînement personnalisés
Relié à des dispositifs portables pour ajuster l’intensité de l’exercice et la récupération en temps réel
2. Potentiel de la technologie d’édition de gènes
La recherche sur le renforcement musculaire à l’aide de la technologie CRISPR est en cours
Potentiel de thérapies futures pour améliorer les muscles et l’endurance au niveau génétique
Les informations génétiques peuvent être utilisées pour réduire le risque de blessure, maximiser la force et l’endurance musculaires et augmenter la tolérance au stress. Les recherches les plus récentes et les développements technologiques devraient conduire à un entraînement personnalisé encore plus avancé à l’avenir.
Adopter une approche scientifique et mettre en œuvre des stratégies d’entraînement qui maximisent les caractéristiques génétiques pour une meilleure condition physique et un meilleur maintien de la santé.
résumé
Les informations génétiques peuvent être utilisées pour améliorer la force et l’endurance, optimiser la récupération, gérer le risque de blessure et améliorer les performances sportives. Il a été démontré que des gènes tels que ACTN3, MSTN, ACE et COL1A1 influencent le type de fibre musculaire et la capacité de récupération, ainsi que l’entraînement et la récupération. L’alignement des stratégies nutritionnelles sur les caractéristiques génétiques peut conduire à des résultats plus efficaces, et les progrès de l’IA et des technologies d’édition de gènes permettront à l’avenir une optimisation individuelle encore plus précise.
Posted on 2025年 1月 13日
Terdapat perbedaan individual dalam perkembangan otot dan efek dari latihan. Salah satu faktor utama yang membuat perbedaan adalah genetik. Laju pertumbuhan otot rangka, peningkatan kekuatan otot dan daya tahan yang lebih tinggi ditentukan oleh interaksi faktor genetik dan lingkungan. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa gen tertentu memiliki pengaruh yang signifikan terhadap perkembangan otot dan adaptasi latihan.
Artikel ini merinci gen-gen utama yang terlibat dalam perkembangan otot rangka, jenis-jenis otot yang berbeda, cara memanfaatkan informasi genetik untuk mengoptimalkan latihan, dan tren penelitian terbaru. Dengan mengetahui pendekatan berbasis sains, Anda dapat mengembangkan strategi yang lebih efisien untuk meningkatkan kekuatan otot.
1. Hubungan antara perkembangan otot rangka dan genetika
Pertumbuhan otot rangka melibatkan jenis serat otot, sintesis protein dan mekanisme kontraksi otot. Penelitian telah menunjukkan bahwa fungsi-fungsi ini sebagian besar dipengaruhi oleh faktor genetik（Timmons JA, 2010）.
Faktor utama yang berkaitan dengan perkembangan otot rangka：
Jenis serat otot (otot cepat vs otot lambat)
Kemampuan untuk mensintesis protein otot
Hormon pertumbuhan dan produksi testosteron
Kapasitas suplai oksigen (kepadatan kapiler dan jumlah mitokondria)
Secara khusus, rasio otot yang cepat dan lambat sangat ditentukan oleh faktor genetik, yang juga memengaruhi tingkat adaptasi terhadap latihan.
2. Gen-gen kunci yang terlibat dalam perkembangan otot rangka
① Gen ACTN3 (serat otot berkedut cepat dan daya ledak)
**ACTN3 (α-actinin-3)*** adalah gen yang terlibat dalam pengembangan serat otot berkedut cepat (Tipe II) dan terutama ditemukan pada pelari jarak pendek dan atlet kekuatan（MacArthur DG, 2007）.
Orang dengan tipe R (RR): mudah mengembangkan otot-otot yang berkedut cepat dan kekuatan seketika yang tinggi. Cocok untuk lari cepat dan angkat beban.
X型（XX型）を持つ人：速筋の発達が遅く、持久力が高い。マラソンや長距離向き。
Optimalisasi pelatihan oleh gen ACTN3
Orang tipe RR → latihan singkat dengan intensitas tinggi (lari cepat, plyometrik, latihan beban)
Orang tipe XX → Latihan ketahanan (latihan aerobik berkepanjangan, latihan interval)
② Gen MSTN (myostatin dan penekanan pertumbuhan otot)
Myostatin adalah protein yang menghambat pertumbuhan otot; mutasi pada gen MSTN mengurangi sekresi myostatin（Schuelke M, 2004）.
Orang dengan sekresi myostatin rendah: hipertrofi otot lebih mudah terjadi
Orang dengan sekresi myostatin yang tinggi: pertumbuhan otot mudah terhambat
Mengoptimalkan pelatihan
Orang dengan sekresi myostatin yang rendah → lebih mudah mendapatkan manfaat dari latihan otot dan oleh karena itu lebih rentan terhadap hipertrofi otot bahkan dengan beban sedang.
Orang dengan sekresi myostatin yang tinggi → diperlukan latihan dengan intensitas yang lebih tinggi (8-12 sesi latihan beban tinggi).
③ Gen ACE (daya tahan dan daya tahan otot)
Gen **ACE (gen enzim pengubah angiotensin)** diyakini memengaruhi daya tahan tubuh dan varian spesifik lebih sering terjadi pada atlet ketahanan.（Montgomery HE, 1998）.
Orang dengan tipe I (tipe II): daya tahan yang sangat baik, cocok untuk maraton dan bersepeda.
Orang dengan tipe D (DD): kekuatan otot yang sangat baik dan kekuatan seketika, cocok untuk olahraga kekuatan.
Optimalisasi pelatihan oleh gen ACE
Orang tipe II → latihan intensitas rendah dalam waktu lama (maraton, bersepeda)
Orang dengan tipe DD → Latihan singkat berintensitas tinggi (lari cepat, latihan beban)
3. Mengoptimalkan pelatihan menggunakan informasi genetik
① Strategi untuk memaksimalkan hipertrofi otot
✅ Orang dengan tipe ACTN3 RR fokus pada latihan singkat berintensitas tinggi ✅ Suplemen yang menekan myostatin (HMB, creatine) efektif dalam kasus mutasi gen MSTN ✅ Orang dengan tipe DD ACE menggunakan latihan interval untuk menambah daya tahan tubuh mereka
② Strategi untuk meningkatkan daya tahan tubuh
✅ Orang dengan ACE tipe II mendapat manfaat dari olahraga dengan intensitas rendah dan dalam waktu lama ✅ Orang dengan ACTN3 tipe XX fokus pada pelatihan untuk ketahanan otot ✅ Orang yang sangat terpengaruh oleh MSTN mendapat manfaat dari latihan aerobik yang diikuti dengan latihan ketahanan ringan
③ Nutrisi yang diinformasikan secara genetik
✅ Bagi mereka yang memiliki otot-otot yang bergerak cepat, fokuslah pada diet tinggi protein (dada ayam, telur, protein). ✅ Orang yang memiliki daya tahan tubuh mengoptimalkan asupan karbohidrat (biji-bijian, beras merah, oatmeal) ✅ Asam lemak omega-3 (ikan, kacang-kacangan) untuk meningkatkan sintesis otot
4. Kemajuan dalam penelitian genetik dan pelatihan di masa depan
Dalam beberapa tahun terakhir, potensi pembentukan otot menggunakan teknologi pengeditan genom (CRISPR) telah diteliti. Diperkirakan bahwa di masa depan, terapi untuk menekan myostatin dan program latihan yang dioptimalkan secara individual berdasarkan informasi genetik akan dikembangkan.
Sistem juga sedang dikembangkan untuk mengintegrasikan perangkat yang dapat dikenakan dan informasi genetik untuk menyarankan latihan yang optimal secara real time. Hal ini akan memungkinkan latihan yang lebih efektif sekaligus memanfaatkan informasi genetik secara maksimal.
Dengan memanfaatkan informasi genetik, metode latihan dan strategi nutrisi dapat dipilih yang paling sesuai dengan kondisi tubuh individu, dan peningkatan kekuatan otot yang lebih efisien dapat dicapai. Kemajuan di masa depan dalam penelitian genetik diharapkan dapat memungkinkan pendekatan yang lebih individual dan optimal.
5. Mengoptimalkan latihan kekuatan berdasarkan informasi genetik
Informasi genetik dapat digunakan untuk memaksimalkan efektivitas latihan kekuatan dan memungkinkan perkembangan otot yang lebih efisien. Bagian ini merinci strategi latihan berdasarkan karakteristik genetik individu.
① Strategi latihan berdasarkan jenis serat otot
1. Tipe dominan otot cepat (tipe ACTN3 RR)
Serabut otot cepat cocok untuk latihan intensitas tinggi, durasi pendek, dan berspesialisasi dalam menghasilkan daya ledak. Jenis ini sering ditemukan pada pelari jarak pendek dan atlet angkat besi.
Pelatihan yang disarankan：
Durasi pendek, latihan ketahanan beban tinggi
misalnya deadlift, squat, bench press (pengaturan beban tinggi tidak lebih dari 6 pengulangan per set)
Pelatihan berbasis sprint
Misalnya lari 100 m, plyometrik (lompat kotak)
Istirahat lebih lama
Otot yang berkedut cepat memberikan kekuatan seketika, tetapi lambat pulih, jadi pastikan Anda beristirahat selama 2-3 menit di antara set
2. Tipe dominan otot lambat (tipe ACTN3 XX)
Serat otot lambat memiliki daya tahan yang sangat baik dan beradaptasi dengan olahraga berdurasi panjang. Jenis ini umum ditemukan pada pelari jarak jauh dan atlet triatlon.
Pelatihan yang disarankan：
Pelatihan daya tahan yang berkepanjangan:
Contoh: lari maraton, bersepeda, berenang
Latihan ketahanan dengan beban rendah dan volume tinggi
misalnya squat dan bench press dengan hitungan tinggi 12-20
pelatihan interval
misalnya HIIT (Latihan Interval Intensitas Tinggi) dengan pengulangan 30 detik berlari + 30 detik berjalan
② Cara memaksimalkan hipertrofi otot (penambahan massa otot)
Hipertrofi otot disebabkan oleh peningkatan serat otot dan aktivasi sintesis protein otot. Beberapa jenis otot secara genetik memiliki kecenderungan lebih atau kurang untuk membentuk otot, dan memerlukan latihan yang sesuai.
1. Tipe hipokrin MSTN (myostatin)
Myostatin adalah protein yang menghambat pertumbuhan otot, dan mutasi pada gen ini meningkatkan hipertrofi otot.
Pelatihan yang disarankan：
Repetisi rendah dan latihan beban tinggi
misalnya squat, bench press, dan deadlift untuk 3-6 repetisi rendah
Mengoptimalkan asupan protein
20-30 g protein dalam waktu 30 menit latihan untuk meningkatkan sintesis protein otot
Peningkatan kualitas tidur karena merangsang sekresi hormon pertumbuhan
Misalnya, hindari cahaya biru satu jam sebelum tidur, konsumsi magnesium
2. Tipe hipersekresi MSTN (myostatin)
Orang dengan sekresi myostatin yang tinggi cenderung mengalami kesulitan dalam membangun otot. Oleh karena itu, mereka perlu berlatih dengan beban kerja yang lebih tinggi untuk meningkatkan hipertrofi otot.
Pelatihan yang disarankan：
Gunakan drop set dan superset
Contoh: bench press (6 repetisi dengan beban tinggi) → ubah ke beban ringan dan tambahkan 10 repetisi lagi
Penggunaan HMB dan creatine
HMB (β-hidroksi-β-metilbutirat) menghambat degradasi otot dan meningkatkan hipertrofi otot
Fokus pada prinsip kelebihan beban
Kesadaran akan ‘kelebihan beban progresif’, di mana beban bertambah dari minggu ke minggu
③ Latihan untuk meningkatkan kekuatan dan tenaga
Adaptasi sistem saraf juga merupakan faktor penting dalam perkembangan otot. Ada dua jenis orang: mereka yang secara genetis memiliki kecenderungan untuk mengembangkan otot dan mereka yang lebih baik dalam mengadaptasi sistem saraf mereka.
1. Gen ACE (kekuatan otot vs daya tahan)
Tipe DD (tipe kekuatan dan tenaga): mudah beradaptasi dengan latihan singkat berintensitas tinggi
Tipe II (tipe daya tahan): baik dalam pelatihan daya tahan untuk jangka waktu yang lama
Pelatihan ACE untuk penderita tipe DD:
pelatihan kecepatan
Misalnya, dorong benang, bor sprint
Repetisi rendah dan latihan beban tinggi
Misalnya, clean and jerk, snatch
Pelatihan untuk penderita ACE Tipe II：
Latihan aerobik + latihan ketahanan ringan
Misalnya, berlari + jumlah set yang tinggi dengan beban ringan
④ Strategi nutrisi berdasarkan informasi genetik
Nutrisi yang tepat sesuai dengan genotipe sangat penting untuk memaksimalkan perkembangan otot.
1. Genotipe yang membutuhkan asupan protein tinggi
Orang dengan mutasi gen FTO (metabolisme rendah dan peningkatan lemak tubuh)
Diet tinggi protein dan rendah lemak yang tepat (dada ayam, ikan, putih telur)
Penggunaan carbocycle (asupan karbohidrat secara siklik)
ACTN3 Orang dengan tipe RR (dominan otot cepat dan eksplosif)
Asupan kreatin efektif (meningkatkan daya ledak)
2. Strategi nutrisi untuk meningkatkan daya tahan tubuh
Penderita ACE II (untuk atlet ketahanan)
Optimalkan asupan karbohidrat (terutama makanan rendah GI)
Asupan aktif asam lemak omega-3 (mengurangi peradangan dan berkontribusi pada peningkatan daya tahan tubuh)
6. Masa depan pengujian genetik dan tren penelitian terbaru
Dalam beberapa tahun terakhir, pelatihan yang diindividualisasikan dan dioptimalkan menggunakan AI dan perangkat yang dapat dikenakan telah menarik banyak perhatian.
① Pelatihan yang dipersonalisasi dengan informasi genetik x AI
Menggabungkan data genetik dengan pelacak kebugaran untuk menyarankan rencana latihan yang optimal dalam waktu nyata
Menganalisis tingkat stres dan pemulihan dan secara otomatis menyesuaikan beban latihan.
② Potensi teknologi pengeditan gen (CRISPR) untuk pembentukan otot
Penelitian sedang dilakukan untuk memodifikasi gen myostatin untuk meningkatkan pertumbuhan otot
Argumen etis untuk meningkatkan performa olahraga di masa depan juga dibahas
Dengan memanfaatkan informasi genetik, Anda dapat memilih metode latihan dan strategi nutrisi yang paling sesuai dengan kondisi tubuh Anda, sehingga Anda dapat meningkatkan kekuatan dengan lebih efisien. Mengadopsi pendekatan berbasis sains dan memanfaatkan karakteristik genetik Anda adalah kunci untuk meningkatkan hasil latihan Anda secara dramatis.
7. Strategi pemulihan (recovery) dengan menggunakan informasi genetik
Strategi pemulihan (recovery) yang tepat sangat penting untuk memaksimalkan hasil latihan kekuatan dan ketahanan. Penggunaan informasi genetik memungkinkan pengoptimalan individu berdasarkan tingkat pemulihan dan risiko kerusakan otot.
① Hubungan antara gen dan kapasitas pemulihan otot
Gen yang berbeda menyebabkan perbedaan dalam kecepatan perbaikan otot dan respons inflamasi. Secara khusus, gen berikut ini diketahui terlibat dalam pemulihan dan kelelahan pasca latihan.
1. Gen IL6 (tingkat peradangan dan pemulihan)
Gen IL6 (interleukin-6) terlibat dalam respons inflamasi dan perbaikan otot setelah berolahraga（Fischer CP, 2006）
Jenis ekspresi IL6 tinggi → Peradangan otot lebih mungkin terjadi dan pemulihan lebih lama.
Jenis ekspresi IL6 rendah → Lebih sedikit peradangan, pemulihan lebih cepat
strategi pemulihan： ✅ Tipe ekspresi tinggi → Konsumsi makanan anti-inflamasi (kunyit, jahe, asam lemak omega-3) untuk mengurangi peradangan otot ✅ Jenis ekspresi rendah → Pemulihan cepat memungkinkan pelatihan frekuensi tinggi dalam waktu singkat
2. Gen CKM (kreatin kinase dan kerusakan otot)
Gen CKM (creatine kinase) telah terbukti memengaruhi tingkat kerusakan otot dan laju pemulihan（Brancaccio P, 2007）.
Tipe dengan ekspresi CKM yang tinggi → rentan terhadap kerusakan otot dan pemulihan yang lambat
Jenis ekspresi CKM rendah → Lebih sedikit kerusakan otot dan pemulihan lebih cepat.
strategi pemulihan： ✅ Tipe ekspresi tinggi → Konsumsi BCAA (asam amino rantai cabang) dan HMB setelah latihan untuk mencegah degradasi otot. ✅ Tipe ekspresi rendah → Gunakan rendaman es dan krioterapi untuk mengurangi kelelahan otot keesokan harinya.
② Optimalisasi pemulihan berdasarkan genotipe
Bagi orang-orang yang secara genetik cenderung cepat atau lambat dalam pemulihan otot, efek latihan dapat dimaksimalkan dengan mengubah rencana pemulihan.
1. Tipe pemulihan cepat (ekspresi IL6 rendah & ekspresi CKM rendah)
Mudah beradaptasi dengan latihan lima hingga enam kali seminggu
Latihan dengan frekuensi tinggi dapat dilakukan (misalnya latihan dengan intensitas tinggi selama dua hari berturut-turut)
Kurangi waktu pemulihan dan manfaatkan peregangan dan pijatan aktif
2. Tipe pemulihan yang lambat (ekspresi IL6 tinggi & ekspresi CKM tinggi)
Lebih banyak hari istirahat dan latihan empat kali seminggu adalah hal yang tepat
Memanfaatkan EAA (asam amino esensial) dan meningkatkan sintesis otot
Manajemen stres itu penting (hormon stres ‘kortisol’ mengganggu pemulihan otot, jadi gabungkan meditasi dan latihan pernapasan)
③ Hubungan antara tidur dan pemulihan berdasarkan informasi genetik
Tidur adalah salah satu faktor terpenting dalam pemulihan otot. Karena kualitas tidur dan jumlah tidur yang dibutuhkan bervariasi menurut gen, maka akan lebih efektif jika Anda menerapkan strategi tidur yang sesuai dengan karakteristik genetik Anda.
1. Gen jam (ritme sirkadian dan tidur)
Gen CLOCK terlibat dalam pengaturan jam internal tubuh dan menentukan kualitas tidur serta kecenderungan untuk menjadi orang yang suka bangun pagi atau malam（Takahashi JS, 2017）.
Tipe pagi (dengan mutasi spesifik JARUM JAM) → Cocok untuk latihan pagi hari
Nokturnal (tidak ada mutasi JARUM JAM) → Latihan malam hari lebih efektif
Strategi peningkatan kualitas tidur： ✅ Orang yang bangun pagi → mengatur ritme internal mereka dengan menghindari kafein sebelum tidur dan dengan mendapatkan cahaya pagi. ✅ Pekerja malam → Lakukan pendinginan dengan baik setelah latihan malam, untuk membuat sistem saraf parasimpatis bertanggung jawab.
2. Gen BDNF (pemulihan otak dan tidur)
BDNF (faktor neurotropik yang diturunkan dari otak) terlibat dalam perbaikan saraf dan toleransi stres; orang dengan ekspresi BDNF yang rendah cenderung lebih rentan terhadap stres dan memiliki kualitas tidur yang lebih buruk（Rothman SM, 2012）.
Strategi Tidur： ✅ Orang dengan ekspresi BDNF rendah → Konsumsi magnesium sebelum tidur untuk meningkatkan relaksasi. ✅ Orang dengan ekspresi BDNF tinggi → Gunakan musik bass atau white noise untuk mendorong tidur nyenyak.
④ Strategi nutrisi untuk mendorong pemulihan
Nutrisi yang tepat sangat penting untuk mempercepat pemulihan otot. Gunakan informasi genetik dan gabungkan strategi nutrisi sesuai dengan kecepatan pemulihan dan tingkat kerusakan otot.
1. Untuk orang dengan risiko inflamasi tinggi (tipe ekspresi IL6 tinggi)
✅ **Asam lemak omega-3 (EPA dan DHA) untuk mengurangi peradangan ✅ ** Memanfaatkan polifenol (blueberry, kakao) untuk meningkatkan aktivitas antioksidan
2. Untuk orang yang berisiko tinggi mengalami kerusakan otot (tipe ekspresi tinggi CKM)
✅ Optimalkan asupan kreatin (5g/hari untuk meningkatkan pemulihan dari kelelahan otot) ✅ Konsumsi BCAA sebelum dan sesudah berolahraga untuk mencegah kerusakan otot
3. Untuk orang yang ingin meningkatkan kualitas tidur mereka (terkait dengan CLOCK & BDNF)
✅ Makanan (pisang, produk susu) yang mengandung triptofan (prekursor serotonin) ✅ Asupan GABA (asam amino yang membuat rileks) (makanan yang difermentasi, teh hijau)
Informasi genetik dapat digunakan untuk mengoptimalkan pemulihan otot dan kualitas tidur untuk memaksimalkan efektivitas latihan. Memahami sifat genetik dan menggabungkan strategi pemulihan berdasarkan sifat genetik tersebut dapat menghasilkan pertumbuhan otot yang lebih efisien dan meningkatkan performa jangka panjang.
8. Optimalisasi pelatihan secara individu dengan menggunakan informasi genetik
Optimalisasi latihan berbasis genetik adalah cara yang penting untuk tidak hanya meningkatkan kekuatan otot, tetapi juga mengurangi risiko cedera dan mencapai peningkatan performa yang berkelanjutan. Memahami faktor genetik dan menyusun menu latihan yang sesuai dapat menghasilkan strategi kebugaran yang lebih efisien.
① Risiko cedera dan faktor genetik
Risiko kerusakan ligamen dan patah tulang akibat latihan juga telah terbukti dipengaruhi oleh gen. Polimorfisme genetik tertentu memengaruhi fleksibilitas sendi dan kekuatan kolagen, serta memengaruhi kejadian cedera olahraga.
1. Gen COL1A1 (kekuatan dan fleksibilitas ligamen)
COL1A1 (gen kolagen tipe I) terlibat dalam kekuatan ligamen dan tendon dan dianggap menentukan risiko cedera olahraga（Mannion AF, 2008）.
Orang dengan tipe risiko (tipe TT) → ligamen lunak, berisiko tinggi mengalami keseleo dan cedera ligamen
Orang dengan tipe non-risiko (tipe CC) → Ligamen yang kuat dan stabilitas sendi yang tinggi
✅ Langkah-langkah untuk orang yang berorientasi pada risiko：
Jangan meregangkan sendi secara berlebihan dan perkuat sendi dengan latihan kekuatan
Menggabungkan latihan batang tubuh (inti) untuk meningkatkan stabilitas lutut dan bahu
Suplemen kolagen (gelatin, vitamin C) untuk meningkatkan pemulihan jaringan
Orang dengan mutasi risiko pada GDF5 → rentang gerak sendi yang lebih sempit dan lebih rentan terhadap nyeri sendi akibat olahraga
Orang yang tidak berisiko → Fleksibilitas dan kebebasan bergerak
✅ Langkah-langkah untuk orang yang berorientasi pada risiko：
Lakukan pemanasan secara menyeluruh dan biarkan persendian melakukan pemanasan yang cukup sebelum mulai berolahraga.
Menggabungkan penggulungan busa dan peregangan dinamis untuk memperlancar gerakan sendi
Makanan anti-inflamasi (kunyit, asam lemak omega-3) untuk menjaga kesehatan sendi
② Menggunakan informasi genetik untuk meningkatkan performa olahraga
Gen tidak hanya memengaruhi kekuatan dan daya tahan otot, tetapi juga perkembangan keterampilan motorik dan kekuatan sesaat. Karakteristik ini dapat digunakan untuk meningkatkan performa olahraga.
1. Gen BDNF (pembelajaran motorik dan adaptasi saraf)
Gen BDNF (faktor neurotropik yang diturunkan dari otak) terlibat dalam pembelajaran motorik dan adaptasi saraf serta memengaruhi laju pembelajaran perilaku baru（Hopkins ME, 2012）.
Orang dengan ekspresi BDNF tinggi → akuisisi gerakan yang cepat dan adaptasi yang lancar terhadap pelatihan
Orang dengan ekspresi BDNF yang rendah → membutuhkan waktu lebih lama untuk mempelajari keterampilan motorik baru
✅ Tindakan untuk orang dengan ekspresi BDNF rendah：
Masukkan lebih banyak latihan (latihan koordinasi, latihan keseimbangan) untuk melatih sistem saraf
Latihan aerobik sedang (berlari, bersepeda) meningkatkan sekresi BDNF
DHA (omega-3) untuk meningkatkan plastisitas saraf
2. Gen SLC6A4 (toleransi terhadap stres dan kontrol mental selama pertandingan)
Gen SLC6A4 mengatur transportasi serotonin dan memengaruhi toleransi dan konsentrasi stres（Hariri AR, 2002）.
Orang dengan tipe risiko (tipe S) → mudah stres dalam situasi penuh tekanan
Orang dengan tipe non-risiko (tipe-L) → Mental yang stabil dan tahan terhadap tekanan selama pertandingan
✅ Langkah-langkah untuk orang yang berorientasi pada risiko：
Meditasi kesadaran dan latihan pernapasan dibiasakan untuk mengendalikan ketegangan sebelum pertandingan
Konsumsi makanan kaya triptofan (kacang-kacangan, pisang) untuk merangsang sekresi serotonin
Secara aktif menggabungkan simulasi pertandingan dan pelatihan mental untuk membiasakan diri dengan tekanan
③ Informasi genetik dan masa depan pelatihan yang dipersonalisasi
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi AI dan data genetik telah digabungkan untuk mengembangkan **‘program pelatihan yang dipersonalisasi’**.
1. Analisis data genetik berbasis AI
Menggabungkan pengujian genetik dan riwayat latihan untuk membuat program latihan yang dioptimalkan secara individual
Terhubung dengan perangkat yang dapat dikenakan untuk menyesuaikan intensitas latihan dan pemulihan secara real time
2. Potensi teknologi penyuntingan gen
Penelitian mengenai penguatan otot denganmenggunakan teknologi CRISPR masih terus berlangsung
Potensi terapi di masa depan untuk meningkatkan otot dan daya tahan pada tingkat genetik
Informasi genetik dapat digunakan untuk mengurangi risiko cedera, memaksimalkan kekuatan dan daya tahan otot, serta meningkatkan toleransi terhadap stres. Penelitian terbaru dan perkembangan teknologi diharapkan dapat menghasilkan latihan yang lebih canggih lagi di masa depan.
Mengadopsi pendekatan berbasis sains dan menerapkan strategi pelatihan yang memaksimalkan sifat genetik untuk pemeliharaan kebugaran dan kesehatan yang lebih efektif.
ringkasan
Informasi genetik dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahan tubuh, mengoptimalkan pemulihan, mengelola risiko cedera, dan meningkatkan performa olahraga. Gen-gen seperti ACTN3, MSTN, ACE, dan COL1A1 telah terbukti memengaruhi jenis serat otot dan kapasitas pemulihan, serta pelatihan dan Menyelaraskan strategi nutrisi dengan karakteristik genetik dapat menghasilkan hasil yang lebih efisien, dan kemajuan teknologi AI dan pengeditan gen akan memungkinkan pengoptimalan individu yang lebih tepat di masa depan.
Posted on 2025年 1月 13日
Perkembangan otot dan kesan senaman berbeza bagi setiap orang. Salah satu faktor utama yang menyebabkan perbezaan ini adalah gen. Kadar pertumbuhan otot rangka, peningkatan kekuatan, dan daya tahan semuanya ditentukan oleh interaksi antara faktor genetik dan persekitaran. Penyelidikan baru-baru ini telah mendedahkan bahawa gen tertentu mempunyai kesan yang signifikan terhadap perkembangan otot dan penyesuaian latihan.
Dalam artikel ini, kami akan melihat secara terperinci tentang gen utama yang terlibat dalam pembangunan otot rangka, perbezaan antara jenis otot, cara mengoptimumkan latihan menggunakan maklumat genetik dan trend penyelidikan terkini . Mengetahui pendekatan berasaskan sains akan membolehkan anda membangunkan strategi yang lebih berkesan untuk meningkatkan kekuatan anda .
1. Hubungan antara perkembangan otot rangka dengan genetik
Pertumbuhan otot rangka melibatkan jenis gentian otot, sintesis protein, dan mekanisme penguncupan otot. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa fungsi ini banyak dipengaruhi oleh faktor genetik ( Timmons JA, 2010 ).
Faktor utama yang mempengaruhi perkembangan otot rangka ialah:
Jenis gentian otot (kedutan cepat vs. kedutan perlahan)
Keupayaan sintesis protein otot
Hormon pertumbuhan dan tahap testosteron
Kapasiti bekalan oksigen (ketumpatan kapilari dan bilangan mitokondria)
Khususnya, nisbah otot berkedut cepat dan berkedut perlahan sebahagian besarnya ditentukan oleh faktor genetik dan dikatakan turut mempengaruhi kebolehsuaian latihan .
2. Gen utama yang terlibat dalam perkembangan otot rangka
① Gen ACTN3 (gentian otot berkedut cepat dan kuasa letupan)
**ACTN3 (alpha-actinin-3)** ialah gen yang terlibat dalam pembangunan gentian otot berkedut pantas (Jenis II) dan terutamanya ditemui dalam pelari pecut dan atlet kuasa ( MacArthur DG, 2007 ).
Orang yang mempunyai jenis R (jenis RR) : Otot berkedut pantas mudah dikembangkan dan mempunyai kuasa letupan yang tinggi. Sesuai untuk lari pecut dan angkat berat.
Orang dengan jenis X (jenis XX) : Gentian otot berkedut pantas berkembang dengan perlahan dan mempunyai daya tahan yang tinggi. Sesuai untuk maraton dan jarak jauh.
Pengoptimuman latihan dengan gen ACTN3
Jenis RR : latihan jangka pendek, intensiti tinggi (larian pecut, pliometrik, latihan bebanan)
Jenis darah XX : Latihan ketahanan (senaman aerobik jangka panjang, latihan jeda)
② Gen MSTN (menekan myostatin dan pertumbuhan otot)
Myostatin ialah protein yang menghalang pertumbuhan otot, dan mengurangkan rembesan myostatin akibat mutasi dalam gen MSTN menggalakkan perkembangan otot ( Schuelke M, 2004 ).
Orang yang mempunyai rembesan myostatin yang rendah : Hipertrofi otot yang lebih mudah
Orang yang mempunyai rembesan myostatin yang tinggi : Pertumbuhan otot mudah ditindas
Mengoptimumkan latihan anda
Orang dengan rembesan myostatin rendah → Latihan kekuatan lebih berkesan, jadi hipertrofi otot lebih mudah dengan beban sederhana
Orang yang mempunyai rembesan myostatin yang tinggi memerlukan latihan yang lebih sengit (8-12 sesi latihan beban berat)
③ Gen ACE (stamina dan daya tahan otot)
Gen **ACE (gen enzim penukar angiotensin)** diketahui mempengaruhi daya tahan, dan varian tertentu lebih biasa berlaku pada atlet daya tahan ( Montgomery HE, 1998 ).
Jenis I (Jenis II) : Daya tahan yang sangat baik, sesuai untuk maraton dan berbasikal
Orang yang mempunyai jenis darah D (jenis darah DD) : Kekuatan otot dan kuasa letupan yang sangat baik, sesuai untuk sukan berkuasa
Gen ACE untuk Pengoptimuman Latihan
Jenis II : Latihan intensiti rendah jangka panjang (maraton, berbasikal)
Orang jenis DD -> Latihan pendek, intensiti tinggi (larian pecut, latihan beban)
3. Mengoptimumkan latihan menggunakan maklumat genetik
① Strategi untuk memaksimumkan hipertrofi otot
✅ Orang jenis ACTN3 RR memberi penekanan pada latihan intensiti tinggi yang singkat ✅ Jika anda mempunyai mutasi dalam gen MSTN, suplemen yang menyekat myostatin (HMB, creatine) adalah berkesan ✅ Orang DD jenis ACE menggunakan latihan jeda untuk menambah daya tahan mereka
② Strategi untuk meningkatkan daya tahan
✅ Bagi orang yang mempunyai ACE jenis II, senaman berintensiti rendah dan jangka panjang adalah berkesan. ✅ Orang yang mempunyai jenis darah ACTN3 XX harus menumpukan pada latihan untuk membina daya tahan otot ✅ Bagi orang yang sangat terjejas oleh MSTN, latihan rintangan ringan selepas senaman aerobik adalah berkesan
③ Pemakanan berasaskan genetik
✅ Orang yang dominan otot cepat berkedut harus memberi tumpuan kepada diet protein tinggi (dada ayam, telur, protein) ✅ Untuk atlet ketahanan, optimumkan pengambilan karbohidrat (gandum, beras perang, oat) ✅ Tingkatkan pengambilan asid lemak omega-3 (ikan, kacang) untuk meningkatkan sintesis otot
4. Kemajuan dalam penyelidikan genetik dan masa depan latihan
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kemungkinan menggunakan teknologi penyuntingan genom (CRISPR) untuk meningkatkan jisim otot telah dikaji. Pada masa hadapan, diramalkan bahawa rawatan yang menyekat myostatin dan program latihan yang dioptimumkan secara individu berdasarkan maklumat genetik akan dibangunkan .
Selain itu, pembangunan sedang dijalankan pada sistem yang mengintegrasikan peranti boleh pakai dengan maklumat genetik untuk mencadangkan latihan optimum dalam masa nyata . Ini akan membolehkan latihan yang lebih berkesan sambil memanfaatkan sepenuhnya maklumat genetik anda.
Dengan menggunakan maklumat genetik, kita boleh memilih kaedah latihan dan strategi pemakanan yang paling sesuai dengan perlembagaan setiap individu, menghasilkan peningkatan otot yang lebih cekap . Dijangkakan bahawa kemajuan masa depan dalam penyelidikan genetik akan membolehkan pendekatan yang lebih dioptimumkan secara individu.
5. Pengoptimuman latihan kekuatan berasaskan genetik
Dengan menggunakan maklumat genetik, kesan latihan kekuatan dapat dimaksimumkan dan otot dapat dibangunkan dengan lebih cekap. Di sini kita akan pergi ke lebih terperinci tentang strategi latihan berdasarkan genetik individu .
① Strategi latihan untuk setiap jenis gentian otot
1. Jenis dominan berkedut pantas (jenis ACTN3 RR)
Gentian otot berkedut pantas sesuai untuk senaman pendek dan berintensiti tinggi dan dikhususkan untuk menjana kuasa letupan . Jenis ini biasanya dilihat dalam pelari pecut dan angkat berat.
Latihan yang disyorkan：
Latihan rintangan pendek dan berat
Contoh: Deadlift, squat, bench press (berat dengan tidak lebih daripada 6 ulangan setiap set)
Latihan pecut
Contoh: lari 100m, pliometrik (lompat kotak)
Ambil masa rehat yang lebih lama
Otot berkedut pantas memberikan kuasa letupan, tetapi ia pulih dengan perlahan, jadi berehat 2-3 minit antara set
2. Jenis dominan berkedut perlahan (jenis ACTN3 XX)
Gentian otot yang berkedut perlahan sangat baik untuk daya tahan dan disesuaikan dengan senaman yang berpanjangan . Jenis ini adalah biasa di kalangan pelari jarak jauh dan triatlet.
Latihan yang disyorkan：
Latihan ketahanan jangka panjang
Contoh: maraton, berbasikal, berenang
Berat ringan, latihan rintangan ulangan yang tinggi
Contoh: Squat atau bench press dengan ulangan tinggi 12-20
Latihan selang waktu
Contoh: HIIT (Latihan Selang Intensiti Tinggi) – 30 saat berlari + 30 saat berjalan
② Cara memaksimumkan hipertrofi otot (peningkatan jisim otot)
Hipertrofi otot disebabkan oleh peningkatan dalam gentian otot dan pengaktifan sintesis protein otot . Terdapat jenis genetik yang lebih berkemungkinan membina otot berbanding yang lain, dan latihan diperlukan dengan sewajarnya.
1. MSTN (myostatin) jenis rembesan rendah
Myostatin ialah protein yang menghalang pertumbuhan otot, dan mutasi dalam gen ini menggalakkan hipertrofi otot.
Latihan yang disyorkan :
Rep rendah, latihan bebanan berat
Contoh: Squats, penekan bangku dan deadlift dilakukan pada ulangan rendah 3-6
Optimumkan pengambilan protein anda
Ambil 20-30g protein dalam masa 30 minit latihan untuk merangsang sintesis protein otot
Menggalakkan rembesan hormon pertumbuhan, meningkatkan kualiti tidur
Contoh: Elakkan cahaya biru sejam sebelum tidur dan ambil magnesium
2. Rembesan tinggi MSTN (myostatin)
Orang yang mempunyai tahap myostatin yang tinggi cenderung mempunyai masa yang lebih sukar untuk membina otot. Oleh itu, anda perlu berlatih lebih keras untuk merangsang hipertrofi otot .
Latihan yang disyorkan :
Gunakan set titisan dan superset
Contoh: Tekan bangku (berat, 6 ulangan) → Tukar kepada ringan dan tambah 10 ulangan lagi
Menggunakan HMB dan Creatine
HMB (asid β-hydroxyβ-methylbutyric) menghalang kerosakan otot dan menggalakkan hipertrofi otot
Penekanan pada prinsip lebihan beban
Fokus pada “progressive overload” dengan meningkatkan berat badan setiap minggu
③ Latihan untuk meningkatkan kekuatan dan kuasa otot
Penyesuaian sistem saraf juga merupakan faktor penting dalam meningkatkan kekuatan otot. Terdapat orang yang secara genetik cenderung untuk membangunkan kekuatan otot dan orang yang pandai menyesuaikan sistem saraf mereka.
1. Gen ACE (Kekuatan vs. Ketahanan)
Jenis DD (jenis kekuatan dan kuasa): Sesuai untuk latihan jangka pendek dan intensiti tinggi
Jenis II (jenis daya tahan): Baik dalam latihan daya tahan jangka panjang
Latihan ACE untuk jenis DD :
Latihan Kepantasan
Contoh: tolak kereta luncur, gerudi pecut
Rep rendah, latihan bebanan berat
Contoh: Clean and Jerk, Snatch
Latihan ACE II :
Senaman aerobik + latihan rintangan ringan
Contoh: Berlari + ulangan tinggi dengan berat ringan
④ Strategi pemakanan berdasarkan maklumat genetik
Pemakanan yang betul berdasarkan jenis genetik anda adalah penting untuk memaksimumkan perkembangan otot .
1. Genotip yang memerlukan pengambilan protein yang tinggi
Orang yang mengalami mutasi gen FTO (metabolisme rendah, terdedah kepada peningkatan lemak badan)
Diet tinggi protein, rendah lemak adalah sesuai (dada ayam, ikan, putih telur)
Jenis ACTN3 RR (dominan otot berkedut cepat, kuasa letupan)
Pengambilan kreatin berkesan (meningkatkan kuasa letupan)
2. Strategi pemakanan untuk daya tahan
ACE jenis II (untuk atlet ketahanan)
Optimumkan pengambilan karbohidrat anda (fokus pada makanan rendah GI)
Secara aktif mengambil asid lemak omega-3 (mengurangkan keradangan dan membantu meningkatkan daya tahan)
6. Masa depan ujian genetik dan trend penyelidikan terkini
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, latihan yang dioptimumkan secara individu menggunakan AI dan peranti boleh pakai telah menarik perhatian.
① Latihan peribadi menggunakan maklumat genetik dan AI
Menggabungkan data genetik dengan penjejak kecergasan untuk mencadangkan rancangan latihan yang optimum dalam masa nyata
Menganalisis tahap tekanan dan tahap pemulihan dan melaraskan beban latihan secara automatik
② Kemungkinan peningkatan otot menggunakan teknologi penyuntingan gen (CRISPR)
Penyelidikan sedang dijalankan untuk menggalakkan pertumbuhan otot dengan mengubah suai gen myostatin
Perbincangan etika untuk meningkatkan prestasi sukan masa hadapan
Dengan menggunakan maklumat genetik, adalah mungkin untuk memilih kaedah latihan dan strategi pemakanan yang paling sesuai dengan perlembagaan fizikal setiap individu, membolehkan pembangunan otot yang lebih cekap . Mengambil pendekatan berasaskan bukti untuk memaksimumkan genetik anda akan menjadi kunci untuk meningkatkan hasil latihan anda secara dramatik.
7.Strategi pemulihan genetik
Strategi pemulihan yang betul adalah penting untuk memanfaatkan sepenuhnya kekuatan dan latihan ketahanan anda . Menggunakan maklumat genetik membolehkan pengoptimuman individu berdasarkan kelajuan pemulihan dan risiko kerosakan otot .
① Hubungan antara gen dan keupayaan pemulihan otot
Perbezaan genetik membawa kepada perbezaan dalam kadar pembaikan otot dan tindak balas keradangan . Khususnya, gen berikut diketahui terlibat dalam pemulihan dan keletihan selepas latihan:
1. Gen IL6 (keradangan dan kelajuan pemulihan)
Gen IL6 (interleukin-6) terlibat dalam tindak balas keradangan selepas senaman dan pembaikan otot ( Fischer CP, 2006 ).
Jenis ekspresi IL6 tinggi → Keradangan otot berlaku dengan mudah dan pemulihan mengambil masa
Jenis ekspresi IL6 rendah → Kurang keradangan, pemulihan lebih cepat
Strategi Pemulihan： ✅ Jenis ekspresi tinggi → Makan makanan anti-radang (kunyit, halia, asid lemak omega-3) untuk mengurangkan keradangan otot ✅ Jenis ungkapan rendah → Pemulihan pantas membolehkan latihan frekuensi tinggi dalam tempoh masa yang singkat
2. Gen CKM (creatine kinase dan kerosakan otot)
Gen CKM (creatine kinase) dipercayai mempengaruhi tahap kerosakan otot dan kelajuan pemulihan ( Brancaccio P, 2007 ).
Jenis ekspresi CKM tinggi → Terdedah kepada kerosakan otot, mengambil masa lebih lama untuk pulih
Jenis ekspresi CKM rendah → Kurang kerosakan otot, pemulihan lebih cepat
Strategi Pemulihan： ✅ Jenis ekspresi tinggi → Ambil BCAA (asid amino rantai bercabang) dan HMB selepas latihan untuk mengelakkan kerosakan otot. ✅ Jenis ekspresi rendah → Gunakan mandi ais atau terapi suhu rendah untuk mengurangkan keletihan otot pada keesokan harinya
② Mengoptimumkan pemulihan mengikut jenis gen
Bergantung pada sama ada anda terdedah secara genetik kepada pemulihan otot atau tidak , pelan pemulihan yang berbeza boleh membantu anda memaksimumkan manfaat latihan anda.
1. Jenis pemulihan pantas (ungkapan IL6 rendah & ekspresi CKM rendah)
Mudah menyesuaikan diri dengan latihan 5-6 kali seminggu
Latihan frekuensi tinggi boleh dilakukan (cth. latihan intensiti tinggi selama dua hari berturut-turut)
Kurangkan masa pemulihan dan gunakan regangan dan urutan yang aktif
2. Jenis pemulihan perlahan (ungkapan IL6 tinggi & ekspresi CKM tinggi)
Latihan kira-kira empat kali seminggu dengan banyak hari rehat adalah sesuai.
Menggunakan EAA (asid amino penting) untuk menggalakkan sintesis otot
Pengurusan tekanan adalah penting (hormon tekanan kortisol menghalang pemulihan otot, jadi masukkan meditasi dan senaman pernafasan)
③ Hubungan antara tidur dan pemulihan berdasarkan maklumat genetik
Tidur adalah salah satu faktor terpenting dalam pemulihan otot. Gen anda mempengaruhi kualiti dan jumlah tidur yang anda perlukan , jadi adalah berkesan untuk menggunakan strategi tidur yang disesuaikan dengan ciri genetik anda.
1. Gen JAM (irama sirkadian dan tidur)
Gen CLOCK terlibat dalam mengawal jam dalaman badan dan menentukan kualiti tidur dan kecenderungan untuk menjadi jenis pagi atau petang ( Takahashi JS, 2017 ).
Jenis pagi (dengan mutasi JAM tertentu) → Latihan pagi sesuai
Jenis malam (tiada mutasi JAM) → Latihan malam adalah berkesan
Strategi untuk memperbaiki tidur： ✅ Orang pagi → Elakkan kafein sebelum tidur dan dapatkan cahaya pagi untuk mengawal irama badan anda ✅ Burung hantu malam → Sejukkan badan dengan teliti selepas latihan petang anda untuk membolehkan sistem saraf parasimpatetik anda mengambil alih
2. Gen BDNF (hubungan antara pemulihan otak dan tidur)
BDNF (faktor neurotropik yang berasal dari otak) terlibat dalam pembaikan sel saraf dan rintangan tekanan. Orang yang mempunyai ekspresi BDNF yang rendah cenderung lebih terdedah kepada tekanan dan kualiti tidur yang lemah ( Rothman SM, 2012 ).
Strategi tidur： ✅ Orang yang mempunyai ekspresi BDNF rendah → Ambil magnesium sebelum tidur untuk meningkatkan kesan kelonggaran ✅ Orang yang mempunyai ekspresi BDNF tinggi → Gunakan muzik bernada rendah atau white noise untuk menggalakkan tidur nyenyak
④ Strategi pemakanan untuk menggalakkan pemulihan
Pemakanan yang betul adalah penting untuk mempercepatkan pemulihan otot . Gunakan maklumat genetik anda untuk menyesuaikan strategi pemakanan anda dengan kelajuan pemulihan anda dan tahap keterukan kerosakan otot.
1. Untuk orang yang berisiko tinggi mengalami keradangan (jenis ekspresi tinggi IL6)
✅ Pengambilan **asid lemak Omega-3 (EPA/DHA)** menyekat keradangan, dan ✅ menggunakan **polifenol (beri biru, koko)** untuk meningkatkan kesan antioksidan.
2. Untuk orang yang berisiko tinggi mengalami kerosakan otot (jenis ekspresi tinggi CKM)
✅ Optimumkan pengambilan kreatin (5g sehari akan membantu pulih daripada keletihan otot) ✅ Ambil BCAA sebelum dan selepas bersenam untuk mengelakkan kerosakan otot
3. Untuk mereka yang ingin meningkatkan kualiti tidur mereka (berkaitan JAM & BDNF)
✅ Makan makanan yang mengandungi tryptophan (prekursor serotonin) ✅ Makan GABA (asid amino yang mempunyai kesan santai) (makanan yang ditapai, teh hijau)
Dengan menggunakan maklumat genetik, adalah mungkin untuk mengoptimumkan pemulihan otot dan kualiti tidur, memaksimumkan kesan latihan . Memahami genetik anda dan menyesuaikan strategi pemulihan anda agar sesuai dengannya boleh membantu anda mengembangkan otot dengan lebih cekap, yang membawa kepada prestasi jangka panjang yang lebih baik.
8. Pengoptimuman peribadi latihan menggunakan maklumat genetik
Pengoptimuman latihan berdasarkan maklumat genetik bukan hanya tentang meningkatkan kekuatan, tetapi juga merupakan cara penting untuk mengurangkan risiko kecederaan dan mencapai peningkatan yang berterusan dalam prestasi . Dengan memahami faktor genetik anda dan menyesuaikan latihan anda dengan sewajarnya, anda boleh membangunkan strategi kecergasan yang lebih cekap.
① Risiko kecederaan dan faktor genetik
Risiko kecederaan ligamen yang berkaitan dengan latihan dan patah tulang juga diketahui dipengaruhi oleh gen . Polimorfisme gen tertentu menjejaskan fleksibiliti sendi dan kekuatan kolagen, menentukan kejadian kecederaan sukan.
1. Gen COL1A1 (kekuatan dan fleksibiliti ligamen)
COL1A1 (gen kolagen jenis I) dianggap terlibat dalam kekuatan ligamen dan tendon dan menentukan risiko kecederaan sukan ( Mannion AF, 2008 ).
Orang yang mempunyai jenis risiko (jenis TT) → mempunyai ligamen lembut dan berisiko tinggi terseliuh dan kecederaan ligamen
Orang jenis tidak berisiko (jenis CC) mempunyai ligamen yang kuat dan kestabilan sendi yang tinggi
✅ langkah untuk pengambil risiko :
Jangan terlalu regangan, tetapi kuatkan sendi anda dengan latihan kekuatan
Menggabungkan latihan teras untuk meningkatkan kestabilan lutut dan bahu
Mengambil suplemen kolagen (gelatin, vitamin C) untuk menggalakkan pembaikan tisu
2. Gen GDF5 (kesihatan sendi dan julat pergerakan)
Gen GDF5 (faktor pembezaan pertumbuhan 5) terlibat dalam pembentukan sendi dan penyelenggaraan rawan , dan mempengaruhi osteoarthritis dan perbezaan dalam julat pergerakan sendi ( Chapman K, 2008 ).
Orang yang mempunyai mutasi risiko dalam GDF5 mempunyai julat pergerakan terhad pada sendi mereka dan terdedah kepada sakit sendi yang disebabkan oleh senaman
Orang jenis tidak berisiko : Sangat fleksibel dan mempunyai pelbagai pergerakan
✅ langkah untuk pengambil risiko :
Panaskan badan dengan teliti dan pastikan sendi anda hangat sebelum memulakan senaman
Menggabungkan rolling buih dan regangan dinamik untuk meningkatkan pergerakan sendi
Ambil makanan anti-radang (kunyit, asid lemak omega-3) untuk mengekalkan kesihatan sendi
② Meningkatkan prestasi sukan menggunakan maklumat genetik
Pengaruh gen meluas bukan sahaja kepada kekuatan dan daya tahan otot, tetapi juga kepada perkembangan kemahiran motor dan kuasa letupan . Ciri-ciri ini boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi sukan.
1. Gen BDNF (pembelajaran motor dan penyesuaian saraf)
Gen BDNF (faktor neurotropik yang berasal dari otak) terlibat dalam pembelajaran motor dan penyesuaian saraf, mempengaruhi kelajuan pergerakan baru dikuasai ( Hopkins ME, 2012 ).
Orang yang mempunyai ekspresi BDNF tinggi → Pembelajaran senaman yang lebih pantas dan penyesuaian yang lebih lancar kepada latihan
Orang yang mempunyai ekspresi BDNF rendah mengambil masa yang lebih lama untuk mempelajari kemahiran motor baharu
✅ Penyelesaian untuk orang yang mempunyai ekspresi BDNF rendah :
Menggabungkan banyak latihan yang menguatkan sistem saraf (latihan koordinasi, latihan keseimbangan)
Pengambilan DHA (omega-3) meningkatkan keplastikan sel saraf
2. Gen SLC6A4 (rintangan tekanan dan kawalan mental semasa perlawanan)
Gen SLC6A4 mengawal pengangkutan serotonin dan menjejaskan rintangan tekanan dan kepekatan ( Hariri AR, 2002 ).
Orang yang mempunyai jenis risiko (jenis S) cenderung berasa tertekan dalam situasi tertekan.
Orang jenis tidak berisiko (jenis L) adalah mental yang stabil dan boleh menahan tekanan semasa perlawanan.
✅ langkah untuk pengambil risiko :
Menjadikan meditasi kesedaran dan senaman pernafasan sebagai tabiat untuk mengawal kegelisahan sebelum perlawanan
Makan makanan yang kaya dengan tryptophan (kacang, pisang) untuk merangsang rembesan serotonin.
Secara aktif menggabungkan simulasi perlawanan dan latihan mental untuk membiasakan diri dengan tekanan
③ Masa depan maklumat genetik dan latihan peribadi
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pembangunan “program latihan diperibadikan” yang menggabungkan teknologi AI dan data genetik telah berkembang.
1. Analisis data genetik berasaskan AI
Menggabungkan ujian genetik dan sejarah senaman untuk mencipta program latihan yang dioptimumkan secara individu
Pautkan dengan peranti boleh pakai untuk melaraskan keamatan senaman dan pemulihan dalam masa nyata
2. Potensi teknologi penyuntingan gen
Penyelidikan sedang dijalankan untuk meningkatkan kekuatan otot menggunakan teknologi CRISPR
Pada masa hadapan, rawatan mungkin dibangunkan untuk menguatkan otot dan daya tahan pada peringkat genetik.
Dengan menggunakan maklumat genetik, adalah mungkin untuk mengurangkan risiko kecederaan, memaksimumkan kekuatan dan daya tahan, dan meningkatkan toleransi tekanan . Dengan penyelidikan dan perkembangan teknologi terkini, dijangka latihan peribadi yang lebih maju akan dapat dilaksanakan pada masa hadapan.
Dengan menggunakan pendekatan berasaskan bukti dan melaksanakan strategi latihan yang mengoptimumkan susunan genetik anda, anda boleh meningkatkan kecergasan dan kesihatan anda.
ringkasan
Dengan menggunakan maklumat genetik, adalah mungkin untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahan, mengoptimumkan pemulihan, mengurus risiko kecederaan dan meningkatkan prestasi sukan . Gen seperti ACTN3, MSTN, ACE dan COL1A1 diketahui mempengaruhi jenis gentian otot dan keupayaan pemulihan, jadi menyesuaikan strategi latihan dan pemakanan anda kepada genetik anda boleh menghasilkan hasil yang lebih cekap. Kemajuan dalam teknologi AI dan penyuntingan gen berkemungkinan akan membolehkan pengoptimuman individu yang lebih tepat pada masa hadapan.
Posted on 2025年 1月 13日
Sự phát triển cơ bắp và tác dụng của việc tập thể dục khác nhau ở mỗi người. Một trong những yếu tố chính gây ra sự khác biệt này là gen. Tốc độ phát triển của cơ xương, sức mạnh và sức bền đều được quyết định bởi sự tương tác giữa các yếu tố di truyền và môi trường. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng một số gen nhất định có tác động đáng kể đến sự phát triển cơ và khả năng thích nghi khi tập luyện.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét chi tiết các gen chính liên quan đến sự phát triển của cơ xương, sự khác biệt giữa các loại cơ, cách tối ưu hóa quá trình luyện tập bằng thông tin di truyền và các xu hướng nghiên cứu mới nhất . Biết phương pháp tiếp cận dựa trên khoa học sẽ cho phép bạn phát triển một chiến lược hiệu quả hơn để cải thiện sức mạnh của mình .
1. Mối quan hệ giữa sự phát triển của cơ xương và di truyền
Sự phát triển của cơ xương liên quan đến loại sợi cơ, quá trình tổng hợp protein và cơ chế co cơ. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng những chức năng này phần lớn chịu ảnh hưởng của yếu tố di truyền ( Timmons JA, 2010 ).
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của cơ xương là:
Loại sợi cơ (co giật nhanh so với co giật chậm)
Khả năng tổng hợp protein cơ
Mức độ hormone tăng trưởng và testosterone
Khả năng cung cấp oxy (mật độ mao mạch và số lượng ty thể)
Đặc biệt, tỷ lệ cơ co giật nhanh và co giật chậm phần lớn được xác định bởi các yếu tố di truyền và được cho là cũng ảnh hưởng đến khả năng thích ứng khi tập luyện .
2. Các gen chính liên quan đến sự phát triển của cơ xương
① Gen ACTN3 (sợi cơ co giật nhanh và sức mạnh bùng nổ)
**ACTN3 (alpha-actinin-3)** là một gen liên quan đến sự phát triển của các sợi cơ co giật nhanh (Loại II) và chủ yếu được tìm thấy ở những vận động viên chạy nước rút và vận động viên sức mạnh ( MacArthur DG, 2007 ).
Người có nhóm cơ R (loại RR) : Các cơ co giật nhanh phát triển dễ dàng và có sức mạnh bùng nổ cao. Thích hợp cho chạy nước rút và cử tạ.
Người có nhóm máu X (loại XX) : Các sợi cơ co giật nhanh phát triển chậm và có sức bền cao. Thích hợp cho chạy marathon và chạy đường dài.
Tối ưu hóa đào tạo với gen ACTN3
Loại RR : tập luyện ngắn hạn, cường độ cao (chạy nước rút, tập plyometrics, tập tạ)
Nhóm máu XX : Tập luyện sức bền (bài tập aerobic dài hạn, tập luyện ngắt quãng)
② Gen MSTN (ức chế sự phát triển của myostatin và cơ)
Myostatin là một loại protein ức chế sự phát triển của cơ và việc giảm tiết myostatin do đột biến ở gen MSTN sẽ thúc đẩy sự phát triển của cơ ( Schuelke M, 2004 ).
Người tiết myostatin thấp : Dễ phì đại cơ
Người tiết myostatin cao : Tăng trưởng cơ bắp dễ bị ức chế
Tối ưu hóa việc đào tạo của bạn
Những người tiết myostatin thấp → Tập luyện sức mạnh hiệu quả hơn, do đó phì đại cơ dễ dàng hơn với tải trọng vừa phải.
Những người tiết myostatin nhiều cần tập luyện cường độ cao hơn (8-12 buổi tập tạ nặng)
③ Gen ACE (sức bền và sức chịu đựng của cơ)
**Gen ACE (gen enzyme chuyển angiotensin)** được biết là ảnh hưởng đến sức bền và một số biến thể nhất định phổ biến hơn ở các vận động viên sức bền ( Montgomery HE, 1998 ).
Loại I (Loại II) : Sức bền tuyệt vời, thích hợp cho chạy marathon và đạp xe
Người có nhóm máu D (nhóm máu DD) : Sức mạnh cơ bắp và sức mạnh bùng nổ tuyệt vời, thích hợp cho các môn thể thao sức mạnh
Gen ACE để tối ưu hóa đào tạo
Loại II : Luyện tập cường độ thấp dài hạn (chạy marathon, đạp xe)
Người thuộc nhóm DD -> Tập luyện ngắn, cường độ cao (chạy nước rút, tập tạ)
3. Tối ưu hóa đào tạo bằng cách sử dụng thông tin di truyền
① Chiến lược để tối đa hóa phì đại cơ
✅ Những người thuộc loại RR ACTN3 chú trọng vào việc tập luyện cường độ cao trong thời gian ngắn ✅ Nếu bạn có đột biến ở gen MSTN, các chất bổ sung ức chế myostatin (HMB, creatine) có hiệu quả ✅ Những người thuộc loại ACE DD sử dụng bài tập ngắt quãng để bổ sung sức bền
② Chiến lược để cải thiện sức bền
✅ Đối với những người mắc ACE loại II, tập thể dục cường độ thấp trong thời gian dài sẽ có hiệu quả ✅ Những người có nhóm máu ACTN3 XX nên tập trung vào việc tập luyện để tăng sức bền cơ bắp ✅ Đối với những người bị ảnh hưởng mạnh bởi MSTN, tập luyện sức bền nhẹ sau khi tập thể dục nhịp điệu sẽ có hiệu quả
③ Dinh dưỡng dựa trên di truyền
✅ Những người có cơ co giật nhanh nên tập trung vào chế độ ăn nhiều protein (ức gà, trứng, protein) ✅ Đối với các vận động viên sức bền, hãy tối ưu hóa lượng carbohydrate hấp thụ (lúa mì nguyên cám, gạo lứt, yến mạch) ✅ Tăng lượng axit béo omega-3 (cá, hạt) để thúc đẩy quá trình tổng hợp cơ
4. Những tiến bộ trong nghiên cứu di truyền và đào tạo trong tương lai
Trong những năm gần đây, khả năng sử dụng công nghệ chỉnh sửa bộ gen (CRISPR) để tăng khối lượng cơ đã được nghiên cứu. Trong tương lai, người ta dự đoán rằng các phương pháp điều trị ức chế myostatin và các chương trình tập luyện được tối ưu hóa riêng cho từng cá nhân dựa trên thông tin di truyền sẽ được phát triển .
Ngoài ra, chúng tôi đang tiến hành phát triển các hệ thống tích hợp thiết bị đeo được với thông tin di truyền để đề xuất phương pháp đào tạo tối ưu theo thời gian thực . Điều này sẽ giúp cho việc đào tạo hiệu quả hơn trong khi vẫn tận dụng tối đa thông tin di truyền của bạn.
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, chúng ta có thể lựa chọn phương pháp tập luyện và chiến lược dinh dưỡng phù hợp nhất với thể trạng của mỗi cá nhân, giúp tăng cơ hiệu quả hơn . Người ta hy vọng rằng những tiến bộ trong tương lai của nghiên cứu di truyền sẽ cho phép đưa ra những phương pháp tối ưu hóa riêng lẻ hơn.
5. Tối ưu hóa sức mạnh dựa trên di truyền
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, hiệu quả của việc rèn luyện sức mạnh có thể được tối đa hóa và cơ bắp có thể được phát triển hiệu quả hơn. Ở đây chúng ta sẽ đi sâu hơn vào các chiến lược đào tạo dựa trên đặc điểm di truyền của từng cá nhân .
① Chiến lược tập luyện cho từng loại sợi cơ
1. Loại co giật nhanh chiếm ưu thế (loại RR ACTN3)
Các sợi cơ co giật nhanh thích hợp cho các bài tập cường độ cao, ngắn và chuyên tạo ra sức mạnh bùng nổ . Loại này thường thấy ở những người chạy nước rút và cử tạ.
Đào tạo được khuyến nghị :
Tập luyện sức đề kháng ngắn và nặng
Ví dụ: Deadlift, squat, bench press (tạ nặng với không quá 6 lần lặp lại mỗi hiệp)
Huấn luyện chạy nước rút
Ví dụ: chạy nước rút 100m, bài tập plyometrics (nhảy hộp)
Nghỉ ngơi lâu hơn
Các cơ co giật nhanh cung cấp sức mạnh bùng nổ, nhưng chúng phục hồi chậm, vì vậy hãy nghỉ ngơi 2-3 phút giữa các hiệp.
2. Loại co giật chậm chiếm ưu thế (loại ACTN3 XX)
Các sợi cơ co giật chậm rất tốt cho sức bền và thích nghi với việc tập thể dục kéo dài . Loại này phổ biến ở những người chạy đường dài và ba môn phối hợp.
Đào tạo được khuyến nghị :
Huấn luyện sức bền dài hạn
Ví dụ: chạy marathon, đạp xe, bơi lội
Bài tập sức bền nhẹ, lặp lại nhiều lần
Ví dụ: Squat hoặc bench press với số lần lặp lại cao từ 12-20
Tập luyện theo khoảng thời gian
Ví dụ: HIIT (Luyện tập ngắt quãng cường độ cao) – 30 giây chạy + 30 giây đi bộ
② Làm thế nào để tối đa hóa phì đại cơ (tăng khối lượng cơ)
Sự phì đại cơ là do sự gia tăng các sợi cơ và kích hoạt quá trình tổng hợp protein cơ . Có những loại gen có khả năng phát triển cơ bắp cao hơn những loại khác và cần phải tập luyện phù hợp.
1. MSTN (myostatin) loại tiết thấp
Myostatin là một loại protein ức chế sự phát triển của cơ và các đột biến ở gen này thúc đẩy phì đại cơ.
Đào tạo được khuyến nghị :
Tập tạ nặng, ít lần lặp lại
Ví dụ: Squat, bench press và deadlift được thực hiện với số lần lặp lại thấp từ 3-6
Tối ưu hóa lượng protein hấp thụ
Tiêu thụ 20-30g protein trong vòng 30 phút sau khi tập luyện để kích thích tổng hợp protein cơ
Thúc đẩy tiết hormone tăng trưởng, cải thiện chất lượng giấc ngủ
Ví dụ: Tránh ánh sáng xanh một giờ trước khi đi ngủ và uống magiê
2. Tiết nhiều MSTN (myostatin)
Những người có nồng độ myostatin cao thường gặp khó khăn hơn trong việc xây dựng cơ bắp. Do đó, bạn cần phải tập luyện chăm chỉ hơn để kích thích sự phì đại cơ .
Đào tạo được khuyến nghị :
Sử dụng drop set và superset
Ví dụ: Đẩy tạ (tạ nặng, 6 lần lặp lại) → Đổi sang tạ nhẹ và thêm 10 lần lặp lại
Sử dụng HMB và Creatine
HMB (axit β-hydroxyβ-methylbutyric) ức chế sự phân hủy cơ và thúc đẩy phì đại cơ
Nhấn mạnh vào nguyên tắc quá tải
Tập trung vào “quá tải dần dần” bằng cách tăng trọng lượng mỗi tuần
③ Tập luyện để tăng cường sức mạnh và sức bền cơ bắp
Sự thích nghi của hệ thần kinh cũng là một yếu tố quan trọng trong việc cải thiện sức mạnh cơ bắp. Có những người có cơ địa dễ phát triển sức mạnh cơ bắp và có những người có khả năng thích nghi tốt với hệ thần kinh.
1. Gen ACE (Sức mạnh so với Sức bền)
Loại DD (loại sức mạnh và sức mạnh): Thích hợp cho việc luyện tập cường độ cao, ngắn hạn
Loại II (loại sức bền): Tốt cho việc rèn luyện sức bền lâu dài
Đào tạo ACE cho loại DD :
Huấn luyện tốc độ
Ví dụ: đẩy xe trượt tuyết, tập chạy nước rút
Tập tạ nặng, ít lần lặp lại
Ví dụ: Đẩy tạ, Giật
Đào tạo ACE II :
Bài tập aerobic + tập kháng lực nhẹ
Ví dụ: Chạy + tập nhiều lần với tạ nhẹ
④ Chiến lược dinh dưỡng dựa trên thông tin di truyền
Dinh dưỡng hợp lý dựa trên loại gen của bạn là điều cần thiết để tối đa hóa sự phát triển cơ bắp .
1. Kiểu gen đòi hỏi lượng protein cao
Người có đột biến gen FTO (chuyển hóa kém, dễ tích mỡ trong cơ thể)
Chế độ ăn nhiều protein, ít chất béo là phù hợp (ức gà, cá, lòng trắng trứng)
Sử dụng chu kỳ carbohydrate (lượng carbohydrate hấp thụ theo chu kỳ)
Kiểu ACTN3 RR (cơ co giật nhanh chiếm ưu thế, sức mạnh bùng nổ)
Việc bổ sung Creatine có hiệu quả (tăng cường sức mạnh bùng nổ)
2. Chiến lược dinh dưỡng cho sức bền
ACE loại II (dành cho vận động viên sức bền)
Tối ưu hóa lượng carbohydrate hấp thụ (tập trung vào thực phẩm có chỉ số GI thấp)
Tích cực hấp thụ axit béo omega-3 (giảm viêm và giúp cải thiện sức bền)
6. Tương lai của xét nghiệm di truyền và xu hướng nghiên cứu mới nhất
Trong những năm gần đây, việc đào tạo tối ưu hóa cho từng cá nhân bằng AI và các thiết bị đeo đã thu hút được sự chú ý.
① Đào tạo cá nhân hóa bằng thông tin di truyền và AI
Kết hợp dữ liệu di truyền với máy theo dõi sức khỏe để đề xuất kế hoạch tập luyện tối ưu theo thời gian thực
Phân tích mức độ căng thẳng và mức độ phục hồi và tự động điều chỉnh tải trọng tập luyện
② Khả năng tăng cường cơ bắp bằng công nghệ chỉnh sửa gen (CRISPR)
Nghiên cứu đang được tiến hành để thúc đẩy sự phát triển cơ bắp bằng cách sửa đổi gen myostatin
Thảo luận về đạo đức để cải thiện thành tích thể thao trong tương lai
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, có thể lựa chọn phương pháp tập luyện và chiến lược dinh dưỡng phù hợp nhất với thể chất của mỗi cá nhân, giúp phát triển cơ hiệu quả hơn . Áp dụng phương pháp dựa trên bằng chứng để tối đa hóa khả năng di truyền sẽ là chìa khóa cải thiện đáng kể kết quả luyện tập của bạn.
7. Chiến lược phục hồi di truyền
Một chiến lược phục hồi phù hợp là điều cần thiết để tận dụng tối đa quá trình rèn luyện sức mạnh và sức bền của bạn . Việc sử dụng thông tin di truyền cho phép tối ưu hóa từng cá nhân dựa trên tốc độ phục hồi và nguy cơ tổn thương cơ .
① Mối quan hệ giữa gen và khả năng phục hồi cơ
Sự khác biệt về di truyền dẫn đến sự khác biệt về tốc độ phục hồi cơ và phản ứng viêm . Đặc biệt, các gen sau đây được biết là có liên quan đến quá trình phục hồi và mệt mỏi sau khi tập luyện:
1. Gen IL6 (viêm và tốc độ phục hồi)
Gen IL6 (interleukin-6) có liên quan đến phản ứng viêm sau khi tập thể dục và phục hồi cơ ( Fischer CP, 2006 ).
Kiểu biểu hiện IL6 cao → Viêm cơ dễ xảy ra và quá trình phục hồi mất nhiều thời gian
Kiểu biểu hiện IL6 thấp → Ít viêm hơn, phục hồi nhanh hơn
Chiến lược phục hồi： ✅ Loại biểu hiện cao → Ăn thực phẩm chống viêm (nghệ, gừng, axit béo omega-3) để giảm viêm cơ ✅ Loại biểu hiện thấp → Phục hồi nhanh cho phép luyện tập tần suất cao trong thời gian ngắn
2. Gen CKM (creatine kinase và tổn thương cơ)
Người ta tin rằng gen CKM (creatine kinase) có ảnh hưởng đến mức độ tổn thương cơ và tốc độ phục hồi ( Brancaccio P, 2007 ).
Kiểu biểu hiện CKM cao → Dễ bị tổn thương cơ, mất nhiều thời gian hơn để phục hồi
Kiểu biểu hiện CKM thấp → Ít tổn thương cơ hơn, phục hồi nhanh hơn
Chiến lược phục hồi： ✅ Loại biểu hiện cao → Dùng BCAA (axit amin chuỗi nhánh) và HMB sau khi tập luyện để ngăn ngừa sự phân hủy cơ. ✅ Loại biểu hiện thấp → Sử dụng bồn tắm nước đá hoặc liệu pháp nhiệt độ thấp để giảm mệt mỏi cơ vào ngày hôm sau
② Tối ưu hóa phục hồi theo từng loại gen
Tùy thuộc vào việc bạn có cơ địa dễ phục hồi cơ hay không , các kế hoạch phục hồi khác nhau có thể giúp bạn tối đa hóa lợi ích của quá trình tập luyện.
1. Loại phục hồi nhanh (biểu hiện IL6 thấp & biểu hiện CKM thấp)
Dễ dàng thích nghi với việc tập luyện 5-6 lần một tuần
Có thể luyện tập với tần suất cao (ví dụ luyện tập cường độ cao trong hai ngày liên tiếp)
Giảm thời gian phục hồi và sử dụng các biện pháp kéo giãn và massage tích cực
2. Loại phục hồi chậm (biểu hiện IL6 cao & biểu hiện CKM cao)
Tập luyện khoảng bốn lần một tuần với nhiều ngày nghỉ là phù hợp.
Sử dụng EAA (axit amin thiết yếu) để thúc đẩy tổng hợp cơ
Quản lý căng thẳng là điều quan trọng (hormone căng thẳng cortisol ức chế quá trình phục hồi cơ, do đó hãy kết hợp thiền và các bài tập thở)
③ Mối quan hệ giữa giấc ngủ và sự phục hồi dựa trên thông tin di truyền
Giấc ngủ là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong quá trình phục hồi cơ. Gen của bạn ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng giấc ngủ bạn cần , vì vậy, bạn nên áp dụng chiến lược ngủ phù hợp với đặc điểm di truyền của mình.
1. Gen CLOCK (nhịp sinh học và giấc ngủ)
Gen CLOCK có liên quan đến việc điều chỉnh đồng hồ sinh học bên trong cơ thể và quyết định chất lượng giấc ngủ cũng như xu hướng ngủ vào buổi sáng hay buổi tối ( Takahashi JS, 2017 ).
Kiểu buổi sáng (với một số đột biến CLOCK) → Tập luyện buổi sáng là phù hợp
Kiểu đêm (không có đột biến CLOCK) → Huấn luyện ban đêm có hiệu quả
Chiến lược cải thiện giấc ngủ： ✅ Người dậy sớm → Tránh xa caffeine trước khi đi ngủ và tận hưởng chút ánh sáng buổi sáng để điều chỉnh nhịp điệu cơ thể ✅ Cú đêm → Làm mát cơ thể hoàn toàn sau khi tập luyện buổi tối để hệ thần kinh phó giao cảm có thể tiếp quản
2. Gen BDNF (mối quan hệ giữa phục hồi não và giấc ngủ)
BDNF (yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não) có liên quan đến quá trình sửa chữa tế bào thần kinh và khả năng chống chịu căng thẳng. Những người có mức biểu hiện BDNF thấp có xu hướng dễ bị căng thẳng và chất lượng giấc ngủ kém hơn ( Rothman SM, 2012 ).
Chiến lược ngủ： ✅ Người có biểu hiện BDNF thấp → Uống magiê trước khi đi ngủ để tăng cường hiệu quả thư giãn ✅ Những người có biểu hiện BDNF cao → Sử dụng nhạc có âm vực thấp hoặc tiếng ồn trắng để thúc đẩy giấc ngủ sâu
④ Chiến lược dinh dưỡng để thúc đẩy phục hồi
Dinh dưỡng hợp lý rất cần thiết để đẩy nhanh quá trình phục hồi cơ . Sử dụng thông tin di truyền của bạn để điều chỉnh chế độ dinh dưỡng phù hợp với tốc độ phục hồi và mức độ nghiêm trọng của tổn thương cơ.
1. Đối với những người có nguy cơ viêm cao (loại biểu hiện IL6 cao)
✅ Việc hấp thụ **Axit béo Omega-3 (EPA/DHA)** có tác dụng ức chế viêm và ✅ sử dụng **polyphenol (quả việt quất, cacao)** để tăng cường tác dụng chống oxy hóa.
2. Đối với những người có nguy cơ tổn thương cơ cao (loại biểu hiện cao CKM)
✅ Tối ưu hóa lượng creatine hấp thụ (5g mỗi ngày sẽ giúp phục hồi sau tình trạng mệt mỏi cơ) ✅ Dùng BCAA trước và sau khi tập luyện để ngăn ngừa tình trạng cơ bị phân hủy
3. Dành cho những người muốn cải thiện chất lượng giấc ngủ (liên quan đến CLOCK & BDNF)
✅ Ăn thực phẩm có chứa tryptophan (tiền chất của serotonin) ✅ Ăn GABA (một loại axit amin có tác dụng thư giãn) (thực phẩm lên men, trà xanh)
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, có thể tối ưu hóa quá trình phục hồi cơ và chất lượng giấc ngủ, tối đa hóa hiệu quả của việc tập luyện . Hiểu rõ về gen di truyền của mình và điều chỉnh các chiến lược phục hồi phù hợp có thể giúp bạn phát triển cơ hiệu quả hơn, dẫn đến hiệu suất tốt hơn về lâu dài.
8. Tối ưu hóa đào tạo cá nhân hóa bằng cách sử dụng thông tin di truyền
Việc tối ưu hóa quá trình tập luyện dựa trên thông tin di truyền không chỉ nhằm cải thiện sức mạnh mà còn là phương tiện quan trọng giúp giảm nguy cơ chấn thương và đạt được sự cải thiện hiệu suất bền vững . Bằng cách hiểu các yếu tố di truyền của mình và điều chỉnh chế độ tập luyện cho phù hợp, bạn có thể xây dựng chiến lược tập thể dục hiệu quả hơn.
① Nguy cơ chấn thương và yếu tố di truyền
Nguy cơ chấn thương và gãy dây chằng liên quan đến luyện tập cũng được biết là bị ảnh hưởng bởi gen . Một số đa hình gen ảnh hưởng đến tính linh hoạt của khớp và sức mạnh của collagen, quyết định tỷ lệ chấn thương thể thao.
1. Gen COL1A1 (sức mạnh và độ linh hoạt của dây chằng)
COL1A1 (gen collagen loại I) được cho là có liên quan đến sức mạnh của dây chằng và gân và quyết định nguy cơ chấn thương thể thao ( Mannion AF, 2008 ).
Những người có loại nguy cơ (loại TT) → có dây chằng mềm và có nguy cơ cao bị bong gân và chấn thương dây chằng
Những người thuộc nhóm không nguy cơ (nhóm CC) có dây chằng khỏe và độ ổn định khớp cao
✅ dành cho người chấp nhận rủi ro :
Đừng căng cơ quá mức, nhưng hãy tăng cường sức mạnh cho các khớp bằng cách tập luyện sức mạnh
Kết hợp luyện tập cốt lõi để cải thiện sự ổn định của đầu gối và vai
Dùng thực phẩm bổ sung collagen (gelatin, vitamin C) để thúc đẩy quá trình phục hồi mô
2. Gen GDF5 (sức khỏe khớp và phạm vi chuyển động)
Gen GDF5 (yếu tố phân hóa tăng trưởng 5) có liên quan đến quá trình hình thành khớp và duy trì sụn , ảnh hưởng đến bệnh viêm xương khớp và sự khác biệt về phạm vi chuyển động của khớp ( Chapman K, 2008 ).
Những người có nguy cơ đột biến ở GDF5 sẽ bị hạn chế phạm vi chuyển động ở các khớp và dễ bị đau khớp do tập thể dục.
Những người không có nguy cơ : Rất linh hoạt và có phạm vi chuyển động rộng
✅ dành cho người chấp nhận rủi ro :
Khởi động kỹ lưỡng và đảm bảo các khớp của bạn ấm trước khi bắt đầu tập thể dục
Kết hợp lăn bọt và kéo giãn động để cải thiện chuyển động của khớp
Sử dụng thực phẩm chống viêm (nghệ, axit béo omega-3) để duy trì khớp khỏe mạnh
② Cải thiện hiệu suất thể thao bằng thông tin di truyền
Ảnh hưởng của gen không chỉ đến sức mạnh và sức bền của cơ mà còn đến sự phát triển các kỹ năng vận động và sức mạnh bùng nổ . Những đặc tính này có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất thể thao.
1. Gen BDNF (học vận động và thích nghi thần kinh)
Gen BDNF (yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não) liên quan đến quá trình học vận động và thích nghi thần kinh, ảnh hưởng đến tốc độ thành thạo các chuyển động mới ( Hopkins ME, 2012 ).
Những người có biểu hiện BDNF cao → Học tập bài tập nhanh hơn và thích nghi với việc luyện tập dễ dàng hơn
Những người có biểu hiện BDNF thấp mất nhiều thời gian hơn để học các kỹ năng vận động mới
✅ Giải pháp cho những người có biểu hiện BDNF thấp :
Kết hợp nhiều bài tập tăng cường hệ thần kinh (luyện tập phối hợp, bài tập thăng bằng)
Tập thể dục nhịp điệu vừa phải (chạy, đạp xe) thúc đẩy tiết BDNF
Uống DHA (omega-3) cải thiện tính dẻo dai của tế bào thần kinh
2.Gen SLC6A4 (khả năng chống chịu căng thẳng và kiểm soát tinh thần trong trận đấu)
Gen SLC6A4 kiểm soát việc vận chuyển serotonin và ảnh hưởng đến khả năng chống chọi với căng thẳng và sự tập trung ( Hariri AR, 2002 ).
Những người có nhóm tính cách rủi ro (nhóm S) có xu hướng cảm thấy căng thẳng trong những tình huống áp lực.
Những người thuộc nhóm không rủi ro (nhóm L) có tinh thần ổn định và có thể chịu được áp lực trong suốt trận đấu.
✅ dành cho người chấp nhận rủi ro :
Thực hiện thiền chánh niệm và các bài tập thở như một thói quen để kiểm soát sự lo lắng trước trận đấu
Ăn thực phẩm giàu tryptophan (các loại hạt, chuối) để kích thích tiết serotonin.
Tích cực kết hợp các mô phỏng trận đấu và rèn luyện tinh thần để làm quen với áp lực
③ Tương lai của thông tin di truyền và đào tạo cá nhân
Trong những năm gần đây, sự phát triển của “chương trình đào tạo cá nhân hóa” kết hợp công nghệ AI và dữ liệu di truyền đã có nhiều tiến triển.
1. Phân tích dữ liệu di truyền dựa trên AI
Kết hợp xét nghiệm di truyền và lịch sử tập luyện để tạo ra chương trình tập luyện được tối ưu hóa cho từng cá nhân
Liên kết với các thiết bị đeo được để điều chỉnh cường độ tập luyện và phục hồi theo thời gian thực
2. Tiềm năng của công nghệ chỉnh sửa gen
Nghiên cứu đang được tiến hành để cải thiện sức mạnh cơ bắp bằng công nghệ CRISPR
Trong tương lai, các phương pháp điều trị có thể được phát triển để tăng cường cơ bắp và sức bền ở cấp độ di truyền.
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, chúng ta có thể giảm nguy cơ chấn thương, tối đa hóa sức mạnh và sức bền, cũng như tăng khả năng chịu đựng căng thẳng . Với những nghiên cứu mới nhất và sự phát triển của công nghệ, hy vọng rằng đào tạo cá nhân tiên tiến hơn nữa sẽ có thể thực hiện được trong tương lai.
Bằng cách áp dụng phương pháp dựa trên bằng chứng và thực hiện chiến lược tập luyện giúp tối ưu hóa cấu trúc gen, bạn có thể cải thiện thể lực và sức khỏe của mình.
bản tóm tắt
Bằng cách sử dụng thông tin di truyền, chúng ta có thể cải thiện sức mạnh và sức bền, tối ưu hóa quá trình phục hồi, kiểm soát nguy cơ chấn thương và nâng cao hiệu suất thể thao . Các gen như ACTN3, MSTN, ACE và COL1A1 được biết là có ảnh hưởng đến loại sợi cơ và khả năng phục hồi, do đó, việc điều chỉnh chiến lược tập luyện và dinh dưỡng phù hợp với gen của bạn có thể mang lại kết quả hiệu quả hơn. Những tiến bộ trong công nghệ AI và chỉnh sửa gen có thể sẽ cho phép tối ưu hóa từng cá nhân chính xác hơn trong tương lai.
