В статье автор пытаются определить оптимальное направление тренировочного процесса в зависимости от генетических маркеров.
Ключевые слова: генетическая предрасположенность, развитие спринтерских, скоростно-силовые качеств и выносливости.
В последние годы широкое распространение получила спортивная генетика, в арсенале которой появились высокоэффективные экспериментальные технологии, обеспечивающие возможность определения молекулярных механизмов наследования человеком физических и психических качеств. В настоящее время генетика является одним из наиболее приоритетных направлений человеческого знания. Такие ее отрасли, как генная инженерия, клонирование органов и целых организмов, произвели настоящую сенсацию в обществе. В настоящее время создана техника клеточной реинженерии и ставиться вопрос о продлении жизни отдельных клеток (а может быть и целостных организмов). Приступают к созданию банка генов с избранными качествами и к формированию организмов с заданными свойствами. Сделана попытка создания технологии управления полом будущего организма, разработана технология переноса специфических генов (фактора роста нервов) в головной мозг, позволяющая восстанавливать нарушения познавательных способностей мозга млекопитающих, устранять возрастные дегенеративные изменения центральных нейронов [4]. Значительно меньше данных получено в области генетики физического воспитания и спорта. Лишь в 1980 году произошло официальное становление спортивной генетики как в области антропогенетики и генетики развития. Однако это новая научная отрасль знания еще не оформилась как учебная дисциплина. В учебниках и руководствах для спортсменов и тренеров (за небольшим исключением) отсутствуют генетические сведения. Вместе с тем без этих знаний невозможно осуществлять спортивную ориентацию желающих заниматься физической культурой.
Знания генетических закономерностей нужны для правильной организации тренировочного процесса не только в спорте, но и для занятий массовой физической культурой.
Современный уровень знаний о структуре и функциях генома (вся совокупность генетической информации, содержащихся в хромосомах) в сочетании с ДНК — технологиями открывает широкие возможности для тестирования генетической предрасположенности человека к различным физическим нагрузкам [2].
Среди факторов, определяющих успешность тренировки, важное место отводится оптимальному выбору спортивной деятельности. Если морфофункциональные, физические, психические и интеллектуальные способности человека формируются и проявляются в процессе воспитания, то генетические особенности организма можно выявить сразу после рождения ребенка [3]. При выборе спортивной специализации крайне важно учитывать генетическую предрасположенность человека к выполнению различных нагрузок. Данную информацию можно получить, используя современные методы молекулярной генетики, основанные на ДНК — технологиях [3].
Актуальность использования достижений спортивной генетики заключается в следующем: каждый человек несет в себе уникальную генетическую информацию и программу для ее реализации. Соответственно, подход в выборе оптимального вида спорта и в построении тренировочного процесса должен быть строго индивидуальный. С помощью использования методов спортивной генетики, существует возможность определения особенностей обмена веществ, состояния сердечно-сосудистой системы и свойств высшей нервной деятельности индивида. При разработке индивидуальных программ подготовки в последние годы используются достижения генетики [4]. Расшифровка генома человека позволяет выявить специфические гены, тесно связанные с развитием и проявлением различных физических качеств.
По данным специальной литературы, PPARα является геном-регулятором, координирующим работу нескольких десятков генов, вовлеченных в обмен жирных кислот и глюкозы. регулятором обмена веществ, как в миокарде, так и в скелетной мускулатуре. Этот ген может встречаться в двух вариантах — коротком и длинном. В случае замены одной генетической буквы в коде этого гена происходит снижение активности этого гена и, как следствие частичное переключение обмена жиров на обмен углеводов. Ввиду повышения анаэробных возможностей организма с увеличением утилизации глюкозы, лица с генотипами GC и CC более склонны к выполнению кратковременных нагрузок высокой мощности, то есть к скоростно-силовым видам спорта (бег и плавание на короткие дистанции, тяжелая атлетика, метания). Если человек является носителем двух копий с заменами, тогда он, как и в случае с геном АСЕ предрасположен к скоростно-силовым видам спорта, а если этих замен нет, то к видам спорта на выносливость. Человек, имеющий по одной копии каждого варианта, занимает промежуточное положение [2].
Ген АСЕ регулирует работу сердечно-сосудистой системы и влияет на анаболические процессы в организме. Если у индивида имеется две копии длинного гена, тогда он предрасположен к видам спорта на выносливость. Если человек является носителем 2 копий короткого гена, в таком случае он предрасположен к скоростно-силовым видам спорта, и в случае занятиями видами спорта на выносливость, у него имеется повышенный риск гипертрофии миокарда. Имеются данные, что аллель D по гену АСЕ ассоциирован с предрасположенностью к выполнению кратковременных нагрузок (спринтерские дистанции, метания), а аллель I с предрасположенностью к проявлению выносливости [2].
Остается ген ангиотензин конвертирующего фермента (АКФ). АКФ является ключевым ферментом ренин-ангиотензиновой системы, важнейшего гуморального регулятора артериального давления [1].
Выявлена четкая зависимость между генотипом АКФ и активностью фермента, который регулирует содержание ангиотензина II. Этот гормон не только регулирует состояние гемодинамики человека, но и, как фактор роста, усиливает синтез структурных белков в клетках миокарда, что приводит к гипертрофии сердечной мышцы. На основе анализа полиморфизма гена АКФ все обследуемые лица в соответствии с генотипом могут быть распределены на три группы: носители генотипа II, генотипа ID и генотипа DD [2,3].
Установлено, что генотип оказывает влияние на развитие определенных физических качеств. Так, носители генотипа II имеют большую предрасположенность к выполнению длительной физической работы, их мышечная выносливость в несколько раз выше, чем у других людей и адаптация не сопровождается значительными структурными изменениями в метаболизме сердца (без выраженной гипертрофии).
Носители другого гомозиготного генотипа DD наоборот имеют меньшую предрасположенность к физическим нагрузкам на выносливость, и их адаптация сопровождается развитием гипертрофии левого желудочка сердца. Эта группа лиц в большей степени предрасположена к развитию физических качеств скоростно-силовыми компонентами.
Представители гетерозиготного ID занимает промежуточное положение, но у них отчетливо выявляется склонность к умеренной гипертрофии сердца.
Таким образом, полиморфизм гена АКФ можно использовать в качестве генетического маркера, связанного с двигательной физической функцией человека и применять для профессионального отбора к повышенной физической деятельности и управления процессом подготовки спортсменов [2].
Спортивная генетика, развиваясь и расшифровывая новые гены, исследуя их влияние на организм, также может играть значительную роль и в разработке оздоровительных программ. Следовательно, она необходима не только в спорте высших достижений, но и в оздоровительной физической культуре.
Литература:
- Астратенкова И. В. Оценка суммарного вклада аллелей генов в определении предрасположенности к спорту / И. В. Астратенкова, И. И. Ахметов, А. М. Дружевская, А. И. Комкова, И. А. Можайская, В. А. Рогозкин, А. М. Хакимуллина, С. Е. Хальчицкий, Ю. В. Шихова//Теория и практика физической культуры. — 2008. — № 3. — С.67–72.
- Ахметов И. И. Ассоциация полиморфизма гена PPARD c физической деятельностью человека / И. И. Ахметов, И. В. Астратенкова, В. А. Рогозкин//Молекулярная биология.-2007. — Т.41. — № 5. — С.22–28.
- Дятлов Д. А. Достижения современной спортивной генетики / Д. А. Дятлов, Н. М. Григорьева, Л. М. Худяков, Ю. А. Янбаев//Теория и практика физической культуры. — 2008. — № 4.- С.3–6.
- Рогозкин В. А. Генетические маркеры физической работоспособности человека / В. А. Рогозкин//Теория и практика физической культуры. — 2001. — № 6. — С.60–63.
