Анализируя результаты крупных мировых соревнований и не лучшие для России итоги Олимпийских игр в Пекине в августе 2008 года, становится очевидным, что необходима модернизация медико-биологического обеспечения спортивной деятельности с использованием современных научных достижений на всех уровнях и во всех регионах России.

В первую очередь это касается молекулярно-генетических технологий, с использованием которых многие спортсмены, тренеры и организаторы спорта связывают дальнейший прогресс спортивных достижений и успехи спортивной науки.

Применение современных молекулярно-генетических методов позволяет выявить индивидуальные особенности организма человека. Поэтому генетическое тестирование на любом этапе спортивной подготовки может дать первичную информацию тренерам для более рационального подбора кандидатов и индивидуальных программ тренировки спортсменов. Немаловажное значение имеет и разработка индивидуального подхода к восстановлению формы спортсмена после соревнований и периода усиленных тренировок. Известно, что разные люди по-разному и с разной скоростью воспринимают тренировочные нагрузки. Кому-то свойственна быстрая адаптация, кто-то восстанавливается медленнее. Большинство этих процессов так или иначе связано с индивидуальными генетическими особенностями организма.

Многочисленные исследования свидетельствуют об индивидуальных способностях человека к выполнению различных физических упражнений, о наследственной предрасположенности к тем или иным видам спорта . По мере углубления знаний о молекулярной структуре генома человека и благодаря расшифровке первичной ДНК- последовательности стал возможным направленный поиск генетических маркеров предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств. В настоящее время имеется информация почти о 150 различных генах, контролирующих физические способности человека, важных для правильного занятия фитнесом и для отбора потенциально перспективных кандидатов для профессионального спорта .

Стремительный рост данных о генетических маркерах физических способностей человека закладывает основы принципиально новой системы медико-генетического обеспечения физической культуры и спорта - спортивной генетики, которая позволит поднять эту важную сферу жизнедеятельности человека на более высокий уровень. Именно спортивная генетика ускорит внедрение в практику достижения предиктивной и индивидуальной медицины, позволит активно планировать и своевременно корректировать тренировочной процесс .

Анализируя результаты последних крупных мировых соревнований, в том числе Олимпийских игр в Пекине, становится очевидным, что успехи спортивной науки и практики во многом связаны с использованием современных научных достижений генетики.

Спортивная генетика, и связанные с ней генетические тестирования абсолютно безопасны в отличие от применения допинга и учитывает индивидуальные особенности организма человека лучше любых других существующих методов. Более того, генетическое тестирование на любом этапе спортивной подготовки может дать первичную информацию тренерам для отбора в спортивные секции и выбора индивидуального подхода к тренировкам при «занятии для себя».

С другой стороны, не меньшее значение имеет индивидуальный подход к процедурам восстановления. Известно, что разные люди по-разному и с разной скоростью воспринимают тренировочные нагрузки. Кому-то свойственна быстрая адаптация, кто-то восстанавливается медленнее. Большинство из этих процессов, так или иначе, обусловлено генетическими механизмами, именно эти процесы изучаются в разделе спортивная генетика

Показателен пример четкой зависимости уровня артериального давления от работы некоторых генов. Если человек, обладающий геном “повышенного давления”, получит высокую дозу нагрузки после перерыва, то резко возрастает вероятность инфаркта миокарда. С другой стороны, такие люди быстрее восстанавливаются при небольших и регулярных нагрузках. Наращивание мышечной массы также находиться в прямой зависимости от генов - некоторым из нас для «накачки мышц» достаточно нескольких тренировок, другим нужно много и долго тренироваться. Все это обусловлено Вашей генетикой.

В последнее время среди мирового Спортивного сообщества и в различных видах спорта (футбол, тяжелая атлетика, теннис, бокс и т.д.) отчетливо формируется интерес к спортивной генетике, а в частности к использованию молекулярно-генетических методов и технологий в практике подготовки спортсменов. При этом, генетические технологии применяются как для отбора наиболее перспективных по наследственным качествам кандидатов, так и в целях индивидуализации и повышения адекватности тренировочного процесса, в целом способствующих повышению результативности самого спортсмена и спорта в целом.

Сегодня генетический паспорт спортсмена имеют уже многие футболисты и теннисисты сборной России, профессиональные боксеры и другие известные и уважаемые спортсмены.

В нашем медико-генетическом центре вы можете сдать анализы на генетический паспорт спортсмена. Существуют несколько вариантов генетического паспорта от минимального до углубленного:

Спортивная генетика

Спорти́вная гене́тика - направление генетики , изучающее геном человека в аспекте физической (в частности - спортивной) деятельности. Впервые термин «генетика физической (или двигательной) деятельности» (Genetics of Fitness and Physical Performance) был предложен Клодом Бушаром в году. Тогда он опубликовал два обзора в одном номере журнала «Exercise and Sport Science reviews» , где представил обобщающие факты, во-первых, об индивидуальных различиях в ответ на физические нагрузки, во-вторых, о наследуемости многих физических, физиологических и биохимических качествах, вовлеченных в процесс физической деятельности.

Роль отечественных школ в развитии спортивной генетики

Ещё задолго до официального становления спортивной генетики, на базе ВНИИФК в 1972 году возникла Лаборатория спортивной антропологии (впоследствии названная «Лаборатория спортивной антропологии, морфологии и генетики») по инициативе Э.Г. Мартиросова , который и возглавлял её в течение последующих 20 лет. Он основал направление и создал школу спортивной антропологии. Основные направления исследований лаборатории традиционно были связаны с разработкой медико-биологических критериев и методов диагностики одарённости в системе отбора и подготовки перспективных спортсменов.

В последние годы в этой лаборатории в поиске генетических маркеров функционального статуса широко проводятся дерматоглифические исследования [Абрамова, 1995].

В целом в стране развивалась генетика физической деятельности без использования молекулярных методов, а генетическими маркерами предрасположенности к физической деятельности считались группы крови, тип телосложения, дерматоглифы, состав мышечных волокон, тип сенсомоторных реакций и другие фенотипические признаки [Никитюк, 1978; Москатова, 1992; Сергиенко; 1990; Абрамова; 1995]. Наследуемость физических качеств также активно изучалась с использованием близнецовых методов [Шварц, 1991].

Совершенно новой эпохой в российской истории генетики физической деятельности можно считать конец 90-х годов , когда возникла возможность применения молекулярно-генетических методов в выявлении генетической предрасположенности к выполнению физических нагрузок различной продолжительности и направленности. В 1999 году петербургские учёные из (обеспечение лабораторной деятельности) и СПб НИИ физической культуры (обеспечение исследуемыми выборками) приступили к совместным исследованиям по выявлению ассоциации полиморфизма гена ACE с физической работоспособностью у высококвалифицированных спортсменов.

В 2001 году в секторе биохимии спорта СПбНИИФК под руководством проф. В.А. Рогозкина была организована первая в России специализированная лаборатория спортивной генетики, использующая молекулярные методы, а в 2003 году произошло официальное формирование группы спортивной генетики.

В России спортивной генетикой также занимаются в лаборатории молекулярной генетики Казанского государственного медицинского университета (Казань; руководитель - д.м.н. Ахметов И.И.), на кафедре генетики Башкирского государственного педагогического университета (Уфа; руководитель - д.б.н. Горбунова В.Ю.), а также в НИИ олимпийского спорта Уральского государственного университета физической культуры (Челябинск; руководитель - д.б.н. Дятлов Д.А.).

Примечания

Ссылки

• 1. Карта генов человека, ассоциированных с физической активностью
• 3. Обзор "Молекулярная генетика спорта: состояние и перспективы"

Литература

• 1. Genetics of Fitness and Physical Performance. Bouchard C., Malina R.M., Perusse L. 1997. 408 pp.
• 2. Спортивная генетика. Учебное пособие. Сологуб Е.Б., Таймазов В.А. 2000. 127 с.
• 3. Основы спортивной генетики. Учебное пособие. Сергиенко Л.П. 2004. 631 с.
• 4. Genetics Primer for Exercise Science and Health. Roth S.M. 2007. 192 pp.
• 5. Молекулярная генетика спорта. Монография. Ахметов И.И. М.: Советский спорт, 2009. 268 с.
• 6. Genetic and Molecular Aspects of Sports Performance. Bouchard C. & Hoffman E.P. 2011. 424 pp.
• 7. Exercise Genomics. Pescatello L.S. & Roth S.M. 2011. 267 pp.

Влияние генов на спортивные результаты
У каждого человека есть определенные генетические задатки, которые влияют на его комплекцию, тип телосложения, способность к занятию различными видами спорта, предрасположенность к типу нагрузки. Природа наделила каждого из нас индивидуальностью, игнорирование которой не ведет к положительному результату.
Например, представьте себе спортсмена, который занимается тяжелой атлетикой (поднятие штанги) и велосипедиста, который тренируется на длинных дистанциях. А теперь попробуйте мысленно поменять их местами. Как думаете, будет легковесный велосипедист с развитой выносливостью успешен в поднятии тяжелой штанги? На самом деле, возможно, что и будет. Излюбленная фраза наших экспертов: «Генетика – не приговор»! Даже балерина может начать поднимать штангу. Но, это будет сделать гораздо сложнее, чем развиваться в той сфере, к которой человек генетически расположен. Более того, это может быть даже опасно для здоровья. А стоит ли идти против природы?

Какие гены отвечают за способности в спорте?

Существуют два гена ADRB2 и ADRB3 .Они помогают определить какая интенсивность тренировок будет эффективна для их владельца. Эти гены отвечают за скорость превращение жировых запасов в энергию. На основе их анализа подбирается наиболее подходящий для человека тип тренировочной зоны (есть четыре разных зоны).Существует такой показатель физической активности – индекс MET. Это соотношение уровня метаболизма человека во время физической активности к уровню метаболизма в состоянии покоя. Чем сильнее работает тело во время нагрузки, тем больше оно тратит энергии и тем выше индекс MET. У каждого вида физической нагрузки есть свой индекс MET. Например, у гимнастики – 8,0, у плавания -6,0, у ходьбы – 2,5. Изучение генов ADRB2 и ADRB3 поможет определить какой индекс MET должен быть у тренировок для потери, сохранения и набора массы.Гены AMDP1 и IL6 отвечают за скорость восстановления организма после физических нагрузок и скорость утомляемости на тренировках. Их анализ позволит установить с какой динамикой человеку следует проводить тренировки и какой продолжительности они должны быть. Гармонично подобранная программа тренировок позволит сохранять здоровье и добиться наиболее быстрых и внушительных результатов в спорте.

Гены ACT и AGT расскажут о склонности человека к повышению артериального давления после тренировок. Если такой риск высок, то за этим показателем нужно тщательно следить. Возможно, чрезмерными для себя физическими нагрузками человек сможет добиться рельефных мышц, но при этом, нанесет вред сердечно-сосудистой системе. В результате, это может повлечь серьезные заболевания сердца и сосудов.

Г е ны PPARA PGC1A ACE PPARG2 , в совокупности, дадут ответ на вопрос - к чему человек наиболее расположен: к мышечной силе или к выносливости. На основе этих данных можно подобрать наиболее комфортный и эффективный для человека вид спорта.

Анализ «спортивных генов» необходим для того, чтобы составить пациенту (клиенту) индивидуальную программу тренировок, которая в совокупности с подобранной программой питания, даст максимальный результат. Если человек хочет похудеть, то самое правильное решение - делать это с учетом его генетики. Такой подход даст возможность не только добиться эффекта быстрее и закрепить результат, но и повысить капитал здоровья!

Наш ДНК-тест «Диетология» включает в себя как анализ генов, отвечающих за питание, метаболизм, усвоение организмом различных веществ, так и исследование всех вышеперечисленных «спортивных генов». Таким образом, врач имеет возможность увидеть наиболее полную картину. Например, в ДНК-тесте «Диетология» мы анализируем г ены SLC30A8, KCNJ11, FTO, TCF7L2, IL6. Они отвечают за риск развития сахарного диабета второго типа и метаболического синдрома. Людям с повышенным риском в этой категории очень важно снижать массу тела до нормального уровня и увеличивать физические нагрузки (это снижает риск развития болезни в 2 раза).
ДНК-тест «Диетология» дает врачу возможность одновременно составить генетическую программу питания и программу тренировок по запросу клиента (похудение, поддержание веса, набор мышечной массы), учесть все его особенности, сохранить здоровье и добиться наилучшего физического результата!

Представляем Вашему вниманию интервью с Ильдусом Ильясовичем Ахметовым, директором учебно-научного центра Поволжской академии спорта, доктором медицинских наук, подготовленное газетой «БИЗНЕС Onlinе» . Ученый рассказал о том, как генетика влияет на успех спортсмена и новых медицинских технологиях в спорте высших достижений:

Тезис о том, что чемпионами становятся, задействовав один процент таланта и 99% пота сейчас не актуален

Если говорить теоретически, мы привыкли к формуле что чемпионов - это один процент таланта и 99 процентов пота. С применением спортивной генетики эта формула изменилась.

Да, она была действенна в начале прошлого века, когда конкуренция в спорте была низка, и стать чемпионом можно было только за счет «пахоты» на тренировках. Сейчас фактор труда никто не отменял, но надо понимать, что на одно место олимпийского чемпиона претендуют миллионы занимающихся данным видом спорта, и все они на тренировках не бьют баклуши. Следовательно, в дело вступают гены, до 70 процентов определяющие будущего чемпиона в личных видах спорта, и до 50 процентов - в командных видах спорта. Сочетание идеальных генетических параметров, указывающих на развитие физических и психических качеств и способно предопределить появление чемпиона в том или ином виде спорта.

Можно ли объяснить на генном уровне предрасположенность к тому или иному виду спорта тех или иных рас? Для примера, практически отсутствуют сильные спринтеры, немного стайеров и практически нет марафонцев с белым цветом кожи. В свою очередь, в шахматах нет негроидов. В теннисе, за спиной Серены и Винус Уильямс практически нет спортсменов с темным цветом кожи. Да и за всю историю этого вида спорта, чернокожих теннисистов можно перечислить по пальцам: Яник Ноа, Маливай Вашингтон, Зина Гаррисон. Или, переходя от рас к национальности, евреев-шахматистов великое множество, а евреев-боксеров... У вас есть ответ?

Это один из предметов исследования спортивной генетики. Яркий пример тому, создание международного центра по изучению феномена эфиопских, кенийских бегунов-стайеров и марафонцев, а также ямайских и американских спринтеров западноафриканского происхождения. Не секрет, что представители либо выходцы из этих стран и задают тон в названных мною дисциплинах легкой атлетики. Исследования показали, что, помимо генетики, на подобные феномены влияют и средовые факторы. Было выявлено, что кенийцы и эфиопы имеют преимущество над представителями остальных народностей в развитии выносливости, как на генном уровне, так и по условиям окружающей среды. Что это? Они, как популяция, адаптированы к стайерским и марафонским дисциплинам, как жители среднегорья. Там нехватка кислорода, но организм очень эффективно вырабатывает энергию, что позволяет человеку адаптироваться к имеющимся условиям. Гипоксия стимулирует постоянную выработку гемоглобина, и он у местных жителей очень высокий. Плюс есть определенные особенности в питании, и, главное, предрасположенность не к чему-либо, а к бегу. Например, каждый местный кенийский школьник в день пробегает, в среднем, по десять километров. Когда мы говорим - сходи в магазин за хлебом, там родители говорят своим детям - сбегай, не признавая другого способа передвижения. И там люди тренируют свои возможности, вольно или невольно, с самого раннего детства. Тем более, что представители популяции обладают легким скелетом, бегать таким - одно удовольствие, причем, не энергозатратное, потому, что стиль бега у них очень экономный. Плюс у них по мышечному строении - очень высокий процент медленных мышечных волокон, что влияет на выносливость. Как результат: вам нужны стайеры, выбирай, не хочу.

Это восточно-африканский блок. Есть западный блок, это ямайцы и афроамериканцы. Это другая история, крупное телосложение, мощные конечности, большой процент быстрых мышечных волокон, все то, что является фундаментом для развития в человеке спринтерских качеств. На Ямайке 50 процентов жителей склонны к спринту, то есть, половина их жителей. Когда в России процент людей, склонных к спринту, составляет не более 15 процентов.

Еще в советские времена было определено, что 30 процентов россиян склонны к видам спорта на выносливость. 45 процентов - игровики, единоборцы, и спортсмены, занимающиеся видами спорта, где необходимо равное соотношение разных качеств. 15 процентов спринтеров и тяжелоатлетов, людей, представляющих скоростно-силовые виды спорта. И 10 процентов универсалов, которые могут найти применение себе в любом виде спорта. Там, где качества спортсмена плохо тренируется, там вклад генетики огромен. Это гимнастика, тяжелая атлетика, спринт, там без генетики никак не обойдешься. А вот в игровых видах и единоборствах несколько иная ситуация. Тот же бокс представляет из себя два вида крайности, которые можно обозначить, как Мохаммед Али и Майк Тайсон. Боксер-игровик, и боксер-нокаутер. Что касается расовых моментов, то наукой уже давным-давно доказано, что в части развития умственной деятельности разницы между белыми, черными или желтыми нет. В этом вопросе действует фактор среды. В Европе, к примеру, образование банально качественнее, чем в Африке, да и традиции той же игры в шахматы значительно крепче. Научной базы у расизма нет!

Спортсмен подвергается риску внезапной смерти в четыре раза чаще, чем обычный человек

Есть такой тезис, что сейчас вырос средний уровень спортсменов, но все меньше попадается среди них спортсменов-уникалов?

Нынешний рост спортивных результатов обусловлен новыми методиками тренировки, фармакологией, восстановительными технологиями и хорошим отбором на ранней стадии занятий спортом. И с позиций генетики, мы ожидаем дальнейший рост мировых рекордов, только на основании того, что нынешние уникальные спортсмены не обладают абсолютно идеальным набором генов. Расчеты показывают, что генетический потенциал наших рекордсменов мира находится на уровне 70-80 процентов от максимально возможного значения.

То есть, возникает следующий вариант. К примеру, родители двух выдающихся прыгунов с шестом Сергея Бубки и Елены Исинбаевой, практически не были связаны со спортом, и результаты этих двух выдающихся легкоатлетов современности - целиком и полностью заслуга их, их тренеров, но никак не генное вложение родителей. Следовательно, для получения практически гарантированного рекордсмена мира по прыжкам с шестом необходим ребенок от двух великих прыгунов?

Теоретически - да. Уйдя от человеческой конкретики, возьмем в качестве примера исследования на крысах. Собрали группу крыс, одни из которых были более выносливы, другие - менее. Спарили выносливых с выносливыми, слабых со слабыми, и обнаружили результат, что потомки выносливых крыс стали выносливее, чем их родители. Через 6 поколений разница в показателях выносливости между двумя группами составляла 170 процентов, а через 18 поколений уже 615 процентов. Что касается потомков слабых крыс, то они уже приближаются к вымиранию за счет накопления генетических особенностей, ухудшающих состояние сердечно-сосудистой системы. Если говорить об исследованиях на людях, то ребенок в семье, где один из родителей серьезно занимался спортом, на 50 процентов предрасположен к тому, чтобы стать выдающимся спортсменом. При условии, что оба родителя профессионально занимались примерно одним и тем же спортом, вероятность того, что их ребенок будет успешным в спорте повышается до 75 процентов.

К сожалению, средства массовой информации, освещающие спортивную тематику, вспоминают о ее медицинской составляющей, чаще всего, при очередном негативном факте. Пойманном на приеме допинга спортсмене, тяжелой травме или, того хуже, летальном исходе звезды спорта. Так, кстати, было перед двумя последними летними Олимпиадами 2008 и 2012 годов, когда незадолго до Игр уходили из жизни знаменитый гребец из Венгрии Дьердь Колонич (перед Пекином-2008) и норвежский пловец Дале Оэн (перед Лондоном-2012). Россия не забудет ушедшего на взлете своей карьеры хоккеиста Алексея Черепанова. Что надо делать для того, чтобы подобные случаи никогда не повторялись, либо, их количество было сокращено для минимума?

В медицине этот термин носит название синдром внезапной смерти. Частота встречаемости составляет примерно одну смерть на 200 тысяч спортсменов в течении одного года. Если сравнить с той же возрастной группой людей, но не занимающихся спортом профессионально, то подобное происходит в четыре раза чаще. Получается, что профессиональные занятия спортом у некоторых спортсменов могут спровоцировать летальный исход. Причин много, но в 95 процентах ими являются патологии сердечно-сосудистой системы. Причем, часть этих патологий может быть врожденной, а часть - приобретенной, вызванной серьезными физическими нагрузками. Для обычного человека такая патология может пройти практически незамеченной. Но у небольшой части спортсменов сердце не способно адекватно реагировать на нагрузки, что и приводит в редких случаях к сердечно-сосудистой недостаточности. Также удары в область сердца могут привести к фатальной аритмии, а впоследствии и к остановке сердца. Здесь важно заранее продиагностировать человека и иметь рядом реанимационную бригаду. Это может позволить завести сердце, и реанимировать человека. (В подтверждение слов Ахметова, в середине декабря бельгийские врачи реанимировали волейболиста национальной сборной Кристофа Хохо, у которого сердце остановилось прямо во время игры, - ред.). Системный подход, включающий в себя диагностику, профилактику и оказание первой помощи, позволяет побеждать в борьбе за жизнь спортсмена.

Что касается Черепанова, то, исходя из слов представителей клуба «Авангард», он не жаловался на сердце, а регулярные медицинские осмотры не выявляли каких-либо патологий. Одна из гипотез, связанных с его смертью, говорит о том, что он простудился, перенес некую инфекцию, которая привела к миокардиту - воспалению сердечной мышцы. Об этом диагнозе свидетельствуют данные судмедэкспертизы. Незалеченный миокардит спровоцировал увеличение размеров сердца. Возникла кардиомиопатия, чтобы было понятно, в народе это называется бычьим сердцем. Такое сердце нормально работать не может, а на пике физической нагрузки развивается сердечно-сосудистая недостаточность и смерть. Не было оказано нормальной первой помощи, и вся эта череда трагических событий привела к летальному исходу.

Людей с диагнозом «Миокардит» надо отстранять от занятий спортом до полного излечения. А тех спортсменов, которые имеют генетически детерминированную неадекватную реакцию сердца на физические нагрузки, лучше ориентировать на те виды спорта, где нагрузка поменьше, а пульс не достигает 190 ударов в минуту. Условно говоря, кёрлинг, бильярд, стрелковый спорт, боулинг, гольф и другие виды спорта с минимальной интенсивностью позволяют человеку заниматься ими, без всяких проблем со здоровьем.