Спортивная генетика. секреты успешного фитнеса. Молекулярно-генетические технологии в спорте высших достижений

Если вы не знаете, какой вид спорта подходит вашему ребенку, можно сделать генетический анализ.

Самбо, хоккей, волейбол, футбол, плавание, художественная гимнастика… Каким видом спорта будет заниматься ребенок, родители начинают задумываться порой еще до его рождения. Главными аргументами обычно становятся личные нереализованные успехи родителей, попытка достичь более высоких результатов, чем у соседского мальчика Леши, или вовсе ближайший от дома дворец спорта, в котором что-нибудь да подойдет.

При этом родители не задумываются, что возможности у всех детей разные, настоящего успеха смогут достичь немногие. Дело здесь не только в том, что понравится самому ребенку (это, кстати, ключевой фактор), но и в том, какие физические нагрузки он способен выдержать, как формируются скелетная и мышечная масса, как проявляет себя организм в условиях гипоксии, наконец.

«Летидор» обратился к экспертам, чтобы выяснить, что такое спортивная генетика и как она может помочь родителям подобрать наиболее комфортный вид спорта для своего ребенка.

Что такое спортивная генетика

Спортивная генетика - отрасль медицинской генетики, которая помогает объяснить, как наследственные данные влияют на развитие спортивных талантов человека.

Наследственность может определять такие характеристики, как выносливость (кардиореспираторная и/или мышечная), скоростно-силовые качества (скорость, взрывная и абсолютная сила), развитие мускулатуры, способности к развитию тренированности и возможные проблемы (риск гипертрофии миокарда левого желудочка, сердечной недостаточности, нарушения ритма, заболевания мышц и скелета).

На основании результатов генетического анализа можно оптимизировать тренировочный процесс.

Это значит - выработать индивидуальные рекомендации по режиму и типу нагрузки, восстановлению после тренировок и соревнований, а также скорректировать питание в соответствии с нуждами спортсмена и проводить постоянный контроль потенциальных «спортивных» заболеваний сердечной мышцы.

Ставка на «не свой» вид спорта и неверный расчет сил могут привести к перенапряжению механизмов компенсации, замедленному восстановлению, ухудшению или приостановке спортивных результатов и, как следствие, к разочарованиям детей и родителей.

С какими генами «работает» спортивная генетика

Спортивная генетика нацелена на определение генетических маркеров, которые отличают успешных спортсменов определенных направлений от обычных людей. Вариант гена называется аллель. Ген кодирует белок либо задает его свойства, а уже непосредственно белки - основные функциональные компоненты организма.

Например, ген ACTN3 кодирует белок актинин, основной компонент мышечного волокна. Полиморфизмы - вариации «генетического кода», которые могут приводить к изменениям свойств, функции или даже прекращению выработки белка.

В настоящее время известно около 100 генов, от которых зависит предрасположенность к спортивным достижениям.

В их числе гены, отвечающие за выносливость, скорость и силовые качества, риск сердечно-сосудистой патологии, ограничение двигательной активности и некоторые другие.

Какие показатели включены в комплекс исследований

Итак, все гены, на которых фокусируются исследования по спортивной генетике, связаны с проявлением спортивных качеств. В различных лабораториях количество и список генов могут варьироваться.

PPARA отвечает за белок, который регулирует обмен липидов и глюкозы, контроль запасов энергии и массу тела.

Варианты этого гена могут повлиять на проявления выносливости.

PPARD Ответственен за повышение доли так называемых медленных мышечных волокон и выносливость. При этом, согласно многим исследованиям, вариация в этом гене имеет отношение к развитию «профессиональных» кардиологических заболеваний спортсменов - гипертрофии левого желудочка и ишемии, что может приводить к смерти.

Ген AMPD1 кодирует энергообеспечение скелетной мускулатуры при мышечном утомлении.

От него зависит, будет ли человек быстро утомляться, насколько эффективны нагрузки высокой интенсивности.

Вариации этого гена являются одной из основных причин метаболической миопатии и миопатии, к которым ведут нагрузки (при миопатиях наступает дистрофия мышц). Симптомы миопатии включают мышечную слабость, боли, судороги, парезы, а также неспособность выдерживать длительные физические перегрузки.

Вариации гена ACTN3 ведут к уменьшению числа быстрых мышечных волокон и ухудшению скоростно-силовых характеристик.

MSTN связан с ростом мышечной массы. Белок, который кодирует этот ген, при малом количестве способствует росту мышц, а при чрезмерной выработке, напротив, ведет к атрофии и потере массы тела.

При вариации в гене AGT у спортсменов повышается риск гипертензии, ишемической болезни и гипертрофии левого желудочка. Тем не менее, повышенный уровень кодируемого этим геном белка помогает строительству скелетных мышц, что может быть преимуществом для спортсменов, занимающимися силовыми видами спорта.

В таком случае атлет должен постоянно тренироваться под врачебным контролем.

Белок HIF1A играет решающую роль в адаптации организма к гипоксии (недостаток кислорода). Вариация гена может быть полезна спортсменам в тех видах спорта, где требуется как сила, так и выносливость, так как улучшает приспособление организма к условиям гипоксии.

Как выглядит заключение генетика

В заключении врача-генетика дается краткое объяснение каждого выявленного у пациента генотипа. Далее врач должен рассказать, как генотип связан с возможными заболеваниями или функциями организма. Из этого следуют рекомендации по профилактике, диагностике и возможным методам лечения (в этом необходимо участие лечащего врача).

В сумме, чем больше набор благоприятных аллелей (формы гена), тем выше шанс у человека развить в себе спортивные качества и достичь спортивных успехов в том или ином направлении.

Но для более точного определения предрасположенности к спорту стоит включить в обследование также антропометрию и функциональную диагностику.

Насколько объективно заключение

Не только большинство заболеваний, известных на сегодняшний день, но и физические данные зависят от комбинации факторов окружающей среды и генетической предрасположенности. И повышенный кардиориск как ограничитель спортивной карьеры - не приговор, это лишь знак того, что данного спортсмена нужно тщательно и регулярно обследовать и стараться не подвергать изнурительным нагрузкам. Повышенный риск того или иного состояния может никогда не реализоваться, а при правильных профилактических мерах и вовсе минимизируется.

Что касается предрасположенности к типу мышечных волокон и виду физической нагрузки, важно понимать, что генетическое заключение носит лишь рекомендательный характер, миру известны марафонцы с генетическим профилем «преобладания взрывной силы». Поэтому если ваш ребенок хочет заниматься футболом, а генетический профиль пророчит ему быть бодибилдером, не нужно пренебрегать желанием ребенка.

Некоторые лаборатории и вовсе не выдают данные об ассоциации с видами спорта, чтобы не ущемлять права детей.

Может ли малыш, у которого от природы нет явно выраженных способностей, стать хорошим спортсменом

Конечно же, да! Я начинаю тренировать детишек с 5 лет, при этом многие приходят и позже - в 9, 12 и 14. И если посмотреть на первые полгода обучения, то сразу видно, кто схватывает на лету, а кому нужно объяснять по 100 раз. Это зависит от природных данных и общего развития ребенка.

Но проходит год-два, и вперед вырываются более трудолюбивые и внимательные ребята. Способности потихоньку начинают уходить на второй план.

К тому же даже у младшего возраста тренировки бывают тяжелыми, и дети с малых лет понимают, что только трудом можно чего-то добиться в спорте и жизни. Таким образом, например, из группы новичков 20 человек через годы остаются 5 детей, у которых есть характер и трудолюбие. Они справились с проигрышами, они выдержали тяжелые тренировки, поверили в себя и начали выигрывать.

Конечно же, работа тренера очень важна, ведь необходимо не переступить тонкую грань: это дети, нельзя у них отнимать детство, то есть требовать от них результатов, как от взрослых. Нужно беседовать с ребятами, объяснять понятным им языком, что все получится и, если он захочет, то обязательно будет чемпионом.

Какие черты характера нужно развивать у ребенка в спорте

1. Трудолюбие. Обычно я говорю ребятам: главное, что им сейчас мешает это - лень. Спрашиваю: «Кто твой главный соперник?» Они начинают отвечать: «Вася, Коля, Паша…».

Я отвечаю, что неправильно. Главный твой соперник - это ты сам. Иными словами, твоя лень.

Если ты поборешь свою лень, то одолеешь и Пашу, и Колю!

2. Упорство и характер. После проигрышей или когда что-то не получается, дети расстраиваются. В этот момент нужно поговорить с каждым, успокоить и разложить все по полочкам на примерах личных и не только, чтобы ребенок понял, что надо исправить ошибки, внимательнее слушать тренера и заниматься более усердно - и это приведет в итоге к победе. Это закалит характер ребенка, ведь если ты упал, нужно встать и идти дальше.

3. Умение мыслить. Я занимаюсь борьбой, а это не цикличный вид спорта, в нем очень многое определяет тактика. Важно научить тактическому мышлению и на примерах показать, как слабый может победить сильного.

Какой спорт подойдет больше ребенку

Очень часто родители отдают ребенка в тот спорт, которым сами когда-то занимались. В этом две стороны медали: если ребенку это нравится - отлично, но когда ребенок не хочет, а его заставляют - плохо и неэффективно.

На мой взгляд, в детстве надо путем объяснений, проб и ошибок дать возможность позаниматься всем, чем можно: и музыкой, и рисованием, и хоккеем, и борьбой, и чем угодно. Тогда ребенок сам выберет, что ему ближе.

Обычно в той области, в которой у ребенка все получается, ему больше нравится - и он там остается.

И это надо делать не единожды, а регулярно менять секции, пока он не остановится на чем-то одном (каким бы докучным этот процесс ни казался родителям - у вас одна жизнь с ребенком!). В 6 лет сыну нравится плавать, а в 9 он захочет бороться, например. Главное, чтобы ребенок развивался, а если ему суждено стать олимпийским чемпионом - он им станет.

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.

В настоящее время по анализам ДНК специалисты могут рекомендовать родителям отдавать ребенка в определенные виды спорта, например, в бег на короткие дистанции или в тяжелую атлетику. Тренер, зная генетический потенциал ребенка, будет целенаправленно подбирать все параметры тренировок. Иными словами, спортивный отбор на генетическом уровне реален уже при рождении ребенка.

Если по результатам анализов ДНК атлета не соответствует выбору спортивной деятельности, достижение им хороших результатов в спорте возможно, но требует гораздо больше усилий. Есть примеры таких исключений, но в спортивный отбор вмешивается медицинский аспект. Например, атлет с генотипом D/D по гену АКФ (предрасположенность к бегу на короткие дистанции и к тяжелой атлетике) профессионально занимается бегом на средние дистанции или гиревым спортом (к бегу на средние дистанции и гиревому спорту наиболее предрасположены атлеты с генотипом I/I по гену АКФ). Кроме того, что у него будут проблемы с выработкой выносливости, его сердце, генетически не адаптированное к нагрузкам на выносливость будет чрезмерно гипертрофироваться (у атлетов с генотипом I/I гипертрофия будет умеренной). Как утверждает современная спортивная медицина, чрезмерная гипертрофия миокарда является одним из грозных факторов риска заболеваний сердца. Примером тому, ранняя инвалидизация и преждевременная смерть некоторых спортсменов.

В результате длительных исследований выявлены следующие закономерности.

Морфологические показатели – наиболее наследуемые признаки (для продольных размеров тела и костной системы это выражено больше, чем для объемных размеров и мышечной системы).

В 50% случаев дети выдающихся спортсменов имеют выраженные спортивные способности; если оба родителя спортсмены, то в 70% случаев. Тип наследования спортивных показателей – доминантный.

У мужчин-спортсменов двигательные способности передаются по мужской линии.

Выдающиеся спортсмены преимущественно являются младшими детьми в семьях из 2-3 детей.

Процент выдающихся спортсменов рожденных в первом квартале года в 4 раза превышает процент рожденных в последнем квартале.

В 5-6 летнем возрасте наиболее эффективный отбор в спорт может достигаться за счет выявления генетических маркеров.

К генетическим маркерам относятся: антропогенетика (нормостеник, гиперстеник), количественный и качественный гормональный состав в тканях, группа крови, дерматоглифика, состав мышечных волокон, моторное доминирование, индивидуальный профиль функциональной и моторной ассиметрии, тренируемость, определенный генотип (например, по гену АКФ) и т.д.

Дерматоглифика позволяет прогнозировать спортивные задатки. Так, у высококвалифицированных спортсменов частота завитков больше (48%) и более высокий тотальный гребневой счет (213).

Степень тренеруемости имеет следующие генетические маркеры: креатинкиназа, аденилаткиназа, фосфоглюкомутаза, иммунный статус (А,В,С локусы в HLA системе) и др.

Каждый, кто хочет быть в хорошей спортивной форме, способен этого добиться. Для этого нужно только энергично заниматься спортивными упражнениями. Но оказалось, что и хорошая спортивная форма, и соответствующая потеря веса в значительной степени зависят от генетической основы организма, так что одним людям достичь хорошей физической формы легко, а другим почти невозможно, несмотря ни на какие усилия. К тому же разные люди могут обретать эту форму по-разному. Те, кто наследует способность наращивать мышечную силу, не всегда могут развить большие мускулы, а те, кто могут научиться хорошо бегать и прыгать, могут не показывать хороших результатов в тяжелой атлетике.

Собрав убедительный материал о том, что гены почти полностью определяют спортивный потенциал индивида, ученые перешли к обширным и углубленным исследованиям с целью найти эти специфические гены.

В этих исследованиях не затрагиваются вопросы о влиянии физических упражнений на здоровье, об их способности предотвращать сердечные болезни или продлевать жизнь. Они должны подсказать, например, как помочь старикам со слабыми мышцами уберечься от опасных падений, выяснить, кому из них нужна дополнительная помощь в укреплении ослабевших мышц и как укрепить мышцы людям, генетически предрасположенным к слабости.

Еще большую загадку представляет собой мышечная дистрофия. У животных с таким же генетическим дефектом, как у людей, непропорционально разрастаются мышечные ткани. Например, у больных кошек языки перестают помещаться в ротовой полости. У детей с мышечной дистрофией тоже без всяких усилий вырастают огромные мышцы, а потом, после 5 лет, они начинают безудержно сокращаться чуть ли не до полного исчезновения.

При исследованиях генетики спортивного потенциала возникают трудно разрешимые этические проблемы. Нужно ли говорить людям, что у них имеется ген, который никогда не позволит им научиться сносно бегать и прыгать? Нужно ли проводить генетическое тестирование спортсменов, чтобы выяснить, у кого наилучшие шансы стать чемпионом?

Основополагающие исследования в этой области начались примерно 25 лет тому назад. Так, доктор Клод Бочар, сейчас руководящий Биомедицинским центром при Луизианском штатном университете, в те годы изучал проблемы ожирения. Он помещал испытуемых в так называемую метаболическую палату, где можно было следить за тем, что они ели и сколько калорий сжигали. Возникла идея таким же образом изучать эффекты физических упражнений, предлагая людям тренироваться в лабораторной обстановке, где можно точно замерять количественные показатели их усилий.

Некоторые спортивные физиологи и тренеры раньше предполагали, что люди, говорившие, что они добросовестно упражняются, но объективно никогда не улучшавшие свои физические показатели - просто обманщики, а в лучшем случае – заблуждающиеся, не способные правильно оценить интенсивность своих тренировок. Доктор Бочар первым усомнился, что это так. Он утверждал следующее: «Я заинтересовался тогда этой проблемой, потому что обнаружил большие различия между людьми, которые вели практически один и тот же малоподвижный образ жизни. Измерения показали, что у некоторых из них были очень неплохие сердечно-дыхательные показатели, тогда как другие были в ужасной физической форме. И я подумал, не в генетических ли различиях все дело?».

Первое исследование этого вопроса доктор Бочар и его сотрудники начали в 1982-м году на мужчинах и женщинах в возрасте от 18 до 30 лет, которые всю свою жизнь вели сугубо сидячий образ жизни, но не страдали особенно от ожирения.

Им задавали много вопросов и измеряли их физическую активность на протяжении последних недель, месяцев и даже лет. У всех у них была кабинетная работа. Они ездили на машинах и никогда не ходили пешком. Никогда не занимались никаким спортом.

Через 20 недель после начала специальной тренировочной программы, в процессе которой этих людей заставляли тренироваться по 50 минут в день четыре дня в неделю на уровне 85% от их максимального сердечного ритма, исследователи сделали некоторые физиологические измерения и получили весьма интересные результаты. Наблюдались большие различия в дыхательных функциях, в максимальном поглощении кислорода, в результатах биопсии мышечных и жировых тканей, изменения в выносливости, в способности к интенсивным тренировкам, а также изменения в содержании жира и в размерах мышечных волокон различных типов. У некоторых испытуемых физическая форма ничуть не улучшилась, зато у других она улучшилась на 50 и даже 60%. Все участники эксперимента, находясь под строгим контролем, неукоснительно выполняли одни и те же указания исследователей. Через некоторое время доктор Бочар со своими сотрудниками повторил эти исследования на однояйцовых близнецах, и обнаружил, что близнецы всегда одинаково реагировали на физические тренировки и показывали после них одинаковые результаты.

Сейчас доктор Бочар проводит обширное исследование в 5 университетах, в котором участвует 750 человек. Его цель – идентифицировать гены, имеющие отношение к реакции организма на физические тренировки. В эксперименте тренировали людей, проводили тесты, снова и снова тренировали. Результаты бесспорно показывали, что одним людям физические тренировки приносят пользу, улучшая их физиологические показатели, а для других они почти бесполезны.

Один из главных показателей восприимчивости организма к физической тренировке – это повышение потребления кислорода во время физических упражнений. Чем больше кислорода попадает в кровь и подводится к мышцам, тем больше работы они могут проделать, тем быстрее человек, например, может бежать. В среднем, тренировки увеличивали потребление кислорода на 400 миллилитров. Но в то время как у одних вообще никакого увеличения не наблюдалось, у других оно доходило до 1000 миллилитров. В среднем у 65% людей повышение составляло от 200 до 600 миллилитров кислорода.

Это огромные различия, но среди членов одной и той же семьи они обычно гораздо меньше. Иными словами, дети реагируют на физические тренировки аналогично родителям, и такое же сходство бывает между братьями и сестрами. Так что наследственный фактор здесь играет не меньшую роль, чем в случае оценки склонности к ожирению, к повышенному кровяному давлению или содержанию холестерина.

Другое интересное исследование в области спортивной медицины недавно начал проводить доктор Пол Томпсон, кардиолог из штата Коннектикут. Будучи спортсменом-любителем, неоднократным участником марафонских забегов, доктор Томпсон, тем не менее, несмотря на все свои усилия, никогда не был в состоянии развить приличные мускулы. Он решил что виною тому наследственность и в одной из статей заметил: «У некоторых людей растут мускулы, от одного хождения мимо зала, в котором занимаются тяжелой атлетикой. У других же, как не было мускулов, так и нет, хоть они надорвись, тренируясь со штангой».

Вместе с доктором Эриком Гофманом, генетиком из Детского Национального Медицинского Центра в Вашингтоне и с некоторыми другими специалистами доктор Томпсон предпринял обширное исследование с участием 700 мужчин и 300 женщин, которые никогда раньше не занимались с грузами, а теперь согласились ради науки потренироваться в лаборатории под наблюдением врачей. Они пытаются нарастить свои бицепсы и трицепсы – двуглавые и треглавые мышцы, – но только на одной руке. Другая рука служит для контроля исследователям, изучающим генетические вариации, которыми можно объяснить восприимчивость индивидов к физическим тренировкам.

Хотя сила и размеры мускулов, казалось бы, должны соответствовать друг другу, между этими параметрами нет строгой и постоянной корреляции. Некоторые люди могут заметно нарастить мускулы, но сила их мало изменится, у других, наоборот, по внешнему виду мускулы почти не меняются, но сила их многократно растет. Иногда в результате тренировок растет и сила, и мускулы, в других случаях не меняется ни одно, ни другое.

Хотя исследования, о которых идет речь, поддерживаются главным образом Национальным институтом здоровья, заинтересованным в их медицинских аспектах, их результаты можно использовать и в чисто спортивных целях, например, для более эффективного отбора кандидатов в будущие чемпионы. С другой стороны, возникает этическая дилемма – не будут ли люди психически болезненно воспринимать сообщаемые им факты об их генетической неспособности улучшать свою физическую форму путем тренировок.

Для ответа на этот вопрос исследователи считают нужным проверить, как участники экспериментов воспринимают сведения о своей генетической предрасположенности. Такая проверка включает в себя сложные психологические тесты и сравнение самооценок до и после завершения экспериментальных физических тренировок.

В процессе своих исследований доктор Бочар нашел, что примерно для 10% участников его экспериментов физические упражнения бесполезны, и он сообщил некоторым из них об этом. Но эти люди, видимо, и сами уже понимали, в чем дело. Тренировки не повышали их выносливости, и они не теряли ни грамма жира. Может быть, они и извлекали какую-то пользу из тренировок, но слабая надежда на потенциальное улучшение здоровья, конечно, недостаточная мотивация для людей, желающих улучшить и свой внешний вид, и самочувствие.

Спортивная генетика – новая эра в изучении человеческих возможностей

Сложно переоценить пользу спорта в жизни современного человека. Все больше жителей душных мегаполисов отдают предпочтение активному образу жизни, как источнику здоровья и долголетия. Однако, среди многообразия всевозможных видов спорта, очень важно выбрать такую степень физической нагрузки, которая подойдет именно Вам. Продуктивность спортивных занятий во многом зависит от индивидуального набора генетических способностей личности, заложенного природой.

Каждый заботливый родитель хочет, чтобы его ребенок был здоров, физически развит и активен. Поэтому вопрос выбора спортивной секции для детей актуален во многих семьях. При этом довольно сложно предугадать, какие физические нагрузки сможет вынести ребенок, как развивается его скелет и мышечная масса и, наконец, какой спортивный потенциал заложен в нем от рождения?

На эти вопросы можно получить развернутые ответы благодаря современной науке, а именно спортивной генетике. Простой ДНК-тест поможет определить предрасположенность к определенным видам спорта, а также минимизировать риск развития различных заболеваний и травм, связанных с физическими нагрузками.

Что такое спортивная генетика?

Существуют наследственные характеристики, которые могут определить отношение человека к занятиям спортом. К ним относятся:

• выносливость (сердечная и мышечная);
• скорость и сила;
• степень развития мускулатуры;
• восприимчивость к тренировкам;
• риски возможных заболеваний (сердца, мышц, костной ткани).

Спортивная генетика - это отрасль медицины, разъясняющая, как вышеперечисленные характеристики, влияют на спортивные достижения человека.

При помощи генетического анализа можно оптимизировать процесс тренировок и восстановления, определить систему питания, в соответствии с ежедневной энергозатратностью.

Что определяет результат теста по спортивной генетике?

Человеческий организм насчитывает около 25 различных генов, отвечающих за спортивные успехи. Рассмотрим наиболее значимые из них:

1. PPARA –ген, контролирующий содержание белка в организме. Этот показатель отвечает за уровень энергии и массу тела человека.
2. PPARD – ген, ответственный за состояние мышечной массы и выносливость.
3. AMPD1 – заниженные показатели этого гена, определяют предрасположенность к повышенной утомляемости и дистрофии мышц.
4. ACTN3 – показатель, напрямую связанный с силой и скоростью спортсмена.
5. AGT – ген, помогающий организму выстраивать мышечный скелет. Высокий уровень AGTпредполагает наличие способностей к силовым видам спорта.
6. HIF1A – белок, определяющий возможность организма адаптироваться к недостатку кислорода (гипоксии). Этот показатель особенно важно учитывать при занятиях соответствующими видами спорта: плаванием, альпинизмом.

Кому необходимы тесты по спортивной генетике?

• практикующим спортсменам – людям, которые регулярно подвергаются интенсивным физическим нагрузкам, особенно важно отслеживать генетические показатели, определяющие дальнейший потенциал и риск возможных заболеваний;
• специалистам в профессиональной деятельности – пожарные, спасатели, сотрудники силовых структур и правоохранительных органов, все те, кто несет службу по защите и обеспечению безопасности граждан, обязаны быть уверены в уровне своих физических возможностей.
• детям в начале своего спортивного пути – индивидуально подобранный характер физических нагрузок, обеспечивает не только продуктивные тренировки и высокие достижения, но и радость от спортивных занятий, к которым ребенок предрасположен генетически.

спортивный генетический паспорт.
ДНК тест проводится врачом-генетиком в Лаборатории-партнере (Россия). Срок проведения ДНК анализа: 2 недели с момента получения образцов Лабораторией.

Какие гены тестируются

В состав комплекса входят:
1. Генетические маркеры предрасположенности к определенным видам спорта:
- гены, ассоциированные с преобладанием «быстрых» и «медленных» мышечных волокон
- гены, отвечающие за метаболизм инсулина и энергетический обмен в мышцах
- гены, отвечающие за снабжение мышц кислородом, устойчивость к гипоксии
- гены костной системы (обмен кальция)

2. Риски для здоровья связанные с физической работой. Позволяют оценить риск развития сердечно-сосудистых осложнений при высоких нагрузках – кардиомиопатия, риск внезапной смерти, артериальная гипертензия, тромбоэмболические осложнения при травмах.

3. Гены, отвечающие за обмен веществ (рацион питания, энергетические пищевые добавки, лекарства, риск спаечных процессов).
Исследование позволит дать рекомендации по выбору спортивного профиля, комбинации физических нагрузок. Определит характер необходимого медицинского наблюдения, особенности диеты, рекомендации по реабилитации при возникновении травм.

Кому необходим анализ?

Спортивная Генетика. Для чего это нужно?

Благодаря генотипу, который человек получает от своих родителей, определяются особенности организма, то, как будет выглядеть человек.

Набор генов остается постоянным на протяжении всей жизни. Помимо внешних особенностей человека, генотип определяет, также особенности метаболизма человеческого организма.

Если изменить генотип невозможно, то по крайней мере можно зная особенности своего организма, можно для достижения наилучших результатов в спорте скорректировать питание, подобрать наиболее эффективные спортивные тренировки и т.д.

Спортивная генетика включает в себя комплекс знаний, которые включают изучение всех особенностей человеческого организма, его строение, а также характерный для этого организма обмен веществ.

Благодаря исследованиям по изучению строения ДНК – эти знания стали применимы для спортсменов и людей, которые следять за своим образом жизни. Благодаря спортивному Генетическому Паспорту, можно с уверенностью сказать каких спортивных успехов достигнет человек. Как ему лучше распределить усилия и на что обратить внимание при занятиях спортом.

Для спортсменов-профессионалов.

Для спортсменов, которые занимаются спортом профессионально, генетика поможет:

• - откорректировать режим тренировки и предложить более безопасный режим;
• - откорректировать систему питания, прием дополнительных препаратов;
• - минимизировать возникновение возможных травм;
• - спрогнозировать потенциал спортсмена в конкретном виде спорта.

Родители, с помощью спортивного паспорта, смогут выбрать оптимальный вид спорта для своего ребенка, к каким спортивным тренировкам у ребенка предрасположенность и не принесет ли вред занятия спортом здоровью.

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 .