Генетика спорта
После того как мы рассмотрели выгоды, которые сулят регулярные занятия физкультурой, перед практическим их внедрением в свою жизнь следует выяснить, что именно подразумевает под собой безопасная и полезная для здоровья программа физических упражнений. Это необходимо, чтобы избежать печальной участи того марафонца, который после достижения олимпийского рекорда погиб от перегрузки.
В 1995 году американский ученый Клод Бушар начал грандиозный международный проект HERITAGE (сокращение от слов HEalth, RIsk Factors, Exercise Training And GEnetics), в котором изучалась связь между генотипическими и фенотипическими данными после различных физических нагрузок свыше чем у 800 человек.
В результате были резюмированы все достижения в понимании наследуемости физических качеств человека в виде генетической карты физической деятельности человека.
Таблица 21
НАСЛЕДУЕМОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ
Современные ДНК-технологии могут выявлять предрасположенность к спорту, наращиванию мышечной массы и сбросу лишнего веса. Чем выше наследуемость какого-либо признака, тем меньше генов (и полиморфизмов) его определяют.
Высокой степенью наследуемости характеризуются взрывная сила, состав мышечных волокон и гибкость. И наоборот: чем ниже наследуемость признака, тем больше генов и полиморфизмов его определяют.
Низкой степенью наследуемости характеризуются вес тела, аэробная выносливость и ловкость. Они легко изменяются под воздействием внешних стимулов и отличаются высокой степенью тренируемости.
Наиболее тренируемое качество – общая выносливость, когда в процессе тренировок возможно увеличение показателей в десятки раз. Наименее тренируемые – быстрота и гибкость, где увеличение показателей возможно только в 1,5–2 раза. Среднее положение в шкале тренируемости занимает качество силы, которую можно «нарастить» в 3,5–3,7 раза.
Тренировка любой направленности приводит к увеличению содержания в мышцах тех или иных видов белка. Точнее будет сказать: увеличение содержания в мышцах определенных видов белка и есть причина изменений функциональных свойств мышц в процессе их тренировки.
Существование мышечной ткани есть непрерывный процесс обновления ее составляющих белков. От соотношения скоростей распада и синтеза белка зависит то, набирает ли человек мышечную массу или теряет ее. Увеличение силы или выносливости мышц связано с накоплением в мышцах определенных видов белка, выполняющих функции обеспечения мышечного сокращения.
Под воздействием тренировки содержание тех или иных видов белка в мышце может изменяться, таким образом, через активацию генов, меняя свойства мышц. Активность «мышечных» генов непостоянна и зависит от мышечной активности хозяина.
В процесс мышечной деятельности вовлечено множество генов, каждый из которых в отдельности вносит лишь небольшой вклад в общее развитие физических качеств человека. Наличия генотипа еще недостаточно для того, чтобы мышцы человека росли сами по себе. Реализация генетического потенциала возможна при адекватном использовании средовых возможностей – регулярности тренировок и полноценности питания.
В последние годы отмечается стремительное развитие спортивной генетики, в арсенале которой появились высокоэффективные технологии, обеспечивающие возможность определения молекулярных механизмов наследования физических качеств.
Движения – это наиболее физиологичный атрибут жизни. Мышечная деятельность вызывает напряжение всех функциональных систем, тренирует механизмы регуляции, улучшает восстановительные процессы, совершенствует адаптацию к неблагоприятным условиям среды.
К настоящему моменту известны более 140 генов, вариантные формы которых ассоциированы с развитием и проявлением физических качеств человека, изменяющихся под воздействием физических нагрузок различной направленности. Например, неизмененная форма гена ACE дает преимущество во время пребывания в условиях высокогорья и в видах спорта на выносливость. С другой стороны, носительство вариантного гена благоприятствует проявлению скоростно-силовых качеств и в то же время, при занятиях высокоинтенсивными силовыми упражнениями, повышает риск развития артериальной гипертензии, аритмий, кардиомиопатии и гипертрофии миокарда. При наличии таких полиморфизмов желательно консультироваться с пульсометром или тренером.
Поиск вариантных генов-кандидатов и их использование в изучении генетической предрасположенности к выполнению различных физических нагрузок основаны на знании молекулярных механизмов мышечной или любой другой деятельности и предположении, что полиморфизм данного гена может повлиять на уровень метаболических процессов в организме.
В рамках генетики спорта тестируются в первую очередь гены, связанные с высоким митохондриальным биогенезом – процессом, способствующим увеличению числа митохондрий, необходимых для образования энергии.
Поэтому в рамках генетики спорта тестируются гены, связанные:
• с высоким митохондриальным биогенезом – процессом, способствующим увеличению числа митохондрий, необходимых для образования энергии;
• с процентом «быстрых» и «медленных» мышечных волокон. Медленно утомляемые волокна преобладают у стайеров, быстро утомляемые – у спринтеров;
• с уровнем утилизации жирных кислот и глюкозы, от которого зависит увеличивающаяся или уменьшающаяся мышечная выносливость;
• с чувствительностью тканей к инсулину, обуславливающей его анаболическое действие;
• с метаболической эффективностью мышечной деятельности при занятиях видами спорта с преимущественным проявлением выносливости. В этом случае энергия в большей степени тратится на мышечное сокращение, нежели освобождается в виде тепла;
• с характеристиками сосудистого тонуса, от которого зависит кардиореспираторная выносливость.
Таблица 22
ВЛИЯНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА НА ГЕНЫ
Молекулярно-генетическое тестирование предрасположенности к двигательной деятельности позволяет индивидуализировать тренировочный процесс и оптимизировать нагрузки для исключения осложнений.
Отсутствие предрасположенности к какой-либо физической деятельности является защитным механизмом организма от серьезных последствий для здоровья!
Наиболее тренируемое качество – общая выносливость, когда в процессе тренировок возможно увеличение показателей в десятки раз. Наименее тренируемые – быстрота и гибкость, где увеличение показателей возможно только в 1,5–2 раза.
Если человек не предрасположен к видам спорта на выносливость, то при занятиях этими видами у него повышается риск аритмий, внезапной сердечной смерти и других ужасов. В таких случаях вид спорта лучше поменять.
Движения – это наиболее физиологичный атрибут жизни. Мышечная деятельность вызывает напряжение всех функциональных систем, тренирует механизмы регуляции, улучшает восстановительные процессы, совершенствует адаптацию к неблагоприятным условиям среды. Влияние мышечной активности настолько велико, что под ее длительным воздействием изменяются активность генетического аппарата и биосинтез белка, замедляются возрастные изменения и предупреждаются многие заболевания. Эти положения достаточно хорошо известны, хотя в жизнь претворяются с трудом.
