Генетическая предрасположенность в спорте. Полиморфизмы генов, обуславливающие выносливость. Насколько важны гены

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.

Наталья Беглярова, генетик, эксперт Центра молекулярной диагностики (CMD) ЦНИИЭ Роспотребнадзора

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).

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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

Артем Петухов, тренер, двукратный чемпион Европы по грэпплингу, клуб «Groza»

*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.

iconmonstr-quote-5 (1)

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

Более того, ребята начинают выступать на соревнованиях и зачастую проигрывают. Здесь в дело вступает характер – не бросить спорт, а снова прийти на тренировку и еще более усердно тренироваться.

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.

Какой вид спорта подойдет вашему ребенку

Заботливые родители стремятся к тому, чтобы их дети гармонично развивались, получили достаточный багаж знаний и умений, которые помогут им добиться успеха во взрослой жизни. Один из вариантов карьеры – это профессиональный спорт. Добиться успехов в этой сфере можно, если приступить к занятиям в детстве. У родителей, которые прочат своему ребенку спортивное будущее, возникает вопрос, какой вид занятий станет для него наиболее перспективным.
Дети не всегда точно знают, чем хотят заниматься, или предпочтения родителей и ребенка могут не совпадать с его природными наклонностями и способностями. Сегодня наука готова помочь с важным жизненным выбором! Заниматься спортом, в котором нет серьезных перспектив, можно, если такие занятия направлены лишь на гармоничное развитие ребенка, поддержание его физической формы, а не на достижение результата.

Генетика – это наука о наследственности, которая в последние десятилетия активно развивается. В ходе этого процесса появилось большое количество ее прикладных разделов, в том числе, и спортивная генетика. Она тесно переплетается с медицинской генетикой и изучает наследственные факторы спортивной деятельности человека.
Генетический анализ выявляет природные способности ребенка к проявлению силы, скорости, выносливости. Результат основывается на исследовании генов, которые отвечают за работу сердца и сосудов, энергетический обмен, строение мышечной ткани. Сделанные выводы помогут выбрать для ребенка именно тот вид спорта, который соответствует его особенностям. Тренеру они помогут подобрать оптимальные нагрузки, разработать индивидуальную схему тренировок для достижения высоких результатов.
Спортивная генетика выявляет и высокий риск развития различных патологий. При наличии у ребенка такой предрасположенности занятия некоторыми видами профессионального спорта будут опасны для его здоровья.
Генетическая предрасположенность – мифы и правда
Решение отдать ребенка в профессиональный спорт необходимо принимать ответственно, взвесив все за и против. Спортивная генетика поможет с выбором вида занятий, определением допустимых нагрузок, индивидуальной оптимизации тренировок в каждом конкретном случае.
Важно понимать, что генетическая предрасположенность не гарантирует, что ребенок обязательно станет чемпионом. Достижения зависят от его мотивации и трудолюбия, таланта тренера и многих других факторов. Но и пренебрегать природными способностями нельзя. Родителям начинающего спортсмена генетический анализ дает много необходимой информации. Это целесообразность занятий спортом на профессиональном уровне, выбор их вида, профилактика появления заболеваний высокого риска, коррекция рациона питания. Тренеру анализ генетической предрасположенности поможет определиться со спортивной специализацией подопечного, оптимизировать тренировочный процесс.
Современные лабораторные исследования характеризуются высокой точностью и информативностью, а сдача анализов занимает минимум времени. Предлагаются готовые профили, в которых анализируются определенные гены. На руки выдается интерпретация их результатов, которая содержит развернутый ответ на все поставленные родителями юного спортсмена вопросы (предрасположенность к видам спорта, риски появления заболеваний, рекомендации по рациону питания и прочее). Подробную информацию и дополнительные рекомендации родители получат в ходе беседы с врачом-генетиком.

Для определения генетических предрасположенностей к занятию тем или иным видом спорта может быть полезно данное исследование:
код № 180034

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!

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:

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 .



 

Возможно, будет полезно почитать: