Существуют ли «спортивные» гены?

Сотрудники Уральского государственного университета физической культуры (УралГУФК) работают над созданием комплекса генетических тестов, с помощью которых у человека можно выявить задатки к проявлению определенных физических качеств, таких как скорость, сила, выносливость

5 февраля мы рассказывали о доценте УралГУФК Василии Шалдине и его уникальной методике определения предрасположенности детей к спорту и физической культуре. Материал вызвал большой общественный интерес и отклики до сих пор поступают в редакцию. Мы продолжаем вести эту тему. Сегодня мы публикуем материал проректора УралГУФК Дмитрия Дятлова.

Впервые термин «генетика физической деятельности» (Genetics of Fitness and Physical Performance — дословно: генетика физической формы и физической деятельности) был предложен Клодом Бушаром в 1983 году. В конце 80-х годов прошлого века в рамках проекта «Геном человека» начали появляться данные о генах, ассоциированных с проявлением и развитием физических качеств человека. По состоянию на 2009 год генов-маркеров физической активности человека уже обнаружено 239, и прогресс в открытии новых генов очевиден.

Самые первые работы в России по изучению наследственной предрасположенности спортсменов к физическим нагрузкам были начаты в 1999 году в Санкт-Петербургском НИИ физической культуры, под руководством профессора В.А. Рогозкина. Благодаря этому в России и за её рубежами всем высококлассным специалистам в области физической культуры и спорта стало хорошо известно, что предрасположенность человека к выполнению мышечной деятельности различной направленности генетически запрограммирована. Необходимо отметить, что несоответствие уровня физических нагрузок генетической предрасположенности спортсмена может привести к замедлению роста его спортивных результатов и даже к ухудшению состояния здоровья.

При обследованиях спортсменов в лаборатории спортивной генетики НИИ олимпийского спорта (НИИОС) Уральского государственного университета физической культуры оценивается их предрасположенность к выполнению физической нагрузки на основе полиморфизма (разнообразия) определенных генов. Эта составляющая генетической предрасположенности, которая не изменяется на протяжении всей жизни человека. Так, например, выявлены различные формы одного и того же гена (аллели), связанные с особенностями углеводного или липидного метаболизма и, соответственно, определяющие предрасположенность организма занимающегося к аэробному (виды спорта на выносливость) или к анаэробному (виды спорта скоростно-силового характера) механизмам энергообеспечения.

Существуют также аллели разных участков, ограничивающие физическую деятельность человека посредством снижения или повышения интенсивности включения генов. Следствием такого ограничения в лучшем случае является прекращение роста спортивных результатов, в худшем – развитие патологических состояний, например, чрезмерная гипертрофия миокарда левого желудочка.

Необходимо помнить, что генетически запрограммированные способности спортсмена не могут быть кардинально изменены в процессе тренировки. Смешно думать, что в природе могут существовать гены хоккеиста, боксёра или лыжника. С помощью генетических тестов выбирается не вид спорта, а предрасположенность к определённому виду мышечной работы, задатки к проявлению физических качеств (скорость, сила, выносливость). С другой стороны, приводя ребёнка в секцию, родители очень часто видят, что у некоторых детей выполнение движений и отдельных упражнений получаются лучше (на их овладение тратится меньше времени), а у других хуже. Соответственно, у одних детей в дальнейшем есть интерес к занятиям, а у других его нет. И может пройти немало времени, прежде чем, наконец, все определятся, чем заниматься ребёнку. Именно здесь тренер может сыграть главную роль. Только он может доказать на практике все преимущества метода генетического тестирования, помочь ребёнку развить определенные физические качества, а в дальнейшем определить каким видом спорта ему лучше заниматься.

Но почему не всё так просто происходит на практике?
Дело в том, что на сегодняшний день пока ещё существует некоторая сложность в оценке генетической предрасположенности ребенка (взрослого) к выполнению определённого вида физических нагрузок, которая заключается в том, что любое физическое качество человека определяется не одним геном, а большим количеством полиморфных (разнообразных) генов. Также, пока невозможно с помощью генетических тестов точно (или с высокой степенью вероятности) измерить страсть, волю, характер спортсмена, которые делают его великим.
Но спортивная генетика не стоит на месте. За рубежом тренеры совместно со специалистами по спортивной генетике и медицине уже выработали подходы, с помощью которых можно повысить точность генетического прогноза. На сегодняшний момент все, кто занимается данной проблемой, отмечают, что лучше иметь комплекс генов-маркёров, указывающих на генетическую предрасположенность ребёнка (взрослого) к определённому виду мышечной деятельности. У таких детей тренеру, руководствуясь результатами их генетического анализа и работоспособности, будет легче и быстрее развивать те двигательные качества (скорость, сила, выносливость), которые определяют успех в выбранном виде спорта. Т.е. такие дети уже от момента рождения имеют некоторые преимущества перед другими, а тренеру необходимо правильно тренировать таких детей.

Следует отметить, что научные поиски исследователей в области спортивной генетики ведутся не только в направлении расширения списка генов, обусловливающих развитие физических качеств, но и расширяется понимание роли каждого гена в адаптации организма к другим видам деятельности.

Практическую работу мы начали с обследования 210 юных и высококвалифицированных спортсменов, занимающихся в городе Челябинске и за его пределами разными видами спорта (хоккей, плавание, гандбол, конькобежный спорт). Мы попытались сопоставить существующую систему отбора с генетическими маркерами физической активности. Было установлено, что используемые педагогические и физиологические и прочие тесты при отборе детей в группы по отдельным видам спорта не всегда в полной мере соответствуют выявленной генетической предрасположенности спортсменов к выполнению физических упражнений различной направленности, что, в свою очередь, оказывает существенное влияние на успешность их соревновательной деятельности.

Когда мы начинали свою работу в 2006 году, то, как и все исследователи ставили перед собой только одну задачу — разработать новую технологию наиболее раннего отбора детей в различные виды спорта на основе их генетической предрасположенности. Исследования последних лет выявили и другие крайне важные направления практического использования ДНК-технологий в спорте — это совершенствование спортивного мастерства квалифицированных спортсменов: уточнение специализации в выбранном виде спорта и коррекция тренировочного процесса, повышение мышечной массы и снижение лишнего веса. Методы молекулярной генетики могут успешно применяться и в области массовой физической культуры: в фитнесе и бодибилдинге.

Однако в последнее время ученые в области спортивной генетики все больше приходят к заключению, что основным направлением исследований должно стать не столько изучение молекулярных механизмов наследования спортивных задатков, сколько изучение способности сохранения здоровья спортсменом в процессе адаптации его организма к длительным высокоинтенсивным физическим нагрузкам.

Разработка конкретных тренировочных программ с учетом индивидуальных особенностей каждого спортсмена или группы спортсменов с генетическими данными, несомненно, приведет к росту их спортивных достижений, откроет широкие возможности для дальнейшего совершенствования. В настоящее время совместная работа сотрудников лаборатории спортивной генетики НИИОС УралГУФК с тренерами города Челябинска по разным видам спорта ведется, но, к сожалению, только в рамках собственной инициативы. Ярким примером в реализации результатов генетических исследований в спорте для нас служат пока высокие достижения сборных команд Китая и США.

По мере стремительного увеличения числа генов-маркёров физической активности человека всё более очевидным становится недостаток данных о функциях генов и, прежде всего, о функциональной значимости тех полиморфизмов, которые они содержат.

В Челябинской области ежегодно проводится около 1700 различных соревнований по 90 видам спорта. Только в нашем городе имеется около 40 различных по своему подчинению спортивных школ. В них занимается по разным данным около 31 тысячи, а по всей Челябинской области около 77 тысяч ребят. Мы могли бы совместными усилиями, одними из первых среди городов России составить генетическую карту детей и взрослых занимающих спортом в городе Челябинске, а в перспективе и Челябинской области. В дальнейшем эти совместные усилия позволили бы нам оптимизировать систему отбора и подготовки спортсменов, создать банк данных для олимпийских и других элитных видов спорта, действовать обоснованно при определении приоритетных видов.

Уже сейчас ДНК-технологии в сфере физической культуры и спорта позволяют не только выявить наследственную предрасположенность спортсмена к развитию и проявлению разных физических качеств, но и оценить генетические факторы риска различных патологических состояний и заболеваний сердечно-сосудистой, мышечной, костной, иммунной и эндокринной систем спортсмена; определить особенности метаболизма в организме спортсмена разных пищевых продуктов, биологически активных добавок, нарушения процессов детоксикации лекарственных препаратов и ксенобиотиков. Все это дает возможность повысить надежность и эффективность системы индивидуальной специализации и подготовки высококвалифицированных спортсменов.

Концепция «Высокие достижения любой ценой» должна быть заменена концепцией «Высокие достижения за счёт высоких адаптационных возможностей, прогнозируемых на основе комплексного молекулярно-генетического тестирования, в тесной взаимосвязи с другими областями знаний медицины (физиология, иммунология, биохимия и т.д. и т.п.)».