Группа крови как генетический маркер спортивных способностей

Таким образом, можно сделать вывод, что качественный спортивный отбор обеспечивает выявление и отбор одаренных, способных к спорту, более того, к определенному его виду, детей в самом раннем возрасте. Позволяет более «прицельно» тренировать юных спортсменов и с учетом наследственности, и влияния окружающей среды специализировать спортсменов с целью достижения высоких спортивных результатов и реализации потенциала человеческих способностей.

2.3 Группа крови как генетические маркеры спортивных способностей

По данным Е.Б.Сологуб (1998), имеются данные о роли отдельных групп крови (системы эритроцитарных антигенов АВО и др., лейкоцитарных антигенов HLA и др.) как серологических генетических маркеров [27, с. 36].

В проведенных исследованиях Р.В. Силлой, М.Э.Теосте (1986) на большой группе эстонских школьников (1789 мальчиков и девочек 8-17 лет) показана зависимость физических способностей от групп крови системы АВО, которая у младших школьников (8-11 лет) проявляется в 8,6% случаев, у подростков 12-13 лет - в 12,7% случаев, а у старшеклассников 14-17 лет - в 7,0 % случаев.

Скорость и координация движений лучше выражены у школьников с III (В) группой крови, несколько менее - с IV (АВ) группой. Показатели силы и мощности движений выше у ребят с IV (АВ) группой крови.

По данным В.И. Печерского, подтверждаются особенные способности к спринту у лиц, имеющих групповую принадлежность крови I (0) и III (B) групп [34, с. 226 - 228].

По мнению Э.Г. Мартиросова, А.Ф. Маленко (1988), отмечалось, что среди спортсменов технических видов спорта (1 разряда, КМС и МС) более половины имеют II (A) группу крови.

Таким образом, знание группы крови может помочь тренеру прогнозировать способности юных спортсменов к занятиям определенным видом спорта, подобрать характер спортивных упражнений, адекватный врожденным особенностям организма.

Анализируя результаты крупных мировых соревнований и нелучшие 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 РФ. В первую очередь, это касается молекулярно-генетических технологий, с которыми 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 кадрового резерва 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 из этих процессов, так или иначе, связано с индивидуальными генетическими особенностями организма.

Многочисленные исследования свидетельствуют об индивидуальных способностях человека к выполнению различиях физических упражнений, о наследственной предрасположенности к тем или иным видам спорта [10]. По мере углубления знаний о молекулярной структуре генома человека и 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 спортсменов.

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.

Первые попытки использовать генетические методы в спорте были предприняты в 1968 году на Олимпиаде в Мехико. В дальнейшем, в Монреале в 1976 году группа канадских ученых продолжила исследования в поисках генетических различий между участниками Олимпийских игр и людьми, не занимающимися спортом. В качестве генетических маркеров использовали легко определяемые устойчивые признаки организма, тесно связанные с генотипом и отражающие наследственные задатки отдельных индивидуумов [25, с. 35-36]. Среди них выделяют следующие группы маркеров:

- комплекс морфологических признаков, включающий пропорции тела, форму скелетных мышц и их топологический состав, степень жироотложения;

- группы крови, включающие системы эритроцитарных антигенов - АВО и лейкоцитарных антигенов - HLA;

- дерматоглифы - узоры на подушечках пальцев рук и ног;

- состав мышечных волокон и их распределение по трем типам в соответствии с метаболическим профилем;

- гормональный профиль и содержание гормонов в крови

Последние данные, полученные в ходе молекулярно-генетических исследований открыли новые возможности в разработке и применении диагностических комплексов, направленных на решение проблем медико-генетического отбора в спорте, а также на оптимизацию тренировочного процесса.

Как уже отмечалось, к 2005 году была получена информация почти о 150 различных генах, контролирующих физическое развитие человека. Подробный сравнительный анализ частот аллелей этих генов у разных групп спортсменов позволил идентифицировать гены-кандидаты, ассоциированные с различными физическими качествами человека.

Необходимо отметить, что после опубликования генетической карты физической активности в 2005 году спектр генов, ассоциированных с предрасположенностью к тому или иному виду спорта, существенно расширился.

Скелетные мышцы человека состоят из трех основных типов мышечных волокон, различающихся своими сократительными и метаболическими характеристиками [2, с. 17 - 19].

«Медленные» мышечные волокна (МВ) медленно сокращаются, медленно утомляются, преобладает анаэробный гликолиз.

IIa «Промежуточные» мышечные волокна (ПВ) - быстро сокращаются, медленно утомляются, смешанный аэробно-анаэробный гликолиз

IId/x «Быстрые» мышечные волокна (БВ) - быстро сокращаются, быстро устают, преобладает аэробный гликолиз

Ключевым признаком, определяющим тип мышечного волокна, является молекулярная организация миозина. Миозин различных типов мышечных волокон существует в нескольких молекулярных изоформах и состоит из легких и тяжелых цепей.

По составу мышечных волокон с большой долей вероятности можно определить предрасположенность к физической деятельности. Результаты биопсии скелетных мышц высококвалифицированных спортсменов свидетельствуют о преобладании МВ у стайеров, а БВ - у спринтеров/силовиков. Следовательно, состав мышечных волокон является значимым маркером предрасположенности к проявлению локальной (мышечной) работоспособности.

Главные направления этих исследований касаются генов ренин-ангиотензиновой системы. Их белковые продукты участвуют в регуляции артериального давления и в поддержании водно-солевого баланса. Наиболее изученным генетическим маркером физической работоспособности является I/D полиморфизм гена ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ), для которого выявлены ассоциации с физической нагрузкой. Так, среди бегунов на длинные дистанции и велосипедистов преобладает I/I генотип, тогда как у бегунов на короткие дистанции, штангистов и пловцов - D/D [25, с. 35].

Белковые продукты генов метаболизма костной ткани играют важную роль при формировании определенного физиологического статуса человека.

В профессиональном спорте, требующем большого, не редко экстремального физического напряжения, важное значение имеет профилактика социально значимых заболеваний, в первую очередь, сердечно-сосудистых и, в частности, нарушений системы свертывания крови.

Исследования последних лет в области молекулярной генетики физической активности подтвердили полезность комбинационного подхода для анализа генотипических особенностей физических способностей спортсменов различного пола, специализации и квалификации [8, с. 42 - 45]. Генотипирование будущих спортсменов позволяет получить ориентировочную информацию о наследственных особенностях физической активности человека, его предрасположенности к тому или иному виду спорта. Предполагается, что такой фенотипический эффект определяется ассоциацией этих генов с содержанием «медленных» и «быстрых» мышечных волокон в мышцах (БВ и МВ, соответственно).

Действительно, результаты биопсии скелетных мышц высококвалифицированных спортсменов свидетельствуют о врожденном преобладании МВ у стайеров и БВ - у спринтеров/силовиков.

Стремительный рост объема информации и о генах-маркерах, тестирование аллельных вариантов которых позволяет оценить пригодность подростка к тому или иному виду спорта, а так же указывающие на возможные наследственные ограничения в плане профессионального спорта делает своевременным его критическую оценку в плане правтического применения. Как уже упоминалось,в настоящее время известно более 150 различных генов, контролирующих физическое развитие человека, важных для правильной организации занятий фитнесом и для эффективного отбора потенциально перспективных спортсменов. Некоторые из этих генов протестированы на группах спортсменов и в нашей лаборатории. Выше были рассмотрены функциональные особенности аллельных вариантов генов наиболее важных метаболических цепей, определяющих индивидуальные физические способности. Имеющиеся данные позволяют приступить к формированию варианта генетической карты спортсмена, включающего тестирование некоторых генов, определяющих физические характеристики человека, то есть к созданию его идивидуальной базы ДНК данных.

Подробно изучены и гены, мутации которых накладывают существенные ограничения на занятия профессиональными видами спорта, но вполне совместимые с фитнесом и обычными занятиями физкультуры.

Важно отметить, что, несмотря на известные ограничения юридического и морально-этического плана, неполноту сведений о метаболических процессах, регулирующих физическую активность человека, о генах, управляющих волевыми качествами, отсутствие надежной статистической оценки результатов генетического тестирования, объективные трудности их интерпретаци составление генетического паспорта для лиц, собирающихся серьезно заниматься спортом, следует только приветствовать. Данный медицинский документ может оказать существенную помощь не только при подборе потенциально наиболее перспективных спортсменов, но и позволит более правильно, с пользой для здоровья организовать физическую подготовку подростков, поможет резко сократить и даже полностью избавиться от случаев генетически запрограммированных трагедий в спорте.

Спортивная генетика, как и вся предиктивная медицина, еще находится в начале пути. Многочисленные экспериментальные данные и прямые наблюдения на добровольцах, в том числе и на спортсменах, позволили выявить не менее 150 генов - кандидатов физической активности человека, а так же факторов, осложняющих или прогностически опасных для занятий спортом [28, с. 28-32]. Особенно значительные успехи достигнуты в идентификации генов, определяющих такие важные физические параметры как выносливость и сила/скорость. Генеральное направление современной спортивной медицины - эффективный отбор молодых спортсменов, перспективных по своим наследственным качествам для занятия тем или иным видом спорта при одновременно минимальном риске «большого спорта» для здоровья спортсмена. Анализ полиморфизма генов помогает отличить индивидуумов, положительно реагирующих на дополнительные физические нагрузки, от лиц, для которых такие нагрузки могут быть нежелательными или вредными. Уже применяемый комплексный подход дает возможность наиболее полно оценивать вклад аллельных вариантов различных генов в физическую работоспособность человека. Он открывает путь к построению генных сетей физической активности выдающихся спортсменов. Поиск и дальнейшее внедрение ДНК-диагностики генетических маркеров будет иметь не только научное, но и социально-экономическое значение, так как позволит повысить надежность и эффективность системы индивидуального отбора и подготовки высококвалифицированных спортсменов [4, с. 22 - 24]. Несомненно, в будущем будет найдено гораздо больше генов-кандидатов, ассоциированных с развитием различных физических качеств, для каждого из этих полиморфизмов будет установлен его реальный вклад в проявление какого-либо признака в зависимости от этноса, пола, возраста и характера физической деятельности. Уже на современном этапе реально создание генетического паспорта спортсмена, внедрение которого в жизнь способствует новому научному походу к индивидуальному выбору вида спорта, более эффективному поиску будущих перспективных спортсменов, оптимизации схемы и режима тренировок.

Заключение

Быстрый рост спортивных достижений и связанная с этим тенденция к ранней специализации остро ставят перед наукой вопрос о необходимости повышения эффективности системы отбора и спортивной ориентации в различных видах спорта. За последние годы проделана большая работа по научному обоснованию методики начальной подготовки юных спортсменов. Однако надо признать, что в целом система отбора и спортивной ориентации детей и подростков пока далека до совершенства. Её существенный недостаток заключается прежде всего в том, что отдельные методы диагностики спортивной одаренности юных спортсменов, не имеют общей методологической основы.

Для создания единой стратегии спортивной ориентации детей и подростков надо реально оценить возможности предвидения индивидуальных особенностей морфологического и функционального развития организма на разных этапах онтогенеза. Ценность прогноза тем выше, чем раньше можно предсказать склонность индивида к тому или иному виду деятельности. В этой связи необходима научная разработка программ ранней диагностики спортивных возможностей обучающихся.

Одним из наиболее эффективных видов отбора спортсменов по видам спорта является отбор по группам крови, которая является одним из основных маркеров.

В наших исследованиях используется определенная иерархия моделей спортивной одаренности. На первой ступени данной технологии находятся отдельные характеристики, которые взаимосвязаны с показателями соревновательной деятельности. Маркеры второго уровня представляют собой многомерные конституционные модели сильнейших спортсменов мира. Третий уровень моделирования спортивной одаренности спортсменов заключается в получении на основе моделей сильнейших спортсменов третичных (прогностических) маркеров, адаптированных для юных спортсменов. Используя данную технологию диагностики спортивной одаренности, представляется возможным определить этапы отбора юных спортсменов.

Спортивную одаренность детей более точно отражают характеристики, обусловливающие уровни высшего спортивного мастерства. Для определения значимости специальных физических способностей спортсменов нужно в первую очередь оценить морфологические показатели, силовые способности, уровень развития выносливости и группу крови.

Спортивная подготовка детей и подростков социальна по своей сущности, она характеризуется конкретным педагогическим содержанием и выраженной воспитательной направленностью, многие компоненты которой имеют биологическую основу. Учет единства социального и биологического в научном обосновании и практическом использовании программ спортивной подготовки спортсменов имеет первостепенное значение в деятельности тренера.

Необходимым условием спортивного отбора является разработка модельных характеристик, соответствующих нормативным требованиям к физическому развитию, физической подготовленности, уровню развития специальных физических качеств. Сопоставление юных спортсменов с возрастными модельными характеристиками и между собой позволяет оценить их спортивную пригодность и прогнозировать успешность соревновательной деятельности в отдельных видах спорта.

Прогнозирование успешности соревновательной деятельности юных спортсменов осуществляется в два этапа: первый - прогноз ожидаемого развития для отдельных антропометрических, биоэнергетических и двигательных показателей, лимитирующих уровень спортивных достижений у элитных спортсменов, а затем на основе оценочных шкал (приложение) выводится суммарная оценка двигательных возможностей.

В современных условиях элитного спорта особую значимость приобретает выявление наиболее одаренных, перспективных спортсменов, так как рекордные достижения характерны для спортсменов, обладающих наиболее высокими для данного вида спорта врожденными и приобретенными показателями.

Исследование проблем спортивного отбора привело к выявлению ряда генетически детерминированных морфофункциональных показателей, позволяющих с большой степенью вероятности определить перспективность юных спортсменов.

Принцип соответствия характера педагогических воздействий биологическому ритму возрастного развития моторики определяет необходимость стимуляции развития физических качеств и способностей в периоды естественных ускорений их роста.

Список использованных источников

1. Астратенкова И.В. Полиморфизм гена эндотелиальной NO-синтазы и физическая активность // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. тр. - СПб. - 2006. - C.45-57.

2. Ахметов И.И., Нетреба А.И., Глотов А.С., Астратенкова И.В., Попов Д.В., Глотов О.С., Дружевская А.М., Асеев М.В., Виноградова О.Л., Рогозкин В.А. Выявление генетических факторов, детерминирующих индивидуальные различия в приросте мышечной силы и массы в ответ на силовые упражнения // Медико-биологические технологии повышения работоспособности в условиях напряженных физических нагрузок. Вып. 3. Сб. статей. - М. - 2007. - С.13-21

3. Багдасарян А. Г. Дерматоглифические корреляты ускоренного и замедленного роста и развития ребенка // Новые исследования по возрастной физиол. М., 1974. № 3. С. 62--64.

4. Баранов В.С., Хавинсон В.Х Опрделение гентической предрасположенности к некоторым мультифакторным заболеваниям. Генетический паспорт. Методические рекомендацию СПб 2001 «Фолиант», 47 стр.

5. Бодалев А. А., Дворяшина М. Д., Палей И. М. Психодиагностические методы (в комплексном лонгитюдном исследовании студентов). Л., 1976. 248 с.

6. Буш Р., Мостеллер Ф. Стохастические модели обучаемости. М., 1962. 173 с.

7. Гладкова Т. Д. Кожные узоры кисти и стопы обезьян и человека. М., 1966. 149 с.

8. Глотов А.С., Глотов О.С., Москаленко М.В., Иващенко Т.Э., Петров М.Г., Рогозкин В.А., Баранов В.С. Генетическая предрасположенность к физической работоспособности у спортсменов-гребцов // в сб. Медико-биологические технологии повышения работоспособности в условиях напряжённых физических нагрузок, выпуск 2, OOO “Анита Пресс”, 2006, с. 39-51.

9. Глотов А.С., Глотов О.С., Москаленко М.В., Рогозкин В.А., Иващенко Т.Э., Баранов В.С. Анализ полиморфизма генов ренин-ангиотензиновой системы в популяции Северо-западного региона России, у атлетов и у долгожителей // Экологическая генетика. 2004. В. 4. Стр. 40-43

10. Глотов О.С., Глотов А.С., Асеев М.В. Способ определения предрасположенности человека к различным видам физической работоспособности и генетическая панель для осуществления этого способа. Патент на изобретение №2339701 (2008г).

11. Дашинорбоев, В.Д. Теория и методика физической культуры: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.Д. Дашинорбоева. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. - 209 с.

12. Дружевская А.М., Любаева Е.В., Нетреба А.И., Попов Д.В. Ассоциация полиморфизма гена ACTN3 с физической деятельностью и гипертрофией скелетных мышц при силовой тренировке // Сб. науч. тр. СПбНИИФК - СПб., 2006. - С.206-211.

13. Зайнулина М.С., Корнюшина Е.А., Мозговая М.Л. и др., Тромбофилия в акушерской практике: учебно-методическое пособие Под ред. Э.К. Айламазяна, Н.Н. Петрищева // СПб.: Издательство Н-Л, ООО, 2005. - 46 с.

14. Капустин C. И. Молекулярно-генетические аспекты патогенеза венозного тромбоэмболизма // Дис докт. биол. наук.- С-Петербург.,-2007.- 294 с.

15. Кочергина А.А., Ахметов И.И. Оптимизация тренировочного процесса юных лыжников с учетом их генетической предрасположенности // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2006. - №1. - С.35-36.

16. Купцов, Л.П. Спортивная борьба / Л.П. Купцов. - М.: ФиС, 1978. - 423 с., ил.

17. Лильин Е. Т., Богомазов Е. А., Гофман-Кадошников П. Б. Медицинская генетика для врачей. М., 1983. 144 с.

18. Лукоянов Ю. Е. К вопросу о прогнозировании развития некоторых функциональных качеств организма по данным оценки морфологических признаков (генетических маркеров) // Методологические основы спортивной морфол. М., 1979. С. 133--135.

19. Лукоянов Ю. Е., Никитюк Б. А., Николаева Л. А. Некоторые итоги применения близнецового метода в морфофизиологии развития // Соотношение биологического и социального в развитии человека. М., 1974. С. 71--76.

20. Лукоянов Ю. Е., Шарец Ю. Д., Кононова В. Н. К возможности учета дерматогли-фических признаков в прогнозировании развития моторики человека // Спорт, психофизическое развитие и генетика. М., 1976. С. 137--138.

21. Молекулярная генетика спорта. Монография. Ахметов И.И. М.: Советский спорт, 2009. 268 с.

22. Определение генетической предрасположенности к наследственным и мультифакториальным заболеваниям. Генетический паспорт // Методические рекомендации. - СПб.: ИКФ ”Фолиант”, 2001. -48с.

23. Основы спортивной генетики. Учебное пособие. Сергиенко Л.П. 2004. 631 с.

24. Рогозкин В.А., Астратенкова И.В., Дружевская А.М., Федотовская О.Н. Гены-маркеры предрасположенности к скоростно-силовым видам спота // Теория и практика физической культуры. - 2005. - №1. - C.2-4.

25. Рогозкин В.А., Назаров И.Б., Казаков В.И. Генетические маркеры физической работоспособности человека // Теория и практика физической культуры. - 2000. - №12. - С.34-36.

26. Сергиенко Л. П., Алексеева С. В. О генетических предпосылках к развитию гибкости // Теор. и практ. физ. культ. 1978. № 6. С. 5--12.

27. Сологуб, Е.Б. Генетика и спорт: Лекция / Е.Б. Сологуб. - СПб.: ГАФК, 1998. - 41 с.

28. Сологуб, Е.Б. Спортивная генетика: Учебное пособие / Е.Б. Сологуб, В.А. Таймазов. - М.: Терра, 2000 г. - 127 с., ил.

29. Спортивная генетика. Учебное пособие. Сологуб Е.Б., Таймазов В.А. 2000. 127 с.

30. Федотовская О.Н. Влияние С34T полиморфизма в гене АМФ-дезаминазы (АМPD1) на физическую работоспособность человека // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. тр. - СПб. - 2006. - C.74-80.

31. Физическое воспитание / под редакцией В.А. Головина, А.В. Коробкова и др. М.: Высшая школа, 1983. - 391 с., ил.

32. Филиппов В. И., Никитюк Б. А. О возможности прогнозирования двигательных качеств по данным дерматоглифики (реализация генетического подхода в спортивном отборе) // Спорт в современном обществе. М., 1980. С. 327.

33. Филиппов В.И., Хазанова А.Б. О возможном использовании показателей дерматоглифики как генетических маркеров ускоренного соматического роста // Спорт, психофизическое развитие и генетика. М., 1976. С. 163--164.

34. Холодов, Ж.К. Теория и методика физического воспиания и спорта: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - 3 изд., стер / Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480 с.

35. Шихова Ю.В., Ахметов И.И., Астратенкова И.В. Анализ полиморфизма гена рецептора андрогена у спортсменов // Инновации в науке, образовании и производстве: Труды СПбГТУ № 497., СПб. - 2006. -С.138-142.

Размещено на Allbest.ru