Перейти к основному содержанию

Также по теме: Физиологические показатели игроков «Барселоны» в межсезонье

Достижение элитного статуса в профессиональном спорте – это процесс, зависящий от множества факторов. Есть целый ряд ограничений (тренировки и игровая практика, психология и физиология, возраст, место рождения, генетика), которые влияют на то, какие спортивные результаты будут достигнуты человеком в зрелом возрасте.

В какой степени каждый из этих факторов влияет на спортивные результаты именно в футболе, остаётся неясным. Согласно современным исследованиям, вклад наследственности в общий спортивный статус составляет примерно 66%, а предполагаемое генетическое влияние на конкретные спортивные показатели колеблется от 30% до 80%. Более того, уже известны некоторые генетические маркеры, стоящие за этим.

Генетические исследования в футболе в настоящее время находятся в зачаточном состоянии, но они быстро развиваются.

 

Кому это вообще нужно и зачем?

Собственно на этот вопрос и решили ответить те самые британские учёные (шутка, это другие британские учёные) во главе с Александером МакОли из Университета Бирмингема. Они провели анонимный соцопрос среди специалистов и даже взяли у некоторых заочно интервью. Всего данные были собраны со 122 человек, в основном, тренеров, футболистов и физиотерапевтов в возрасте 25-34 лет, работающих, как в молодёжных, так и взрослых командах.

Результаты показали, что генетическое тестирование редко используется ключевыми заинтересованными сторонами (10%) или организациями, где они работают (14%). Однако три четверти (75%) считают, что генетическое тестирование будет иметь большое значение в будущем. Большинство (72%) уверены, что такие тесты следует использовать для оценки прогресса спортсмена и риска возникновения травм, хотя 35% не прочь подобным образом искать новые таланты. Тем не менее, большинство респондентов определяют свои собственные знания (89%) и знания своих коллег (79%) в генетике недостаточными; в основном из-за неэффективных текущих методов коммуникации (91%). В этом могут помочь образовательные семинары (71%) и личный опыт (91%) эффективного использования генетического тестирования в спорте.

Дадим же слово самим специалистам высказаться на этот счёт.

Использование генетических тестов

Тренер, 25-34 года:

Не ясно, как генетические тесты могут дать дополнительную информацию о том, что уже известно по результатам медицинского обследования. Взаимосвязь между генетикой, эпигенетикой и факторами окружающей среды в настоящее время слишком сложна и плохо изучена. Кажется, они глубоко взаимосвязаны, но, вероятно, лучше всего это видно на системном уровне. Однако, может быть, научный прогресс заставит меня изменить своё мнение.

 

Осведомлённость о роли генетики в спортивных успеха

Тренер по физподготовке, 25-34 года:

Сила и мощность, по моему опыту, всегда кажутся наиболее сложными характеристиками с точки зрения их тренировки. Некоторые игроки добиваются больших успехов, выполняя аналогичную, а иногда даже меньшую работу, чем другие. Обычно я рассматриваю это как генетическое преимущество. Иные навыки, исходя из моей практики, могут в большей степени зависеть от факторов окружающей среды, воспитания спортсмена и истории тренировок.

 

Аналитик, 25-34 года:

Физические качества можно улучшить с помощью тренировок, но исходный уровень зависит от генетики. Однако, на принятие решений влияют опыт и знания, которым можно только научиться. Я считаю, что в плане личностных качеств воспитание преобладает над природой.

 

Спортсмен, 18-24 года:

Я считаю, что технические способности, принятие решений, выносливость и индивидуальность – это практика, которой можно научиться, в то время как на большинство других факторов в той или иной степени может повлиять генетика.

 

Nenad Cerovic

Реализация генетического тестирования на практике

Тренер по физподготовке, 25-34 года:

Я считаю, что неэтично отбирать игроков на основе их генетического потенциала или способностей, они должны быть оценены по реальным достижениям. Когда они попадают в систему [подготовки спортсменов], генетическое тестирование должно использоваться для оптимизации их потенциала.  

 

Физиотерапевт, 18-24 года:

Я думаю, что это точно поможет в выявлении талантов и отборе игроков для конкретных видов спорта, определённой специализации. Это уже делается, особенно в США, где проводится большинство исследований в области спортивной науки благодаря хорошему финансированию.

 

Проблемы в области генетического тестирования спортсменов

Аналитик, 25-34 года:

Для больших клубов, у которых есть деньги и время для достижения долгосрочных результатов, это было бы полезно, но для маленьких команд, которым нужен краткосрочный успех, чтобы просто остаться на плаву, это не вариант. Многие руководители клубов застряли в прошлом, опираются на традиции, набирая игроков по своему усмотрению и усмотрению тренера, не полагаясь на данные.

 

Тренер, 25-34 года:

Очень важны не только знания, но и умение их интерпретировать. Если мы уверены, что они помогут, кто-то сможет получить из этого выгоду. Но я не уверен, что любые новые знания и умение их интерпретировать будут полезны. Есть вероятность, что мы просто получим информацию с ограниченным полем применения, не подходящую к контексту.

 

Тренер, 25-34 года:

У меня есть степень бакалавра в области молекулярной биологии, но я не чувствую себя компетентным принимать такие решения [имеет ввиду, решать судьбу спортсменов на основе результатов генетических тестов].

 

Что уже известно учёным?

Начиная с утробы матери и до конца жизни, гены являются важнейшими структурами, кодирующими возникновение и рост организма. Каждый ген отвечает за определённую структуру или функцию белка. Гены влияют на то, будете ли вы низким или высоким, на цвет ваших волос и глаз, на риск возникновения определённых заболеваний, на ваши спортивные результаты и способность адаптироваться к окружающей среде. Гены также играют значимую роль в развитии и функционировании основных тканей организма, включая мышцы, кости и кровь.

Неправильная конфигурация генов может привести к различным заболеваниям и прочим проблемам со здоровьем. В происхождении таких патологий как диабет, ожирение и гипертония, значительную роль играют генетические мутации и факторы окружающей среды.

 

Ожирение и контроль массы тела

Ожирение – одна из наиболее частых хронических болезней, встречающихся у современных детей. Это серьёзная проблема, которая затрагивает до 25-30% детского населения. Считается, что в 30-70% всех случаев ожирения ключевую роль играют гены. На телосложение и пищевое поведение влияет около 41 гена.

Например, у людей с мутациями гена FTO («ген ожирения») на 20-30% чаще наблюдается переедание и ожирение, чем у населения в целом. Работа этого гена подталкивает к более высокому потреблению продуктов с высоким содержанием жиров, приводит к снижению чувства сытости и повышению аппетита между приёмами пищи.

Также есть ген, кодирующий белок FABP4, – гормон, который участвует в регуляции уровня глюкозы в организме, влияет на энергетический обмен и стресс-реакции. Повышенная активность FABP4 связана с ожирением, диабетом, астмой, раком, атеросклерозом. Сниженная же активность гена, напротив, выявлена у людей со здоровым обменом веществ.

Помимо этого, важную роль в регуляции обмена веществ и массы тела организма играют гены меланокортинового рецептора (MC4R) и рецептора, участвующего в метаболизме жиров в печени (PPARA-α).

Однако, речь идёт не только о здоровье человека как таковом, но и о спортивных успехах. Например, тот же ген MC4R связан с приятными ощущениями, которые испытывают люди, занимающиеся регулярными физическими упражнениями. На массу тела и физическую активность также влияет ген рецептора к лептину (LEPR), гормона, подавляющего чувство голода.

Помимо прочего, значимую роль в регуляции физической активности у женщин играют ген рецептора к дофамину (DRD2) и ген рецептора, чувствительного к кальцию (CASR). Последнее неудивительно, ведь кальций крайне важен для нормальной работы мышц.

Не менее интересен для учёных и ген фермента ACE, превращающего гормон ангиотензин I в ангиотензин II. Эти гормоны отвечают за регуляцию кровяного давления. Установлено, что фермент ACE оказывает значительное влияние на физическую активность человека в его свободное время, а люди с генотипами ACE II способны переносить интенсивные нагрузки и их организм хорошо реагирует на тренировки.

 

Физическая форма

Индивидуальные характеристики генотипа (совокупность всех генов в организме) могут быть полезным и удобным инструментом для разработки персональных тренировочных программ и выявления лиц с генетическим потенциалом стать элитными спортсменами. Исследователи пытаются понять, как мышцы адаптируются к раздражителям, как они функционируют в различных условиях, и как со временем меняются форма и свойства скелетных мышц. Люди с одинаковым генотипом более сходно реагируют на тренировочные стимулы по сравнению с людьми, имеющими разные генотипы.

Известно более 200 генов, которые связаны со спортивными результатами, но только около 20 из них, как считается, реально влияют на спорт высоких достижений.

Ген

Что кодирует?

Биологическая роль в организме

ACE

Фермент, превращающий гормон ангиотензин I в ангиотензин II

Контроль кровяного давления и регуляция объёма жидкости в организме

ACTN3

Сократительный белок α-актин-3

Компонент быстрых мышечных волокон

ADRB2

β2-адренорецептор

Облегчение дыхания и сокращения мышц, повышение уровня глюкозы в крови и её поглощение скелетными мышцами

ADRB3

β3-адренорецептор

Расщепление жировой ткани, термогенез в мышцах

AMPD1

Аденозинмонофосфат (АМФ) деаминаза

Производство энергии для мышечного сокращения

APOE

Аполипопротеин E

Метаболизм жиров

BDKRB2

B2-брадикининовый рецептор

Сужение кровеносных сосудов, мышечные спазмы, возникновение отёков и болевой чувствительности

CILP

Белок хрящей CILP

Формирование структуры хряща

CKM

Креатинкиназа М

Производство энергии для мышечного сокращения

COL5A1

α-цепь коллагена V типа

Прочность и эластичность соединительной ткани (сухожилий)

HFE

Белок HFE

Обмен железа в организме

HIF1A

1-α фактор, индуцируемый гипоксией

Транспорт и метаболизм кислорода в организме

HNF4A

Ядерный рецептор HNF-4α

Работа β-клеток поджелудочной железы (вырабатывают инсулин) и функции печени

IGF1

Инсулиноподобный фактор роста 1

Рост, развитие и дифференцировка клеток и тканей

IL-1B

Интерлейкин 1β

Усиление воспаления

MMP3

Стромелизин-1

Заживление ран

MSTN

Миостатин

Подавление роста и дифференцировки мышечной ткани

NOS3

Эндотелиальная синтаза оксида азота

Регулирование тонуса кровеносных сосудов, адгезия лейкоцитов и агрегация тромбоцитов

NPY

Нейропептид Y

Регуляция пищевого поведения

PPARGC1A

Рецептор PGC-1α

Образование глюкозы в печени

 

Интересно и то, что от генотипа зависит также реакция организма на различные спортивные добавки. Не только на типичные кофеин, креатин, аргинин и карнитин, но и запрещённые – эритропоэтин, гормон роста и инсулин-подобный фактор роста IGH-1. Они могут повлиять на организм не только положительно, но и отрицательно.

 

Спортивные травмы

В то время как многие виды спорта и упражнений полезны для здоровья, другие виды деятельности могут повышать риск травм, заболеваний или внезапной смерти. Предрасположенность к таким патологиям может передаваться из поколения в поколение.

Поскольку становится всё легче диагностировать травмы и понимать их негативное влияние на спортивные успехи, то и спортивные организации, и сами атлеты могут захотеть использовать генетическое профилирование при заключении контрактов.

Сейчас хорошо изучен вопрос мышечных травм в свете работы гена ACTN3. Он кодирует сократительный белок актин и связан с повышенным риском повреждения мышц во время эксцентрической активности (удлинения). ACTN3 в состоянии R (аллель), по-видимому, в некоторых случаях защищает от травм. Это происходит из-за сочетания силы и вызванного физическими упражнениями повреждения мышц и изменения их эластичности. Эти данные могут быть использованы для восстановления спортсменов между нагрузками, а также во время тренировок и соревнований. Атлеты с таким генотипом изначально предрасположены к большему количеству мышечных травм, более длительному (или сложному) периоду восстановления. Аллель X увеличивает частоту травм лодыжки и других спортивных травм. Значит, носителям аллеля X можно порекомендовать увеличение количества общеукрепляющих тренировок с целью снижения риска травм и тренировок для развития нервно-мышечного аппарата. Аллель ХХ также может приводить к повышенной болезненности и отсроченной воспалительной реакции. Поэтому таким спортсменам следует увеличить потребление флавоноидов, омега-3 жирных кислот и других питательных веществ, снижающих уровень воспалительных биомаркеров после выполнения эксцентрических упражнений.

Влияние генетики на травматизм также широко исследовалось в контексте повреждения сухожилий и связок, при этом мутации в двух генах, COL1A1 и COL5A1, связаны с большей вероятность травм. Эти гены кодируют разные типы коллагена – белка, придающего соединительной ткани прочность и эластичность.

Небезызвестный Доктор Пруна с коллегами изучали влияние десяти различных мутаций на тип и тяжесть мышечных травм у 73 элитных футболистов «Барселоны» в течение трёх сезонов. За это время было зарегистрировано 203 бесконтактных повреждения мышц. Установлено, что мутации в генах IGF2, CCL2 (хемокин*) и ELN (эластин) связаны с тяжестью повреждений и длительностью восстановления.

*Хемокины – это особые молекулы, которые влияют на передвижение лейкоцитов по организму.

Что касается подколенных сухожилий, то по результатам исследований на итальянских футболистах, травмы оказались связаны с мутациями в генах ACTN3 (мышечная архитектура), MCT1 (мышечная усталость), IL6 (воспалительный процесс), HGF и IFG1 (восстановление и ремоделирование тканей).

 

Заключение

Хотя идеальные гены могут привести спортсмена к величию, они не гарантируют наилучший возможный результат. Генетика – это только часть потенциала, ведь на спортивные успехи влияют и другие факторы, такие как качество и длительность тренировок, мотивация, обучаемость, а также различные факторы внешней среды.

 

Литература:

McAuley, A. B., Hughes, D. C., Tsaprouni, L. G., Varley, I., Suraci, B., Roos, T. R., ... & Kelly, A. L. (2022). Genetic testing in professional football: Perspectives of key stakeholders. Journal of Science in Sport and Exercise, 4(1), 49-59.

Cerit, M., & Yildirim, D. S. (2022). The role of genetics in physical performance & human metabolism. Reviews in Medical and Health Science, 151.



Если вам понравился данный материал, поделитесь им в соцсетях, нажав на одну из иконок ниже, и подписывайтесь на телеграм-канал БарсаМании, где вы всегда будет в курсе самых свежих новостей о клубе

Вы также можете поддержать БарсаМанию чеканной монетой на Бусти


 

Теги
5
В среднем: 5 (2 голоса)
Комментарии