Формула чемпіона. «Робота на межі» або генетика?

Кожен з нас мріяв підкорити вершини спорту. Стати не яким-небудь пересічним спортсменом, а тим самим Майком Тайсоном або Ленсом Армстронгом. У кожного свої кумири. Спостерігаючи за життям своїх улюбленців, багато хто намагався наслідувати їх або віддавати своїх дітей в той чи інший вид спорту: «У нас не вийшло, значить вони зможуть втілити наші мрії в дійсність» - типові думки батьків. І не тільки думки, а й дії. Віддають своїх чад в секції, де їх чекають постійні, часом позамежні, навантаження, строгі тренери, які мріють створити зірок-спортсменів зі світовим ім'ям. Але ось тут і криється каверза: батьки, тренери не враховують генетичні особливості юних обдарувань.

Мабуть, у вас виникають питання: генетичні здібності? Спортивна генетика? Генотипи? Експресія генів? Що це таке інше? Адже всі звикли чути, що для того, щоб досягти висот у спорті, потрібно 90% працьовитості і 10% таланту, а тут якась генетика. Та й не просто генетика, а ще й гарна генетика. Спробуємо зрозуміти, що ж це за фрукт і з чим його їдять.

Спортивна генетика - напрямок генетики, що вивчає геном людини в фізичної діяльності. Геном, в свою чергу, це сукупність усього спадкового матеріалу, укладеного в клітці, яким нас обдарували наші батьки. Вперше про спортивну генетиці згадав Клод Бушар в 1983 році в журналі «Спортивні наукові дослідження». Витривалість, швидкість, сила, гнучкість, статура і багато іншого - це все передається у спадок. Так що дана формула вже давно канула в Лету. Звичайно, зараз фактор праці не скасовує ніхто, але в зв'язку з конкуренцією, однією цілеспрямованості явно недостатньо. Адже в спортивних секціях займається безліч потенційних чемпіонів і явно ніхто з них не б'є байдики на тренуваннях. І тут на арену у нас виходять гени, які майже в 70% визначають майбутнього чемпіона.

У лютому 2004 року, напередодні Афінської Олімпіади, директор ВАДА Річард Паунд в інтерв'ю газеті «Таймс» заявив:

У ЗМІ стали з'являтися такі замітки: «Що ж буде відбуватися на Олімпійських іграх майбутнього? Зовсім скоро спортсменів відбиратимуть за їх генетичним паспортами. Через пару років спортсмени будуть коригуватися генною терапією. Через пару десятків років переможців будуть вирощувати? «Чемпіони з пробірки». Періодично вчені починають обговорювати ідеї клонування видатних спортсменів. Зарубіжні генетики сьогодні дають такі гучні заяви, що майбутнє за генетично модифікованими спортсменами! Сучасна людина генно-модифіковані продукти не до кінця прийняв і переварив, а тут живі спортсмени. Фантастика! Ось до чого дійшов прогрес генної медицини. І адже вона ще зовсім молода наука. Фантастична четвірка та інші марвеловскій герої - це вже щось не за межею реальності, а в перспективі наше спортивне майбутнє. Стен Лі і Джек Кірбі як в воду дивилися, створюючи їх [героїв коміксів] в далекому 1961 році.

Зараз багато хто, не тільки спортсмени, обзаводяться незвичайним документом, на сторінках якого не прописка, навіть не адреса з будинком і вулицею, а інформація про стан здоров'я, наявності тих чи інших здібностей, а може навіть і суперздатність. Хтозна, що ховається в питаннях структурах нашого організму. Адже це найпотаємніша і унікальна інформація про кожного з нас. У Супернова лабораторіях її розшифровують одні з найталановитіших вчених-генетиків. В генах «ховаються» відповіді на всі питання, причому зовсім без перебільшення: які хвороби вам загрожують, чого варто остерігатися. Тут можна згадати історію з Анджеліною Джолі, видалити свої молочні залози, щоб уникнути виникнення раку молочної залози, ризик виникнення якого у неї був високий за результатами генетичного тесту. Також гени нам скажуть яким видом спорту краще займатися і, ви не повірите, але вони навіть знають інформацію про те, звідки ваші предки. Що стосується спорту, в першу чергу гени нам дадуть відповідь на те, який тип навантаження характерний для людини. Як відомо, є два основних типи навантаження: спринтер і стаєр. Спринтери набагато краще переносять короткі, але інтенсивні навантаження: плавці, бігуни на короткі дистанції, метальники молота, ті ж стрибуни. Стаєр - тривалі: марафонці. Є ще й проміжні. Для стаєр характерна наявність великої кількості генів витривалості. Також важливу роль відіграють гени стійкості до стресу, в якійсь мірі гени агресії. В ігрових видах спорту потрібно поєднання різних генів, тобто змішані генотипи - проміжний варіант. Так само не варто забувати і про особливості обміну речовин. Так-так, гени у нас відповідають і за це! Стайєрам необхідний анаеробний тип. Аеробний - у спринтерів.

За допомогою всієї цієї інформації можна правильно сформувати графік тренувань у спортсменів, щоб уникнути небажаних захворювань. Можливо, також вдасться знизити частоту виникнення раптової серцевої смерті у спортсменів, яка є однією з самою основною проблемою в смертності на змаганнях. Адже секретом не є і те, що ступінь стійкості до кисневої адаптації теж є спадково обумовленим фактором.

У 1998 р результати досліджень британського вченого Хью Монтгомері були надруковані в журналі «Nature». Областю його досліджень були поліморфні алелі ACE: аллель I - відповідальний за витривалість, а аллель D - за швидкісні і силові якості спортсмена. Відповідно ці аллели переважали у спортсменів тих чи інших видів спорту. Адже давно відомо, що для різних видів спорту потрібні різні якості: одним потрібна витривалість, іншим - здатність до "вибуховим" зусиллям. Ця стаття, як ланцюговий механізм, викликала масу подібних досліджень. І тільки частина з них підтвердили висновок Хью Монтгомері. Але були й інші результати, що змусило задуматися про достовірність даних досліджень. І тільки через якийсь час стало зрозуміло, що всі ці якості детермінуються не одним геном. Тому у людини може бути, наприклад, аллель витривалості по гену АСЕ і два-три алелі «швидкість-сила» по іншим генам, що обумовлює його перевага в швидкісно-силових видах спорту.

Слід зазначити, що в якості об'єкта такого роду досліджень обирається не окремий ендофенотіп, а сукупність ознак, що визначають будь-якої кінцевий фенотип, їх ще називають сінтропние ознаки.

Так, на успішність змагальної діяльності бігуна на довгі дистанції істотний вплив роблять об'єднані за критерієм сінтропності такі ознаки як щільність мітохондрій і активність окисних ферментів міоцитів, склад м'язових волокон, ступінь капилляризации скелетних м'язів і міокарда, показники МПК, аеробного потужності, продуктивності серцево-судинної системи та ін.

У 2006 р чергова версія карти хромосом ( «The Human Gene Map for Performance and Health-Related Fitness Phenotypes: the 2006-2007 update»), вже включала 214 аутосомних генів, сім генів в Х-хромосомі і 18 мітохондріальних генів, а також 75 локусів кількісних ознак, які впливають на успішність спортивної діяльності.

І тут виникає питання. А чи потрібно досліджувати у спортсменів все ці гени? По-перше, це дуже трудомісткі і дорогі дослідження, а по-друге, більшість генів, незважаючи на прямий зв'язок з фізичною діяльністю, не мають відмінностей у різних людей. На сучасному етапі вчені прийшли до висновку, що досить тестувати 11-15 головних «спортивних» генів, які суттєво впливають на результативність спортсмена. ДНК-тестування дозволяє істотно поліпшити відбір і профілізацію спортсменів, оскільки традиційні тести не завжди можуть коректно визначити, в якому виді спорту та чи інша людина може досягти найкращих результатів.

Чи завжди мутації є патологією? Не завжди! І цьому є історичне підтвердження в особі фінського лижника Ееро Мантіранти, який в середині минулого століття виграв 7 медалей на чотирьох Олімпійських іграх. З слів Девіда Епштейна, після зустрічі з лижником, він має дивовижний колір обличчя: строкате, місцями фіолетове, з відтінками червоного. І це все завдяки тому, що в його гені, відповідальному за підвищену чутливість до еритропоетину була аномалія, тобто мутація, яка спонукає кістковий мозок виробляти більше червоних кров'яних тілець. Через неї рівень гемоглобіну у нього завжди перевищував норму постійно на 20%. У звичайного спортсмена кількість еритроцитів підвищується тільки в умовах гіпоксії, а при нормальних умовах коливається в межах допустимої норми. По суті, як би це грубо звучить, він був мутантом. Але саме це дозволило йому досягти таких висот в лижному спорті.

Також не можна обійти стороною і той факт, що лідерами в спринтерських видах спорту часто є спортсмени з африканських країн. Що це? Збіг чи генетична особливість? Виявляється, що секрет цих хлопців в підвищеному відсотку змісті м'язових волокон другого типу, їх ще називають білими м'язовими волокна. Вони використовують безкисневому метаболізм для створення енергії при скороченні м'язів. Вибухова сила і рання втомлюваність - це все про них.

Доведено, що генотип 577RR позитивно пов'язаний зі спринтерськими або силовими здібностями; генотип 577ХХ негативно пов'язаний зі спринтерськими або силовими здібностями; генотип 577ХХ позитивно пов'язаний з витривалістю. Як видно з таблиці у негроїдних африканців (тобто зулусів) виявили гранично висока кількість індивідуумів з 577RR.

А ось з довгими дистанціями краще справляються вихідці Кенії і Ефіопії. Їм спасибі сказати потрібно особливостям обміну речовин, що дозволяють ефективніше працювати м'язам: швидке окислення жирних кислот і повільне утворення молочної кислоти. Додатково до всього у багатьох від природи підвищений вміст еритроцитів в крові, завдяки мутації гена і відмінна анатомічна особливість: тонкі гомілки, що дозволяє їм економити енергії на 7% більше, ніж іншим спортсменам.

Цікаві факти:

I. Якщо у дитини батько й мати спортсмени, то ймовірність того, що і він буде видатним діячем у спорті дорівнює 70%. Якщо один є видатним спортсменом - 50%. Домінантний тип спадкування.

II. Рухові здібності передаються по чоловічій лінії.

III. У більшості випадків в багатодітних сім'ях видатним спортсменом стає наймолодша дитина в сім'ї.

IV. У першому кварталі року народжується спортсменів більше, ніж в останньому

V. За кисті і стопи можна визначити задатки майбутнього чемпіона, спасибі дерматогліфіки (наукова дисципліна, що вивчає ознаки узорів на шкірі долонної сторони кистей і стоп людини). Так, у спортсменів частота завитків більше (28-43%), тоді як у осіб, які не займаються спортом, їх частота варіювала від 20% до 23% за даними різних досліджень.

VI. У хокеїстів виявлено дуже високий вміст рідкісного алеля T гена HIF1, який асоційований з великими аеробними можливостями. У 4 рази більше за норму! Також вони відрізняються високою частотою рідкісного генотипу АА по гену МВ і також рідкісного, асоційованого з швидкістю і силою, генотипу Ala / Ala по гену PPARG.

VII. У біатлоністів переважають аллели витривалості G і генотипи G / G по гену eNOS, а також 4G аллели і 4G / 4G генотипи по гену PAI-1, підвищення рівня якого при гіпоксії є основою для зростання нових кровоносних судин.

VIII. У хокеїстів і футболістів в 8 разів підвищено ризик виникнення мутацій факторів згортання крові - мутація протромбіну і Лейденовская мутація, які збільшують ризик венозних тромбозів, які в свою чергу призводять до раптової серцевої смертності.

IX. Наявність алелей «Епсілон 4» гена АРОЕ значно підвищує ймовірність серйозних наслідків мозкових травм у боксерів, тому носіям алелей Е4 займатися боксом не рекомендується.

Спорт - це сувора школа виживання, незважаючи навіть на наявність ідеальної добірки «спортивних» генів. Жорсткий розклад, ранні підйоми, багатогодинні тренування, не дивлячись на біль і втому, численні травми - це все про нього. З іншого боку медалі - це і особистісний ріст, і школа виживання, яка навчить тебе подолання складнощів, витривалості, терпінню та цілеспрямованості. Тим, кому не пощастило з генетичним паспортом, не потрібно турбуватися. Адже завжди можна знайти себе «за бортом». Є маса можливостей розвиватися в спорті «по інший бік»: спортивним психологом, юристом, агентом, менеджером, журналістом.

Автор: Пашковець Анна

Подяка за ілюстрації Шило Наталії

БЕРЕЗЕНЬ 2016

Для більш зручного перегляду на смартфонах і планшетах, радимо завантажити додаток Issuu | iOS | Android | PDF | QR Код

Rytai. в соціальних мережах | Vkontakte | Facebook | Twitter | YouTube

підтримати проект | Підписатися на тег Rytai.