Генетика и спорт. Футбол под прицелом
***
Подписывайтесь на НАШ КАНАЛ В ТЕЛЕГРАМЕ , где вас ждут самые свежие новости о «Барселоне» и целый ряд эксклюзивных авторских и переводных материалов.
***
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.
Также по теме: Физиологические показатели игроков «Барселоны» в межсезонье
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.
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.
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.
Футболисты чаще чем обычные люди страдают от болезней мозга. Результаты мета-анализа группы испанских учёных.
Интервью Хулио Альберто об Арагонесе, Марадоне, Кройффе и вреде наркотиков. Бывший игрок «Барселоны» поведал о своей насыщенной футбольной карьере и жизненной философии.
Дайджест главных событий в Ла Масии: апрель 2023. Кто-то уже стал чемпионом.
