Реферат на тему «Генетические задатки способностей к спортивным играм»

Оглавление

1. Введение
2. Генетические маркеры спортивных задатков
3. Определение предрасположенности к занятиям ациклическими видами спорта (спортивные игры, единоборства) с использованием молекулярно-генетических методов
4. Спортивные способности и задатки
5. Заключение
6. Список используемой литературы

Введение

Согласно современным представлениям спортивной науки, считается, что спортивная успешность на 60% генетически детерминирована. Необходимо отметить, что педагогико-психологические, физиологические антропометрические методы оценки спортивной одаренности не позволяют выявить наследственную предрасположенность к двигательной деятельности в ранний период развития человека. [2]

С совершенствованием методов молекулярной биологии появилась возможность определения спортивных задатков с использованием генетических маркеров уже при рождении человека. Последние данные указывают на то, что индивидуальные различия в степени развития тех или иных физических и психических качеств человека во многом обусловлены ДНК-полиморфизмами, которых насчитывается не менее 50 миллионов.

 К настоящему моменту известно около 50 генетических маркеров (ДНК- полиморфизмов), ассоциированных с предрасположенностью к занятиям различными видами спорта. В связи с этим, внедрение молекулярно-генетических методов в практику спортивной науки может существенно повысить прогностические возможности спортивного отбора и профессиональной ориентации в системе детско-юношеского спорта. [6]

Рассмотрим более подробно генетические задатки способностей к спортивным играм.

1. Генетические маркеры спортивных задатков

При решении проблем спортивного отбора и спортивной ориентации, особенно на этапе начального отбора, несмотря на солидный опыт педагогов и тренеров, очень часто (до 40-50% случаев) составляются неправильные прогнозы успешности отдельных спортсменов. Современные методы спортивной генетики позволяют избежать многих неуспешных решений в этом плане с помощью так называемых генетических маркеров, четко отражающих наследственные задатки отдельных индивидуумов. [1]

Генетические маркеры, их свойства и значение. Устойчивую основу индивидуальных характеристик человека составляет его конституция, понимаемая в широком смысле — морфологическом, функциональном, психофизиологическом и психическом. Под генетически заданной конституцией понимают совокупность наследственной информации, которая определяет стабильные и специфические особенности реактивности организма на внешние воздействия, темпы его роста и развития, характер процессов жизнедеятельности. Внешним выражением генетической конституции человека является своеобразие его фенотипической конституции, которое можно изучить по специфическим признакам организма- генетическим маркерам. [3]

Маркером называют легко определяемый, устойчивый признак организма, жестко связанный с его генотипом, по которому можно судии, о вероятности проявления другой, трудно определяемой характеристики организма.

Генетические маркеры имеют следующие основные свойства:

• они имеют жесткую генетическую детерминированность (коэффициент наследуемости, как правило, порядка 1.0);
• они полностью проявляются в последующих поколениях и хорошо выражены (т. е. имеют полную пенетрантность и высокую экспрессию);
• они наследуются согласно законам Менделя;
• они практически мало зависят от факторов внешней среды;
• они не меняются в течение жизни человека. [9]

Генетические маркеры позволяют распознавать наследственные задатки человека, его врожденные возможности. Выявленные у детей, они сохраняются до конца жизни человека.

Для практических целей исследования удобно различать маркеры абсолютные и условные/

Маркеры абсолютные отличаются наибольшей мерой наследственной обусловленности. К ним относят группы крови (системы АВО и др.), скорость возникновения некоторых вкусовых ощущений (восприятие горького вкуса ФТК — фенилтиокарбамида), показатели кожных узоров пальцев (дерматоглифика) и формы зубов (одонтоглифика), особенности хромосомных наборов и др. Эти маркеры не изменяются у человека на протяжении всей его жизни.

Определение предрасположенности к занятиям ациклическими видами спорта (спортивные игры, единоборства) с использованием молекулярно-генетических методов

К современным технологиям спортивного отбора следует отнести применение молекулярно-генетического анализа для выявления наследственной предрасположенности к занятиям конкретным видом спорта. Генетические маркеры, ассоциированные с развитием и проявлением физических качеств (быстрота, сила, выносливость, ловкость, гибкость), могут применяться в системе спортивного отбора, для уточнения спортивной специализации (например, подбор наиболее оптимальной специализации: плавание 50-100 м либо плавание 800-1500 м, для оптимизации тренировочного процесса (определение возможностей организма выполнять большие объемы нагрузок, акцентирование на развитии сильных сторон организма, выбор соревновательной тактики и т.п.). [7]

В ациклических видах спорта, в отличие от циклических видов, физические качества проявляются в разном соотношении, без какого-либо преобладания одного из них. Так, при занятиях большим и настольным теннисом, бадминтоном требуется проявление выносливости, быстроты, силы и ловкости. В борьбе на первое место выступают сила, выносливость и быстрота, и только потом — ловкость и гибкость. В волейболе, бейсболе и фехтовании важны быстрота и ловкость, а в баскетболе, водном поло, гандболе, софтболе, футболе, хоккее с шайбой, хоккее на траве, хоккее с мячом, регби; современном пятиборье, семиборье, десятиборье, боксе, восточных единоборствах — быстрота, сила, выносливость, ловкость и гибкость. Cила, ловкость и гибкость – главные компоненты, определяющие успех в бобслее, санном спорте, скелетоне, горнолыжном спорте, акробатике, спортивной гимнастике, художественной гимнастике; прыжках в воду, прыжках с трамплина, фигурном катании, синхронном плавании. [4]

На этом основании, маркерами успешности для видов спорта этой группы могут быть различные сочетания аллелей-антагонистов (например, одновременно наличие маркеров выносливости и быстроты/силы).

Основные маркеры спортивной успешности для всех ациклических видов спорта этой группы: ACTN3 R577, PPARG 12Ala, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, VEGFA rs2010963 C. Идеальные комбинации генотипов: PPARGC1A Gly/Ser(Gly/Gly), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), UCP2 Ala/Val (Val/Val), VEGFAGC (CC).

Баскетбол (маркеры спортивной успешности: HIF1A 582Ser, PPARGC1B 203Pro, TFAM12Thr). Идеальные комбинации генотипов: HIF1A Pro/Ser (Ser/Ser), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), TFAM Ser/Thr (Thr/Thr). Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в этом виде спорта): от 2 до 4 Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (2 аллеля выносливости по 2 значимым полиморфизмам): Ala/Pro(PPARGC1B)–Ser/Thr(TFAM).

Бокс (маркеры спортивной успешности: PPARGC1A Gly482, UCP2 55Val). Идеальные комбинации генотипов: PPARGC1A Gly/Ser (Gly/Gly), UCP2 Ala/Val (Val/Val). Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в этом виде спорта): от 2 до 4 Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (4 аллеля выносливости по 2 значимым полиморфизмам): Gly/Gly(PPARGC1A)– Val/Val(UCP2).

Борьба (классическая, вольная, самбо) (маркеры спортивной успешности: HIF1A 582Ser, PPARGC1A Gly482, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, VEGFA rs2010963 C). Идеальные комбинациигенотипов: HIF1A Pro/Ser (Ser/Ser), PPARGC1A Gly/Ser (Gly/Gly), PPP3R1 5I/5I, TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), VEGFA GC (CC). Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (9 аллелей по 5 значимым полиморфизмам): Ser/Ser(HIF1A)–Gly/Gly(PPARGC1A)–5I/5I(PPP3R1)–Ser/Thr(TFAM)–CC (VEGFA).

Теннис (маркеры спортивной успешности: HIF1A 582Ser, NFATC4 Gly160, PPARGC1A Gly482, UCP2 55Val). Идеальные комбинации генотипов: NFATC4 Ala/Gly (Gly/Gly), PPARGC1A Gly/Ser (Gly/Gly), UCP2 Ala/Val (Val/Val).

Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в этом виде спорта): от 4 до 8 Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (7 аллелей по 4 значимым полиморфизмам): Ser/Ser(HIF1A)–Gly/Gly(NFATC4)– Gly/Gly(PPARGC1A)–Ala/Val (UCP2).

Футбол (маркеры спортивной успешности: ACTN3 R577, PPARA rs4253778 C, UCP2 55Val). Идеальные комбинации генотипов: PPARA GC (CC), UCP2 Ala/Val (Val/Val). Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в этом виде спорта): от 1 до 4 Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (4 аллеля по 2 значимым полиморфизмам): RR(ACTN3)-CC(PPARA)– Val/Val(UCP2). [7]

Хоккей с шайбой (маркеры спортивной успешности: UCP3 rs1800849 T, VEGFA rs2010963 C). Идеальные комбинации генотипов: UCP3 CT (TT), VEGFA GC (CC). Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в этом виде спорта): от 1 до 4 Лучшая комбинация генотипов у спортсменов (3 аллеля выносливости по 2 значимым полиморфизмам): CT(UCP3)–CC(VEGFA).

Горнолыжный спорт

Маркер спортивной успешности: PPARGC1B 203Pro. Идеальные генотипы: PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro).

Спортивные способности и задатки

Материальной основой индивидуальных различий как предпосылок развития двигательных (и других) способностей являются анатомо-морфологические особенности. Касаются ли последние строения отдельных органов (сердца, легких, анализаторов и т.д.) или телосложения, особенностей нервно-психической организации или эндокринной регуляции.

Собственно одаренность к конкретной спортивной деятельности предполагает не только степень проявления определенных двигательных и функциональных свойств и качеств, но и своеобразное их сочетание. Одаренность может быть моторной, связанной с развитием физических качеств, но главное — координационных механизмов.

На межиндивидуальные различия значимых для спортивной одаренности показателей оказывают действие многие факторы. Большинство же так или иначе обусловлены природой индивида, его конституцией, а точнее — генотипом. [2]

Под генотипом понимают «совокупность локализованных в хромосомах генов (структурных элементов наследственности), каждый из которых строго определенным образом реализует наследственный материал в процессах структурной дифференциации систем организма, развития и адаптации в процессе функционирования во внешней среде. Причем лишь небольшая часть генов формирует структуру различных тканей. [8]

Подавляющее большинство генов участвуют в регуляции процессов развития, определяя индивидуальную норму реакции, обусловливающую размах и направление изменчивости морфологических параметров.

Сложный, еще и сегодня мало понятный, механизм регуляции процессов роста и развития организма от зародыша до зрелого организма. Все механизмы реализации генотипа связаны между собой, что делает пластичным и одновременно надежным процесс формирования организма в зависимости от индивидуальной нормы реакции.

Следуя из вышесказанного, любой признак индивида находится под генетическим контролем. Однако одни признаки (морфологические), формируясь действием одного или нескольких генов, высоко стабильны. Коэффициент наследуемости приближается к максимальной величине — 1 (к числу таких относятся длина тела, его конечности, состав мышечных волокон, размеры головы и др.).

Другие (физиологические) находятся под контролем множества генов и, взаимодействуя с первыми, под влиянием факторов среды обусловливают фенотипическое развитие индивида. Гены, контролирующие образование признаков, влияют на биохимию организма путем запуска и контроля специфических биохимических реакций. Размах изменчивости признаков определяет норма реакции индивида, индивидуальная чувствительность клеток, восприимчивость их к воздействиям. [3]

Особенно остро проявляется избирательная способность к изменчивости в так называемые сенситивные периоды развития (эпигенотипические кризы). Способность изменяться и приспосабливаться к условиям средь1 характеризуют генетическую пластичность организма, его систем и звеньев. Поэтому, говоря о генотипе, подразумевают совокупность всех наследственных факторов и условий, включая индивидуальную норму реакции как способ реализаций генетической программы развития, которые во взаимодействии со средой, управляют ростом и развитием организма.

Следовательно, спортивный отбор не может опираться лишь на генетически жестко детерминированные признаки, которые формируют так называемые «задатки», или анатомо- морфологические особенности. Действительно, такие признаки лежат в основе развития будущих способностей, многообразие их форм проявлений обусловливает избирательность по отношении к видам спортивной деятельности, к выбору спортивной специализации, к стилю деятельности, к успешной адаптации относительно специфических условий.

По отношению к задачам правомерна постановка вопроса о спортивной ориентации  об отборе в целом. Вместе с тем функциональные свойства индивида, способность к интеграции качеств и способностей, собственно адаптационные возможности проявляются лишь в самой деятельности, в процессе тренировок и состязаний. Сама система тренировки, ее направленность, величина и сила воздействий, целесообразность их применения относительно периодов биологического развития, может стать решающим фактором перспективности спортсмена.

Особенно важным является влияние фактора тренировки до момента достижения фазы дефинитивного (окончательного) развития информативных для отбора признаков. Знание закономерностей и развития организма в онтогенезе позволяет управлять процессом отбора на этапах многолетней подготовки.

Заключение

Наследственная обусловленность спортивной одаренности несомненна. В настоящее время признано аксиомой, что высоких спортивных результатов может достичь лишь талантливый человек, обладающий определенным комплексом генетических предпосылок к данной деятельности. Попытки угадать наличие спортивного таланта предпринимались исследователями, тренерами и педагогами еще в середине прошлого столетия. Позднее, в 80-90 гг., учеными были разработаны диагностические комплексы, позволяющие определять спортивные задатки по серологическим, гормональным, морфологическим и функциональным маркерам. [10]

Возможности молекулярной генетики спорта позволяют оказывать помощь педагогам, тренерам и спортивным врачам ДЮСШ, училищ олимпийского резерва и школ высшего спортивного мастерства в определении предрасположенности детей и подростков к определенному виду двигательной деятельности (спортивная ориентация и отбор), в повышении роста спортивных показателей за счет оптимизации и коррекции тренировочного процесса, и в профилактике различных заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью спортсменов.

Список используемой литературы

1 Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике / Под ред. профессора М.Е. Лобышева.– М.: Просвещение, 1972

2 Дубинин Н.П. Общая генетика. – М.: Наука, 1986

3 Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2003

4 Инге-Ветчомов С.Г. Генетика с основами селекции. – М.: Высшая школа, 1989

5 Приходченко Н.Н., Шкурат Т.П. Основы генетики человека. – Ростов- на-Дону: Феникс, 1997

6 Сергиенко Л.П. Основы спортивной генетики. Учебное пособие. М: Изд-во «Советский спорт», 2004 .

7 Сологуб Е.Б., Таймазов В.А. Спортивная генетика. Уч. пособие для высших уч. завед. физ. культуры. – М., 2000

8 Хелевин Н.В., Лобанов A.M., Колесова О.Ф. Задачник по общей и медицинской генетике. – М: Высшая школа, 1984 .

9 Чебышев В.Н. , Гринева Г.Г.. Козарь М.В.. Гуленков С.И. Биология./ Под ред. чл-корр. РАО, профессора Н.В. Чебышева. – М.: ВУНМЦ, 2000

10 Шевченко В.А., Топорина Н.А., Стволинская Н.С. Генетика человека. Учебник для вузов. – М.: Владос, 2004