КАК ДА НАМЕРИМ ПЕРФЕКТНИЯТ АТЛЕТ?
МОЖЕМ ЛИ ДА СЪЗДАДЕМ ТАКЪВ?
ДОСТАТЪЧНИ ЛИ СА ГЕНИТЕ, ЗА ПОСТИГАНЕ НА ВИСОКИ РЕЗУЛТАТИ?

автор: Г. Александров, Докторант в катедра „Теория на спорта“
Национална спортна академия „В. Левски“

     Кои сме ние, как сме устроени, подходящ ли е нашият организъм за сериозни натоварвания? Mоже ли от всеки от нас да бъде добър спортист и какво предопределя нашата съдба? Какви са били възможностите на родителите и прародителите ни? Заложено ли ни е да бъдем спортисти, начина на живот и семейството ли ни насочва да станем такива или просто това е един все още неразгадан социално-икономически феномен?
     В центърът на всяка клетка на нашият организъм лежи онази извита стълбица, която ни определя като индивиди. Именно там, по нея някъде са наредени повече от 20 хил. кодиращи гена, които определят човешкия геном и нас самите като „Homo sapiens“. След дългогодишна работа и мащабни изследвания към днешна дата вече можем да твърдим, че човешкия геном до голяма степен е разчетен.
    Генетиката в пълна степен дава отговор и анализира в детайли максимата „количествените натрупвания водят до качествени изменения“. Климатичните особености, социално-икономическите промени, техническият прогрес в най-голяма степен оказват влияние върху изменението и на човешкия геном, особено през последните няколкостотин хиляди години от развитието на човека. Занаятчиите стават инженери, а ловците - спортисти. Но остава основният въпрос: чий гени са по-силни, по-добри – на занаятчията или на ловеца, в силният на деня или на онзи, чийто потенциал е останал незабелязан?
      Как именно науката да подпомогне развитието на един млад талант? Как именно да открие наличието на този талант? Дълги години учените се опитваха да установят кой точно е спортния ген като разглеждаха индивидуални маркери. Постепенно обаче фокуса се измести върху група или комбинация от гени, които окачват влияние върху атлетизма на човешкия индивид. Още повече специалистите започнаха да интерпретират как именно генетично унаследените дарби съчетани с усърдни тренирвоки влияят на атлетизма.
    Спринтьор или бегач на дълги разстояния, силов атлет или скачач в леката атлетика? Водещите сили в спорта и медицината вече години наред анализират генетичния код на състезателите. Провеждат редица изследвания и експерименти свързани именно за да се дадат отговори на всички тези въпроси. Голяма част от тези изследвания се пазят в дълбока тайна години наред и се използват като инструмент за вземане на предимство в голямото съревнование, което преминава от спортната на политическата сцена и обратно. Завесата спусната върху тази част от генетичните изследвания в областта на спорта за високи постижения постепенно се вдига и информацията става все по-достъпна за спортната общественост.

     Биологична дарба или усърдни тренировки

     Спомняте ли си съучениците в началното училище, които винаги бяха първи в игрите, неуморни в голямото междучасие и непослушни в клас? Помните ли закръгленото, русокосо момиче, което решаваше задачите наум? Помните ли бързоногото момче, което в осми клас спринтираше по-бързо от всички батковци?
 - „Тази няма качества, нищо няма да излезе от нея!“ или „Уникален талант, но нямаше късмет!“. Всички сме слушали дълбоките анализи на редица специалисти, но едно от най-неприятните неща, което съм срещал е „НЕ СТАВАШ ЗА СПРИНТЬОР, ЗАГУБИЛ СИ 10 ГОДИНИ!“. Какво ли е чувство, когато чуеш подобни думи от специалиста, анализирал резултатите от току що направения ти генетичен спортен тест? Как ще реагира човек, посветил последните десетина години от живота си на тежки тренировки, дисциплина, лишения и травми? Как ще се почувства състезател, вече на залеза на кариерата си, достигнал до финали на европейски и световни първенства, но никога не докоснал олимпийска слава, никога не застанал на подиума, до най-големите?
     През последните години не са малко примерите, при които вече изявени атлети в спринтовите дисциплини, след направени тестове по генетичен код са със заложби за високи резултати на по-дългите дисциплини. И обратното: след направени генетични изследвания на млади състезатели, които показват изключителни аеробни възможнсти и работоспособност на дълги дистанции, определено имат доминиращи мускулни влакна и кардио-васкуларен профил на спринтьори. Това определено е останало незабелязано от треньорите и е сериозен факт, на който да се обърне внимание в бъдещата подготовка и профилиране на състезатели с такива показатели.
     Основната цел, която стои пред генните специалисти в областта на спорта е да профилират индивида още в самото начало на състезателната му кариера. Дефинирането на билогичните дарби в ранен стадий предоставят възможност на специалистите да направят правилна селекция и да насочат състезателите към конкретна дисциплина в даден спорт. Широкият профил от генетични изследвания позволява установяване още в начален етап на развитието на индивида и нивото на неговата предразположеност въобще към двигателна активност изследвайки гена DRD2.
     Наличието на подобна информация до голяма степен дава ясни насоки на къде да се насочи състезателя – към дисциплина, в която приоритет е издръжливостта или експлозивната сила, бързината или големия аеробен капацитет. По този начин се избягва загубата на дългогодишни усилия и подготовка насочена в неправилна посока. Подобни генетични изследвания предоставят възможност да се анализира не само мускулният профил с цел установяване на доминантните мускулни влакна на опорно двигателния апарат, а също така възможностите на сърцето, аеробни и анаеробен капацитет с цел да се установят праговете на допустимите натоварвания, умората и скоростта на възстановяване.

     Генотип, тренировка, възстановяване и грижа за атлета

     Към днешна дата повече от 200 гена ни дават информация относно всичко свързано с физическата активност на атлетите, тяхната работоспособност, издръжливост, експлозивна сила, бързина, работа на сърцето, меките тъкани и опорно двигателния апарат. В този материал ще разгледаме само малка част от тях, които да насочат вниманието и усилията на всички, които полагат огромни усилия с цел на повишаване на спортните постижения. И нека не говорим за магически тренировки и тайни рецепти за възстановяване. Нека поговорим за чисто функционалните, индивидуални особености на човешкия организъм и неговата генетична предразположеност.

     Усилията на учените работещи в областта на спортната генетика се концентрират основно в три насоки: установяване генотипа на индивида, неговия метаболитен профил и устойчивостта на организма на травматизъм.
 - Първата част от изследването на гените има за цел да установи качествата на сърдечно съдовата система, мускулатурата и дихателните способности, които са от първостепенно значение за развитие способностите на всеки атлет.
 - Втората част от тези изследвания подпомагат специалистите в изготвяне на правилния хранителен режим, медикаментозното осигуряване необходимо за бързото възстановяване след тежко физическо натоварване.
 - На трето, но не на последно място поставяме изследвания насочени към устойчивостта на организма към на травматизъм, както и превенцията на рискови за здравето състояния, така характерни за професионалния спорт. Установяването на генотипът на всеки състезател може да бъде отличен инструмент за ранно профилиране и насочване при избор на спорт и конкретна дисциплина.

     Кардио-васкуларен профил

     Кардио-васкуларният профил на атлета дава ясна картина на специалистите относно възможностите и способността на сърцето да задоволява и кръвоснабдява организма при различни натоварвания, различни прагове на възстановяване на пулсовата честота и различни нива на кръвното налягане. От изключителна важност за спортистите е навременно установяване на наследствената обремененост и повишен риск от инфаркт или друго заболяване на сърцето.
       За определяне на работоспособността на индивида и неговата издръжливост се ползва молекулярно генетичен анализ за полиморфизъм инсерция/делеция (I/D) в ACE гена. Полиморфизмът ACE оказва влияние върху нивата на брадикинин и има асоциация с аеробната издръжливостта. Този показател прави и директна връзка с възможностите за вертикален отскок на състезателите, типичен за спортове като баскетбол, волейбол, вертикалните скокове в атлетиката, ски-скоковете и др.
Алел I с повишена издръжливост, докато алел D - с повишена сила и скорост. От тук се определят следните генотипи:
- Геннотип I/I - издържливост
- Генотип D/D – скоростно-силов тип
- Генотип I/D – универсален тип

     Бързото транспортиране на кислород до мускулите и осигуряване на висока работоспособност на атлетите винаги е интересувало както треньорите, така и докторите по спортна медицина, които осигуряват възстановяването на отборите. 

     Последните години спортната генетика обръща особено внимание на едно изследване наречено HERITAGE (Health, Risk Factors, Exercise Training and Genetics). В този случай се изследват 21 вариации от гени, влияещи на способностите за развитие на максималния аеробен обем VO2 max. Винаги трябва да имаме предвид много други редица фактори когато говорим за тренировка, натоварване и резултати, но изследването доказва, че притежаващите 19 от тези 21 гена дават три пъти по-добри резултати от колкото контролната група, която притежава само 10 от тези 21 гена. Основният ген, който внася яснота относно състоянието на кръвоносната система и как кръвните клетки пренасят кислорода до мускулите е гена EPASL. Основен маркер свързан с подобряването на аеробния обем с развитието на атлета е гена ATP1A2.

     Скелетна мускулатура и опорно двигателен апарат

     Бързината на мускулните фибри на скелетната мускулатура се определя чрез молекулярен генетичен анализ за полиморфизъм R577X в гените ACTN3 и ADRA2B. Генът ACTN3, или така наречения Speed Gen, кодира саркомерния протеин α-актинин-3, който се експресира в бързите, гликолитични, тип II мускулни фибри и играе важна роля в генерирането на „експлозивните“ скоростно-силови мускулни съкращения се определят се три основни генотипа според вида на мускулните влакна на скелетната мускулатура:
- Генотип – С/С (RR) – по-висок процент бързи тип II мускулни фибри (скоростен-силов тип)
- Генотип T/T (XX) – по-висок процент бавни тип I мускулни фибри (издържливост)
- Генотип C/T (RX) – равномерно разпределение и на двата типа мускулни фибри (универсален тип)

      Последните години изследванията са насочени към конкретни мускулни групи за установяване потенциала на индивида. Като пример можем да използване комплекс от гени, които дават информация за възможностите на долните крайници като BDKRB2, който определя силата на четириглавия бедрен мускул, както и ефективността на мускулното му съкращение. Заедно с останалите вече популярни гени за изследване на мускулните влакна и опорно двигателния апарат ACTN3 и ACE, изследването дава много ясна картина относно генетичната предразположеност на спортистите, желаещи да се развиват в спортове ползващи основно силата на долните крайници, като лека атлетика, футбол, вдигане на тежести и много други.
       При желание на младите състезатели да се развиват в спорт, в който основно значение играе здравината и плътността на костната система можем да изследваме гена VDR. Като пример можем да разгледаме спортове, при които от особено значение силата на хвата на предмишницата, като джудо, кану-каяк, спортна гимнастика и др.

     Метаболитен профил

     За да се изгради по-добра картина за генотипа на индивида се прави и метаболитен профил. Този профил дава насоки относно метаболизма на състезателите, тяхната генетична предразположеност към слабеене или бързо качване на килограми по време на подготовката. В този профил се изгражда картината за инсулиновата и гликогенната чувствителност, установяват се нивата на холестерол, тестостерон и други важни хормони влияещи на спортното постижение. Тази насока на изследвания е много добре развита, тъй като засяга не само елитния спорт, но и много широк сегмент от обществото занимаващ се със спорт.
     С помощта на изследване на гена ADRA2B се изгражда прецизен BMR (basal metabolic rate), който е строго индивидуален и зависи както от ръст, тегло, пол и възраст, така и от нашите гени. На база на коректно изграден метаболитен профил можем да контролираме и правилно да дозираме натоварването на състезателя, особено в случаите, когато имаме предварителна информация за генетична обремененост от мускулна хипетрофия и рязко увеличаване на теглото. Това е от особена важност най-вече при спортовете, чийто състезания се провежадат в категории, където контрол върху телото е от огромно значение. Отличен пример за контролът на личното тегло е и кану-каяка, където относителната сила на състезателя на килограм/тегло е от голямо значение за движението и скоростта на лодката. На база на генетичните изследвания на метаболитния профил, редица специалисти в храненето и диетологията изработват програми не само за елитните състезатели, но и на голяма част от занимаващите се с един или друг вид аматьорски спорт. Индустрията на спортните добавки получи последните години сериозен тласък именно на база на редица генетични изследвания върху широк кръг хора, които се опитват да подобрят просто външния си вид чрез физическа активност или просто да водят здравословен начин на живот.
     Тук е мястото за обърнем внимание на термина „Възстановяване“, който в спортната наука вече се коментура в две насоки: първо, възстановяване в смисъл на възможността на организма да възстанови загубата на енергия и възстановяване от умората натрупана в следствие на въздействието на физическото натоварване върху организма. Второ, скоростта на възстановяване на наранени тъкани в организма в следствие на получена травма. Генотипът имащ възможността за по-бързо възстановяване и в двете насоки ще бъде предпочитан от специалистите и доминиращ в спортното състезание.
     Основно в генетиката за определяне на метаболитния профил се ползват маркери за детоксикиращата система на черния дроб, в рецептора на ЧРХ, който оказва влияние върху липидния профил и редица гени, които определят структурата на протеините и мастните киселини.

     Профил на риска от травми

     Една от най-важните задачи на учените работещи в тази насока е определяне на нивата на риск от травми. Много от изследвания доказват, че конкретни генотипи страдат от значително по-висок травматизъм. По същество рисковите от гледна точна на травматизъм групи дори се сегментират на база травми на ниво кости и стави, меки тъкани – мускулатура и сухожилия или комбинирана травма. Наследствената обремененост в тази насока е доста голяма. Травматологичният тест позволява на елитните състезатели още на ранен етап от своята кариера да знаят как да тренират и работят превантивно с цел намаляване на спортния травматизъм и излишен риск от прекъсване на тренировките за определен период от време. Ранното диагностициране дава възможност за правилна постройка на натоварването и спомага за редуциране на рискови упражнения, които могат да доведат сериозни травми, та дори и до прекратяване на спортната кариера.
     Напоследък значително се увеличиха случаите с инфаркти на елитни състезатели по време на спортна среща, част от които за съжаление с фатален край. Усилено се работи за влиянието на физическата активност за намаляване на нивата на холестерола и пулсовата честота на сърцето, с цел намаляване и предотвратяване на рискови за сърдечно-съдовата система заболявания. През дългият процес на подготовка от особено значение не само за високите резултати, но и за бъдещото здраве на спортното сърце е важно да се изследват два гена: ADRA2B, който дава информация за възстановяването на сърдечния ритъм и PPARA, който ни дава информация относно настъпващите промени и евентуални превантивни мерки за предотвратяване на лявата вентрикуларна хипертрофия, която е характерна за активно спортуващите.

     Науката в спорта – за високи спортни резултати

     В заключение може да се каже, че генетиката в спорта за високи постижения има огромна роля в селекцията, ранното профилиране, правилното построяване на тренировъчния процес, храненето и възстановяване на елитните спортисти. От изключителна важност е работата в посока превенция на рискови за здравето тренировки и натоварвания, както и превенция на тежка травматология, която да сложи внезапен край на обещаваща кариера. Развитите общества не подцениха и не пренебрегнаха основните принципите на спортната наука. Развиха и надградиха системите си за спортна подготовка, базирайки се на широки изследвания, част от които с генетична насоченост.
     В наше време дори научно дефинираният генотип на определен индивид не може да бъде категоричен и единствен фактор при вземане на решения свързани с кариерата на един млад състезател. Разчитането на човешкият геном до голяма степен ни дава възможност да построим по-добър тренировъчен план, да дозираме по-добре индивидуалната тренировката, да направим правилното възстановяване на състезателя и не на последно място да го предпазим от травми. Да, в основата си генотипа може да даде насоки за по-доброто построяване на целия тренировъчния процес, но не може да бъде основен критерий особено когато говорим за желание, трудолюбие, талант, дисциплина, лишения и себераздаване…или липса на такива от страна на даден състезател.
     И да си спомним русокоската и бързоногото момче от началото на материала! Русокосото момиче с невероятните математически способности, която „нямаше качества“, стана голям шампион по спортна стрелба. Бързоногото момче с „уникалния талант“, така и никога не можа да стъпи на голямата лекоатлетическа писта. Останал рано сирак, и до днес той строи спортни зали, където да тренират елитните спортисти!