CC BY
11УДК: 796.01:577.01
ФИЗИЧЕСКАЯ
работоспособность квалифицированных спортсменов Республики Адыгеи: ассоциация с Ув!222/222А!а полиморфизмами гена MTHFR
Кандидат биологических наук Д.В. Муженя Доктор биологических наук профессор А.Р. Тугуз 1Кандидат педагогических наук, доцент А.С. Дорошенко Аспирант 1К.А. Руденко
Адыгейский государственный университет, Майкоп
PHYSICAL WORKING CAPACITY OF QUALIFIED ATHLETES OF ADYGHE REPUBLIC: ASSOCIATION WITH Val222/222Ala POLYMORPHISMS IN MTHFR GENE D.V. Muzhenya, Ph.D. A.R. Tuguz, professor, Dr.Biol. A.S. Doroshenko, associate professor, Ph.D.
KA. Rudenko, postgraduate student Adyghe State University, Maikop Key words: MTHFR gene, SNP-, Val222 / 222 Ala polymorphisms, physical working capacity, PWC170, qualified athletes, sports medicine. The process of selection and training of elite athletes in modern conditions can be enhanced by using high technologies, based on molecular genetic methods of identification of human capabilities. The main area of this research is allocating informative markers that predispose to various kinds of sports activity.
The most promising direction in the evaluation of physical working capacity is the study of Val222 Ala (rs1801133) genetic polymorphisms in methylenetetrahydrofolate reductase (MThFr), involved in the processes of DNA methylation, epigenetic variability and maintaining of the functional status of key genes involved in the differentiation and growth of muscle fibers (size, number, type of muscle fibers, etc.), development of athletes' capabilities. Disturbance of remethylation processes, caused by the MTHFR deficiency as a result of point mutations (single-nucleotide polymorphism or SNP) of the gene may lead to a disturbance of homocysteine metabolism, development of atherosclerosis, progression of coronary heart disease (CHD), thrombosis and other pathological conditions developing on the background of intense physical loads. The purpose of the present study was to examine the associations of Val222 / 222 Ala (C667 / 667 T) polymorphisms in the MTHFR gene with the level of physical working capacity according to the findings of the stress test (PWC170) and body mass index (BMI), as well as with the risk of development of cardiovascular diseases (CVD) in qualified athletes of the Republic of Adygea.
Ключевые слова: ген MTHFR, SNP-, Val222/222 Ala полиморфизмы, физическая работоспособность, PWC170, квалифицированные спортсмены, спортивная медицина.
Введение. Совершенствование процесса отбора и подготовки высококвалифицированных спортсменов в современных условиях требует использования наукоемких технологий, основанных на молекулярно-генетических методах выявления потенциальных возможностей человека. Главное направление этих исследований - поиск информативных маркеров, определяющих предрасположенность к различным видам спортивной деятельности.
Наиболее перспективное направление в оценке физической работоспособности - изучение Val222 Ala (rs1801133) полиморфизмов гена метилентетраги-дрофолат редуктаза (MTHFR), участвующего в процессах метилирования ДНК, эпигенетической изменчивости и поддержании функционального состояния ключевых генов, ответственных за дифференцировку и рост мышечных волокон (размеры, количество, тип мышечных волокон и т. д.), развитие функциональных возможностей организма спортсменов. Нарушение процессов реметилирования, вызванное дефицитом MTHFR в результате точечных мутаций (SNP) гена, может приводить к нарушению метаболизма го-моцистеина, развитию атеросклероза, прогрессированию ишемической болезни сердца (ИБС), тромбозов и другтх патологических состояний, развивающихся на фоне интенсивных физических нагрузок.
И. И. Ахметовым (2011) установлена корреляция между 222 Val аллелем гена MTHFR и площадью поперечного сечения (ППС) мышечных волокон, обусловленного гипометилирова-нием ДНК. При оценке распределения частот аллелей и генотипов в зависимости от уровня квалификации спортсменов установлено, что в группах кандидатов в мастера спорта (КМС), мастеров спорта (МС) и мастеров спорта международного класса (МСМК) частоты 222 Val аллеля повышаются и составляют соответственно 26,2:27,4:30,3:34,2 % [12].
Цель исследования - изучение ассоциации полиморфизмов Val222/222 Ala (C667/667 T) гена MTHFR с уровнем физической работоспособности по данным нагрузочного те-
стирования (PWC170) и индекса массы тела (ИМТ), риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у квалифицированных спортсменов Республики Адыгея.
Методика и организация исследования. В исследовании участвовали 59 лиц мужского пола, в том числе 29 квалифицированных спортсменов (10 футболистов, 10 баскетболистов, 9 легкоатлетов) в возрасте 18-25 лет (средний возраст - 22,7±3,45) и 30 стационарных больных 44-65 лет (средний возраст - 52,7±9,45), с коронарным (n=20) и периферическим (n=10) атеросклерозом, подтвержденным стандартными скрининговыми и углубленными инструментальными исследованиями в кардиологическом отделении Адыгейской республиканской клинической больницы (г. Майкоп, Республика Адыгея).
Распределение частот генотипов в выборках проверено на соответствие равновесия закона Харди-Вайнберга. Статистически значимые различия (р<0,05) вычислены с использованием непараметрического метода Фишера, х 2 (кси-квадрата) для таблиц сопряженности 2 x2 с поправкой Иэйтса на непрерывность и расчетом отношения шансов (odds-ration или OR), 95 %-ного доверительного интервала (95 % CI), корреляционный анализ проведен с использованием непараметрического метода Спирмена в программе SPSS Statistics 17.0.
Результаты исследования и их обсуждение. Для подтверждения роли полиморфизмов генов в развитии физической работоспособности в группе квалифицированных спортсменов РА исследована корреляция Ala222/222 Val полиморфизмов гена MTHFR с показателями PWC170 и ИМТ (табл. 1, 2).
В группе квалифицированных баскетболистов с гетерозиготным генотипом Ala222 Val гена MTHFR установлено статистически значимое повышение показателей PWC170 (274,±12,7 Вт) в сравнении с гомозиготным Ala222 Ala вариантом (245±7,1 Вт), коэффициент корреляции составил r=+0,86, (р<0,05) (см. табл. 2).
Согласно данным, представленным в табл. 2, нами установлена положительная корреляционная связь между показателями ИМТ и полиморфизмами гена MTHFR (r=+0,78; р<0,05) для квалифицированных баскетболистов. Носители гетерозиготного Ala222 Val генотипа характеризуются более высокими (р<0,05) значениями ИМТ (23,21 ±0,94) в сравнении с Ala222 Ala «нормальными» гомозиготами (20,67±0,58) (см. табл. 2).
В соответствии с приведенными выше данными можно предположить, что Ala222 Val генотип ассоциирован с повышением работоспособности квалифицированных баскетболистов РА. Это согласуется с данными И. И. Ахметова (2011), I. Terruzzi (2011), отражающими механизм влияния полиморфного варианта 222 Val (Ala222 Val и Val222 Val генотипов) гена
MTHFR на гипометилирование ДНК и активацию факторов пролиферации, дифференцировки миобластов, способствующих росту мышц и как следствие увеличению общей работоспособности.
В последние годы актуальным направлением исследований в спортивной медицине является поиск маркеров до-нозологической диагностики наследственной предрасположенности, или так называемых предикторов развития ССЗ у квалифицированных спортсменов в условиях интенсивных физических нагрузок. Точечные мутации (SNP) гена MTHFR могут провоцировать атерогенез и развитие болезней сердечного континуума в виде ИБС, тромбозов и других патологических состояний, характерных для срыва адаптационных механизмов в условиях интенсивных физических нагрузок.
Поэтому в соответствии с поставленной целью для оценки риска развития ССЗ у квалифицированных спортсменов проанализировано распределение частот Ala222/222 Val полиморфизмов гена MTHFR в группах больных с ССЗ и квалифицированных баскетболистов, футболистов и легкоатлетов - КМС, МС, МСМК.
Ala222 Val полиморфизм гена MTHFR не ассоциирован с риском развития ССЗ у жителей Республики Адыгея, что подтверждается отсутствием статистически значимых различий в распределении частот аллелей Ala222/222 Val и вариантов генотипов (AlaAla, AlaVal, ValVal) метилентетрагидрофолат редуктазы в обследуемых группах.
Этногенетических различий в распределении полиморфного локуса Ala222 Val гена метилентетрагидрофолат редуктазы между квалифицированными спортсменами и больными с ССЗ не выявлено.
Согласно данным I. Terruzzi et al. (2011), И. И. Ахметова (2011), а также на основе на собственных экспериментальных результатов нами установлено, что исследуемый Val222 Ala полиморфизм коррелирует c показателями физической работоспособности квалифицированных спортсменов РА и является перспективным маркером для дальнейших исследований (коэффициент корреляции между сравниваемыми показателями выше среднего: r=+0,78 при р<0,05;).
Полученные данные в сочетании с дополнительными инструментальными исследованиями функционального состояния организма могут иметь важное значение для разработки критериев оценки потенциальных возможностей организма человека, что позволит существенно повысить эффективность отбора в спорте высоких достижений, а также снизить риск развития ССЗ у квалифицированных спортсменов.
Выводы. Молекулярно-генетическим маркером физической работоспособности является гетерозиготный Ala222 Val генотип гена MTHFR, коррелирующий в группе квалифици-
Таблица 1. Частоты генотипов MTHFR и показатели PWC. у квалифицированных спортсменов
Контингенты обследованных PWC170, М±г^ Вт Частоты генотипов
AlaAla AlaVal ValVal р
Все спортсмены, n=29 242,55±32,27 0,470 0,530 0 >0,05 +0,15
Легкоатлеты, n=9 244,43±8,84 1,00 0 0 >0,05 -0,41
Баскетболисты, n=10 261,71±20,55 0,300 0,700 0 >0,05 +0,86*
Футболисты, n=10 220,90±32,30 0,500 0,500 0 >0,05 +0,15
Примечание. Здесь и в табл. 2: р - статистически значимые различия по генотипам; г - уровень корреляции; * - значимые корреляционные зависимости (р<0,05).
Таблица 2. Корреляция генотипов MTHFR с ИМТ в обследованных группах
Контингенты обследованных ИМТ, М±m Частоты генотипов
AlaAla AlaVal ValVal р
Все спортсмены, n=29 22,45±2,05 0,470 0,530 0 >0,05 +0,27
Легкоатлеты, n=9 24,47±2,15 1,00 0 0 >0,05 0,00
Баскетболисты, n=10 21,87±1,37 0,300 0,700 0 >0,05 +0,78*
Футболисты, n=10 21,63±1,36 0,500 0,500 0 >0,05 0,31
рованных баскетболистов с показателями PWC170 (r=+0,78; р<0,05). У квалифицированных спортсменов Республики Адыгея Ala222/222 Val полиморфизмы гена MTHFR не ассоциированы с риском развития ССЗ.
Использованная литература
1. Леконцев, Е.В. Генетическая обусловленность некоторых показателей физических способностей человека: автореф. дис. ... канд. биол. наук / Е.В. Леконцев // Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской Академии Наук. - М., 2007. - 22 с.
2. Леконцев, Е.В. Молекулярно-генетический анализ ассоциаций полиморфных вариантов генотипа по гену АСЕ и уровня максимального потребления кислорода у близнецов / Е.В. Леконцев,
0.В. Гумерова, Е.В. Воробьева и др. // Медицинская генетика. -2005. - Т. 4. - № 5. - С. 218.
3. Муженя, Д.В. Новый подход к донозологической диагностике сердечно-сосудистых заболеваний у высококвалифицированных спортсменов Республики Адыгея [Текст] / Д.В. Муженя, А.Р. Ту-гуз, А.С. Дорошенко, Е.Н. Анохина и др. // Теория и практика физ. культуры. - 2013. - № 8. - С. 30-33.
4. Пушкарёв, В.П. Оценка генетической перспективности спортсменов в игровых видах спорта / В.П. Пушкарёв, Л.В. Рахманина, Е.В. Леконцев и др. //Теория и практика физ. культуры. - 2010. - №
1. - С. 36-39.
5. Рогозкин, В.А. Генетические маркеры физической работоспособности человека / В.А. Рогозкин и др. // Теория и практика физ. культуры. - 2000. - № 12. - С. 34-36.
References
1. Lekontsev, E.V. Some genetic indicators of human physical abilities: abstract of Ph.D. thesis / E.V. Lekontsev. Kol'tsov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of Sciences. - Moscow, 2007. - 22 P. (In Russian)
2. Lekontsev, E.V. Molecular genetic analysis of the association of polymorphic variants of the genotype of the ACE gene and the level of maximum oxygen consumption in twins / E.V. Lekontsev, O.V. Gumerova, E.V. Vorob'yova et al. // Meditsinskaya genetika. - 2005. -P. 4. - № 5. - P. 218. (In Russian)
3. Muzhenya, D.V. A new approach to the preclinical diagnosis of the cardiovascular disease in elite athletes of the Republic of Adygea / D.V. Muzhenya, A.R. Tuguz, A.S. Doroshenko, E.N. Anokhina et al. // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 30-33. (In Russian)
4. Pushkarev, V.P. Assessment of genetic perspectives of athletes in team sports / V.P. Pushkarev, L.V. Rakhmanina, E.V. Lekontsev et al. //Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury.- 2010. - №1.- P. 36-39. (In Russian)
5. Rogozkin, V.A. Genetic markers of human physical working capacity / V.A. Rogozkin et al. // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2000. -№ 12. - P. 34-36. (In Russian)
Информация для связи с автором: zabolotniy-tol1@yandex.ru
Поступила в редакцию 03.06.2014 г.
ИЗ ПОРТФЕЛЯ РЕДАКЦИИ
УДК: 796.853.42
МЕТОДИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА УПРАЖНЕНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ КЕНДО
Аспирант 1КА. Минченков
Доктор педагогических наук профессор В.В. Пономарев Сибирский государственный технологический университет, ^Красноярск
Ключевые слова: кендо, восточные единоборства, прикладная направленность, студенты, комплексы упражнений, физическое воспитание.
Введение. В настоящее время во всем мире особой популярностью у населения пользуются восточные оздоровительные технологии и единоборства, которые способствуют формированию у занимающихся различных прикладных навыков и умений [1].
Цель исследования - разработка спортивно-прикладной методики повышения у студентов мотивации к занятиям средствами кендо.
Кендо - путь меча - одно из старейших воинских искусств Японии, наиболее близко связано с самураями. Кендо изначально - форма владения мечом. В последние годы кендо развивается как соревновательный вид спорта, который становится популярным среди населения во всем мире. На первых занятиях студентов восточным единоборством «кендо» необходимо научить их выполнению подготовительно-специализированного комплекса упражнений, чтобы обеспечить в последующем:
• укрепление и поддержание в необходимом тонусе отдельных групп мышечно-связочного аппарата, которые претерпевают наиболее высокую физическую нагрузку при выполнении тренировочных и соревновательных упражнений в кендо: задняя поверхность мышц бедер, верхний плечевой пояс и икроножные мышцы; мышцы спины, брюшного пресса и связки стоп;
• профилактику травматизма;
• подготовку мышечно-связочного аппарата к тренировочной или соревновательной деятельности. Методика и организация исследования. Последовательность выполнения блока упражнений подготовительно-специализированного комплекса такова: упражнения на мышцы верхнего плечевого пояса, переход на мышцы спины и затем брюшного пресса, заднюю поверхность мышц бедер и икроножных мышц и завершающие упражнения на связки стоп.
Каждая вышеуказанная группа мышц прорабатывается в среднем темпе в течение 40-60 с, отдых не менее 2 мин и затем переход к следующей группе мышц. Весь комплекс рассчитан на 20-25 мин.
Данный комплекс занимающиеся могут выполнять самостоятельно в каникулярное время, в домашних условиях, что обеспечивает поддержание мышечно-связочного аппарата все время в необходимом тонусе. Экспериментальная методика проходит апробацию в условиях Сибирского государственного технологического университета.
Вывод. Системное выполнение комплекса облегчает занимающимся быстрое вхождение в тренировочный и соревновательный ритм, что способствует снижению травматизма и продуктивности учебно-тренировочного процесса в кендо.
Литература
1. Бальсевич, В.К. Спортивно-ориентированное физическое воспитание: образовательный и социальный аспекты [Текст] / В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева // Теория и практика физ. культуры. - 2003. - № 5. - С. 19.
Информация для связи с автором: kf.val.i.fk@mail.ru
Поступила в редакцию 10.09.2014 г.
