Как генетика влияет на спортивные достижения

Как генетика влияет на спортивные достижения

8 июля 2024

Способность достигать результатов в спорте зависит не только от факторов окружающей среды, но и от генетики. Исследования показывают, что гены ответственны за 30-80% различий в спортивных достижениях людей.

Определить спортивные способности человека помогают такие параметры, как сила мышц, используемых при движении, их называют скелетными, и преобладающий тип волокон, из которых они состоят. 

Скелетные мышцы состоят из двух типов мышечных волокон: медленно сокращающихся и быстро сокращающихся. Первые медленно сокращаются, но работают долго, без утомления: именно они обеспечивают выносливость, например, при беге на длинные дистанции. Вторые сокращаются быстро и так же быстро устают — они хороши для активностей, требующих мощности или силы. 

Другие характеристики, связанные со спортивными способностями, включают максимальное количество кислорода, которое организм может доставить тканям, мышечную массу, рост, гибкость, координацию, интеллектуальные способности и личностные особенности.

Гены, связанные со спортивными результатами

Наиболее изученные гены, связанные со спортивными результатами, — ACTN3 и ACE. Ген ACTN3 обеспечивает инструкции по выработке белка под названием альфа (α)-актинин-3, который преимущественно содержится в быстро сокращающихся мышечных волокнах. Вариант этого гена R577X приводит к производству аномально короткого белка α-актинина-3, который быстро расщепляется. У некоторых людей такой вариант присутствует в обеих копиях гена —  что обозначается как 577XX. У них α-актинин-3 отсутствует полностью, что, по-видимому, уменьшает в организме долю быстро сокращающихся мышечных волокон и увеличивает долю медленно сокращающихся. Некоторые исследования показали, что генотип 577XX чаще встречается среди высокоэффективных спортсменов, тренирующихся на выносливость.

Ген ACE обеспечивает инструкции по созданию белка, называемого ангиотензинпревращающим ферментом, который преобразует гормон ангиотензин I в ангиотензин II. Ангиотензин II помогает контролировать артериальное давление, а ещё может влиять на функцию скелетных мышц, хотя эта его роль изучена не до конца. Вариант ACE, полиморфизм ACE I/D, изменяет активность гена. У людей может быть две копии варианта, называемого аллелью D, известной как паттерн DD, две копии варианта, называемого аллелью I, известной как паттерн II, или по одной копии каждого варианта, называемого паттерном ID. Паттерн DD ассоциирован с самым высоким уровнем ангиотензинпревращающего фермента. Считается, что он связан с более высокой долей быстро сокращающихся мышечных волокон и большей скоростью бега.

Ген EPOR обеспечивает инструкции для создания белка, который называют рецептором эритропоэтина. Эритропоэтин — это гормон, управляющий выработкой новых эритроцитов в костном мозге, основная функция которых перенос кислорода от легких к тканям и органам. В 1993 году учёные выявили редкую мутацию EPOR у знаменитого финского лыжника Ээро Мянтюранта и некоторых членов его семьи. Исследователи выяснили, что именно эта мутация привела к увеличению продукции эритроцитов в его организме на 50%. В результате он стал очень выносливым и легко справлялся с повышенной потребностью в кислороде во время лыжных забегов.

Со спортивными результатами связаны и многие другие гены, которые участвуют в функционировании скелетных мышц, играют роль в производстве энергии для клеток, коммуникации между нервными клетками и в других клеточных процессах. Например, в тесте EVOGEN-ГЕНОМ анализируются гены, связанные с мышечной силой, выносливостью, интенсивностью нагрузок и скоростью восстановления мышц.

Гены или окружающая среда?

Спортивные результаты сильно зависят и от внешних условий. Из-за того, что окружающая среда и гены человека влияют друг на друга, иногда сложно определить истинную причину спортивного успеха или неудачи. Если и ребенок, и его родитель преуспевают в спорте, обусловлено это сходством генетики, влиянием окружающей среды или комбинацией этих двух факторов? В сфере спортивной генетики пока больше вопросов, чем ответов.

Подпишитесь на наши обновления

Подпишитесь на нашу информационную рассылку, чтобы оставаться в курсе новостей в мире генетики
Ваш e-mail
Спасибо за подписку!