Методические рекомендации по оценке генетической
advertisement
Методические рекомендации по оценке генетической предрасположенности спортсменов с ограниченными возможностями (поражения опорнодвигательного аппарата, нарушения слуха, нарушения зрения) к развитию патологий, связанных со спортивной деятельностью Москва 2012 СОДЕРЖАНИЕ Стр. Введение…………………………………………………………………………. 2 1. Генетические маркеры профессиональных патологий спортсменов……. 4 1.1. Понятие о генетических маркерах профессиональных патологий спортсменов……………………………………………………………. 4 1.2. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий сердечно-сосудистой системы у спортсменов………….. 5 1.3. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий опорно-двигательного аппарата у спортсменов……….. 10 1.4. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий нервной системы у спортсменов………………………….. 12 1.5. Применение ДНК-технологий в системе лечебной физкультуры и питания…………………………………………………………………. 2. Методика проведения генетического анализа…………………………….. 13 20 2.1. Методы забора биологического материала у спортсменов с ограниченными возможностями и выделения из него ДНК……….. 20 2.2. Методы анализа полиморфизмов генов, ассоциированных с риском развития профессиональных патологий спортсменов……………… 3. Рекомендации составлению по интерпретации заключений с целью данных генотипирования выявления риска 22 и развития заболеваний и дальнейшей профилактики профессиональных патологий спортсменов с ограниченными возможностями (поражения опорнодвигательного аппарата, нарушения слуха, нарушения зрения) на основе генетического анализа……………………………………………………….. 26 Заключение……………………………………………………………………….. 33 1 ВВЕДЕНИЕ Расшифровка генома человека стала наиболее значительным научным событием начала XXI века, открывающим колоссальные возможности для понимания неповторимой природы каждого человека. Индивидуальность человека – это не только его внешность, интеллект, физические качества, но и, в большой степени, его здоровье, состояние которого определяется уникальной комбинацией генотипов, полученных от родителей, и которые он передаст своим детям. В перспективе каждый индивид сможет получить в руки индивидуальную генетическую карту – данные о вариациях (полиморфизмах) в определенных участках генома, которые являются маркерами предрасположенности к двигательной деятельности, а также факторами риска для здоровья. Такая информация имеет огромную практическую значимость, поскольку дает возможность человеку узнать потенциально сильные и слабые места своего организма. Информация о генетическом полиморфизме позволит правильно организовать свою жизнь: работу, быт, отдых, занятия спортом, питание и своевременно предпринять соответствующие профилактические меры в отношении факторов риска для здоровья. При этом квалифицированная консультация может помочь индивиду в подборе оптимальной спортивной специализации, в оптимизации тренировочного процесса и питания, а также позволит существенно ограничить влияние опасных факторов на здоровье. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что спортсмены поразному реагируют на одинаковые внешние неблагоприятные воздействия: у одних развиваются патологические процессы в организме, у других - нет. Установлено, что данные различия связаны не только с влиянием среды, но и генотипа. Расшифровка генома человека открыла новые возможности в изучении молекулярных механизмов, лежащих в основе развития профессиональных патологий спортсменов. Согласно современным представлениям функциональной геномики, считается, что индивидуальные различия в степени развития тех или 2 иных физических и психических качеств, а также в подверженности к тем или иным заболеваниям спортсменов во многом обусловлены ДНК-полиморфизмами (вариабельными участками в последовательности ДНК). Спортивная деятельность, сопряженная с повышенными физическими нагрузками нередко приводит к развитию различных патологий. К примеру, чрезмерные пролонгированные физические нагрузки, которым подвергаются спортсмены, могут привести к длительной гиперфункции сердца с дальнейшим развитием выраженной гипертрофии миокарда, которая не только препятствует росту спортивного мастерства, но и становится причиной формирования различных патологий. Последние данные, полученные в ходе молекулярногенетических исследований в области паралимпийского спорта, открыли новые возможности в разработке и применении диагностических комплексов, направленных на профилактику профессиональных патологий спортсменов. В связи с этим, внедрение молекулярно-генетических методов в практику спортивной медицины может существенно снизить риск развития профессиональных патологий спортсменов с ограниченными возможностями (поражения опорно-двигательного аппарата, нарушения слуха, нарушения зрения). 3 1. Генетические маркеры профессиональных патологий спортсменов 1.1. Понятие о генетических маркерах профессиональных патологий спортсменов Маркером называют легко определяемый, более или менее устойчивый признак организма, по которому можно судить о вероятности проявления другой, трудно определяемой характеристики организма. Например, по составу мышечных волокон, который является относительно устойчивым фенотипом (меняется незначительно в результате тренировок), можно прогнозировать пригодность людей к занятиям физическими упражнениями различной мощности и продолжительности. Различают фенотипические и генетические маркеры. К фенотипическим маркерам относят все маркеры, располагающиеся по уровню выше, чем ДНК (группа крови, уровень лактата крови, дерматоглифические и иридологические маркеры, рост, вес и др.). Фенотипические маркеры представляют собой генетически детерминированные (в разной степени) признаки, изменяющиеся под воздействием среды и проявляющиеся в полной мере в разные периоды онтогенеза. В молекулярной генетике спорта под термином «молекулярно-генетический маркер» (коротко: «генетический маркер») понимается определенный аллель гена (либо генотип, различные комбинации аллелей и генотипов), ассоциированный с предрасположенностью к занятиям каким-либо видом спорта (или группам видов спорта), развитием и проявлением какого-либо физического качества (двигательной способности), а также с биохимическими, антропометрическими, композиционными, физиологическими, психологическими, патологическими и другими показателями. Генетические маркеры определяются с помощью ДНК-технологий (полимеразная цепная реакция (ПЦР), ПЦР в реальном времени, применение биочипов, секвенирование (расшифровка последовательности ДНК), которые становятся все более доступными и дешевыми. 4 Генетические маркеры профессиональных патологий спортсменов Согласно обнаруженным эффектам полиморфизмов генов, выделяют аллели (маркеры), ограничивающие двигательную деятельность человека (маркеры адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам, маркеры интолерантности (невосприимчивости по ряду показателей) к физическим нагрузкам, маркеры посттравматических заболеваний головного мозга и патологий опорно-двигательного аппарата и др.). Следствием такого ограничения двигательной деятельности в лучшем случае является прекращение роста спортивных результатов, в худшем – развитие патологических состояний, таких как, например, выраженная гипертрофия миокарда левого желудочка с исходом в сердечную недостаточность. 1.2. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий сердечно-сосудистой системы у спортсменов Учение об адаптации сердечно-сосудистой системы (CCC) человека к физическим нагрузкам составляет одну из важнейших методических основ теории и практики спорта. Понимание механизмов различных типов адаптации ССС необходимо для решения конкретных медико-биологических и педагогических задач, связанных с сохранением здоровья и повышением работоспособности в процессе систематических физических нагрузок. Исследования последних лет свидетельствуют об индивидуальных различиях в типах адаптации ССС к физическим нагрузкам различной интенсивности и длительности. Так, у одних спортсменов в вырабатываются процессе многолетних оптимальные тренировок кардиальные на механизмы выносливость регуляции, обеспечивающие 1) экономизацию работы сердца в условиях покоя (снижение минутного объема кровообращения (МОК), ударного объема крови (УО) и частоты сердечного сокращения (ЧСС), умеренная, но необязательная ГМЛЖ, умеренная тоногенная дилатация, повышенная капилляризация миокарда, формирование гипокинетического типа кровообращения) и 2) максимальную его 5 производительность при предельных физических нагрузках (повышение МОК за счет увеличения УО). В свою очередь у других спортсменов при тех же условиях внешней среды адаптация ССС к физическим нагрузкам может осуществляться по нерациональному пути (выраженная гипертрофия миокарда, формирование МОК во время нагрузки за счет резкого повышения ЧСС и незначительного увеличения УО), что приводит к патологическому спортивному сердцу и снижению физической работоспособности (Дембо и Земцовский, 1989). Выявленные индивидуальные различия в типах адаптации ССС к физическим нагрузкам обусловлены полиморфизмами ряда генов, поиск которых становится важной задачей спортивной генетики. К одним из генов-кандидатов, полиморфизмы которых способны повлиять на типы адаптации ССС, можно отнести гены ренин-ангиотензиновой и каллекреин-кининовой систем, такие как ACE, ген ангиотензиногена (AGT) и ген рецептора брадикинина 2-го типа (BDKRB2) (Montgomery et al., 1997; Brull et al., 2001; Diet et al., 2001; Hernandez et al., 2003). В настоящее время для обозначения структурно-функциональных особенностей спортивного сердца широкое распространение получил термин «ремоделирование». В строгой интерпретации ремоделирование означает процесс комплексного изменения структуры и функции сердца в ответ на перегрузку давлением или объемом. Широкое изучение клинических аспектов ремоделирования сердца началось в 90-е годы после публикаций классических исследований Пфеффера и Браунвальда по ремоделированию левого желудочка у кардиологических больных. Этот процесс в первую очередь включает увеличение массы миокарда, дилатацию полостей, а также изменение геометрических характеристик желудочков (Фаучи и др., 2002). В спортивной медицине под физиологическим ремоделированием подразумевают процесс морфо-функциональной адаптации сердца спортсмена, способного к эффективному и энергетически экономичному обеспечению систематических тренировочных и соревновательных нагрузок. 6 Основным гемодинамическим показателем оптимальности работы сердца при физической нагрузке является МОК. Существует мнение, что максимальная частота сердечных сокращений является величиной генетически детерминированной, зависящей от способности клеток-пейсмейкеров синусового узла к генерации импульсов. Следовательно, главным объектом оптимизации МОК у спортсменов должно быть увеличение ударного объема в ответ на предельную нагрузку. Механизм увеличения ударного объема у спортсменов заключается в диастолической релаксации и удлинения волокон миокарда в процессе формирования дополнительного резервного и ударного объемов спортивного сердца (Bayes de Luna et al., 1983). Умеренная (до 1.3-1.4 см) гипертрофия волокон спортивного сердца развивается в результате реализации процесса «релаксация-расслабление» и локализуется преимущественно в области задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки (Bayes de Luna et al., 1983; Pellicia and Maron, 2001). Термин «патологическое ремоделирование» используется для обозначения морфо-функциональных изменений сердечно - сосудистой системы, обусловленных чрезмерными физическими и психологическими спортивными нагрузками (Pellicia and Maron, 2001). Один из ведущих специалистов по проблеме поражений сердца в спорте B. Maron указывает, что патологическое ремоделирование - это сложное состояние, характеризующееся клиническим и функциональным полиморфизмом, нарушением диастолической функции и, в ряде случаев, имеющее семейный характер. Одним из ранних проявлений этого состояния является неэффективная гипертрофия миокарда, сопровождающаяся снижением физической работоспособности спортсменов (Pellicia and Maron, 2001). Минутный объем кровообращения у данного контингента формируется за счет резкого повышения ЧСС уже при субмаксимальных нагрузках и незначительного, по сравнению со здоровыми спортсменами, увеличения ударного объема (Sharp and Koutedakis, 1992; Кудряшов и др., 2000). 7 Установлено, что экономизация работы спортивного сердца связана с повышением активности симпатоадреналовой и аденилатциклазной систем, а также с увеличением количества адренергических волокон на единицу массы миокарда (Меерсон, 1978). В результате этого, адренореактивность миокарда и возможность его срочной адаптации увеличиваются. Одновременно в головках миозина увеличивается количество Н-цепей, являющихся носителями АТФ-азной активности, приводящее к увеличению скорости и амплитуды сердечных сокращений (Spataro et al., 1988). Далее увеличивается активность кальциевых каналов и, как следствие, скорость и глубина диастолического расслабления сердца (Меерсон, 1978). Параллельно с этими сдвигами в миокарде отмечается увеличение количества коронарных капилляров, повышается концентрация миоглобина и активность ферментов митохондриального комплекса, ответственных за окисление жирных кислот (ЖК) (Costa et al., 1998). Эти изменения приводят к повышению резистентности сердца к утомлению и гипоксемии (Futterman and Myerburg, 1998). В результате увеличения количества митохондрий, рост аэробной мощности организма сочетается с возрастанием способности мышц утилизировать пируват, в повышенных количествах образующийся при нагрузках. Это предупреждает повышение лактата в крови адаптированных людей (Noakes, 1988; 1998). Таким образом, оптимальный вариант адаптации миокарда развивается при наиболее высокой мощности системы окислительного ресинтеза АТФ и характеризуется тем, что большие функциональные результаты адаптации сочетаются с умеренной, но необязательной гипертрофией кардиомиоцитов, т.е. достигаются минимальной структурной ценой. Основой неэффективной гипертрофии миокарда является увеличение утилизации глюкозы и уменьшение, либо чрезмерное увеличение окисления ЖК (Kagaya et al., 1990; Jamshidi et al., 2002; Finck et al., 2002). В качестве примера влияния генетического полиморфизма на тип адаптации ССС к физическим нагрузкам следует привести вариацию в гене ACE. Так, в 8 работе Montgomery et al. (1997) было показано, что после 10 недель интенсивных тренировок аэробного и анаэробного характера у армейских рекрутов с генотипом DD масса левого желудочка сердца увеличилась более чем в 20 раз по сравнению с носителями генотипа II. Поскольку быстрый прирост массы миокарда в ответ на физические нагрузки является неблагоприятным прогностическим признаком для достижения и поддержания в течение длительного времени высокой кардиореспираторной выносливости, то носительство D аллеля и, особенно, двух его копий следует рассматривать как лимитирующий фактор аэробной физической работоспособности. Степень гипертрофии миокарда коррелирует с величиной УО в покое и, соответственно, с МОК, а также сердечным индексом (СИ; отношение МОК к площади поверхности тела). На этом основании, у спортсменов с выраженной ГМЛЖ чаще встречается гиперкинетический тип кровообращения (величина СИ: > 3,9 единиц для мужчин и > 3,5 единиц для женщин). Предполагается, что такой тип оптимален для спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, поскольку позволяет мгновенно мобилизовать ССС для быстрого преодоления коротких дистанций, либо подъема тяжестей. С другой стороны, гипокинетический тип кровообращения (величина СИ: < 3 единиц для мужчин и < 2,5 единиц для женщин) благоприятен для стайеров, поскольку энергетически более выгоден (Дембо и Земцовский, 1989). Таким образом, ACE D аллель, ассоциирующийся с гипертрофией миокарда и гиперкинетическим типом кровообращения, предрасполагает к скоростносиловым видам спорта, а I аллель, имеющий связь с оптимальным сосудистым тонусом, - к проявлению выносливости. Это положение подкрепляется результатами большинства исследований, где показано, что частота I аллеля преобладает у стайеров, а частота D аллеля – у спринтеров/силовиков (Рогозкин и др., 2000; Montgomery et al., 1998; Gayagay et al., 1998; Myerson et al., 1999; Nazarov et al., 2001; Woods et al., 2001). 9 Установлено, что предрасположенность к гипертрофии миокарда передается по наследству, и носит множественный полигенный характер. Установлена взаимосвязь некоторых аллелей/генотипов с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда левого желудочка у спортсменов (ACE DD, AGT TT (M235T полиморфизм), AGTR1 CC (A1166C полиморфизм), IGF1 >19/19>, IGF1R AA (G3174A полиморфизм), MSTN AA (IVS1+88_90delA полиморфизм), NFATC4 rs2229309 GG, PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 C, PPP3R1 5D). В исследовании с участием российских лыжников было показано, что частота встречаемости неблагоприятного для проявления выносливости PPARA rs4253778 C аллеля (повышает риск развития ГМЛЖ) среди юных лыжников-гонщиков, прекративших заниматься данным видом спорта через 7 месяцев после начала занятий, составила 66,7%, в то время как среди оставшейся группы частота PPARA C аллеля составила всего 6,5%. Этот феномен, в соответствии с генетической концепцией спортивного отбора, отражает накопление благоприятствующих определенной двигательной деятельности аллелей у спортсменов высокой квалификации и постепенный отсев спортсменов с неблагоприятным сочетанием генотипов. В 36% случаев внезапная смерть у спортсменов вызвана гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП), которая является следствием мутаций генов, кодирующих синтез сократительных белков миокарда (тяжелые цепи миозина, тропонин Т, тропомиозин и связывающий миозин белка С). Обнаружено уже более 150 мутаций, приводящих к ГКМП. Избирательный скрининг юных спортсменов на носительство мутаций в этих генах в будущем позволит существенно снизить среди спортсменов смертность от сердечно-сосудистых патологий. 1.3. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий опорно-двигательного аппарата у спортсменов 10 Существует множество факторов риска возникновения острых и хронических повреждений опорно-двигательного аппарата (ОДА). Факторы риска подразделяются на внешние (ошибки в методологии спортивной тренировки, несоответствующее материально-техническое обеспечение тренировочной и соревновательной деятельности, неблагоприятные погодные условия и др.) и внутренние (генетические и фенотипические факторы: пол, возраст, анатомические и функциональные характеристики и др.). Установлено, что различия в степени и характере повреждения ОДА обусловлены полиморфизмами генов, кодирующих белки структурных компонентов связок, сухожилий и костей, а также генов факторов роста и белков матрицы (коллагены, тенасцин C, матричные металлопротеиназы и др.). В таблице 1 представлены генетические маркеры, ассоциированные с заболеваниями ОДА у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом. На основании генотипирования данных и других маркеров в будущем могут быть разработаны методы лечения, профилактики и реабилитации спортсменов с повреждениями ОДА. Таблица 1. Генетические маркеры, ассоциированные с заболеваниями ОДА. Ген Маркер Патология rs11864477 C (маркер Переломы костей ADAMTS18 риска) Разрыв ахиллова сухожилия, разрыв rs1800012 TT крестообразных связок, тендинопатия COL1A1 (протективный генотип) ахиллова сухожилия, дислокация плечевого сустава Разрыв передней крестообразной rs12722 CC (протективный связки, тендинопатия ахиллова COL5A1 генотип) сухожилия rs970547 AA (маркер Разрыв передней крестообразной COL12A1 риска) связки rs143383 TT (маркер риска) Тендинопатия ахиллова сухожилия GDF5 rs2273061 G Переломы костей вследствие JAG1 (протективный аллель) остеопороза rs4988321 A (Met667) Переломы костей rs3736228 T (Val1330) LRP5 (маркеры риска) 11 MMP3 TNC rs679620 GG Тендинопатия ахиллова сухожилия rs591058 CC rs650108 AA (маркеры риска) (GT-повторы 17-го Разрыв ахиллова сухожилия, интрона): 12 и 14 повторов тендинопатия ахиллова сухожилия – маркеры риска, 13 и 17 повторов – протективные аллели 1.4. Полиморфизмы генов, ассоциированные с риском развития патологий нервной системы у спортсменов Травматическая энцефалопатия – комплекс неврологических и психических нарушений, возникающий в позднем или отдаленном периодах черепно-мозговой травмы. Обусловлена дегенеративными, дистрофическими, атрофическими и рубцовыми изменениями мозговой ткани вследствие травмы. Это нередкое заболевание индивидов, занимавшихся боксом, восточными единоборствами, футболом, хоккеем, регби и конным спортом. Установлено, что подверженность этому заболеванию зависит от полиморфизма гена аполипопротеина E (APOE), участвующего в обмене липидов в крови и в обмене холестерина в мозге. Существует 3 основных аллеля APOE: нормальный APOE-ε3 и аллели риска – APOE-ε2 и APOE-ε4. Аллели отличаются друг от друга лишь точечной мутацией (APOE R158C (APOE*2) C>T; APOE C112R (APOE*4) T>C). APOE-ε2 ассоциирован с гиперлипопротеинемией III типа и повышенным риском атеросклероза. В свою очередь APOE-ε4 связан с повышенным уровнем холестерина в крови и задержкой в регенерации нейронов, что является одним из главных генетических маркеров развития болезни Альцгеймера. Показано, что APOE*4 аллель ассоциирован с тяжестью заболевания у боксеров с травматической энцефалопатией. Кроме того, было установлено, что среди 77 пациентов, перенесших травмы головного мозга, носители APOE-ε4 аллеля 12 показали худшие результаты в ряде тестов (проводились через 6 месяцев после травмы), связанных с памятью, координацией движения, скоростью двигательных реакций, вниманием и др. по сравнению с носителями других аллелей. Таким образом, спортсмены с APOE*2 и APOE*4 аллелями относятся к группе риска травматической энцефалопатии, что следует учитывать при выборе вида спорта. 1.5. Применение ДНК-технологий в системе лечебной физкультуры и питания Результаты исследований свидетельствуют о том, что индивиды различаются по степени прироста тех или иных показателей в ответ на физические нагрузки. Например, были выявлены группы испытуемых с отрицательным приростом максимального потребления кислорода, очень низким, низким, средним, высоким и очень высоким приростом в ответ на 20-недельную тренировку аэробной направленности. Исследованию индивидуальных различий показателей и их взаимосвязи с полиморфизмами генов посвящено много работ, в том числе работ по изучению индивидуальных различий в изменениях липидного профиля, частоты сердечных сокращений и артериального давления в ответ на физические нагрузки. Получены данные, которые указывают на то, что ожидать от того или иного вида тренировки с определенным сочетанием генотипов, что имеет немаловажное значение для оптимизации тренировочного процесса, правильного дозирования физической нагрузки с лечебной целью. Так, в работе Blanchard и соавт. (2006) установлены наиболее оптимальные тренировочные режимы для индивидов с различными генотипами ренин-ангиотензин- альдостероновой системы с целью снижения артериального давления. На основании данных генотипирования можно подобрать наиболее оптимальную диету для спортсмена. Это связано с тем, что углеводы и жиры могут усваиваться и вновь синтезироваться в организме человека по-разному. Если говорить о диете, направленной на снижение веса, то выделяют три основных типа диеты: низкоуглеводная (наиболее распространенная и 13 помогающая большинству индивидов), низкожировая и сбалансированная (средиземноморская). В соответствии с данными генотипирования заключения могут выглядеть в виде следующих вариантов: 1) Направленность диеты (на основе генотипа FABP2): снижению веса и его поддержанию в пределах нормы в большей степени способствует низкожировая диета (по сравнению с низкоуглеводной диетой), а также увеличение потребления питьевой воды. Рекомендуется рацион, в котором доля белков в общем количестве потребляемых калорий составляет 24%, жиров – 20% и углеводов – 56%. 2) Направленность диеты (на основе генотипа ADRB2): снижению веса и его поддержанию в пределах нормы в большей степени способствует низкоуглеводная диета (по сравнению с низкожировой диетой). Пример низкоуглеводной диеты: диета Аткинса. Рекомендуется рацион, в котором доля белков в общем количестве потребляемых калорий составляет 22%, жиров – 28% и углеводов – 50%. 3) Направленность диеты (на основе генотипов ADRB2 и FABP2): снижению веса и его поддержанию в пределах нормы в большей степени способствует сбалансированная диета (с низким потреблением жиров и легкоусвояемых углеводов). Рекомендуется рацион, в котором доля белков в общем количестве потребляемых калорий составляет 24%, жиров – 26% и углеводов – 50%. Применение генетических методов и нутритивной коррекции при решении проблемы лишнего веса у спортсменов с нарушением опорнодвигательного аппарата. Лишний вес (индекс массы тела 25-30 кг/м2) относится к одним из основных последствий, сопряженных с ограничением двигательных функций. Нередко у некоторой категории спортсменов с нарушениями опорно-двигательного аппарата 14 можно обнаружить лишний вес либо ожирение. Ожирение является самым распространенным заболеваниям человечества. В большинстве развитых стран от 10 до 30% населения имеют ожирение различной степени. С возрастом это заболевание встречается все чаще: после 40 лет оно имеется уже у 40-60% людей. Установлено, что у спортсменов с ограниченными возможностями (поражения опорно-двигательного аппарата) нередко встречается избыток жировой массы. Ожирение существенно ухудшает качество и продолжительность жизни, снижает умственную и физическую работоспособность, а также является фактором риска развития артериальной гипертензии, сахарного диабета 2-го типа, атеросклероза, ишемической болезни сердца и злокачественных новообразований. Ожирение является полиэтиологическим заболеванием. Увеличение его распространенности в 20-21 веках обусловлено многими факторами – значительным потреблением высококалорийной пищи, заметным снижением физической активности, уменьшением общих энергозатрат организма, связанных с повышением уровня жизни (состояние хронической гипокинезии), автоматизацией производства, развитием транспорта, изменением уклада жизни населения, нарушением функций эндокринной системы, воздействием некоторых лекарственных препаратов, а также генетической предрасположенностью. Установлено, что степень наследуемости индекса массы тела (ИМТ) варьирует в пределах 65-80% (Malis et al., 2005). Известны мутации некоторых генов, обусловливающих повышение ИМТ и развитие тяжелых форм моногенного ожирения (Farooqi, 2006). Следует отметить, что чаще всего предрасположенность к ожирению носит полигенный характер, когда неблагоприятные средовые факторы при наличии множества аллелей (вариантов генов и других последовательностей ДНК) риска ожирения приводят к развитию заболевания. К настоящему времени зарубежными исследователями выявлено более 600 генетических маркеров, ассоциированных с предрасположенностью к различным формам ожирения (Rankinen et al., 2006). Маркером называют легко определяемый, более или менее устойчивый признак организма, по которому 15 можно судить о вероятности проявления другой, трудно определяемой характеристики организма. Например, по составу мышечных волокон, который является относительно устойчивым фенотипом (меняется незначительно в результате тренировок), можно прогнозировать пригодность людей к занятиям физическими упражнениями различной мощности и продолжительности, а также склонность к ожирению (у индивидов с высоким процентом быстрых мышечных волокон обнаружен высокий риск развития ожирения). В молекулярной генетике под термином «генетический маркер» понимается определенный аллель гена (либо генотип, различные комбинации аллелей и генотипов), ассоциированный с каким-либо признаком. Наиболее значимые маркеры ожирения локализованы в таких генах, как ADRB2, ADRB3, ADIPOQ, BDNF, CTNNBL1, ETV5, FTO, FABP2, FAIM2, FLJ35779-HMGCR, HTR2C, GNB, GNPDA2, GPRC5B, INSIG2, KCTD15, LEP, LEPR, LRRN6C, MAP2K5-LBXCOR1, MC4R, MTCH2, NEGR1, NR3C1, NYDSP18, PPARG, PRKD1, SH2B1, SEC16B, TMEM18, TNNI3K, UCP1, UCP2 и UCP3. Генетические маркеры определяются с помощью молекулярно- генетического анализа, который становится все более доступным и дешевым. Существенный прорыв в области генетики ожирения связан с применением международными консорциумами высокотехнологичных методик, позволяющих одновременно проводить скрининг более 1 миллиона генетических маркеров у каждого испытуемого. Большая часть таких исследований проводится в США, Великобритании, Исландии, Канаде, Германии и Финляндии. Результаты этих работ дают основание выделить гены-мишени для дальнейшей регуляции жирового обмена путем оптимизации питания, фармакологической коррекции и индивидуализации тренировочного процесса (подбор перечня физических упражнений с заданными параметрами). В настоящее время ведутся исследования, определяющие роль полиморфизмов генов, связанных с регуляцией липидного и углеводного обменов, адипогенезом, терморегуляцией, циркадным ритмом и пищевым поведением в эффективности снижения веса в ответ на разные параметры 16 тренировок и типы диет. Так, например, носителям Glu аллеля (полиморфизм Gln27Glu) гена бета-2 адренорецептора (ADRB2), кодирующего ключевой липолитический рецептор белой жировой ткани, рекомендуется низкоуглеводная диета (Martinez et al., 2003), а для носителей мутантного аллеля полиморфизма Arg16Gly (rs1042713) гена ADRB2 – комбинированная программа, включающая низкокалорийную диету и физические упражнения(Sakane et al., 1999). Для индивидов с мутантными аллелями полиморфизмов генов ADRB2 и ADRB3 неэффективны диеты с низким содержанием натрия и стандартные аэробные нагрузки (Masuo et al., 2005, Ukkola et al., 2003). Таким лицам рекомендованы более продолжительные по времени аэробные нагрузки с включением короткоинтервальных нагрузок высокой интенсивности, а также соответствующая фармакологическая коррекция. Полиморфизм гена гидролазы жирных кислот (FAAH) ассоциируется с устойчивым снижением массы тела. Носители A аллеля полиморфизма C385A больше склонны к снижению веса тела и уменьшению объема талии в ответ на трехмесячную низкокалорийную диету (de Luis et al., 2011). Полиморфизм Ala54Thr гена, кодирующего белок, связывающий жирные кислоты (FABP2), ассоциируется с высокой степенью адсорбции жирных кислот в кишечнике (Levy et al., 2001) и с ожирением, поэтому носителям Thr аллеля показана низкожировая диета (de Luis et al., 2008). Одним из полиморфизмов, оказывающих влияние на пищевое поведение, является вариация rs9939609 A/T гена, ассоциированного с жировой массой (FTO). Дети, носители А аллеля потребляют больше энергии, чем гомозиготы по T аллелю (Timpson et al., 2008), поэтому целесообразно ограничивать таких детей в потреблении продуктов с высоким содержанием легкоусвояемых углеводов и животных жиров. Вместе с тем, мета-анализ продемонстрировал, что физическая активность снижает влияние неблагоприятного аллеля гена FTO на риск развития ожирения на 27% (Kilpelainen et al., 2011). 17 Полиморфизм гена перилипина (PLIN1), участвующего в регуляции транспорта триглицеридов, ассоциируется с изменениями массы тела в ответ на низкокалорийные диеты. Так, у индивидов с гаплотипом nGA/nGA полиморфизмов 11482 G/A и 14995 A/T наблюдалось уменьшение массы абдоминального жира в ответ на 12-недельную низкокалорийную диету (Jang et al., 2006). Также было показано, что носителям C аллеля гена PLIN1 (6209T>C полиморфизм) для снижения веса рекомендуется программа, состоящая из 500 калорий в день, разделенных на три приема пищи в течение шести недель (Soenen et al., 2009). Ген, кодирующий транскрипционный фактор CLOCK, играет ключевую роль в регуляции циркадных ритмов и потребления энергии. Носители аллеля rs1801260 G имеют повышенный риск развития ожирения, а также испытывают затруднения в снижении жировой массы в ответ на средиземноморскую диету и умеренные физические упражнения. Кроме того, было обнаружено, что данный аллель встречается значительно чаще в группе людей, спящих 6 часов и меньше (Garaulet et al., 2010). Поскольку недосып ассоциируется с повышенным риском ожирения, индивидам с аллелем rs1801260 G можно рекомендовать увеличить продолжительность своего сна до нормальных величин в учетом возрастных особенностей. Ген CYP1A2 кодирует фермент цитохром P-450, семейство 1, подсемейство A, полипептид 2. CYP1A2 метаболизирует в печени около 95% всего поступающего в организм кофеина. В позиции 734 гена CYP1A2 примерно у половины населения европейской популяции встречается замена нуклеотида A на C (CYP1A2*1F; rs762551), которая приводит к снижению ферментативной активности. Это означает, что носители CYP1A2*1F аллеля метаболизируют кофеин медленно, а гомозиготы по CYP1A2*1A аллелю – быстро (в 4 раза быстрее, чем носители CYP1A2*1F аллеля) (Sachse et al., 1999). Этим объясняется тот факт, что кофеин не повышает значительно физическую работоспособность велосипедистов с CYP1A2*1F аллелем по сравнению с нормальными 18 гомозиготами (Womack et al., 2012). Таким образом, спортсменам с CYP1A2*1F аллелем нецелесообразно применять препараты, содержащие кофеин для стимуляции умственной и физической работоспособности. Медикаментозная терапия ожирения, как дополнение к диетотерапии, дозированным физическим нагрузкам, физиотерапии и психотерапии, показана индивидам с индексом массы тела более 30 кг/м2, если снижение массы тела за 3 месяца диетического лечения составило менее 10% от исходного показателя; индивидам с индексом массы тела более 27 кг/м2 при абдоминальной форме ожирения в сочетании с факторами риска, если снижение массы тела за 3 месяца лечения диетой составило менее 7% от исходной массы тела. Медикаментозное лечение ожирения назначается терапевтом либо эндокринологом. В Вашем случае эффективными лекарственными средствами могут быть термогенные препараты, ингибиторы липазы, а также препараты, регулирующие аппетит и снижающие всасывание углеводов. Эти исследования персонализированной являются медицины, первым шагом фармакогенетики к созданию и системы нутригенетики, основанными на данных генотипа человека, а также его психологических и поведенческих характеристиках. Со временем генетическая диагностика может стать неотъемлемой частью индивидуализации тренировочного процесса и питания. 19 2. Методы, предрасположенности применяемые спортсменов при с оценке генетической ограниченными возможностями (поражения опорно-двигательного аппарата, нарушения слуха, нарушения зрения) к развитию патологий, связанных со спортивной деятельностью. 2.1. Методы забора биологического материала у спортсменов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и выделения из него ДНК Забор и хранение биологического материала Исходный этап всех молекулярно-генетических методов – это получение образцов ДНК. Источником геномной ДНК могут быть любые ядросодержащие клетки. В спортивной практике чаще используют лейкоциты, буккальные клетки (клетки эпителия щеки) и эпителиальные клетки волосяной луковицы (при необходимости длительной транспортировки биоматериала). Возможность проведения молекулярно-генетического анализа с небольшим количеством легкодоступного биологического материала является методическим преимуществом методов данной группы. Выделенная ДНК одинаково пригодна для проведения различных исследований и может долго сохраняться в замороженном виде. В зависимости от того, какие клетки исследователь собирается получить, выделяют способы забора биологического материала. Смыв эпителиальных клеток ротовой полости. После гигиены полости рта испытуемому предлагается в течение минуты интенсивно, с использованием языка, полоскание рта 10 мл физиологического раствора с добавлением 2 мМ ЭДТА. После полоскания рта раствор сливается обратно в пронумерованную пробирку с крышкой. Пробы с биологическим материалом хранят при –20 ºС до выделения ДНК. Следует отметить, что ДНК из такого биоматериала необходимо 20 выделять как можно быстрее в связи с наличием в нем богатой микрофлоры (приводит к деградации ДНК). Существенные недостатки такого способа забора клеток – это высокая вероятность контаминации (смешения) биопроб, а также неудобства, возникающие при сливании испытуемым смеси физиологического раствора и слюнной жидкости обратно в пробирку. Соскоб эпителиальных клеток ротовой полости. После гигиены полости рта испытуемому предлагается протирание зондом (щеточкой) внутренних щечных поверхностей в течение 2–3 мин (избегать контакта зонда с зубами), после чего зонд опускают в микропробирку со специфической транспортной средой (содержит компоненты, подавляющие рост микроорганизмов) объемом 300 мкл и активным взбалтыванием переводят клетки с поверхности зонда в жидкость. Пробы до выделения ДНК хранят при –20 ºС. Это более гигиеничный способ забора буккальных клеток, однако их получается значительно меньше, чем при смыве с помощью физиологического раствора. Забор венозной крови. Венозная кровь, из которой получают лейкоциты (в зрелых эритроцитах ядра не содержатся), является приоритетным биоматериалом для дальнейшего проведения генетического анализа. В норме она не содержит микрофлоры и из нее получают достаточное количество лейкоцитов. Однако не всегда спортсмены или их тренеры соглашаются на сдачу венозной крови (капиллярная кровь хоть и содержит небольшое количество лейкоцитов, ее забор все же не является эффективным способом получения достаточного количества клеток, содержащих ядра). Забор крови производится натощак из локтевой вены одноразовой иглой (диаметр 0,8–1,1 мм) в одноразовый шприц объемом 5 мл или специальную вакуумную систему типа «Venoject» (с ЭДТА). При заборе в шприц кровь из него аккуратно (без образования пены) переносится в одноразовую пробирку с антикоагулянтом (6% раствор ЭДТА в соотношении 1:19 или 3,8% раствор цитрата Na в соотношении 1:9; гепарин в качестве антикоагулянта использовать нельзя). Пробирка закрывается пробкой и переворачивается несколько раз (для перемешивания с антикоагулянтом). Пробирку с кровью до 21 исследования хранят в холодильнике при +4 – +8 °С (желательно не больше двух суток). Можно выделить из крови лейкоциты, заморозить их и периодически использовать порции лейкоцитов для выделения из них ДНК. Выделение ДНК из биологического материала Существует множество методов выделения ДНК из доступного биоматериала (фенольная экстракция, щелочная экстракция, сорбентный способ, экспресс-методы и др.). Все они подробно описаны в соответствующих руководствах, в прилагаемых инструкциях к коммерческим наборам (китам), а также частично на сайте www.molbiol.ru. 2.2. Методы анализа полиморфизмов генов, значимых в условиях спортивной деятельности и адаптации к физическим нагрузкам Генотипирование Анализ полиморфизма гена (генетического маркера) может осуществляться с помощью следующих методов: а) Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и дальнейший анализ длин рестрикционных фрагментов б) ПЦР в реальном времени Полимеразная цепная реакция и рестрикционный анализ Проведение ПЦР (на примере определения rs4253778 G/C полиморфизма гена PPARA) (по: Ахметов, 2006). G/C полиморфизм гена PPARA (rs4253778) определяют с помощью двухпраймерной системы: Прямой праймер (PAF): 5'-ACAATCACTCCTTAAATATGGTGG-3'; Обратный праймер (PAR): 5'-AAGTAGGGACAGACAGGACCAGTA-3'. 22 Реакционная смесь для ПЦР может состоять из следующих компонентов (количество отдельных компонентов может варьировать): Деионизированная вода 6,0 мкл Буфер 10-кратный 1,5 мкл dNTP (5мМ) 1,5 мкл Праймер PAF 0,5 мкл (4 пМ) Праймер PAR 0,5 мкл (4 пМ) Taq-полимераза 0,2 мкл (1 ед) Для амплификации специфических фрагментов гена PPARA в реакционную смесь добавляют ≈100 нг (2-3 мкл) ДНК и используют следующий температурный режим ПЦР на термоциклере (например, «Терцик»): 1 95ºС – 5 мин 1 цикл 95ºС – 1 мин 2 60ºС – 1 мин 30 циклов 72ºС – 1 мин 3 72ºС – 5 мин 1 цикл Продуктами амплификации данной ПЦР являются фрагменты ДНК длиной 266 п.н. Наличие замены нуклеотида G на C в 2528 положении 7 интрона гена PPARA создает для эндонуклеазы Taq I сайт рестрикции (T↓CGA). Проведение ПДРФ-анализа (на примере определения rs4253778 G/C полиморфизма гена PPARA). 23 Инкубацию рестрикционной смеси с продуктами амплификации (5 мкл) проводят в отдельной пробирке в термостате при 65 ºС (на ночь). Состав рестрикционной смеси (количество отдельных компонентов может варьировать): Деионизированная вода 7,5 мкл Y буфер («СибЭнзим») 1,5 мкл Taq I («СибЭнзим») 0,2 мкл (2 ед) Наличие сайта рестрикции обуславливает разделение ампликонов (265 п.н.) на два фрагмента длиной 216 и 50 п.н. Анализ длины рестрикционных продуктов проводится электрофоретическим разделением в 8% ПААГ либо в агарозном геле с последующей окраской бромистым этидием и визуализацией в проходящем ультрафиолетовом свете при помощи трансиллюминатора. В качестве маркера молекулярного веса используют различные коммерческие наборы. Генотипу GG соответствуют нерестрицированные фрагменты длиной 266 п.н., генотипу GC – три фрагмента длиной 266, 216 и 50 п.н., а генотипу СС – два фрагмента длиной 216 и 50 п.н. Результаты электрофореза заносятся в рабочий журнал и фотодокументируются с помощью цифровой фотокамеры. ПЦР в реальном времени Метод ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ; Real Time PCR) представляет собой проведение полимеразной цепной реакции с регистрацией накопления ДНК в ходе реакции. Данный метод занимает лидирующие позиции среди методов, используемых в научно-исследовательских и диагностических лабораториях. Регистрация накопления продуктов ПЦР в ходе реакции позволяет избежать отдельной стадии определения результатов, исключить контаминацию (Walker, 2002). Для регистрации накопления ДНК применяют детектирующие амплификаторы – термоциклеры, оборудованные флуоресцентным детектором, позволяющим детектировать репортерную флуоресценцию в реакционных пробирках. Результатом работы прибора является информация о зависимости 24 уровня репортерной флуоресценции от цикла амплификации. В качестве флуоресцентных меток можно использовать интеркалирующие флуоресцентные агенты, меченые флуоресцентными агентами праймеры, меченые флуоресцентными агентами олигонуклеотиды и различные комбинации этих методов (Morrison et al., 1998). 25 3. Рекомендации по интерпретации данных генотипирования и составлению заключений с целью выявления риска развития заболеваний и дальнейшей профилактики профессиональных патологий спортсменов с ограниченными возможностями (поражения опорно-двигательного аппарата, нарушения слуха, нарушения зрения) на основе генетического анализа Интерпретация результатов генетического тестирования в спорте – ответственное и трудоемкое дело, которым должен заниматься подготовленный специалист (либо коллектив специалистов), обладающий соответствующими знаниями в области молекулярной генетики человека, физиологии и биохимии мышечной деятельности, спортивной медицины и антропологии, и разбирающийся в различных аспектах спортивной педагогики (вопросы отбора в спорте, спортивной тренировки, многолетней подготовки спортсменов и др.) и питания спортсменов. Здесь важно подчеркнуть, что при решении вопросов спортивной специализации и отбора, оптимизации и коррекции тренировочного процесса, а также профилактики профессиональных заболеваний спортсменов, молекулярно-генетическое тестирование не может заменить фенотипическую диагностику (биохимические (pH, лактат крови, гемоглобин, гематокрит, АЛТ, АСТ, КФК, мочевина и др.), гистологические (биопсия мышечной ткани), физиологические (спироэргометрия, тест PWC170, динамометрия, стабилометрия и др.), антропометрические (оценка морфологического состояния, оценка функций и нарушений осанки и стопы, измерение минеральной плотности костной ткани и др.), биомеханические, клинические (пульсометрия, измерение артериального давления, ЭКГ, ЭХО-КГ, суточный мониторинг ЭКГ по Холтеру, проведение ортопробы, расчет вегетативного индекса) методы обследования, а также педагогические и психологические тесты), но лишь дополнить и конкретизировать отдельные ее моменты. Связано это не только с тем, что на данный момент мы не располагаем всей информацией о генетических маркерах, 26 ассоциированных с двигательной и психической деятельностью человека, но и с тем, что генетическая диагностика не распространяется дальше генотипа (она не позволяет установить промежуточный или конечный результат взаимодействия генотипа, эпигенетических модификаций и средовых факторов). В свою очередь эпигенетическая диагностика (например, выявление метилированных участков генов, ассоциированных с изменением генной экспрессии) может в значительной мере дополнить генетическую и фенотипическую диагностику. Таким образом, интерпретации генетического анализа должны предшествовать фенотипическая диагностика и анкетирование со сбором полной информации об испытуемом, и, при необходимости, о его родственниках (наличие спортивного разряда и стажа у его родителей, братьев и сестер, сведения о заболеваниях и т.п.). Интерпретация должна проводиться на основе суммарного вклада генотипов и аллелей генов в определение наследственной предрасположенности к развитию профессиональных патологий спортсменов. Для интерпретатора важно иметь собственную базу данных, в которой имеются сведения об уникальных генотипах элитных спортсменов. Индивидуальные заключения. В текст индивидуального заключения должно входить: 1) перечисление всех выявленных генотипов по изучаемым локусам ДНК; эта информация носит конфиденциальный характер, поскольку содержит в себе генетические данные индивида о его предрасположенности к спорту и о риске развития мультифакториальных и других патологий; с этой информацией могут быть ознакомлены исключительно испытуемый и родители испытуемого, и, при наличии их разрешения – личный (спортивный или семейный) врач и тренер; 2) интерпретационная часть: в соответствии с полученными генетическими данными, предоставляется информация о риске развития различных патологических состояний и заболеваний (но только при запросе этих данных), таких как гипертрофия миокарда левого желудочка (актуально для стайеров), внезапная сердечная смерть (футбол, хоккей), атеросклероз, посттравматические 27 поражения нервной системы (бокс, борьба, восточные единоборства), заболевания опорно-двигательного аппарата (травмоопасные спортивные специализации), сахарный диабет 2-го типа, ожирение, артериальная гипертензия, нарушения свертываемости крови, и др.; 3) рекомендательная часть: а) для испытуемого подбираются группы видов спорта, в которых он может достичь выдающихся результатов без вреда для здоровья, а также описание сильных и слабых сторон систем организма с точки зрения потенциала развития физических качеств; б) диетические рекомендации (составляются на основе определенной индивидуальной чувствительности испытуемых к пищевым веществам); в) профилактический раздел: определяются меры по профилактике мультифакториальных заболеваний и патологических состояний, связанных как со спортивной деятельностью, так и образом жизни. Оценка риска развития патологий/ограничений, связанных с нарушением системы детоксикации Риск развития патологий/ограничений физической работоспособности, связанных с нарушением системы детоксикации оценивается по бальной системе. Так, неблагоприятным CYP1A1 C6235, CYP1A1 G4889 и MTHFR C1298 аллелям можно присвоить 1 балл; другим, функционально более значимым аллелям – 2 балла. В зависимости от количества баллов и качественного состава комбинаций генотипов, среди испытуемых выделяют 5 групп риска: индивиды с крайне низким риском, низким риском, умеренным риском, высоким риском и крайне высоким риском. Некоторые рекомендации по профилактике наиболее распространенных заболеваний с учетом типа диеты, особенностей рациона питания, фармакологической коррекции, тренировочного процесса и образа жизни. Для снижения риска развития гипертрофии миокарда левого желудочка (ГМЛЖ) рекомендуется постоянный контроль пульса при выполнении физических нагрузок в процессе тренировок (стараться не доводить частоту 28 сердечных сокращений до 190 уд/мин и выше). Во время длительной физической работы в видах спорта, где наблюдается обильное потоотделение, как во время тренировок, так и на соревнованиях, необходимо постоянно восполнять потери воды и минеральных солей. В этом случае рекомендуется употреблять 4-6%-ные растворы углеводно-минеральных напитков для утоления чувства жажды во время выполнения длительной физической нагрузки (на дистанции) и в первую фазу восстановления после тренировок и соревнований (сразу после окончания). Следует «запасаться» водой перед стартом, выпивая 400-600 мл за 40-60 минут до него. Во время соревнований необходимо принимать небольшие порции (30-60 мл, один-два глотка) воды или углеводно-минеральных напитков через 10-15 минут). Примеры углеводно-минеральных напитков: «Спартакиада», «Gatorade», «Isotonic», «Isostar», «Multipower Fit Activ» и другие. При систематической спортивной деятельности показаны периодические (не реже 1 раза в два года) обследования сердечно-сосудистой системы (ЭКГ, ЭХО-КГ). Необходимо учитывать, что в острую стадию заболеваний дыхательных путей (острый бронхит, обострение хронического бронхита, ангина, острый тонзиллит, обострение хронического тонзиллита, пневмония, острый синусит, обострение хронического синусита, острый ларингит, обострение хронического ларингита, острый трахеит, обострение хронического трахеита и др.) противопоказано выполнение физических нагрузок (иногда разрешается проведение разминки). В этих случаях риск развития ГМЛЖ повышается в несколько раз в связи с возможным токсическим поражением миокарда. Кроме того, целесообразно проводить первичную профилактику инфекционных заболеваний, а также санацию очагов хронических инфекций, локализованных по всему телу (хронический тонзиллит, кариес зубов, хронический бронхит, хронический пиелонефрит и др.). Для снижения риска атеросклероза необходимо соблюдать принципы рационального питания. В частности, необходимо сбалансированное потребление жирных кислот. Оптимальной в физиологическом отношении формулой 29 сбалансированности жирных кислот является: 10% полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) в комбинации с витамином Е, 30% - насыщенные жирные кислоты (в составе животных жиров), 60% - мононенасыщенные (олеиновая) кислоты. ПНЖК снижают уровень триглицеридов, препятствуют образованию атеросклеротических бляшек и укорочению теломер хромосом (что увеличивает продолжительность жизни), снижают риск развития артериальной гипертензии, тромбозов, аритмий и внезапной сердечной смерти. Необходимое количество ПНЖК (омега-3: α-линоленовая, эйкозапентаеновая (ЭПК), докозагексаеновая (ДГК); омега-6: линолевая, γ-линоленовая, арахидоновая и др.) будет обеспечено, если 25-30% жиров составят жиры растительного происхождения. ПНЖК больше всего в соевом, льняном, рапсовом, кукурузном и хлопковом маслах, а также в рыбе (рыбу нужно потреблять не реже 2 раз в неделю; рекомендованные сорта рыб: лосось, скумбрия, сельдь, форель, сардины и тунец). Необходимо ограничить потребление жирных сортов мяса, гуся, утки, желтков яиц, копченостей, колбасных изделий, мясных консервов, жирных сортов рыбы (сайра, палтус), жирных сортов сыра, сметану и сливки 30%-й жирности. Рекомендуется увеличение потребления овощей и фруктов, а также витаминов, витаминоподобных веществ (липоевая кислота, L-карнитин (способствует утилизации жирных кислот), КЛК (конъюгированная линолевая кислота; англ. – CLA; утилизирует жирные кислоты)) и зеленого чая, которые помимо профилактического эффекта в отношении атеросклероза, повышают физическую работоспособность. Липоевая кислота содержится в печени, пивных дрожжах, говядине, молоке, рисе, зеленых частях растений, бобах. Суточная потребность 200-500 мг. Для снижения риска развития тромбофилии необходимы устранение провоцирующих и способствующих проявлению болезни факторов (борьба с гипокинезией, ожирением, охлаждением, отказ от внутривенных манипуляций), консультации с врачом. 30 Для снижения риска развития ожирения и сахарного диабета 2 типа рекомендуется поддержание высокой физической активности на протяжении всей жизни, ограничение потребления животных жиров (не более 30% общего потребления жиров), поваренной соли (до 12 грамм в день), рафинированных (сахар и сахаросодержащие продукты, конфеты, изделия из муки тонкого помола, кондитерские изделия) и быстровсасывающихся углеводов (сахароза, фруктоза, глюкоза). В питании должны преобладать продукты, содержащие медленновсасывающиеся углеводы, богатые витаминами, пищевыми волокнами, минеральными веществами (овощи, фрукты, ягоды, крупы из цельного зерна, бобовые, хлеб из грубого помола, отруби). Рекомендуется также дополнительное применение пищевых ячменных, овсяных и пшеничных отрубей, пектина (свежеприготовленные соки с мякотью). В диету необходимо включить продукты высокой биологической ценности (молочные продукты, орехи, сухофрукты). С целью коррекции дефицита витаминов рацион питания необходимо обогащать продуктами, богатыми витаминами C, A, E и B1, бета-каротином, цинком, медью, марганцем, липотропными веществами (фрукты, овощи, ягоды, отвар шиповника, растительные масла, орехи, семечки и т.д.). Рекомендуется частое дробное питание (5-6 раз в день) в одно и то же время с относительно равномерным распределением углеводов и калорийности в течение дня. Недосып способствует повышению инсулинорезистентности (одно из проявлений сахарного диабета 2 типа) и риску развития ожирения, поэтому сон должен быть достаточным по продолжительности (в среднем не менее 7 часов в сутки). Установлено, что физические нагрузки умеренной интенсивности (по 30 минут 5 раз в неделю) даже при наличии выраженной генетической предрасположенности к развитию сахарного диабета 2 типа способны снизить риск заболевания на 70%, в то время как применение гипогликемических препаратов (понижающих сахар крови) лишь на 20%. Для снижения риска развития артериальной гипертензии следует избегать повышенного потребления поваренной соли (хлористого натрия) – в сутки не 31 более 12 грамм. Необходимо увеличение в рационе продуктов, богатых кальцием (сыр, орехи, кисломолочные продукты, крупы, яйца), магнием (крупы, орехи, шпинат, изюм, морковь), медью (печень трески, орехи, крупы, рыба, картофель, свекла), хромом (желтый сахар, просо, свекла, горох), йодом (продукты моря), калием (крупы, орехи, изюм, картофель, овощи, фрукты). 32 Заключение Важнейшими проблемами спортивной медицины являются не только диагностика органической патологии различных систем при отборе в большой спорт вообще и в конкретные его виды и адекватный контроль, но и ее своевременная профилактика. Решение этих задач возможно только на основании комплекса организационных мероприятий и единого междисциплинарного подхода профессиональных врачебных сообществ к проблеме, как это принято в мировой практике. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что спортсмены по-разному реагируют на одинаковые внешние неблагоприятные воздействия: у одних развиваются патологические процессы в организме, у других - нет. Установлено, что данные различия связаны не только с влиянием среды, но и генотипа. Расшифровка генома человека открыла новые возможности в изучении молекулярных профессиональных механизмов, патологий лежащих спортсменов. в основе Согласно развития современным представлениям функциональной геномики, считается, что индивидуальные различия в степени развития тех или иных физических и психических качеств, а также в подверженности к тем или иным заболеваниям спортсменов во многом обусловлены ДНК-полиморфизмами (вариабельными участками в последовательности ДНК). Все эти знания создали предпосылки к разработке и применению диагностических комплексов, направленных на определение наследственной предрасположенности к развитию профессиональных патологий спортсменов, что в дальнейшем позволит существенно снизить заболеваемость и смертность среди спортсменов. 33