Blog. NUCLEUS
спортивная генетика о спорте_разное

Травмоопасные упражнения с точки зрения генотипа по COL1A1 и COL5A1

В сборнике конференции "Безопасный спорт - 2016", которая проходила в Санкт-Петербурге в июне 2016 года опубликована наша статья "Травмоопасные упражнения с точки зрения генотипа по COL1A1 и COL5A1". Публикуем текст статьи здесь.

Введение
На протяжении многих лет в фитнес сообществе и среди профессионалов и любителей в пауэрлифтинге не утихают споры о травмоопастности целого ряда упражнений, выполняемых с отягощениями. В качестве примера можно привести самые дискуссионные случаи - жимы штанги из-за головы стоя и сидя, тяги штанги к подбородку, разгибания ног в тренажере и т.д. При этом, с того момента, как подобные упражнения стали повсеместно использоваться атлетами, было подмечено, что одних они приводят к травмам, а других нет [1]. Этот факт сам по себе и стимулирует дискуссию, которая началась достаточно давно и не утихает по сей день.
Каковы же причины того, что одни и те же упражнения опасны для одних и безопасны для других?
Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы в первую очередь обращаемся к различиям в анатомическом строении людей. Общие пропорции тела и длина конечностей имеют большое значение в плане удобства и безопасности выполнения многих упражнений. Но одними этими факторами нельзя объяснить, почему одни атлеты травмируются, а другие - нет. В данном случае имеет место быть что-то еще. И это - генетика человека. Оговоримся сразу, под генетикой мы понимаем генотип человека, а не особенности его внешнего строения, как обычно делается в среде профессионалов и любителей фитнеса.
То, что исследуя генотип человека, можно определить его предрасположенность к травмам, уже хорошо известно в научном сообществе и теоретическая проработка данного вопроса находится сегодня на достойном уровне [2]. А вот практика - сильно хромает. Вопрос, какие именно упражнения при каком генотипе выполнять опасно, а какие - нет, пока что не имеет четкого ответа. Попытку выявить корреляцию определенных генотипов с опасностью выполнения тех или иных упражнений, авторы и предприняли в настоящей работе.
Цель исследования
Настоящее исследование было осуществлено с целью проверки гипотезы о том, что генотипы GT и TT по COL1A1 и генотипы СТ и ТТ по COL5A1 являются маркерами предрасположенности к травмам в ряде упражнений.
Методы исследования
Для генотипирования спортсменов из проб их буккального (защечного) эпителия выделяли ДНК методом CTAB [3]. Геномные полиморфизмы (G1245T и C267Т) генов COL1A1 и COL5A1 изучали методом аллель-специфичных полимеразных цепных реакций в реальном времени (ПЦР-РВ), где в качестве матриц использовали ДНК из проб спортсменов. Реакции проводили на приборе BioRad CFX-96. Праймеры были сконструированы в ходе работы. Нуклеотидные последовательности амплифицированных фрагментов ДНК проверяли методом прямого секвенирования по Сэнгеру на автоматическом капиллярном секвенаторе ABI Prism 3130XL.
Для проведения исследования были отобраны 17 атлетов - добровольцев, со стажем занятий с отягощениями от 2.5 до 32 лет. Все они вели подробные дневники тренировок и большая часть из них имела разного рода травмы, полученные во время выполнения тех или иных упражнений. После генотипирования был произведен анализ их тренировочного процесса, в ходе которого были выявлены наиболее травмоопасные упражнения для носителей упомянутых выше генотипов.
Результаты исследования
Были выявлены наиболее опасные упражнения для носителей мутантных аллелей в генах COL1A1 и COL5A1: разгибания ног сидя в тренажере, жим штанги из-за головы (стоя и сидя), подтягивания за голову широким хватом. Именно данными упражнениями у большинства атлетов из группы добровольцев были вызваны спортивные травмы (таблица).
Примечание: при наличии нормальной аллели во всех случаях брался коэффициент 1, а при наличии мутантной - он высчитывался при сравнении количества травм у атлетов с различными генотипами.
Выводы
Наличие мутантных аллелей в генотипах COL1A1 и COL5A1 является маркером травматичности при тренировках с отягощениями (разгибания ног сидя в тренажере, жим штанги из-за головы, подтягивания за голову широким хватом). В начале занятий желательно проводить генетическое исследование для выявления генотипа по COL1A1 и по COL5A1, особенно в том случае, если планируются профессиональные занятия спортом. Наличие даже одной мутантной аллели в генотипе хотя бы одного из генов существенно увеличивает риск получения травмы. Следовательно, от выполнения опасных упражнений необходимо отказаться, причем уже на начальных этапах тренинга.
Литература:
  1. Арнольд Шварценеггер при участии Билла Доббинса “Новая энциклопедия бодибилдинга" 2006 г. Книга 1. Стр. 59-61.
  2. Keen R.W., Woodford-Richens K.L., Grant S.F., Ralston S.H., Lanchbury J.S., Spector T.D. (1999). "Association of polymorphism at the type I collagen (COL1A1) locus with reduced bone mineral density, increased fracture risk, and increased collagen turnover". Arthritis Rheum 42 (2): 285–90.
  3. Aidar M., Line S.R. 2007. A simple and cost-effective protocol for DNA isolation from buccal epithelial cells // Braz. Dent J. V. 18. P. 148–152.