Аспиранты И. И. Ахметов, И. Ю. Яновский
Санкт-Петербургский НИИ физической культуры, Санкт-Петербург

Ключевые слова: оздоровительная физическая культура, атлетическая гимнастика, тип телосложения, тренировочные программы, ДНК-диагностика.

Введение. Атлетизм как вид спорта начал культивироваться и получил признание в России с началом демократических преобразований в государстве. В 1987 г. была официально создана Федерация атлетизма СССР. Тот факт, что атлетическая гимнастика является массовым видом оздоровительной физической культуры, не вызывает сомнений. Подтверждение этому - открытие новых фитнес-центров, клубов бодибилдинга, тренажерных залов, которые привлекают все более широкие слои населения. При этом основными мотивами являются формирование мускулистого телосложения и развитие силы.

При построении учебно-тренировочных занятий, как правило, используются зарубежные методики, их авторы подчеркивают необходимость высокой индивидуализации тренировочного процесса в атлетизме. В опубликованных ими статьях говорится о пользе различных диет и специального питания, которые учитывают конституционные особенности занимающихся. Существует множество тренировочных программ, принимающих во внимание стаж занятий и физическую подготовленность [3, 13, 7, 18].

В отечественной литературе данные об индивидуализации тренировочного процесса в условиях массовых занятий атлетической гимнастикой не в достаточной мере раскрывают технологию построения учебно-тренировочного процесса с учетом возрастных и конституционных особенностей, хотя многие исследования посвящены изучению проблем совершенствования физической силы и атлетического телосложения [1, 2, 6, 11].

Если бы существовала методика построения учебно-тренировочного процесса с учетом конституциональных особенностей мужчин, доступная в применении в условиях массовых занятий атлетической гимнастикой, то можно было бы предположить, что тренировочные нагрузки будут сопровождаться большим пластическим и оздоровительным эффектом. В связи с недостаточной теоретической разработкой данного вопроса отечественными и зарубежными специалистами он сегодня весьма актуален.

Метод ДНК-диагностики. Совершенствование учебно-тренировочного процесса в атлетической гимнастике связано в первую очередь с научным обоснованием, разработкой и практическим внедрением индивидуальных программ, предполагающих использование в атлетической гимнастике таких средств, которые в наибольшей степени соответствуют возрастным, конституционным, физиологическим и генетическим особенностям занимающихся.

Современные методы спортивной генетики позволяют избежать многих ошибок с помощью генетических маркеров, четко отражающих наследственные задатки отдельных индивидуумов. Состав мышечных волокон - надежный генетический маркер предрасположенности к выполнению физических нагрузок различной мощности и продолжительности. Для разных мышц характерно различное соотношение медленных и быстрых волокон. Однако состав мышечных волокон в одной и той же мышце имеет индивидуальные различия, зависящие от врожденных способностей человека.

Поиск генов, определяющих метаболизм, а следовательно, и состав мышечных волокон, - особенно актуальное и перспективное направление. Одними из генов, претендующих на эту роль, можно назвать гены ядерных рецепторов, активируемых пролифератором пероксином (РРАR). Гены РРАR, которые кодируют белки, специфически связывающиеся с ДНК и регулирующие их транскрипцию, получили название транскрипционных факторов. Механизм их действия очень сложен. Для регуляции генов белки РРАR должны связаться с регуляторными элементами промоторов генов вместе с белком RXR, коактиваторами и специфическими лигандами. На данный момент известно 3 вида генов подсемейства РРАR: РРАRα, PPARδ и PPAR. Эти транскрипционные факторы регулируют работу многих генов, включенных в обмен жиров, углеводов и белков. Регуляция заключается в повышении активности одних и подавлении активности других генов.

Методика распределения занимающихся на группы. Основу разработки индивидуальных программ составляют теоретические положения и методические принципы, предлагаемые Джо Вейдером [4]. Они определяют решение задач формирования телосложения, результаты физиолого-педагогических исследований влияния силовой тренировки на физическое состояние занимающихся, а также основные требования, предъявляемые к индивидуализации и дифференциации тренировочных программ.

Из факторов, влияющих на особенности телосложения, первостепенное значение, несомненно, имеют генетические влияния, но необходимо учитывать и социальные условия, питание, перенесенные болезни, условия труда, занятия спортом [9, 10]. В настоящее время насчитывают более ста классификаций конституции человека, основанных на различных признаках, поэтому существуют конституциональные схемы, в основу которых положены морфологические, физиологические, эмбриологические, гистологические, нервно-психические и другие критерии [5, 12].

Мы использовали классификацию, предложенную Черноруцким, поскольку жировые отложения и мускулатура наиболее подвержены изменению при занятиях атлетической гимнастикой и являются наиболее важными признаками конституции, которая основана на дифференцировании тотальных размеров тела, изучении особенностей метаболизма и включает три типа телосложения.

В ходе исследования занимающиеся были разделены по типам телосложения с помощью методов кластерного анализа. Кластерный анализ был использован для выполнения процедуры определения типа телосложения мужчин, занимающихся атлетической гимнастикой, посредством соотнесения данных окружности грудной клетки к весо-ростовому индексу. Тип телосложения определялся в соответствии с методологией кластерного анализа [8].

Преимущество используемого метода дает возможность более обоснованно судить о принадлежности каждого мужчины к определенному соматотипу, поскольку применение данных параметров в отдельности (без учета различных нормативных шкал) лишь распределяет занимающихся по ранжированному ряду. В результате образуются пограничные диапазоны, затрудняющие отнесение мужчин, имеющих эти показатели, к определенному типу телосложения. Предполагается, что указанные совокупности (астенический, нормостенический и гиперстенический типы телосложения) имеют свои специфические особенности, которые мы использовали при построении экспериментальной методики.

Для определения степени влияния генов, регулирующих мышечный метаболизм, на рост антропометрических и силовых показателей, была проведена ДНК-диагностика полиморфизмов генов ядерных рецепторов PPARα и PPARδ у 17 атлетов.

Ген рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом α (PPARα), вляется геном-регулятором, координирующим работу нескольких десятков генов, вовлеченных в обмен жирных кислот и глюкозы. Известно, что G/C полиморфизм 7 интрона гена PPARα связан с преобладанием метаболизма либо жирных кислот, либо глюкозы [14]. У носителей G-аллеля окисление жирных кислот происходит намного интенсивнее, чем у носителей С-аллеля.

Недостаток окисления жирных кислот у последних компенсируется повышением утилизации глюкозы. Результаты последних исследований показали, что носители С-аллеля более предрасположены к анаэробному метаболизму, а значит, к скоростно-силовым видам спорта. Кроме того, у них обнаружено преобладание быстрых волокон над медленными. Мы предположили, что носители C-аллеля по PPARα предрасположены к гиперстеническому типу телосложения и быстрому росту размеров и силы мышц, поскольку С-аллель обладает гипертрофическим эффектом.

Известно, что при недостатке активности гена PPARα в скелетной мускулатуре функцию регуляции β-окисления жирных кислот берет на себя ген PPARα, белок которого в скелетной мускулатуре в 7 раз превышает количество белка PPARα [15]. Для выяснения компенсаторной роли гена PPARδ при недостатке окисления жирных кислот у носителей С-аллеля гена PPARα мы дополнительно использовали метод определения +294 Т/С полиморфизма 4 экзона гена PPARδ. Носители С-аллеля по гену PPARδ имеют повышенную экспрессию этого гена и соответственно повышенный потенциал окисления жирных кислот [16].

Забор биологического материала для генетического анализа проводили с помощью соскоба эпителиальных клеток из ротовой полости с использованием одноразового универсального зонда (DNC MED). В дальнейшем клетки эпителия перемещали в транспортную среду и выделяли из них ДНК сорбентным способом с помощью набора "СОРБ-А" (Амплисенс). Генотипы по PPARα и PPARδ определяли с помощью метода полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ), описанных ранее [14, 16]. В дальнейшем продукты рестрикции генов разделяли в полиакриламидном геле с помощью вертикального электрофореза.

Распределение генотипов по PPARα и PPARδ с учетом типа телосложения среди 17 атлетов представлено в табл. 1.

Мы обнаружили тенденцию к увеличению частоты генотипа GC по PPARα от астеников к гиперстеникам (астеники - 25 %; нормостеники - 37,5 %; гиперстеники - 40 %). Таким образом, можно предположить, что носители генотипа GC более предрасположены к гиперстеничес кому типу телосложения, что подкрепляется данными о гипертрофическом эффекте С-аллеля. Кроме того, среди гиперстеников не было обнаружено ни одного носителя С-аллеля по гену PPARδ.

Методика занятий с учетом типа телосложения. Методика составлена исходя из частных задач, которые различаются между собой в зависимости от типа телосложения. Астенический тип - увеличение силы мышц, повышение общей массы тела, нормостенический тип - увеличение веса тела за счет гипертрофии мышц, увеличение силы мышц, гиперстенический тип - снижение веса тела за счет жировой ткани, увеличение силовой выносливости мышц.

В табл. 2 предложены элементы содержания занятий атлетической гимнастикой с мужчинами разного возраста и типа телосложения.

Обсуждение результатов эксперимента. Для определения эффективности разработанной методики построения учебно-тренировочного процесса был организован педагогический эксперимент, в котором приняли участие 15 человек в контрольной группе, мужчины, (средний возраст - 28,3 года; средняя масса тела - 77,4 кг; стаж занятий - 1 - 2,5 года). Экспериментальную группу составили 35 мужчин - представили трех конституционных типов (28,7 года; 78,1 кг; 1 - 2,5 года, соответственно). Эксперимент продолжался 4 месяца на базе регионального общественного фонда развития спорта "Гренада" в клубе бодибилдинга "HARD", занимающиеся посещали тренажерный зал три раза в неделю, продолжительность тренировки - 1,5 - 2 ч.

По окончании педагогического эксперимента у представителей астенического типа улучшились показатели физического развития: вес увеличился на 5,95 %, ОГК - на 4,03 %. Также заметно улучшились показатели двигательной подготовленности в контрольных упражнениях: жим штанги лежа - на 20,70 %, становая тяга - на 14,42 %, приседания со штангой - на 21,67 %. В оценке психомоторики отмечен существенный прирост показателя Т-т макс. на 4,64 %.

В показателях физического развития у представителей нормостенического типа также произошли позитивные изменения: вес увеличился на 4,97 %, ОГК - на 3,61 %. Следует отметить заметное увеличение двигательной подготовленности занимающихся: жим штанги лежа - на 15,27 %, становая тяга - на 12,46 %, приседания со штангой - на 16,03 %.

Показатели физического развития мужчин гиперстенического типа изменились следующим образом: вес уменьшился на 4,08 %, окружность талии снизилась на 5,45 %, что соответствует поставленным в формировании телосложения задачам. Более всего изменилась силовая выносливость мышц живота - на 8,22 %. ИГСТ улучшился на 5,23 %.

Таблица 1. Распределение генотипов по PPARα и PPARδ с учетом типа телосложения,%

Таблица 2. Методика проведения занятий атлетической гимнастикой с мужчинами разного возраста с учетом типа телосложения

По результатам оценки двигательной подготовленности можно судить об эффективности экспериментальной методики, поскольку применяемые контрольные упражнения являются базовыми для формирования телосложения в атлетической гимнастике. Динамика показателей специальной физической подготовленности в упражнении жим штанги лежа характеризуется тем, что у представителей астенического типа вес штанги увеличился на 16,66 кг (р<0,05), нормостенического - на 12,78 кг (p<0,05), гиперстенического - на 10 кг (р<0,05).

По показателю выполнения упражнения в становой тяге у представителей астенического типа наблюдается достоверный рост: вес штанги увеличился на 16,66 кг (р<0,05), у представителей нормостенического и гиперстенического также произошел достоверный рост результатов: на 14,72 и 8,75 кг соответственно (р<0,05); в приседании со штангой (в тренажере Смитта) отмечено улучшение на 18,34 кг; у представителей нормостенического и гиперстенического типов - на 16,95 и 11,88 кг, соответственно. Различия между всеми исследуемыми показателями достоверны (р<0,05).

Заключение. Программы тренировок, предлагаемые занимающимся, различаются в зависимости от частных задач формирования телосложения, а также связаны с особенностями воздействия нагрузок на представителей конкретного типа телосложения. Основными задачами силовой тренировки с оздоровительной направленностью являются коррекция фигуры, сочетание развития физических качеств и оздоровительного влияния тренировок на все системы организма.

Нами впервые выявлена зависимость роста антропометрических и силовых показателей от полиморфизма генов, регулирующих мышечный метаболизм, PPARα и PPARδ. Индивиды с генотипом GG, т. е. с нормальным жировым обменом, легче сбрасывают лишний вес по сравнению с носителями генотипа GC. Этот факт можно объяснить тем, что у носителей генотипа GG окисление жирных кислот в организме под влиянием физических нагрузок происходит более эффективно, чем у носителей генотипа GC. Как последний прием для снижения веса можно рекомендовать большее количество повторений в подходах. Для активации гена PPARα им можно использовать такие препараты, как конъюгированная линоленовая кислота (CLA), ретиноевая кислота, либо зеленый чай. На основе данных о полиморфизме генов PPARα и PPARδ можно не только прогнозировать рост антропометрических и силовых показателей в группах атлетической гимнастики с учетом типа телосложения, но и корректировать параметры тренировочной нагрузки, а также рекомендовать употребление некоторых фармакологических препаратов для стимуляции метаболизма атлета.

Разработанная методика построения занятий атлетической гимнастикой с учетом конституционных особенностей занимающихся зависит от целей формирования телосложения, которые различаются в зависимости от типа телосложения. Астенический тип - направленность занятий на увеличение силы мышц, повышение общей массы тела. Нормостенический тип - направленность занятий на увеличение веса тела за счет гипертрофии мышц, повышение силы мышц. Гиперстенический тип - направленность на повышение силовой выносливости мышц, снижение массы тела за счет жирового компонента. Методика основана на оптимизации таких параметров, как направленность занятий, характер нагрузки, количество занятий в неделю, продолжительность одного занятия, количество повторений в упражнениях, интенсивность занятия, мощность нагрузки, основные виды физической активности, отстающие двигательные качества, методические принципы по Д. Вейдеру [4].

Сравнительный анализ результатов апробации разработанной методики использования средств атлетической гимнастики по 11 исследуемым показателям позволил установить, что наиболее значительный прирост в экспериментальной группе по сравнению с контрольной выявлен в улучшении показателей телосложения. Такие физические качества, как максимальная сила и силовая выносливость в субмаксимальной зоне интенсивности, являются ведущими в условиях занятий атлетической гимнастикой, и наиболее полно отображают эффективность предложенной нами методики. Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что изменение уровня силовых качеств и коррекция телосложения как результат занятий с отягощениями - важный фактор противодействия процессам инволюции организма.

1. Акопянц, М. Б. Атлетическая гимнастика для всех / М.Б. Акопянц, Б.А. Подливаев. - М.: Физкультура и спорт, 1990. - 159 с.

2. Бельский, И. В. Магия культуризма / И.В. Бельский. - Минск, 1994. - 304 с.

3. Вейдер, Д. Принцип эклектики / Д. Вейдер // Сила и красота. - 1996. - № 2. С. 60 - 103. 90 с.

4. Вейдер, Д. Система строительства тела / Д. Вейдер. - М.: Физкультура и спорт, 1991. - 91 с.

5. Гладышева, А. А. Основы спортивной морфологии / А.А. Гладышева, В.И. Козлов. - М.: Физкультура и спорт, 1977. - 102 с.

6. Дикуль, В. И. Как стать сильным? / В.И. Дикуль, А.А. Зиновьева. - М.: Знание, 1990. - 250 с.

7. Мак-Роберт, С. Думай! Бодибилдинг без стероидов / С. Мак-Роберт. - М.: Медиа-спорт, 1998.

8. Мандель, И. Д. Кластерный анализ / И. Д. Мандель. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 176 с.

9. Мартиросов, Э. Г. Методы исследования в спортивной антропологии / Э.Г. Мартиросов. - М.: Физкультура и спорт, 1982. - 199 с.

10. Никитюк, Б. А., Чтецов, В. П. Морфология человека / Б.А. Никитюк, В.П. Чтецов. - М.: Изд-во Московского университета, 1983. - 319 с.

11. Регулян, В. Ф. Путь к силе, красоте и грации / В.Ф. Регулян. - Душанбе: Ирфон, 1990. - 85 с.

12. Туманян, Г. С., Мартиросов, Э. Г. Телосложение и спорт / Г.С. Туманян, Э.Г. Мартиросов. - М.: Физкультура и спорт, 1976. - 237 с.

13. Шварценеггер, А., Доббинс, Б. Энциклопедия современного бодибилдинга / А. Шварценеггер, Б. Доббинс. - М.: Физкультура и спорт, 1993. - 150 с.

14. Jamshidi Y. Peroxisome proliferator-activated receptor β-gene regulates left ventricular growth in response to exercise and hypertension / Y. Jamshidi, H.E. Montgomery, H-W. Hense et al. Circulation 2002; 105: 950-955.

15. Muoio D.M. Fatty acid homeostasis and induction of lipid regulatory genes in skeletal muscles of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) alpha knock-out mice. Evidence for compensatory regulation by PPAR delta / D.M. Muolo, P.S. MacLean, D.B.Lang, S. Li , J.A. Houmard et al. / Biol Chem. - 2002; 277(29): p. 26089-97.

16. Skogsberg J. Evidence That Peroxisome Proliferator - Activated Receptor Delta Influences Cholesterol Metabolism in Men. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology / J. Skogsberg, K. Kannisto, T.N. Cassel, A. Hamsten et al. - 2003; 23: p. 637.

17. Sprague, K. More muscle / K. Hamsten. - Paper, 1996. - 248 p.