BIOLOGICAL BASIS OF PERSONIFIED PHARMACOLOGICAL SUPPORT IN THE SPORT OF THE HIGHEST ACHIEVENTS

Full Text

Высокий уровень ожидаемых спортивных достижений в спорте высших достижений требует персонифицированного подхода к тренировочному процессу и его медико-биологическому сопровождению, включая фармакологическую поддержку. В настоящее время активно развиваются направления генетического типирования спортсменов по различным метаболическим факторам, влияющим на уровень предельно достижимого спортивного результата. Индивидуальные особенности энергетического и пластического обмена, кислородтранспортной системы, метаболизма медиаторов и гормонов, профиля регуляторных пептидов должны учитываться при разработке персонифицированных программ фармакологической поддержки спортсменов. Также должны учитываться и полиМО РФизмы ферментов биотрансформации (CYP, NAT) и транспортеров ксенобиотиков, влияющих на фармакокинетику применяемых лекарственных средств. Известны три группы качеств, обеспечивающих индивидуальные различия спортсменов: генетические, средовые и факторы техники выполнения движений (методические факторы). Показано, что состав и активность медленных мышечных волокон на 45% зависит от генетических факторов, на 40% - от средовых факторов (особенности питания, двигательной активности, внутриутробного развития) [2]. Наибольшая генетическая обусловленность выявлена для МО РФологических показателей (длина тела, длина конечностей, объемные размеры, состав тела), меньшие - для физиологических параметров, и наименьшая - для психологических признаков. Анализ наследуемости качеств двигательной активности показал, что в большей степени они касаются быстрых движений, требующих особых скоростных свойств нервной системы - лабильности и подвижности нервных процессов, а также развития анаэробных возможностей организма и наличия быстрых мышечных волокон в скелетных мышцах. Высокая генетическая обусловленность выявлена также для качеств гибкости [1]. В меньшей степени генетические влияния выражены для показателей абсолютной мышечной силы. И в минимальной степени они проявляются для выносливости по отношению к длительным циклическим нагрузкам и качеству ловкости. Согласно обнаруженным свойствам отдельных полиМО РФизмов генов, выделяют аллели (маркеры), ассоциированные с развитием и проявлением выносливости (кардиореспираторной или мышечной), скоростно-силовых качеств (быстроты, взрывной или абсолютной силы), МО РФологических признаков, а также высшей нервной деятельностью. Существуют также маркеры тренируемости соответствующих свойств, выявленные в динамических исследованиях. К числу факторов, влияющих на метаболическую пластичность скелетных мышц, и адаптирующих их к возрастающим физическим нагрузкам, могут быть отнесены механическое растяжение, гормональные перестройки, нейрональная активация и метаболические изменения. Ключевым звеном процесса являются интегрины - белки, объединяющие цитоскелет с межклеточным матриксом, и запускающие каскадную активацию сигнальных путей JNK-AP1. «Наиболее ранние гены» (c-jun и c-fos) обеспечивают транскрипцию в геноме мышечных клеток особых генов - генов мышечной гипертрофии, в свою очередь регулирующих экспрессию генов миоглобина, тяжелых и легких цепей миозина, тропонинов и других кальций-связывающих белков, мышечных ферментов, других регуляторных генов. Метаболические сдвиги в мышечной ткани при физической работе сопровождаются накоплением АМФ, сдвигом рН и температуры, активации окисления жирных кислот, что ведет к активации специфических АМФ-зависимых киназ, сиртуина, рецепторов активации пролиферации пероксисом и их коактиваторов, метаболотропных GPSR-рецепторов, белков теплового шока и гипоксия-индуцибельного фактора. К числу транскрипционных факторов, представляющих существенный интерес для оценки индивидуальной эффективности фармакокоррекции физической работоспособности, кроме традиционно исследуемых HIF-1 и HSP, относят митохондриальный транскрипционный фактор и ядерный транскрипционный фактор активированных Т-лимфоцитов. Ген митохондриального транскрипционного фактора кодирует ключевой белок, ответственный за регуляцию репликации и транскрипции ДНК митохондрий и защищает клетки от оксидативного стресса. Аэробные физические нагрузки приводят к увеличению экспрессии TFAM и количества копий мтДНК [3]. Методические подходы, реализуемые в ходе исследований по этому направлению, должны позволить оценивать эффективность как отдельных средств фармакологической поддержки, так и различных режимов их применения в привязке к циклограммам интенсивности физических нагрузок. Создаваемая исследовательская модель тренирующегося спортсмена позволит отработать оптимальные режимы фармакологической (включая нутритивную, фармаконутриентную, и собственно фармакологическую) поддержки, смоделировать особенности типовых реакций основных медиаторных и регуляторных систем на специфические нагрузки тренировочного процесса. Апробация разработанного персонифицированного подхода с участием спортсменов команд национального уровня показала его высокую эффективность.

About the authors

A. E Kim

S.M. Kirov Military medical Academy of the Ministry of Defense

Saint Petersburg, Russia

V. N Tsygan

S.M. Kirov Military medical Academy of the Ministry of Defense

Saint Petersburg, Russia

V. S Kudryashov

S.M. Kirov Military medical Academy of the Ministry of Defense

Saint Petersburg, Russia

References

Supplementary files