Тренируемость и наследственность

Тренируемость и наследственность спортсменов

Человеческий талант как понятие включает много компонентов; один из них, особенно важный для спортивной деятельности, заключается в том, что выдающиеся спортсмены реагируют на тренировочные нагрузки лучше, чем менее талантливые личности. Это свойство реагировать положительно на нагрузку называется тренируемостью. Тренируемость можно охарактеризовать как способность спортсмена улучшать свой рабочий потенциал посредством специально организованного целенаправленного тренировочного процесса. По крайней мере, три фактора спортивной подготовки представляются в этой связи особенно важными:

• детерминанты тренируемости, связанные с наследственностью;

• изменения тренируемости в связи с ростом спортивного мастерства;

• детерминанты тренируемости, связанные с принадлежностью к полу.

Наследственные факторы тренируемости

Чтобы понять сущность тренируемости, связанных с ней возможностей и ограничений процесса спортивной тренировки, нужно ответить на следующие вопросы:

• действительно ли наследственность вносит вклад в достижение больших спортивных успехов?
• как генетические предпосылки влияют на основные соматические и функциональные особенности спортсмена?
• в какой степени реакция на тренировочную нагрузку (кумулятивный тренировочный эффект) генетически зависима?

Вышеупомянутые вопросы относятся, главным образом, к области спортивной генетики, где изучение вклада наследственности в физическую активность и спортивный результат осуществляется широко. Специфическими подходами в генетических исследованиях, используемых в сфере спорта при изучении тренируемости, являются сравнение близнецов, членов одной семьи и экспериментальные исследования.

Спортивные династии

Изучение членов одной семьи нечасто используется в генетических исследованиях. Соматические и физиологические особенности родителей и их потомства определялись (обзор Malina и Bouchard, 1986; Bouchard et al., 1997) на различных популяциях Европы и Северной Америки. Их результаты показали значительные различия, связанные как с типами родства, так и типами изучаемого населения.

К сожалению, классические количественные генетические методы имеют много ограничений, особенно в случае исследования членов выдающихся спортивных семей.

Однако тренеры и учёные в области спорта заметили, что родители спортсменов высокого класса обычно более развиты и физически, и функционально, чем окружающие их люди, и часто имеют опыт в спорте высших достижений. Некоторые из них достигали выдающихся спортивных результатов. В таблице 1 приведена информация о представителях так называемых спортивных династий.

Конечно, каждый выдающийся спортсмен (олимпийский чемпион, чемпион мира или призёр этих соревнований) уникален. Возможность случайного появления двух выдающихся спортсменов в одной семье незначительна, так что каждую такую семью можно анализировать как отдельный случай. Накопление информации о таких семьях представляет большой интерес для понимания природы спортивного таланта и важности связанных с наследственностью факторов.

Таблица 1. Примеры семей чемпионов и призёров мира и Олимпийских игр (источники: Kamper, 1983; Шварц, Хрущёв, 1984; Matthews, 1997 и электронные базы данных)

Конечно, очень часто воспитание детей в семьях выдающихся спортсменов с раннего детства ориентировалось на достижение спортивных успехов. Это было возможно ещё и потому, что условия для их тренировок были более благоприятными, чем у других детей. Влияние этого фактора нельзя игнорировать. Однако (и это несомненно) выдающиеся родители должны были быть генетически предрасположены к некой спортивной деятельности, и эти обусловленные наследственностью преимущества частично переданы потомству. Следовательно, вероятность преуспеть в спорте высших достижений намного выше у детей чемпионов.

Sergijenko (2000) считал, что потомство выдающегося спортсмена может унаследовать превосходные спортивные способности с 50-процентной вероятностью. Эта вероятность достигает 75%, если выдающимися спортсменами были оба родителя (такой вариант только однажды представлен в нашей таблице семейством Андреа Дьярмати). Если не брать в расчет сомнения в точности этого предположения, вышеупомянутые факты производят сильное впечатление.

Наследственные детерминанты соматических признаков и физических качеств

Количественная оценка степени наследования хоть и очень сложна, но позволяет продолжить обсуждение нашего первого вопроса и ответить на второй: как изменяется тренируемость с ростом спортивного мастерства? Наиболее широко используемый метод оценки наследования некоторых особенностей — близнецовый. Вообще говоря, идея данного метода базируется на сравнении сходства однояйцевых (монозиготных) и двуяйцевых (дизиготных) близнецов. Поскольку монозиготные близнецы имеют идентичную наследственность, все различия в их способностях обусловливаются исключительно влиянием окружающей среды. Дизиготные близнецы делят свои гены пополам, поэтому их наследственность различна, однако условия окружающей среды обычно идентичны. В этом случае любое наблюдаемое между ними различие должно быть объяснено различиями в наследственности. Количественная оценка эффекта наследования (т.е. наследуемости) характеризует степень генетической детерминации некоторых особенностей индивидуума.

Несмотря на очевидные трудности, близнецовый метод исследования вносит вклад в обширную и очень информативную отрасль спортивной науки, которая даёт ценные знания, связанные с наследуемостью морфологических особенностей и показателей подготовленности.

Известно, что различные виды спорта предъявляют определённые специфические требования к телосложению успешных спортсменов. Генетическая детерминация самых важных соматических особенностей была тщательно изучена, и некоторые результаты таких исследований представлены ниже (табл. 2).

Соматотип — это, по сути, тип телосложения: комбинация линейных, обхватных размеров и состава тела человека. Каждый из этих показателей генетически управляется в разной степени. Обхватные размеры тела контролируются существенно, мышечная масса — средне, жировая масса — слабо. Следовательно, значения этих показателей как индикаторов предрасположенности к высоким спортивным достижениям различны. Большое значение придаётся росту. Обхватные размеры тела также могут быть важны как фактор, влияющий на пригодность к выступлениям в некоторых спортивных дисциплинах, несмотря на их меньшую наследуемость. Общая жировая масса тела значительно менее управляема генетически. Отсюда следует, что показатели телосложения спортсмена могут быть успешно скорректированы в процессе тренировочного воздействия (за исключением линейных размеров).

Таблица 2. Приблизительная степень наследуемости основных соматических особенностей (по Kovar, 1980; Шварцу и Хрущеву, 1984; Szopa et al., 1985 и 1999; Bouchard et al., 1997)

Общая жировая масса, чрезвычайно важный для многих видов спорта показатель, зависит от наследственности в очень незначительной степени. Следовательно, телосложение спортсмена с излишней жировой массой может быть успешно скорректировано, в то время как основные пропорции тела могут изменяться в незначительной степени. Так или иначе, предрасположенность к тем видам спорта, в которых на неё явное влияние оказывают требования к линейным размерам тела спортсмена, в значительной степени передаваема по наследству (наследуемость линейных размеров тела равна приблизительно 70%). Это частичный ответ на вопрос о том, каков вклад наследственности в спортивные достижения.

Подобные исследования проводились в отношении наследуемости некоторых двигательных характеристик подготовленности (табл. 3).

Таблица 3. Наследуемость некоторых двигательных способностей (по Kovar, 1980; Mleczko, 1992; Klissouras, 1997; Bouchard et al., 1997; Szopa et al., 1999)

Таблица 3 включает только основные функциональные характеристики — наиболее важные для многих видов спорта. Как можно видеть, в целом они гораздо менее (чем соматические особенности) управляются генетически. Функциональные способности более тренируемы, чем большинство соматических. Следует подчеркнуть, что в более ранних публикациях степень наследуемости оценивалась намного выше, чем по результатам современных, более корректных исследований.

Наиболее значимой метаболической характеристикой была максимальная аэробная ёмкость (максимальное потребление кислорода). История оценивания наследуемости может служить прекрасным примером эволюции представлений отдельных исследователей. В прошлых работах результаты колебались от очень высоких (более 90%) до относительно низких, а тренируемость в некоторых публикациях оценивалась приблизительно в 30% (см. Bouchard et al., 1997). Особенно высокий уровень генетической детерминации был выявлен по отношению к анаэробной (особенно алактатной) мощности и пиковой величине лактата крови. Следовательно, взрывная сила, скоростные способности и проч. генетически управляемы на высоком уровне. Средний вклад вносит наследственность в уровень развития координационных способностей, при этом наиболее управляемы высшая нервная деятельность и факторы, определяющие ориентацию в пространстве, умственные способности и т.д. Остальные функциональные способности имеют среднюю или низкую степень наследуемости (и в то же самое время — высокую тренируемость).

В свете наследуемости различных соматических особенностей общая ситуация со специфической по виду спорта тренируемостью становится более понятной. Например, спортсмены, которые унаследовали относительно низкий уровень анаэробной производительности, встретятся с ограничениями в спринтерских дисциплинах, где требования к этому уровню высоки. Подобная ситуация складывается и в других видах спорта, требующих высокого уровня максимальной скорости. Что касается силовых дисциплин, видов, требующих проявления выносливости и, особенно, координации высокого уровня, то там ситуация намного более оптимистична. В этих видах спорта связанные с наследственностью ограничения не являются столь жёсткими.

Наследственные детерминанты кумулятивного тренировочного эффекта

Нужно подчеркнуть, что роль наследственности в развитии некоторых двигательных способностей и функций неодинакова. Более того, наследуемость определённых двигательных способностей и наследуемость реакции на тренировочное воздействие, применяемое для развития этой способности, также могут различаться. Соотношения между зависимой от наследственности способностью и реакцией на тренировочное воздействие могут быть описаны тремя следующими ситуациями:

• двигательная способность сильно зависит от наследственности, и тренировочный эффект при развитии этой способности тоже; в этом случае итоговое состояние спортсмена и выполнение им соревновательного упражнения чётко генетически определены;
• двигательная способность сильно зависит от наследственности, а тренировочный эффект при развитии этой способности — слабо; в этом случае итоговое состояние спортсмена и выполнение им соревновательного упражнения умеренно генетически определены;
• и двигательная способность и тренировочный эффект при развитии этой способности слабо зависят от наследственности. В этом случае итоговое состояние спортсмена и выполнение им соревновательного упражнения очень мало генетически определены. Особенно важными становятся другие факторы (подготовка, восстановление и др.).

В нескольких работах изучалась наследуемость реакции на тренировочное воздействие. Эти исследования описывали только относительно длительное тренировочное воздействие, а их результаты могут рассматриваться как кумулятивные тренировочные эффекты.

Пример. У двух однояйцевых сестер-близнецов определяли максимальную аэробную мощность на беговом и гидротредмиле (Holmer and Astrand, 1972). Обе сестры были пловцами, но одна из них была в то время членом национальной сборной, а вторая закончила свою спортивную карьеру за несколько лет до начала исследования, но занималась по программе фитнеса как студентка физкультурного учебного заведения. Несмотря на резкие различия в уровне их плавательной подготовленности и аэробной мощности, измеренной на гидротредмиле, максимальная аэробная мощность, достигнутая обеими при беге, была одинакова. Следовательно, напряжённая тренировка в воде позволила более успешной сестре попасть в национальную спортивную элиту, но не изменила уровень её максимальной аэробной мощности, которая осталась на прежнем уровне.

Таблица 4 суммирует данные нескольких исследований. Интересно, что наследственно обусловленная реакция на тренировочное воздействие весьма зависима от вида спортивной дисциплины. Реакция на тренировочное воздействие, вызванная упражнениями на развитие максимальной силы и максимальной скорости, не зависит (или слабо зависит) от наследственности. Кумулятивный тренировочный эффект программы на развитие анаэробной гликолитической выносливости и, особенно, максимальной аэробной мощности зависит от генетических факторов в значительной степени.

Таблица 4. Наследуемость кумулятивных тренировочных эффектов после различных тренировочных воздействий

Следует специально рассмотреть наследование способности к овладению двигательными навыками и совершенствованию технических. Обширные исследования, проведённые в этой области, касаются элементарных двигательных задач, но не спортивных навыков (см. обзор Bouchard et al., 1997). Тем не менее, результаты показывают, что восприимчивость при освоении движений весьма различается между возрастными группами, людьми разного пола и зависит от поставленной задачи. В целом приобретение и совершенствование неспортивных и относительно простых двигательных навыков не зависит или слабо зависит от наследственности. Таким образом, можно предположить, что генетическая детерминация требующих высокой координации спортивных навыков является низкой или умеренной.

В заключение нужно подчеркнуть, что высококвалифицированные спортсмены — это личности, унаследовавшие определённые соматические и физиологические особенности, а также способность правильно реагировать на тренировочное воздействие. Комбинация этих двух факторов делает возможным достижение такого уровня владения спортивным навыком, который может рассматриваться как главная предпосылка спортивного таланта. Однако конечный результат спортивной тренировки (техническое и двигательное мастерство) зависит преимущественно от долгосрочной подготовки спортсмена/спортсменки. Это даёт большую свободу для творческого поиска тренера, который может даже компенсировать (хотя бы частично) имеющиеся у спортсмена генетически обусловленные ограничения. Кроме того, следует упомянуть условия жизни как существенный фактор, поддерживающий тренируемость. Эти условия включают питание, достаточный отдых, биологическое восстановление, нормальные условия для профессиональной деятельности, надлежащий психологический климат и социально-бытовые условия.

Тренируемость на разных этапах многолетней подготовки

Общеизвестно, что спортсмены невысокой квалификации улучшают свой спортивный результат очень быстро, даже если они тренируются не столь напряжённо и систематически, как их более опытные коллеги. Очевидно, что их реакция на тренировочную нагрузку более выражена, и поэтому их тренируемость выше. Это соответствует принципам адаптации к тренировочному воздействию. Однако даже новички одного возраста и сходной предварительной подготовки реагируют на тренировочные нагрузки очень по-разному. Такие специфические аспекты тренируемости рассматриваются далее.

Многолетняя динамика тренируемости

Обычные объёмы тренировочной нагрузки и рост спортивного результата в таких видах спорта, как легкая атлетика, плавание, конькобежный спорт, велоспорт и др., четко регистрируются. Тренеры знают объём упражнений, выполненных за определённый период времени, и прирост результата. Нормальной ситуацией считается та, при которой тренировочные нагрузки увеличиваются непрерывно, а темпы роста результативности, к сожалению, уменьшаются. Такая типичная ситуация показана на примере подготовки молодых пловцов (см. рис. 1).

Приведённый рисунок показывает, что в возрасте от 12 до 17 лет ежегодный тренировочный объём пловцов увеличился с 665 до 1950 км, в то время как темпы улучшения спортивного результата снизились с 6,2 до 1,8%. Это естественное снижение определялось многими факторами, но, в первую очередь, биологической адаптацией к применяемым тренировочным воздействиям. Эту общую тенденцию можно схематично представить в виде воронки (Рис. 2). Спортсмены низкой квалификации очень чувствительны к любому виду тренировочных нагрузок из-за высокого положительного переноса двигательных способностей со специфических и неспецифических упражнений на соревновательное. Другими словами, целевая область большого количества упражнений весьма обширна, и они вызывают выраженный положительный эффект.

Высококвалифицированные спортсмены выборочно чувствительны к специальным тренировочным нагрузкам, которые должны соответствовать специфическим физиологическим и техническим требованиям определённых видов спорта. Только такие типы упражнений обеспечивают положительный перенос двигательных способностей и навыков. Поэтому целевая зо

Видео по теме

Источник: «Теория спортивной тренировки».
Учеб. для ВУЗов. Авт.: проф. В.Б. Иссурин, 2016