Взаимодействие генотип-среда в тренировочном процессе легкоатлетов

Автор: Гильфанов Рустем Газизянович

Организация: МБОУ ДО СШ «Лидер»

Населенный пункт: Республика Татарстан, г. Азнакаево

Развитие физических качеств спортсменов обуславливаются как наследственными факторами ( одаренность, талант), так и средовыми условиями ( условия тренировки, тренирующие воздействия тренера, режим питания, отдыха  и т.д.). В меньшей степени в тренировочном процессе рассматривается третья сила – взаимодействие генотип-среда (ВГС) , учитывающая такое важное свойство как отзывчивость( пластичность) легкоатлетов на изменения тренировочной нагрузки [1]

В общем генетическом смысле понятие взаимодействия генотипа и среды – это отражение того факта, что генотип не может жить вне среды  и , развиваясь, взаимодействует с ней.[2] Взаимодействие генотип-среда(ВГС) определяется как доля фенотипической вариации, которая возникает из-за несоответствия генетических и негенетических эффектов , что означает следующее: при изучении  генотипов в разных средовых( более или в менее благоприятных условиях) произойдет изменение их рангов в связи с разной нормой реакции генотипа спортсменов на среду.[8]

Одна из составляющая ВГС  - среда тренировочного воздействия широко представлена  модельными характеристиками тренировочных программ , предназначенных для облегчения планирования и проведения тренировочного процесса [6, 7] предполагает наличие более  или менее одинаковых условий для полноценных тренировок во всех существующих спортивных школах легкоатлетической направленности. При этом тренирующие воздействия анаэробно -лактатной и аэробной направленности подробно описаны в типовых программах Минспорта РФ для групп начальной подготовки , ТЭ,ЭССМ и ЭВСМ размещены на сайте ВФЛА и включают более 1.5 тыс моделей разного типа.[7].      

В практическом плане, изучение ВГС в тренировке легкоатлетов должно было позволить более точно ответить на вопрос: « Какова доля мастерства тренера с одной стороны,  и таланта и трудолюбия спортсмена, с другой -  в достижении спортивных результатов?  Довольно часто подающие надежды атлеты не оправдывают ожидания  при переходе к другим, более опытным  тренерам  на более благоприятные условия тренировок и современные методики тренировочных программ. И наоборот, спортсмены,  при довольно скромных условиях достигают неплохих результатов. Используя общедоступные протоколы первенства РТ [11],[12] нами был проведен однофакторный дисперсионный анализ [9] прироста спортивных результатов начинающих спринтеров в течение одного года ( от даты первого анализируемого  первенства до даты второго).  Единственным фактором в этом случае выступало средовое тренировочное воздействие  шести известных тренеров в беге на короткие дистанции  по отношению к своим подопечным без учета генетической одаренности спортсмена. Выборка взята случайным образом, исходя из наличия необходимого количества вариантов (табл.1): Понятно, что пик формы некоторые из них достигают на соревнованиях более высокого ( федерального или российского) уровня, однако не все легкоатлеты участвуют в них и временной отрезок будет у всех будет в это случае разный.  В дисперсионном анализе принимаем нулевую гипотезу о том, что влияние тренера не является основным в улучшении результатов и альтернативную гипотезу о том, что прогресс подопечных во многом зависит от тренера ( табл.2):                 

 Табл.1   Спортивный прогресс начинающих легкоатлетов ( бег на 100м.) за однолетний период тренировок, сек.

(по данным официальных протоколов Первенства РТ)

Варианты (тренеры)	Повторности,         спортсмены ( годы учета первенства РТ)				Среднее значе- ние прогресса, сек
	1	2	3	4
Елин А.И.	Габдулхакова  Л.(2016-17)     0.72	Яблонская К.(2018-19)    0.51	Шумский И. (2017-18)       0.41	Гилмиева Д.(2017-18         0	0.41
Шаманаев Б.Н.	Рожин М. (2017-18)       0.37	Денисова П.(2017-18)         0.11	Шашерина  А.(2016-17)       0.40	Сигавкина С.(2016-17)      0.23	0.28
Сайфиевы Е.Ю.,Н.Н.	Гайфетдино-ва Р.( 2018-19)        0.30	Дубровина Д.(2018-19)        0.31	Даричева Д.(2018-19)          0.26	Искакова С.(2016-17)        0.41	0.32
Быков В.Е.	Зиннурова Р. (2023-24)       0.16	Семенов М.(2016-17     0.37	Искандаров А.(2016-17)        0.34	Бусова В. (2018-19)       0	0.22
Яшины А.Н.,Ж.Л.	Андреев К. 2017-18       0.57	Махов В. 2023-24   0.55	Михеева А 2021-22     0.49	Хайрутди- нова К. (2022-23)      0.32	0.48
Галкин-Самитов А.С.	Шигапова Э. (2017-18)       0.07	Сафиулли- на А.(2022-23         0.60	Зарипова А. 2023-24      0.37	Николаева А(2023-24)       0.05	0.27

  

 Табл.2                         Результаты дисперсионного анализа

Варьирование	Степени свободы	Девиаты     D	Дисперсии     кв.S	Fф	Fst.      5%
По фактору	5	0.1888	0.0378	1.008	2.77
Остаточное	18	0.6752	0.0375	-	-
Общее	23	0.864	-	-	-

Поскольку Fф < Fst при 5% -ном уровне значимости подтверждение в этом случае получает нулевая гипотеза и , несмотря на лучшие результаты в спортивном прогрессе у Яшиных А.Н.,Ж.Л. и Елина А.И ( 0.48 и 0.41 сек. соответственно) ,данные различия в улучшении спортивных результатов за год носят случайный характер и можно утверждать, что  генетическая одаренность играет не менее важную  роль, чем средовое воздействие тренеров в прогрессе за указанный период.  Было бы любопытно сравнить  этот фактор  на основании многолетних данных и посмотреть динамику изменения F факт.  в более продолжительном временном интервале. Очевидно, что результаты статистических результатов, с помощью которых пытаются получить количественные показатели взаимодействия генотип-среда относительны и будут меняться в зависимости от выборки исходных численных значений и моделей математической обработки.

Эффект взаимодействия генотип-среда определенно присутствует в тренировочном процессе в виде различия в « нормах реакции» генотипов  и , следовательно в различной отзывчивости на внешнее тренировочное воздействие ( усиление или ослабление нагрузки , не исключая условий тренировок , режима, питания и т.д.) В спортивной физиологии выделяют различные группы спортсменов по отзывчивости на нагрузки  и рост результатов или, по более интегральному показателю -  тренируемости, как свойство положительно реагировать на тренировочные нагрузки[3].  Иссурин В.В.  подчеркивал важность тренируемости , как способности к совершенствованию двигательных возможностей под влиянием тренировки и отмечал , что тренируемость очень часто недооценивалась или принималась во внимание только интуитивно.[3].  Отчасти это связано со сложностями изучения эффекта ВГС, которое само по себе является статистическим явлением, для изучения которого вовлечены   регрессионный, дисперсионный( Рис.1) и др. методы. При этом единственно гарантирующим способом разделения генетических и средовых факторов

Рис.1

 

является довольно трудоемкий процесс использования близнецового метода. Тренировочный процесс, в ходе которого учитывается прогресс по результатам  не является строго функциональным, поскольку связь между увеличением тренировочной нагрузки и спортивным прогрессом не очевидна: возможен как рост результатов, стагнация или вообще ухудшение по сравнению с исходными.    Коц Я.М. в этой связи выделял четыре группы спортсменов по этому показателю[4]:

1.Высокая быстрая тренируемость

2.Высокая медленная тренируемость

3.Низкая быстрая тренируемость

4.Низкая медленная тренируемость

Реакция спортсмена или  отзывчивость на нагрузки в краткосрочном или среднесрочном  плане может быть не только положительной, но и отрицательной именно вследствие наличия взаимодействия генотип-среда, например , в состоянии длительной перетренированности вследствие неадекватных нагрузок. При этом на начальных этапах тренировочного процесса тренеры больше уделяют внимание быстрой и высокой тренируемости спортсменов акселератов, не обращая внимания на проблемы, которые зачастую при этом возникают[1 ]. Хотя понять стремление тренера получить быстрый результат можно, учитывая тенденцию омоложения спорта, затронувшую также и легкую атлетику .

Генетические аспекты влияния на различные физические качества спортсменов изучены неплохо: определены качества с высокой и низкой степенью наследуемости, обнаружено множество генетических маркеров, так или иначе связанных со спортивной деятельностью. Однако жесткие требования генетической обусловленности и малой зависимости от факторов внешней среды, которые первоначально задают спортивные генетики к генетическим маркерам предполагают , что норма биологической реакции как основа взаимодействия генотип-среда также определяется генотипом спортсменов. Степень перестройки организма спортсмена  под воздействием  средовой нагрузки ограничивается пределами изменчивости различных признаков, а скорость – специальными темпоральными генами, контролирующими изменение признаков во времени[5],[10]. Поэтому взаимодействие генотип-среда меняется в течение онтогенеза спортсмена. Если на более ранних этапах ВГС может быть значительным, то на более поздних этапах более значимую роль начинает играть условия тренировки. Выяснилось, что в  ходе онтогенеза значение наследственного фактора уменьшается и даже у однояйцевых близнецов исчезают сходства с увеличением значимости средовых факторов [10]. Именно поэтому важное значение приобретает отбор на ранних этапах начальной подготовки легкоатлетов , причем для спринтеров этот период должен начинаться пораньше, поскольку сенситивные периоды для развития быстроты наступают раньше, чем для выносливости. При этом наследуемость( H) признаков , связанных с развитием быстроты одна из самых высоких.  Другая причина – жесткая конкуренция с игровыми видами спорта( футбол, хоккей) . где отбор начинается еще раньше.  Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

-  Эффект взаимодействия генотип-среда в данном случае рассматривался как количественный показатель и в практическом плане имеет значение только при конкретном наборе исходных данных и комментировать  результаты следует с известной долей осторожности. Однако в конкретных случаях результаты обработки помогают установить причинно-следственные связи в целостной картине тренировочного процесса легкоатлетов и рассматривать отзывчивость( тренируемость) не интуитивно , а как конкретную количественную величину.

-  С большой степенью вероятности можно утверждать, что эффект взимодействия генотип-среда, проявляющийся в форме отзывчивости на нагрузки, играет важную роль на начальных этапах отбора и тренировки начинающих легкоатлетов и идеальный легкоатлет в данном случае – двигательно одаренный ребенок, рано отобранный в легкую атлетику , прошедший разностороннюю физическую подготовку и обладающий уникальной положительной отзывчивостью на растущие тренировочные нагрузки [1]  в « критических» и «сенситивных» периодах развития  важнейших физических качеств.

- В дальнейшем, с ходом развития мастерства легкоатлетов генетические различия  во взаимодействии генотип-среда не столь очевидны и решающее значение приобретают средовые факторы в совокупности ( тренировочные нагрузки, условия тренировки, восстановления, сбалансированного питания и т.д.).

 

 

 

Литература

[1] Гильфанов Р.Г. Проблема ранней специализации в легкой атлетике// Usathletics.uz/stati/article_post/problemy-ranney-speciazacii-v-legkoy-atletike/03.03.2021

[2] Лобашев М.Е. Генетика. Изд-во Ленинградского университета,1963 – 484с.

[3]Иссурин В.Б.Подготовка спортсменов ХХ1 века.Научные основы и построение тренировки – Изд-во «Спорт», Моска, 2016 – 461с

[4] Коц Я.М. Спортивная физиология – Учебник для институтов физической уцльтуры. М.: Олимпийская литература, 2000 – 492с.

[5] Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине « спортивная генетика»: - Белорусский государственный педагогический университет им. Максима Танка. Соавт: Гробовников И.Ю, Соловьева Н.Г.. Рег.св-во №1141919822 от 21.10.2019г.

[6] Иссурин В.Б. Блоковая периодизация спортивной тренировки –М., Изд-во Советский спорт, 283с.

[7] Типовая программа спортивной подготовки по виду спорта» легкая атлетика»(  методическое пособие), разработана на основе Федерального стандарта спортивной подготовки( Приказ Минспорта РФ от 20 августа 2019г. № 673)

[8] Тарутина Л.А., , Хотылева Л.В., Взаимодействие генотипа и среды  - Минск: Наука и техника, 1982 – 111с.

[9]Лакин Г.Ф. Биометрия: Учеб.пособие для биол. спец.вузов. – 4-е изд., - М.:Высш.шк.,1990. – 352с.

[10] В.А.Уманец . Спортивная генетика - курс лекций: Учебное пособие -Иркутск: Ирк.физРГУФКСиТ, 2010.– 129с.

[11] Протоколы соревнований. Edu.tatar.ru/vahit/org5717

[12] Результаты. tatathletics.ru/resultaty

Опубликовано: 05.02.2025