Физиологические механизмы генетической регуляции функциональной работоспособности и выносливости организма спортсменов-единоборцев при адаптации к физической нагрузке

Abstract

Цель. Исследовать физиологические механизмы полиморфных вариантов генов HIF1A Pro/Ser, влияющих на адаптацию спортсменов-единоборцев при физической нагрузке. Организация и методы. В исследовании принимали участие спортсмены-единоборцы различных квалификаций СДЮСШОР г. Челябинска в количестве: спортсмены низкой квалификации (1, 2, 3-й юношеские разряды) – 23 человека (КГ); спортсмены средней квалификации (1, 2, 3-й взрослые разряды) – 27 человек (ЭГ-1) и спортсмены высокой квалификации (КМС и МС) – 26 человек (ЭГ-2). Были исследованы полиморфные варианты генов, регулирующих работу сердечно-сосудистой системы, работоспособности и выносливости спортсменов-единоборцев (HIF1A Pro/Ser). Амплификацию фрагментов геномной ДНК, содержащей полиморфные участки, проводили с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) в амплификаторах iQ5 (Bio- Rad, США) и GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems, США). Праймеры синтезировались фирмой Евроген (Россия). Результаты исследования показали, что при типировании полиморфизма Pro582Ser гена HIF1A выявлено три генотипа и два аллеля. Только в группе высококвалифицированных спортсменов (ЭГ-2) генотип HIF1A*Ser/Ser представлен с частотой 76,47 %; частота аллеля HIF1A*Ser в данной выборке составляла 87,2 %, а аллеля HIF1A*Pro – 12,75 %. Заключение. Анализ полиморфных локусов молекулярно-генетических маркеров (HIF1A Ser/Ser, HIF1A*Ser), детерминирующих работоспособность кардиореспираторной и анаэробно-гликолитической систем у спортсменов-единоборцев при адаптации к физической нагрузке, показал прямую корреляционную взаимосвязь между высоким уровнем интегральной функциональной подготовленности спортсменов-единоборцев и частотами аллелей генов (HIF1A Ser/Ser, HIF1A*Ser). Оптимальное число аллелей по этим маркерам (для достижения успеха в единоборствах) – от 4 до 6. Aim. The article deals with studying physiological mechanisms of the polymorphic variants of genes H1F1A Pro/Ser, influencing adaptation in combat athletes during physical load. Materials and methods. We studied combat athletes of various ranks from a sports school in Chelyabinsk: athletes of 1st, 2nd, and 3rd ranks (youth ranking) – 23 persons (control group); athletes of 1st, 2nd, and 3rd ranks (adult ranking) – 27 persons (experimental group 1); professional athletes (Candidate for Master of Sport and Master of Sport) – 26 persons (experimental group 2). We studied polymorphic variants of genes, regulating the cardiovascular system, performance, and endurance in combat athletes (HIF1A Pro/Ser). We performed the amplification of the fragments of genomic DNA, containing polymorphic parts, by polymerase chain reaction (PCR) in iQ5 Bio-Rad (the USA) and GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems, the USA) amplifiers. Primers were synthesized by Evrogen company (Russia). Results. During the typing of Pro582Ser polymorphism of H1F1A gene, we revealed three genotypes and two alleles. Only in the experimental group 2, H1F1A *Ser/Ser genotype has a frequency of 76.47%; for the same sample, the frequency of H1F1*Ser allele is 87.2% and of H1F1A*Pro allele is 12.75%. Conclusion. We performed the analysis of the polymorphic loci of molecular genetic markers (HIF1A Ser/Ser, HIF1A*Ser). This allowed us to determine the cardiorespiratory and aerobic glycolytic system performance in wrestlers during their adaptation to physical load. Our analysis revealed that there is a direct correlation between the high level of integral functional preparedness in combat athletes and athletes’ gene alleles (HIF1A Ser/Ser, HIF1A*Ser). To achieve success in combat sports, the optimal number of these alleles is from 4 to 6.