П.В. Бундзен, В.В. Загранцев, И.Б. Назаров, В.А. Рогозкин Санкт-Петербургский НИИ физической культуры, Санкт-Петербург, О.В. Колодий Государственная академия физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург, К.Г. Коротков Технический университет (СПИТМО), Санкт-Петербург
Результаты молекулярно-генетических и психогенетических исследований последних лет убедительно доказывают наличие генетической детерминации энергетических процессов организма человека, связанных, в частности, с обеспечением адаптации к двигательной деятельности [5, 6, 9, 18, 19]. При этом вполне естественно возникает вопрос: специфична ли генетическая заданность исключительно для субстратного уровня обеспечения энергетики организма или эта закономерность распространяется и на квантово-полевой уровень биоэнергетических процессов, непосредственно связанный с электронно-фотонной эмиссией в пределах молекулярных ансамблей [12] и явлениями знергоинформационного обмена между организмом и жизненным пространством человека [20, 21].
C целью решения данного вопроса, имеющего как теоретическое, так и прямое практическое значение для познания механизмов саногенеза и широкого класса адаптационных реакций, в настоящей работе использована комплексная методология, объединяющая технологии энергоэмиссионных и молекулярно-генетических исследований с современными методами функциональной диагностики, используемыми в физиологии и психологии спорта.
Методология и методы исследований. Изучение энергоэмиссионных процессов, отражающих особенности структурно-функциональной самоорганизации квантово-полевого уровня биоэнергетики организма, проводилось на базе автоматизированного ГРВ-комплекса, разработанного в Санкт-Петербургском институте точной механики и оптики (Технический университет) фирмой "Kirlionics Technologies International" [4, 14]. В качестве метода молекулярно-генетического анализа использовался тест на определение генотипов ангиотензин превращающего фермента [6], связь которых с энергетическим балансом организма показана в ряде исследований [19]. Одновременно в исследовании осуществлялось определение психоэмоционального статуса и психоэнергетического потенциала спортсменов [1]; функциональное тестирование: определение максимального потребления кислорода, тест на удержание критической мощности нагрузки [3], а также построение рейтинга соревновательной эффективности спортсменов по данным, представленным тренерско-преподавательским составом УОР1.
Во второй серии исследований использовались экспертные оценки качества выполнения спортсменами зачетных упражнений в рамках легкоатлетической специализации (бег на средние дистанции - 800 и 1500 м, спринт-бег - на 50 м, барьерный бег и др.).
В качестве показателей, характеризующих квантово-полевой уровень биоэнергетики организма, были использованы следующие параметры БЭО-грамм:
1) типы биоэлектрограмм (БЭО-граммы - Ia, Ib, Ic, IIa, IIb, IIc) пальцев левой и правой руки;
2) интегральные параметры БЭО-грамм левой LS integr. и правой RS integr. руки, их дисперсии DLS integr., DRS integr., а также усредненный интегральный параметр (Х S integr.) по данным обеих рук;
3) усредненные по десяти пальцам левой и правой руки параметры БЭО-грамм: коэффициент формы, длина медианы, площадь, длина разрывов, плотность, спектр, энтропия, автокорреляция и фрактальность.
Для определения аллелей и генотипов гена ангиотензин превращающего фермента (АПФ) использовалась методика получения геномной ДНК из клеток слизистой оболочки ротовой полости. ДНК выделяли с помощью щелочной экстракции, полиморфный участок гена амплифицировали посредством полимеразной цепной реакции. Продукты реакции определяли с помощью электрофореза в 8%-ном полиакриламидном геле [6].
Психоэмоциональный статус определяли с помощью теста "POMS" [17] путем определения шести показателей (факторов): тревожность (Т), депрессия -подавленность (D), гнев-агрессивность (А), сила-активность (V), усталость-утомленность (F) и смущение-замешательство (С).
Для определения психоэнергетического потенциала использовался следующий коэффициент:
V ПЭН = T + D + A + F + C , 5
где V, T, D, A, F и C - значения факторов теста "POMS".
В качестве верифицирующих показателей при функциональном тестировании использовали: определение максимального потребления кислорода (МПК) как показателя аэробной работоспособности и тест на "удержание" критической мощности нагрузки, оценивающий способность к удержанию во времени максимальной скорости аэробной энергопродукции и характеризующий в целом психофизическую выносливость спортсмена.
Для тестирования использовался тредмил фирмы "Квинтон" (США) в следующих рабочих режимах.
На первой ступени нагрузки спортсмен бежал со скоростью 6 км/ч, на второй ступени - 9 км/ч и на третьей - 12 км/ч. На этих ступенях угол подъема равнялся 5%, а время бега на каждой ступени составляло 3 мин. Следующая ступень - переходная, которая характеризовалась повышением угла подъема беговой дорожки до 10,5%, бег осуществлялся в течение 1 мин. На заключительной ступени, при скорости бега 12 км/ч и угле подъема дорожки 12,5%, у спортсмена формировали мотивацию для максимально продолжительной работы.
В ходе проведения нагрузочных ступеней непрерывно регистрировали частоту сердечных сокращений с помощью спорттестера "Поляр электроник" и каждую 3-ю мин проводили анализ выдыхаемого воздуха с помощью газоанализатора фирмы "Беккман" (США).
После тестирования проводили расчет МПК. Таким образом, для характеристики физической работоспособности и функциональной готовности спортсмена были рассчитаны и использованы следующие показатели МПК (мл/мин/кг), кислородный пульс О2-р (мл/уд) и время удержания критической мощности (с).
Исследования проводились на 40 квалифицированных спортсменах УОР-1 из Северо-Западного центра олимпийской подготовки Санкт-Петербурга (средний возраст спортсменов - 17,8±3,7 года) и на 29 студентах ГАФК им. П.Ф. Лесгафта, специализирующихся по легкой атлетике (средний возраст - 16,9±0,8 года). Исследования на студентах -легкоатлетах проводились трижды в течение годичного цикла учебно-тренировочной деятельности (август, ноябрь - декабрь и май).
Полученные данные обработаны с использованием многопараметрического (корреляционного, факторного) анализа при помощи пакета статистических программ "STATGRAPH5". Для оценки достоверности различий использовали t-критерий Стьюдента и критерий Фишера. Различия считали достоверными при Р<0,05.
Результаты исследований и их обсуждение. Исследования, проведенные на высококвалифицированных спортсменах УОР-1, показали, что учащиеся, специализирующиеся в циклических видах спорта (современное пятиборье, триатлон, плавание, академическая гребля), имеют ряд характерных особенностей паттернов ВЭЭП (БЭО-грамм). Это прежде всего касается типизации БЭО-грамм, которая, по полученным данным, имеет следующее распределение: тип Ib - 32%, тип Ic - 37%, тип IIb - 19%, тип IIa - 12%. Интегральные параметры ВЭЭП по всей группе обследованных спортсменов составили: LS integr. = 0,548±0,312 и RS integr. = -0,612±0,343, что свидетельствует в целом об их высоком психофизическом потенциале и качестве здоровья [2]. Многопараметрический (n = 20) корреляционный анализ большого комплекса полученных данных позволил выявить статистически значимые корреляции между физическими, психологическими и квантовыми параметрами функционирования организма спортсмена (рис.1).
Как видно из корреляционного графа, практически все интегративные показатели ВЭЭП обнаруживают статистически достоверную связь с показателем МПК. Эта зависимость прямо пропорциональна самим величинам (0,37 для LS integr. и 0,36 для RS integr.) и обратно пропорциональна величинам их дисперсий (-0,38 для DLS integr. и -0,42 для DRS integr.). Как известно, в спортивной генетике и психогенетике показатель МПК рассматривается в качестве маркера выносливости, имеющего генетическую детерминацию [5, 7]. Важно отметить, во-первых, высокий уровень наследуемости данного фактора (0,66-0,93) и, во-вторых, лимитированность пределов роста МПК в ходе тренировочного процесса индивидуа льным генотипом [3].
Таблица 1. Различия базовых параметров БЭО-грамм в группах спортсменов с различными генотипами ангиотензин превращающего фермента
| Параметры | Группа 1 | Группа 2 | Группа 3 | Достоверность различия, Р | ||
| Генотип II | Генотип ID | Генотип DD | 1 -2 | 1 -3 | 2 - 3 | |
| Коэффициент формы | 2,15±0,03 | 2,30±0,06 | 2,50±0,13 | Р < 0,05 | Р < 0,02 | Р < 0,05 |
| Длина медианы | 2,03±0,81 | 2,29±1,11 | 6,51±1,43 | - | Р < 0,001 | Р < 0,001 |
| Площадь | 8942±1128 | 8108±1597 | 4134±1362 | - | Р < 0,001 | Р < 0,001 |
| Длина разрывов | 0,04±0,03 | 0,14±0,05 | 0,28±0,19 | Р < 0,05 | Р < 0,001 | Р < 0,001 |
| Энтропия | 3,32±0,11 | 2,08±0,11 | 1,95±0,41 | Р < 0,05 | Р < 0,01 | - |
| Фрактальность | 16,20±2,14 | 20,50±3,26 | 29,94±3,03 | Р < 0,05 | Р < 0,001 | Р < 0,001 |
Одновременно функциональная структура корреляционного графа свидетельствует, что интегральные параметры ВЭЭП обнаруживают селективную связь (DRS integr.) с показателем психической силы (r = 0,42) и временем удержания критической мощности нагрузки (r = -0,37), т.е. с качеством выносливости.
С целью более детального изучения выявленных закономерностей было трижды проведено комплексное исследование на спортсменах-легкоатлетах в ходе годичного цикла учебно-тренировочной деятельности с использованием генотипической дифференциации с помощью методов молекулярно-генетического анализа. Производилось измерение БЭОграмм 10 пальцев рук, определялись генотипы ангиотензин превращающего фермента (АПФ), психоэнергетического потенциала личности ("POMS"), а также эффективности исполнения спортивных навыков, связанных с тренировкой на выносливость.
Прежде всего следует отметить, что группы спортсменов-легкоатлетов, имеющих различные генотипы АПФ, достоверно (p < 0,05) отличаются по значениям интегральных параметров ВЭЭП (рис. 2). Сопоставление диаграмм ВЭЭП, полученных на спортсменах с генотипами II, ID и DD, свидетельствует, что большинство испытуемых с генотипом DD имеют выраженные явления энергодефицита, что говорит об относительно сниженном уровне психофизической готовности спортсменов этой группы [10].