遺傳因素在速度滑冰運動員選材中的應(yīng)用

李麗，趙玉華

（哈爾濱體育學(xué)院 運動人體科學(xué)系，黑龍江 哈爾濱 150008）

隨著分子生物學(xué)、遺傳學(xué)的深入研究，國內(nèi)外學(xué)者在與運動能力相關(guān)的特定性狀的遺傳度和個體對運動訓(xùn)練敏感度的差異方面作了大量的研究工作,發(fā)現(xiàn)某些身體素質(zhì)如力量、速度和耐力及其發(fā)展?jié)摿哂邢喈敻叩倪z傳度［1］?？茖W(xué)的運動選材已成為影響競技運動水平提高的三大要素之一(科學(xué)選材, 科學(xué)訓(xùn)練, 科學(xué)管理)［2］,通過選材可以最大限度地節(jié)省時間和財力，促進我國體育事業(yè)的發(fā)展。

1 速度滑冰項目的特點

1.1 速度滑冰項目的介紹

速度滑冰是指在規(guī)定距離內(nèi)以競速為目的的滑冰比賽，或者說是以冰刀為用具在冰上進行的一種競速運動［3］。比賽項目為男子500m、1500m、3000m、5000m及10000m；女子500m、1000m、1500m和3000m以及男、女接力和全能比賽。我國速滑運動主要開展于北方城市，運動員的訓(xùn)練水平與世界優(yōu)秀選手還有些差距，但在一些項目中也表現(xiàn)出優(yōu)勢。

1.2 速滑項目的技術(shù)特點

速滑運動由于距離不同，對運動員的身體素質(zhì)及技術(shù)要求有所不同。主要包括直道和彎道技術(shù)。如姿勢、蹬冰、擺臂與著冰、步頻與節(jié)奏。根據(jù)各項的特點來改變滑跑姿勢、滑跑步頻和步長、每步蹬冰用力程度以及動作節(jié)奏等因素。

1.3 速滑項目的供能特點

速滑運動是屬綜合性體能項目，負荷時間大約在35s—17min。除500m外平均血乳酸達到并超過11mmol/L。說明此項運動強度較大，3000m、5000m和10000m屬長距離項目以有氧供能為主，但其中無氧供能也占有相當比例。500m和1000m屬極限強度無氧代謝，以磷酸原和糖酵解無氧供能。1500m屬于中距離項目，所需的能量物質(zhì)來自于有氧和無氧供能。速滑運動員對于有氧和無氧的供能要求都是很高的，所以速滑運動員有氧和無氧能力的遺傳選材尤為重要。

1.4 速滑運動員身體素質(zhì)的特點

速滑運動員陸地身體素質(zhì)與冰上運動成績的相關(guān)系數(shù)較大。有人統(tǒng)計過上百人的資料，最后得出在少年時期陸地身體素質(zhì)與冰上成績相關(guān)系數(shù)大約是0.8［4］。通過速滑項目的技術(shù)分析和供能特點的分析得出速滑運動員身體素質(zhì)的要求主要集中于速度、力量、耐力、靈敏素質(zhì)。另外平衡能力和協(xié)調(diào)性也必不可少。身體素質(zhì)的遺傳度見表1［4］。

表1 身體素質(zhì)的遺傳度

從表中得出身體素質(zhì)中耐力素質(zhì)、速度素質(zhì)的遺傳度較高。如無氧耐力的遺傳度高達85%，而動作潛伏時的遺傳度高達86%。其它身體素質(zhì)也存在不同程度的遺傳。說明運動員利用遺傳指標進行科學(xué)選材十分重要的。

2 身體素質(zhì)的遺傳選材

2.1 與耐力相關(guān)的基因多態(tài)性研究

與耐力相關(guān)的基因多態(tài)性研究最多的是ACE 基因(血管緊張素轉(zhuǎn)換酶基因) 。人的ACE基因位于染色體為單拷貝基因，全長21kb，含26個外顯子及25個內(nèi)含子。近年研究發(fā)展位于第16內(nèi)含子的一段287bp的Alu序列的插入/缺失（I/D）有多態(tài)性。此多態(tài)性對心室質(zhì)量有顯著的影響，增加心輸出量和心肌毛細血管的密度，特別在骨骼肌中可緩解運動時的局部出血，維持工作能力與運動員的耐力相關(guān)。1998年，Montgomery 等人 通過25 名優(yōu)秀的登山運動員和1906 名健康男性進行對比調(diào)查,結(jié)果顯示,登山運動員與正常人不論在基因型頻率還是等位基因頻率上均有顯著差異( P ＜ 0102 和P ＜ 01003) , I型要顯著高于D 型，他們更進一步發(fā)現(xiàn)在登上過8000米以上高峰的15 名頂級登山選手中，無一人為D 型純合子［5］。1998 年Montgomery 等人又證明了I/ D 型對于可訓(xùn)練程度也有影響［6］。1999 年，Montgomery 等人在英國的91 名奧運會預(yù)備選手中調(diào)查I/ D 基因型頻率，這些人都是賽跑運動員，I 等位基因的頻率隨著參賽長度的增加而升高，參加200m跑的選手中I 等位基因頻率為0.35，參加400～3000m的選手中為0.53，參加5000m以上的選手中則為0.62［7］。2001年Ranki2nen Tuom 等人在476 名高加索人和248 名黑人中進行調(diào)查，以潮氣量、心率等指標為測量標準,通過20周的訓(xùn)練前后對比，分析得到的結(jié)果并不支持ACE I/ D 與可訓(xùn)練度相關(guān)［8］。說明不同運動項目尤其是混合供能的項目運動相關(guān)基因的多態(tài)性需進一步深入研究。耐力相關(guān)基因的研究還有許多，如ADRA2A 基因(腎上腺素能受體基因) 是繼ACE 后發(fā)現(xiàn)的又一個與有氧耐力可能相關(guān)的基因。

2.2 與速度相關(guān)的基因多態(tài)性研究

迄今為止，僅有一篇關(guān)于ACTN(α- 輔肌動蛋白) 的論文報道了與速度相關(guān)的基因多態(tài)性的研究。ACTN基因是肌動蛋白的結(jié)合蛋白，在骨骼肌中主要分布于Z線，類似致密體有三種形式—ACTN1，ACTN2，ACTN3，已被證實ACTN3基因16號外顯子的第1747核苷酸發(fā)生了C到T的突變，產(chǎn)生終止密碼子。研究表明速度性運動員577R等位基因頻率高于普通人［9］。

2.3 與力量相關(guān)的基因多態(tài)性研究

力量相關(guān)的基因多態(tài)性研究很少且不深入。據(jù)報道CNTF（睫狀向神經(jīng)營養(yǎng)因子）的多態(tài)性與骨骼肌功能有很大的關(guān)系，CNTF(睫狀向神經(jīng)營養(yǎng)因子)多態(tài)為G/A明顯大于多態(tài)為G/G和A/A的人。CNTF基因多態(tài)為G/ A 的人，肌肉力量和爆發(fā)力明顯大于多態(tài)為G/ G和A/ A 的人，提示可以用CNTF 基因多態(tài)標記來對力量素質(zhì)進行選材［9］。與身體素質(zhì)相關(guān)基因的研究還處于初級階段，可根據(jù)現(xiàn)有的條件和儀器設(shè)備來進行。從基因的角度進行選材更具有科學(xué)性和客觀性，但基因選材勢必成為未來運動選材的主要手段。

3 運動能力的遺傳選材指標

3.1 無氧耐力與運動能力

無氧耐力是指較長時間依靠糖酵解系統(tǒng)進行工作的能力。對于速滑運動員來說，無氧運動能力（尤其是無氧耐力）對成績的影響是十分重要的。無氧耐力的主要影響因素為長時間耐受乳酸的能力。孿生子、同胞兄妹的研究數(shù)據(jù)表明，無氧運動能力具有顯著的家庭相似的特征，MZ 對于每單位體重和每FFM(Fat2freemass 瘦體重) 的相關(guān)系數(shù)分別為0.88和0.77，DZ相關(guān)系數(shù)為0.58 和0.44；同胞兄妹之間為0.46 和0.30，通過這組數(shù)據(jù)的對比，充分表明遺傳因素對無氧運動能力有重要影響。無氧能力可應(yīng)用冰上7圈滑行后血乳酸測試結(jié)果來評定速滑運動員的無氧能力水平［10］。

3.2 最大攝氧量與運動能力

最大攝氧量是人體在大部分肌肉參與下單位時間內(nèi)攝取氧的最大量。它是評定運動員有氧能力的重要指標。最大攝氧量的影響因素主要集中于氧運輸系統(tǒng)和肌肉組織對氧的利用情況。最大攝氧量作為評定運動員有氧代謝系統(tǒng)的重要指標，運動員最大攝氧量的數(shù)值會直接影響到以有氧代謝供能為主的運動項目的成績。而此指標所遺傳度影響高達90%以上（同卵單生）。我國優(yōu)秀男、女速滑運動員水平低于國外優(yōu)秀選手，國外男子達80～88ml/kg.min，女子達68～75ml/kg.min，說明我們在選材和訓(xùn)練上都要重視最大攝氧量的測定。最大攝氧量可分為間接測定和直接測定法，現(xiàn)在有許多儀器都可完成如心肺功能測定儀等。

4 結(jié)束語

遺傳選材是當今研究的熱點，隨著科研儀器和研究方法不斷地創(chuàng)新與發(fā)展，利用基因多態(tài)星進行選材能夠挖掘速滑運動的潛力，配合科學(xué)地系統(tǒng)地訓(xùn)練，使其更快地達到運動技術(shù)的高峰，為速滑運動的發(fā)展做出貢獻。

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