基因技術(shù)在運動人體科學研究中的應(yīng)用分析

李昂

摘? 要：隨著對基因的不斷研究，基因技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)越發(fā)成熟的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域之中，在運動人體科學的實踐之中，有關(guān)基因研究的應(yīng)用對其產(chǎn)生的影響已經(jīng)越來越重要。在運動員選材，運動傷病治療，科學訓練，防止運動員猝死等方面，對相應(yīng)基因的研究以及相應(yīng)基因技術(shù)的應(yīng)用都有了很大的進展和實踐。在運動疲勞恢復、運動營養(yǎng)補劑的研究、運動員身體機能檢查及監(jiān)控、興奮劑檢測等方面，基因技術(shù)的加入可以更好的讓這些方面的研究更加的深入。運動人體科學專業(yè)領(lǐng)域中，基因技術(shù)成為引導運動人體科學學科發(fā)展的前沿技術(shù)，對基因的研究也會讓基因技術(shù)應(yīng)用的更加成熟。本文就從基因研究及基因技術(shù)在運動人體科學之中的應(yīng)用的幾個方面來進行介紹，主要是應(yīng)用基因技術(shù)進行運動員選材，對運動員的一些傷病進行針對性的治療，已經(jīng)針對不同的運動員進行個性化的科學訓練，還有對運動之中出現(xiàn)的緊急情況比如猝死等進行提前預(yù)防。同時，也對基因技術(shù)在運動人體科學中的未來前景進行展望，基因研究以及基因技術(shù)會讓運動人體科學中的各個方面得到進一步的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：基因技術(shù)? 運用? 運動人體科學研究

中圖分類號：G80-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2813（2019）08（a）-0018-03

運動人體科學與基因的相關(guān)聯(lián)系在當今時代下被緊密的聯(lián)系起來，運動人體科學與基因的發(fā)展隨著近代生物醫(yī)學理論與技術(shù)的發(fā)展，近30年以來，隨著分子生物學與細胞學技術(shù)的不斷發(fā)展，新的研究方法不斷的被建立起來，尤其是遺傳工程和基因技術(shù)，這些方面都會對新時期運動人體科學的發(fā)展和研究方向起到至關(guān)重要的影響。不同的基因技術(shù)隨著基因研究的不斷深入被應(yīng)用到了運動人體科學的各個方面，運動生理學、運動生物化學、運動生物力學等方面都有著基因技術(shù)的應(yīng)用，讓這些學科的發(fā)展進入到了分子水平，能夠產(chǎn)生更加深刻的認識。對基因的研究現(xiàn)在已經(jīng)越發(fā)的成熟，越來越多的基因理論被提出，人對人類自身的認識更加的詳細，從分子水平認識，將建立起來更加詳細，更加明確的圖譜。運動人體科學的發(fā)展也是不斷的進入到了更深層次的領(lǐng)域，已經(jīng)不僅僅是對運動的分析，現(xiàn)在要對運動產(chǎn)生的機理已經(jīng)生理學上生理現(xiàn)象產(chǎn)生的機理進行更深一層的探索，舊有的技術(shù)已經(jīng)遠遠沒有辦法滿足運動人體科學的研究需要?；蚣夹g(shù)的出現(xiàn)為這種情況提供了契機，在對運動生理學等其他學科進行研究的時候，應(yīng)用基因技術(shù)能夠從本質(zhì)上認識其產(chǎn)生的原因?；蚣夹g(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了運動人體科學的方方面面，新技術(shù)帶來的是學科的全面發(fā)展和進步，隨著體育運動和生物學科的高速發(fā)展，生物技術(shù)正滲透到體育學科的許多方面，已越來越多地引起了人們的重視?；蚣夹g(shù)應(yīng)用到運動人體科學的相關(guān)研究之中，表明著運動人體科學不斷向分子、基因水平進行深入，讓運動人體科學的研究的很多方向更加的深入和詳盡，對未來運動人體科學的研究方向有著深刻的影響。

1? 基因技術(shù)在運動人體科學中的發(fā)展過程

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，運動人體科學也處在不斷變化發(fā)展的環(huán)境中，應(yīng)該利用現(xiàn)階段良好的技術(shù)發(fā)展，進行更深層次的研究。在當今運動人體科學的研究領(lǐng)域，先進的科學技術(shù)和新的研究方法、方式手段都對其產(chǎn)生著深遠的影響。尤其是近幾十年來，生物醫(yī)學、分子生物學理論和研究技術(shù)的不斷發(fā)展，讓運動人體科學從最初的宏觀觀察研究逐步深入到了組織、細胞、基因等分子水平的研究。在目前的階段，基因技術(shù)對運動人體科學領(lǐng)域的研究和進展具有重大的影響，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）在大眾體育中，我們可以利用基因組學來研究運動對疾病基因的影響和作用。（2）在競技體育中，利用基因的相關(guān)技術(shù)對運動能力進行深入的了解和發(fā)現(xiàn)，從而合理科學有效的挑選出某種運動天賦的運動員，實現(xiàn)運動員的科學選材。（3）隨著基因組學的發(fā)展和完善，運動人體科學的研究繼續(xù)向分子水平方向發(fā)展，預(yù)計會對健康以及競技水平產(chǎn)生更加深刻的影響。

在過去的一段時間里，運動人體科學經(jīng)過了不同的階段，得到了非常迅猛的發(fā)展。新世紀里，隨著肌肉活檢技術(shù)、動物實驗技術(shù)、生化技術(shù)和影像技術(shù)的提高，人們在運動人體科學領(lǐng)域的研究從組織水平的研究過渡到了細胞分子水平。隨著技術(shù)的發(fā)展，如今我們在運動人體科學領(lǐng)域可以靈活的運用基因克隆技術(shù)、PCR技術(shù)以及基因分子探針技術(shù)和基因敲除的動物實驗技術(shù)。

運動人體科學在經(jīng)歷了組織水平到亞細胞水平的跨越之后，應(yīng)該更加深入的了解目前基因技術(shù)在運動人體科學領(lǐng)域的應(yīng)用情況，并對應(yīng)用現(xiàn)狀進行系統(tǒng)的分析和探討，在此基礎(chǔ)上，展望今后的發(fā)展方向，描繪未來的藍圖。

基因?qū)W對運動生理學、運動員選材和科學訓練及損傷的基因治療等運動人體科學的很多方面都有重大的作用，可以說，正是基因?qū)W的研究才使我們的運動人體科學走到了今天這個高度。

基因在運動人體科學方面的應(yīng)用，國內(nèi)外研究主要是在運動員選材，運動傷病的治療與防治這幾個方面，同時在這些方面都取得了很大的發(fā)展，目前國內(nèi)外學者對運動能力相關(guān)基因位點已展開相當規(guī)模的實驗研究，從中取得了一些驕人的研究成果[2]?；蜻x材已經(jīng)開始應(yīng)用在了運動員選材之中，同時，一些基因治療的手段，也被應(yīng)用在了諸如運動疲勞恢復，運動損傷的治療等等一些方面，都取得了很好的效果[3]。

現(xiàn)代運動人體科學的發(fā)展歷程是與基因的發(fā)展相結(jié)合的，早期的運動人體科學研究方向主要以運動生理、運動中代謝、人體心肺功能等應(yīng)用性、功能性研究為主。結(jié)合當代分子生物學微觀水平技術(shù)的發(fā)展，運動人體科學在分子到生物體等多個層次水平上能夠較為全面、科學、客觀的揭示生命運動過程的本質(zhì)[4]。

現(xiàn)在在運動人體科學中，在解決一些問題方面，可以從基因作為突破口?；蛘{(diào)控著人的生理活動，同時人的一些能力也是基因才能夠表達出來的。運動員的體能決定受很多因素的影響，在分子生物的層面上，基因及其多態(tài)性對運動員體能及其運動能力有著很大的影響。對于普通人也是這樣的，人們可以采用基因?qū)W方面的原理和手段，對在運動人體科學之中所要解決的問題進行更深層次的研究和討論，得到更加精確的結(jié)果，同時能夠更好的認識到問題的本質(zhì)。

2? 運動人體科學中基因研究及基因技術(shù)的應(yīng)用方面

基因技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在了運動人體科學的很多方面，本文就列舉了其在以下幾個方面的應(yīng)用以及實踐情況，包括運動員科學選材、運動傷病恢復及預(yù)防以及運動員科學訓練。

2.1 基因技術(shù)在運動員選材方面的應(yīng)用

運動員科學選材是通過科學的手段和方法，采用相應(yīng)的客觀指標，根據(jù)不同的項目特點和要求，全面綜合的評價和預(yù)測，選出有天賦的適合從事某種運動的人進行系統(tǒng)的培養(yǎng)和監(jiān)控其發(fā)展趨勢的過程?；蚣夹g(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用在運動員選材方面有著很大的作用和深刻的影響?；蛐酒夹g(shù)應(yīng)用于運動員選材的設(shè)想，為運動員選材科學開辟了新的領(lǐng)域，讓運動人選材更具科學性，發(fā)展到了新的階段[5]。

基因芯片技術(shù)主要應(yīng)用于新基因發(fā)現(xiàn)、基因表達分析、基因突變及多態(tài)性分析、基因測序等，也是運動員基因選材的一個主要方法。運動員選材是競技體育中第一個重要的環(huán)節(jié)，在這以重要環(huán)節(jié)上面，如何科學有效的挑選到最具有某項運動天賦的運動員是核心的問題。在這個問題上，分子生物學、基因組學、和生物芯片技術(shù)以及生物信息學對于幫助解決這個問題提供了最科學權(quán)威的答案。這些技術(shù)能夠科學識別人體某項運動能力的基因序列，對運動能力的預(yù)測和評定起到了至關(guān)重要的作用。為保證科學選材和訓練，培養(yǎng)和提高運動員的運動水平和運動成績提供了一條捷徑[7]。

2.2 在診斷運動疾病及運動員猝死方面基因技術(shù)的應(yīng)用

疾病的發(fā)生的本質(zhì)就是遺傳信息在特定條件下的表達，運動員猝死就是其中的一種情況。在疾病發(fā)生的同時，最先改變的就是相關(guān)基因或者遺傳物質(zhì)發(fā)生異常改變，早期診斷就是以這個為基礎(chǔ)而實現(xiàn)的?；蛐酒夹g(shù)的不斷成熟得益于現(xiàn)代基因診斷技術(shù)的發(fā)展，它使得我們實現(xiàn)了對運動員猝死的預(yù)防及有效監(jiān)控。引起運動員猝死的往往不是單基因改變，可能伴有一系列的基因改變，而基因芯片技術(shù)用于基因診斷則特別適合對基因多態(tài)性及多個基因同時分析[8]。

我們現(xiàn)在可以采用對有關(guān)猝死基因進行實時的監(jiān)控來預(yù)防運動員猝死的發(fā)生，其中基因診斷技術(shù)是非常好的、非常有效的一種手段來對運動員猝死進行早期的監(jiān)控和預(yù)防。

基因治療是指將外源正?；?qū)氚屑毎约m正或補償由于基因缺陷或異常引起的疾病[9]。在運動人體科學研究的應(yīng)用過程中，基因治療被應(yīng)用的非常廣泛，包括對特定的基因例如生長因子或者抗生素轉(zhuǎn)入靶細胞，這樣可以使損傷部位的基因表達得到改變，使損傷部位得到修復。多聚酶鏈式反應(yīng)（PCR）技術(shù)是研究基因表達的重要手段，在生命科學和運動人體科學領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用[10]。我們都知道基因是具有多態(tài)性的，正是因為基因的這個特性，可以使我們在治療運動員的時候采用個性化的手段，這樣的治療方法更加具有針對性，不同的人對不同的藥物會有不同的敏感度，經(jīng)過檢測之后，就可以確定最佳的治療方式，有針對性的選用藥物或治療方案[11]。同時神經(jīng)干細胞基因療法在運動性脊髓損傷中也有較好的極有前景的應(yīng)用[12]。在運動疲勞方面，某些基因調(diào)控心肌細胞進行適應(yīng)性保護，可以采用“缺血預(yù)適應(yīng)”方法對心肌進行保護[13]。

2.3 在運動員科學訓練方面基因技術(shù)的應(yīng)用

運動員科學訓練目前大部分都是采用對生理生化指標進行監(jiān)控，得到的數(shù)據(jù)經(jīng)行分析，這樣可以及時了解運動員的身體狀況，對下一步的訓練計劃進行指導。

采用基因技術(shù)之后，可以對運動員相關(guān)的耐力、速度、酶活性、身體恢復相關(guān)的基因經(jīng)行標記分析，得到的結(jié)果可以更好的指導運動員的訓練，更加的個性化更加的具體和明確。

2.4 在運動疲勞恢復方面基因技術(shù)的應(yīng)用

運動性疲勞一直以來都是運動人體科學研究中的熱點問題，有關(guān)運動性疲勞的產(chǎn)生機制有離子學說、能量供應(yīng)、自由基等學說。從分子層面進行運動性疲勞的產(chǎn)生機制研究是能夠?qū)\動性疲勞的產(chǎn)生機制提出新的觀點和理論，對運動性疲勞有更深層的認識，以便更好的對運動性疲勞進行恢復。

當前在抗疲勞藥物研究中，基因技術(shù)起到了很大的作用。通過對靶細胞和靶基因進行藥物的檢測，能夠更準確、更高效的選擇出合適的藥物，節(jié)省了大量的成本和時間，這樣選擇出來的藥物效果更好，也更加具有可信度。

在運動疲勞恢復方面，基因技術(shù)的應(yīng)用無疑來說取得了非常好的效果，能夠更準確、迅速和科學的恢復運動疲勞，同時在抗疲勞藥物的研究方面也具有不可替代的作用。

3? 基因研究及基因技術(shù)在運動人體科學中的發(fā)展展望

3.1 基因研究成果在專業(yè)運動員之中的發(fā)展展望

隨著體育運動和生物學科的高速發(fā)展，生物技術(shù)正飛快地向體育界滲透，已越來越多地引起了人們的重視[14]。隨著人類基因圖譜的完成，以及基因探針、基因芯片等技術(shù)的進一步發(fā)展，在未來，基因研究的技術(shù)成果已經(jīng)不僅僅可以使選材更加的精細，對于相對基因的辨識度更高，采用更多的基因來進行更加明確的選材，對于運動傷病的控制能夠更加的完善，治療起來可以應(yīng)用的更加出色，對于現(xiàn)在無法解決的一些傷病，可以采用基因治療的方式進行恢復。同時在初期，可以通過基因診斷發(fā)現(xiàn)運動員更多的潛在的運動風險，防止運動員在運動之中發(fā)生危險?；蚣夹g(shù)同樣可以應(yīng)用在運動營養(yǎng)補劑的開發(fā)之中，分子營養(yǎng)學的快速發(fā)展，采用轉(zhuǎn)基因等技術(shù)可以更好的開發(fā)相應(yīng)的營養(yǎng)補劑。在運動員的身體機能檢測方面，運動員的身體評定是一個復雜的過程，采用基因芯片技術(shù)可以準確的對運動員的身體進行檢測，在運動過程中，也可對運動員身體的實時反應(yīng)進行監(jiān)控。

3.2 基因研究成果在大眾體育之中的發(fā)展展望

隨著大眾生活水平的提高，已經(jīng)對健康的生活方式的重視，運動人體科學服務(wù)的對象現(xiàn)在也逐漸的面向了普通大眾，在大眾健身、體育鍛煉、運動傷病恢復等方面，基因技術(shù)也能夠給大眾帶來很多新的便利，我們可以預(yù)想到，現(xiàn)有的基因技術(shù)應(yīng)用到其中可以讓大眾的運動得到更好的保障，人們可以通過基因診斷來確定自己適合哪種運動，來判斷自己身體的健康情況等等，通過基因來監(jiān)控自己的運動風險等等這些方面的前景都是非常的廣闊的。

4? 結(jié)語

基因研究及基因技術(shù)的應(yīng)用給運動人體科學的學科發(fā)展帶來了很大的進步，在本文列舉的運動員選材、運動傷病恢復、運動猝死預(yù)防、運動疲勞恢復已經(jīng)運動員科學訓練等方面都有了很大的成果，基因技術(shù)帶來的是整個運動人體科學學科的進一步發(fā)展。這些技術(shù)的應(yīng)用能夠選出優(yōu)秀的運動員，并且為這些運動員進行完善的運動傷病的預(yù)防和治療，同時運用基因研究的成果可以對運動員制定個性化的科學訓練方案，可以說，基因技術(shù)已經(jīng)很好的應(yīng)用在了運動人體科學的研究和實踐之中，未來基因技術(shù)在運動營養(yǎng)補劑的開發(fā)、運動員身體機能檢測和監(jiān)控、興奮劑檢測等方面會有更多的發(fā)展。

在以后的發(fā)展過程中，基因技術(shù)可以更廣泛的應(yīng)用在運動人體科學的各個方面，同時，基因技術(shù)給運動人體科學帶來的是更加廣闊的研究方向和更加前沿的研究成果，運動科學和基因科學的良好結(jié)合可以讓兩者發(fā)展的更好，以后的發(fā)展過程之中，肯定會有更好更廣闊的發(fā)展前景。

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