Спорт будущего
Парадоксально то, что современный спорт не всегда идет по тропе здоровья и очень сильно отклонился на путь шоу-бизнеса.
Изначально спорт был придуман человечеством для поддержания здоровья каждого в отдельности индивидуума, но сегодня он превратился в самостоятельную индустрию с огромными бюджетами. Парадоксально то, что современный спорт не всегда идет по тропе здоровья и очень сильно отклонился на путь шоу-бизнеса. А раз это бизнес, то и наука служит золотому тельцу. Впрочем, множество открытий и изобретений, сделанных для спортиндустрии, принесли пользу многим.
Современные спортивные разработки можно разделить на две большие группы: технологии, связанные с усовершенствованием тела спортсмена, и технологии создания спортивной формы и инвентаря. Давайте попробуем разобраться в сути обеих ветвей.
Тело как уликаРоссийский Центр инновационных спортивных технологий имеет в своем распоряжении шесть служб, которые во всех ракурсах рассматривают тело и психику спортсмена как инструмент для достижения рекордов. Первая – аналог космической испытательной базы, которая тестирует организм спортсмена, его анатомические и физиологические параметры. Вторая – осуществляет контроль здоровья спортсменов. Третья проводит разработку индивидуальных программ фармакологического питания. Четвертая занимается восстановлением после чемпионатов и травм. Пятая следит за психологическим состоянием. Шестая борется с допингом.
Существует также и аналитический центр, куда стекается вся информация об атлетах, которая затем обрабатывается и на основе выводов проводятся новые исследования и меры по увеличению эффективности тренировок. Обследование проходят не только нынешние члены сборных, но и совсем молодые спортсмены, только лишь приступившие к своей профилизации. Благодаря исследованиям можно определить генетические природные способности к тому или иному виду спорта, прогнозировать возможную степень развития этих способностей и даже приблизительно планировать результаты на соревнованиях.
Каждому спортсмену, проходящему обследование в центре, присваивается рейтинг от 0 до 5 баллов, где 0 – это самый низкий показатель, а 5 – индекс идеального спортсмена на пике подготовки. Рейтинг в ходе тренировок может меняться как в большую сторону, так и в меньшую: проиграл соревнования – минус 0,2 балла, получил травму, набрал лишний вес – также долой несколько десятых, если выиграл, добился нужной мышечной массы – плюс 0,2 балла. Сегодня в базе данных Центра несколько десятков спортсменов, претендующих на звание идеального чемпиона.
Чемпион по генотипуВ начале 1990-х годов все стали говорить об этнической наследственной предрасположенности к тому или другому виду. Например, в беге нет равных кенийцам и эфиопам. Ученый из Великобритании Хью Монтгомери это явление связал с мутациями гена АСЕ, который он назвал «геном спорта». А позже было обнаружено еще 28 генов, которые влияют на проявление физических способностей. На данный момент с определенной величиной точности можно судить о таланте по отношению к видам деятельности, где важны сила, скорость, выносливость. Например, к плаванию, лыжным гонкам, бегу, тяжелой атлетике. Таким образом, делая генетический анализ еще в детстве, можно определить, добьется будущий спортсмен успеха в данном виде спорта или нет.
Медицина + спортНо ученые 21-го века способны не только определять природные способности, но и корректировать действительность. Разумеется, генетические препараты разрабатываются не только для улучшения спортивных результатов, но и с медицинскими целями. Например, новейшие лекарства, произведенные для лечения миопатии Дюшена, помогают в восстановлении мышечной ткани. Эта патология заключается в том, что из-за генетического сбоя происходит нарушение обмена веществ в мышцах, из-за чего, в свою очередь, главными симптомами становятся слабость и атрофия мускулатуры. Миопатия Дюшена — сбой работы гена, отвечающего за синтез важного структурного белка дистрофина. Его нужно совсем немного, всего 0,002% от массы мышцы. Но отсутствие этого белка влечет гибель мышечных волокон вследствие их изнашиваемости. Когда болезнь захватывает дыхательную и сердечную мускулатуру, пациент умирает в цветущем возрасте.
В 2012 году японцу Мицуо Ошимура удалось создать искусственную хромосому, которая способна транспортировать ген правильной выработки дистрофина в мышечные клетки. Технология искусственных хромосом вполне универсальна, и вместо гена дистрофина в них можно встроить и другие гены, например ответственные за рост или восстановление мышечной ткани. Так что в ближайшее время мы можем получить генетические лекарства от многих заболеваний и использовать их в том числе и в сфере регенеративной медицины.
Дело о хрящахДругой большой проблемой спортивной регенеративной медицины является восстановление суставных хрящей после травмы или изнашиваемости. От природы конструкция сустава отлично приспособлена к длительной работе и большим нагрузкам: прилегающие друг к другу поверхности позволяют суставу быть подвижным, идеальная смазка — синовиальная жидкость облегчает движение, отсутствие нервных болевых окончаний и собственных сосудов делают его малочувствительным к боли во время большой работы. Но то же самое отсутствие кровеносных сосудов и собственных клеточных источников (стволовых клеток) исключают восстановительные способности хрящей. Однажды разрушившись, суставной хрящ фактически не восстанавливается. По этой причине десятки талантливых спортсменов, а также работников искусства, связанного с движением (танцоров, акробатов) теряют профессию.
Российские профессора Сергей Миронов и Николай Омельяненко из Центрального института травматологии и ортопедии в Москве отследили механизм разрушения хрящей на подопытных баранах. Выяснилось, что при усиленной работе сначала стирается верхний бесклеточный слой хряща, затем появляются вертикальные трещины, что в дальнейшем приводит к полной утрате функций хряща и его деструкции. Далее окружающие ткани воспаляются, и это связано с сильной болью, отечностью и невозможностью движения. До сих пор выход был один – хирургическое удаление и монтаж металлического сустава.
Конечно же, любой доктор в этой ситуации мечтал бы заменить хрящевую ткань на новую – биоисскуственный заменитель, не отторгаемый организмом и выполняющий необходимые функции, а лучше и вовсе на собственную, родную ткань. Над этой идеей работают врачи в разных частях света. В том числе и в Красноярске – в Краевой клинической больнице доктора Лубнин, Трубников и Сурин выращивают хрящ в специальном контейнере, на время внедренном в подвздошную кость самого пациента. Проблемой становится дальнейший перенос и подшивание новой ткани внутрь сустава, но хирурги над этим работают, и на сегодняшний день существует довольно много методик для разных суставов. Причем операции красноярские хирурги выполняют малоинвазивным способом с помощью артроскопии, что также ценно.
В лаборатории профессора Августинуса Бадера, директора Центра биотехнологии и биомедицины Лейпцигского университета, решили подойти к проблеме с другого конца. Ученые попробовали внедрить стволовые клетки в пострадавший хрящ. Для того, чтобы подготовить будущие хрящевые клетки к работе сделали специальный биореактор, в котором моделируются не только химический состав, температура и газовая смесь, необходимые для роста клеток, но и физические условия – импульсная нагрузка, чтобы «незрелые» стволовые клетки постепенно могли формировать механически прочную ткань. Этот метод хорошо показал себя при лечении крупных животных.
Автор Евгения АрбатскаяИсточник Сибирский медицинский портал
