基因技术在运动人体科学研究中的应用分析
摘 要：随着对基因的不断研究，基因技术现在已经越发成熟的应用在不同的领域之中，在运动人体科学的实践之中，有关基因研究的应用对其产生的影响已经越来越重要。在运动员选材，运动伤病治疗，科学训练，防止运动员猝死等方面，对相应基因的研究以及相应基因技术的应用都有了很大的进展和实践。在运动疲劳恢复、运动营养补剂的研究、运动员身体机能检查及监控、兴奋剂检测等方面，基因技术的加入可以更好的让这些方面的研究更加的深入。运动人体科学专业领域中，基因技术成为引导运动人体科学学科发展的前沿技术，对基因的研究也会让基因技术应用的更加成熟。本文就从基因研究及基因技术在运动人体科学之中的应用的几个方面来进行介绍，主要是应用基因技术进行运动员选材，对运动员的一些伤病进行针对性的治疗，已经针对不同的运动员进行个性化的科学训练，还有对运动之中出现的紧急情况比如猝死等进行提前预防。同时，也对基因技术在运动人体科学中的未来前景进行展望，基因研究以及基因技术会让运动人体科学中的各个方面得到进一步的发展。
关键词：基因技术 运用 运动人体科学研究
中图分类号：G80-05 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2019）08（a）-0018-03
运动人体科学与基因的相关联系在当今时代下被紧密的联系起来，运动人体科学与基因的发展随着近代生物医学理论与技术的发展，近30年以来，随着分子生物学与细胞学技术的不断发展，新的研究方法不断的被建立起来，尤其是遗传工程和基因技术，这些方面都会对新时期运动人体科学的发展和研究方向起到至关重要的影响。不同的基因技术随着基因研究的不断深入被应用到了运动人体科学的各个方面，运动生理学、运动生物化学、运动生物力学等方面都有着基因技术的应用，让这些学科的发展进入到了分子水平，能够产生更加深刻的认识。对基因的研究现在已经越发的成熟，越来越多的基因理论被提出，人对人类自身的认识更加的详细，从分子水平认识，将建立起来更加详细，更加明确的图谱。运动人体科学的发展也是不断的进入到了更深层次的领域，已经不仅仅是对运动的分析，现在要对运动产生的机理已经生理学上生理现象产生的机理进行更深一层的探索，旧有的技术已经远远没有办法满足运动人体科学的研究需要。基因技术的出现为这种情况提供了契机，在对运动生理学等其他学科进行研究的时候，应用基因技术能够从本质上认识其产生的原因。基因技术已经应用在了运动人体科学的方方面面，新技术带来的是学科的全面发展和进步，随着体育运动和生物学科的高速发展，生物技术正渗透到体育学科的许多方面，已越来越多地引起了人们的重视。基因技术应用到运动人体科学的相关研究之中，表明着运动人体科学不断向分子、基因水平进行深入，让运动人体科学的研究的很多方向更加的深入和详尽，对未来运动人体科学的研究方向有着深刻的影响。
1 基因技术在运动人体科学中的发展过程
随着现代科学技术的不断发展，运动人体科学也处在不断变化发展的环境中，应该利用现阶段良好的技术发展，进行更深层次的研究。在当今运动人体科学的研究领域，先进的科学技术和新的研究方法、方式手段都对其产生着深远的影响。尤其是近几十年来，生物医学、分子生物学理论和研究技术的不断发展，让运动人体科学从最初的宏观观察研究逐步深入到了组织、细胞、基因等分子水平的研究。在目前的阶段，基因技术对运动人体科学领域的研究和进展具有重大的影响，具体体现在以下几个方面：（1）在大眾体育中，我们可以利用基因组学来研究运动对疾病基因的影响和作用。（2）在竞技体育中，利用基因的相关技术对运动能力进行深入的了解和发现，从而合理科学有效的挑选出某种运动天赋的运动员，实现运动员的科学选材。（3）随着基因组学的发展和完善，运动人体科学的研究继续向分子水平方向发展，预计会对健康以及竞技水平产生更加深刻的影响。
在过去的一段时间里，运动人体科学经过了不同的阶段，得到了非常迅猛的发展。新世纪里，随着肌肉活检技术、动物实验技术、生化技术和影像技术的提高，人们在运动人体科学领域的研究从组织水平的研究过渡到了细胞分子水平。随着技术的发展，如今我们在运动人体科学领域可以灵活的运用基因克隆技术、PCR技术以及基因分子探针技术和基因敲除的动物实验技术。
运动人体科学在经历了组织水平到亚细胞水平的跨越之后，应该更加深入的了解目前基因技术在运动人体科学领域的应用情况，并对应用现状进行系统的分析和探讨，在此基础上，展望今后的发展方向，描绘未来的蓝图。
基因学对运动生理学、运动员选材和科学训练及损伤的基因治疗等运动人体科学的很多方面都有重大的作用，可以说，正是基因学的研究才使我们的运动人体科学走到了今天这个高度。
基因在运动人体科学方面的应用，国内外研究主要是在运动员选材，运动伤病的治疗与防治这几个方面，同时在这些方面都取得了很大的发展，目前国内外学者对运动能力相关基因位点已展开相当规模的实验研究，从中取得了一些骄人的研究成果[2]。基因选材已经开始应用在了运动员选材之中，同时，一些基因治疗的手段，也被应用在了诸如运动疲劳恢复，运动损伤的治疗等等一些方面，都取得了很好的效果[3]。
现代运动人体科学的发展历程是与基因的发展相结合的，早期的运动人体科学研究方向主要以运动生理、运动中代谢、人体心肺功能等应用性、功能性研究为主。结合当代分子生物学微观水平技术的发展，运动人体科学在分子到生物体等多个层次水平上能够较为全面、科学、客观的揭示生命运动过程的本质[4]。
现在在运动人体科学中，在解决一些问题方面，可以从基因作为突破口。基因调控着人的生理活动，同时人的一些能力也是基因才能够表达出来的。运动员的体能决定受很多因素的影响，在分子生物的层面上，基因及其多态性对运动员体能及其运动能力有着很大的影响。对于普通人也是这样的，人们可以采用基因学方面的原理和手段，对在运动人体科学之中所要解决的问题进行更深层次的研究和讨论，得到更加精确的结果，同时能够更好的认识到问题的本质。
2 运动人体科学中基因研究及基因技术的应用方面
基因技术现在已经应用在了运动人体科学的很多方面，本文就列举了其在以下几个方面的应用以及实践情况，包括运动员科学选材、运动伤病恢复及预防以及运动员科学训练。
2.1 基因技术在运动员选材方面的应用
运动员科学选材是通过科学的手段和方法，采用相应的客观指标，根据不同的项目特点和要求，全面综合的评价和预测，选出有天赋的适合从事某种运动的人进行系统的培养和监控其发展趋势的过程。基因技术的出现和应用在运动员选材方面有着很大的作用和深刻的影响。基因芯片技术应用于运动员选材的设想，为运动员选材科学开辟了新的领域，让运动人选材更具科学性，发展到了新的阶段[5]。
基因芯片技术主要应用于新基因发现、基因表达分析、基因突变及多态性分析、基因测序等，也是运动员基因选材的一个主要方法。运动员选材是竞技体育中第一个重要的环节，在这以重要环节上面，如何科学有效的挑选到最具有某项运动天赋的运动员是核心的问题。在这个问题上，分子生物学、基因组学、和生物芯片技术以及生物信息学对于帮助解决这个问题提供了最科学权威的答案。这些技术能够科学识别人体某项运动能力的基因序列，对运动能力的预测和评定起到了至关重要的作用。为保证科学选材和训练，培养和提高运动员的运动水平和运动成绩提供了一条捷径[7]。
2.2 在诊断运动疾病及运动员猝死方面基因技术的应用
疾病的发生的本质就是遗传信息在特定条件下的表达，运动员猝死就是其中的一种情况。在疾病发生的同时，最先改变的就是相关基因或者遗传物质发生异常改变，早期诊断就是以这个为基础而实现的。基因芯片技术的不断成熟得益于现代基因诊断技术的发展，它使得我们实现了对运动员猝死的预防及有效监控。引起运动员猝死的往往不是单基因改变，可能伴有一系列的基因改变，而基因芯片技术用于基因诊断则特别适合对基因多态性及多个基因同时分析[8]。
我们现在可以采用对有关猝死基因进行实时的监控来预防运动员猝死的发生，其中基因诊断技术是非常好的、非常有效的一种手段来对运动员猝死进行早期的监控和预防。
基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿由于基因缺陷或异常引起的疾病[9]。在运动人体科学研究的应用过程中，基因治疗被应用的非常广泛，包括对特定的基因例如生长因子或者抗生素转入靶细胞，这样可以使损伤部位的基因表達得到改变，使损伤部位得到修复。多聚酶链式反应（PCR）技术是研究基因表达的重要手段，在生命科学和运动人体科学领域中广泛应用[10]。我们都知道基因是具有多态性的，正是因为基因的这个特性，可以使我们在治疗运动员的时候采用个性化的手段，这样的治疗方法更加具有针对性，不同的人对不同的药物会有不同的敏感度，经过检测之后，就可以确定最佳的治疗方式，有针对性的选用药物或治疗方案[11]。同时神经干细胞基因疗法在运动性脊髓损伤中也有较好的极有前景的应用[12]。在运动疲劳方面，某些基因调控心肌细胞进行适应性保护，可以采用“缺血预适应”方法对心肌进行保护[13]。
2.3 在运动员科学训练方面基因技术的应用
运动员科学训练目前大部分都是采用对生理生化指标进行监控，得到的数据经行分析，这样可以及时了解运动员的身体状况，对下一步的训练计划进行指导。
采用基因技术之后，可以对运动员相关的耐力、速度、酶活性、身体恢复相关的基因经行标记分析，得到的结果可以更好的指导运动员的训练，更加的个性化更加的具体和明确。
2.4 在运动疲劳恢复方面基因技术的应用
运动性疲劳一直以来都是运动人体科学研究中的热点问题，有关运动性疲劳的产生机制有离子学说、能量供应、自由基等学说。从分子层面进行运动性疲劳的产生机制研究是能够对运动性疲劳的产生机制提出新的观点和理论，对运动性疲劳有更深层的认识，以便更好的对运动性疲劳进行恢复。
当前在抗疲劳药物研究中，基因技术起到了很大的作用。通过对靶细胞和靶基因进行药物的检测，能够更准确、更高效的选择出合适的药物，节省了大量的成本和时间，这样选择出来的药物效果更好，也更加具有可信度。
在运动疲劳恢复方面，基因技术的应用无疑来说取得了非常好的效果，能够更准确、迅速和科学的恢复运动疲劳，同时在抗疲劳药物的研究方面也具有不可替代的作用。
3 基因研究及基因技术在运动人体科学中的发展展望
3.1 基因研究成果在专业运动员之中的发展展望
随着体育运动和生物学科的高速发展，生物技术正飞快地向体育界渗透，已越来越多地引起了人们的重视[14]。随着人类基因图谱的完成，以及基因探针、基因芯片等技术的进一步发展，在未来，基因研究的技术成果已经不仅仅可以使选材更加的精细，对于相对基因的辨识度更高，采用更多的基因来进行更加明确的选材，对于运动伤病的控制能够更加的完善，治疗起来可以应用的更加出色，对于现在无法解决的一些伤病，可以采用基因治疗的方式进行恢复。同时在初期，可以通过基因诊断发现运动员更多的潜在的运动风险，防止运动员在运动之中发生危险。基因技术同样可以应用在运动营养补剂的开发之中，分子营养学的快速发展，采用转基因等技术可以更好的开发相应的营养补剂。在运动员的身体机能检测方面，运动员的身体评定是一个复杂的过程，采用基因芯片技术可以准确的对运动员的身体进行检测，在运动过程中，也可对运动员身体的实时反应进行监控。
3.2 基因研究成果在大众体育之中的发展展望
随着大众生活水平的提高，已经对健康的生活方式的重视，运动人体科学服务的对象现在也逐渐的面向了普通大众，在大众健身、体育锻炼、运动伤病恢复等方面，基因技术也能够给大众带来很多新的便利，我们可以预想到，现有的基因技术应用到其中可以让大众的运动得到更好的保障，人们可以通过基因诊断来确定自己适合哪种运动，来判断自己身体的健康情况等等，通过基因来监控自己的运动风险等等这些方面的前景都是非常的广阔的。
4 结语
基因研究及基因技术的应用给运动人体科学的学科发展带来了很大的进步，在本文列举的运动员选材、运动伤病恢复、运动猝死预防、运动疲劳恢复已经运动员科学训练等方面都有了很大的成果，基因技术带来的是整个运动人体科学学科的进一步发展。这些技术的应用能够选出优秀的运动员，并且为这些运动员进行完善的运动伤病的预防和治疗，同时运用基因研究的成果可以对运动员制定个性化的科学训练方案，可以说，基因技术已经很好的应用在了运动人体科学的研究和实践之中，未来基因技术在运动营养补剂的开发、运动员身体机能检测和监控、兴奋剂检测等方面会有更多的发展。
在以后的发展过程中，基因技术可以更广泛的应用在运动人体科学的各个方面，同时，基因技术给运动人体科学带来的是更加广阔的研究方向和更加前沿的研究成果，运动科学和基因科学的良好结合可以让两者发展的更好，以后的发展过程之中，肯定会有更好更广阔的发展前景。
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