Наука10 сентября 2021 13:25

Научные разработки для спорта и повышения качества жизни

Сентябрь 2021 года, согласно плану Года науки и технологий в России, объявлен месяцем генетики и качества жизни
Тренировки по плаванью. Источник: пресс-служба Пензенского государственного университета. Ссылка: https://pnzgu.ru/news/2020/10/21/14062679/print

Тренировки по плаванью. Источник: пресс-служба Пензенского государственного университета. Ссылка: https://pnzgu.ru/news/2020/10/21/14062679/print

В течение всего сентября будут проводиться мероприятия, обсуждения и медиапроекты, направленные на популяризацию исследований, нацеленных на повышение качества жизни людей.

Одно из главных направлений, помогающих улучшить качество жизни, повысить продолжительность жизни и укрепить здоровье граждан – развитие спорта. Регулярная физическая нагрузка помогает организму человека адаптироваться к нагрузкам, нарастить мышцы, повысить выносливость и гибкость, также спортивные занятия улучшают настроение, сокращают риск развития ряда заболеваний и повышают качества сна. Кроме того, спорт – особенное направление досуга, которое позволяет объединить людей и дать повод для гордости благодаря победам целых команд и отдельных спортсменов на соревнованиях.

За развитием любительского и профессионального спорта стоят результаты работы самых разнообразных направлений науки и технологий: от улучшения качества дорожного покрытия и формы спортсменов до исследования психологии победителей и 3D моделирования идеальной техники упражнений.

Исследованиями, связанными с расширением спортивных возможностей человека, занимается целый ряд российских научно-образовательных организаций и научно-образовательных центров мирового уровня (НОЦ), которые созданы в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты».

Научные исследования и разработки в сфере спорта

Одним из наиболее динамично развивающихся направлений, которое позволяет определять спортивные возможности людей и контролировать состояние, является спортивная генетика. В России спортивную генетику развивают в Казанском медицинском университете, Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) России, Первом Московском государственном медицинском университете им. И. М. Сеченова, Уральском университете физической культуры, Поволжской академии спорта и туризма и в ряду других организаций.

Российские генетики разработали и уже применяют ДНК-тест, позволяющий определить наличие «спортивных» генов у ребенка или взрослого. Одна из организаций, занимающаяся подобными исследованиями – компания Genotek. Ее эксперты сообщают, что сегодня известно более 170 генов, отвечающих за предрасположенность к какому-либо виду спорта. Например, PPARGC1A – ген выносливости, определяет подходящий тип физических нагрузок, а мутации в гене ACTN3 указывают на беговую специализацию – спринтер, стайер или марафонец. Подобный тест, включающий в себя анализ всех генов, в том числе интересующих спортивных функционеров и тренеров спортивных сборных, сегодня может пройти любой желающий в медицинских лабораториях. В Казанском федеральном университете работают над созданием атласа работы генов в сердечных и скелетных мышцах. Исследователи собирают большую базу данных, содержащую не известные ранее сведения о том, какие участки генома работают и активируются в тех или иных мышцах. Это исследование позволяет собрать данные для понимания того, как корректировать лекарственные препараты и направлять их действие только в нужные зоны организма, как лечить сердечно-сосудистые и скелетно-мышечные заболевания, в том числе мышечную атрофию и спортивные травмы.

Генетические особенности организма также анализируют биохимики и генетики Научно-исследовательского института физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства. Помимо этого, Центр спортивной медицины осуществляет медицинскую поддержку спортсменов. Специалисты Центра обеспечивают медико-биологическую поддержку российских спортивных сборных. Например, на Олимпийских и Паралимпийских играх специалисты оказывали известным спортсменам помощь в лечении таких травм, как разрыв полуперепончатый мышцы правого бедра и повреждение правого ахиллова сухожилия.

В рамках работы Уральского НОЦ мирового уровня «Передовые промышленные технологии, новые материалы и энергетика» специалисты Южно-Уральского государственного университета работают над созданием цифровой 3D-модели идеальной техники спортсменов. Для этого ученые проводят сбор цифровых данных движения спортсменов при помощи оценочно-диагностирующего оборудования и костюма Xsens с инерционной системой захвата движений, которая раньше применялась в основном при создании спецэффектов для фильмов, виртуальных игр, компьютерной 3D-графики. Полученные данные позволяют создавать технологии определения оптимальных параметров движения спортсмена и разрабатывать индивидуальные программы тренировок. На основе созданной 3D-модели представители НОЦ планируют создать умное устройство, которое поможет выработать оптимальную программу реабилитации для каждого спортсмена. При этом разработка сможет помочь людям не только в спортивной деятельности, но и в медицине. Например, цифровая кинематическая модель будет полезна для диагностики и реабилитации заболеваний позвоночника и суставов, профилактики спортивных травм. Также ее можно будет использовать в тренировках космонавтов, пожарных, спецназовцев и других профессий, подразумевающих высокие физические нагрузки.

Другой участник Уральского НОЦ – Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина – активно развивает научное направление спортивной психологии. Специалисты исследуют особенности поведения в различных ситуациях, мотивацию, способы преодоления стресса у спортсменов. Например, в одном из исследований ученые сравнили способы борьбы со стрессом и психическую надежность спортсменов разного уровня мастерства. Результаты показали, что атлеты с высоким уровнем подготовки лучше могут справляться со стрессом, а также более психологически надежны, что отражается на их личностном и социальном развитии.

Создание атласа работы генов в сердечных и скелетных мышцах. Источник: пресс-служба Казанского федерального университета. Ссылка: https://kpfu.ru/biology-medicine/struktura-instituta/openlab/extreme-biology-lab/novosti/uchenye-kfu-sozdadut-atlas-raboty-ge

Создание атласа работы генов в сердечных и скелетных мышцах. Источник: пресс-служба Казанского федерального университета. Ссылка: https://kpfu.ru/biology-medicine/struktura-instituta/openlab/extreme-biology-lab/novosti/uchenye-kfu-sozdadut-atlas-raboty-ge

Научные разработки также помогают справляться с опорно-двигательными проблемами. Сотрудники Вятского государственного университета делают это на основе игры «бочча». Люди, играющие в нее, соревнуются в точности бросков и тренируют свои двигательные навыки. На основе этой игры, ученые проводят научно-исследовательские работы, направленные на разработку методических подходов к тренировкам детей с поражением опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Исследования позволяют создать индивидуальный план тренировок, исходя из показателей кардиореспираторной системы, психофизиологических показателей и развития техники движения. По результатам тренировок у спортсменов отмечается положительная динамика в восстановлении локомоторных функций и кровообращении рук. А ученые из Пензенского государственного университета разработали специальную методику обучения плаванию детей с инвалидностью в группе. Методика позволила показать большие успехи уже через год тренировок. Ее особенность заключается именно в групповом обучении – это первый опыт адаптивных групповых тренировок в России. В группы набирали около 40 детей в возрасте 7-12 лет, учили их лежать на воде и выполнять комплекс специализированных упражнений.

Большинство новаций, применяемых спортсменами на тренировках и в ходе соревнований – тоже продукты научно-технологического прогресса. Целый ряд компаний кластера Sport Tech группы компаний «Техноспарк» (входит в инвестиционную сеть Фонда инфраструктурных и образовательных программ группы Роснано) предлагает свои разработки для организаторов футбольных матчей. Так, стартап TEN+1 передал участникам любительских турниров исчезающий белый спрей REF Spray, подобный тем, которые широко используется арбитрами в профессиональном футболе для временной разметки поля в ходе игры. Этот продукт дешевле зарубежных аналогов и учитывает климатические особенности России. Компания «Здравпринт» изготавливает лицевые маски из карбона и ПЛА-пластика, которые защищают спортсменов от травм при жестких столкновениях в напряженные игровые моменты, а также предлагает пластиковые ортезы на случай серьезных травм, связанных с переломами или растяжениями. Стартап VideoPod предлагает организаторам спортивных соревнований использовать телескопическую мачту видеосъемки, чтобы обеспечить большой вертикальный угол обзора на любом стадионе. Мобильная техника может использоваться и для организации телетрансляций, и для систем спортивной видеоаналитики. Компания InMotion разрабатывает профессиональные трекеры для командных видов спорта. Компактные датчики собирают биометрические и локационные данные спортсменов, которые могут использовать в своей работе тренеры, аналитики, скауты, журналисты. А компания Jarhead ведет работу над датчиком для фиксирования сотрясений мозга у спортсменов. Устройство крепится на шлеме и оповещает об ударе выше установленной силы.

Популяризацию спорта и науки обсудили на форуме «Россия – спортивная держава»

Международный спортивный форум «Россия – спортивная держава» прошел 8-10 сентября 2021 года в Казани. Форум учрежден Указом Президента Российской Федерации и традиционно является одним из крупнейших и наиболее значимых мероприятий спортивной и общественной жизни страны.

Во все дни проведения форума «Россия – спортивная держава» работал тематический стенд Национальных проектов России и Года науки и технологий.

Стенд был разделен на две зоны. В первой посетители смогли узнать подробную информацию обо всех 14 национальных проектах России, в том числе о ходе развития здравоохранения, демографии, экологии, науки и университетов.

На стенде была представлена информация о Годе науки и технологий. Посетителям рассказывали, что тематический год проводится в 2021 году по Указу Президента Российской Федерации Владимира Путина. В рамках Года по всей стране проходят мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаются образовательные платформы и конкурсы. Так, например, в сентябре в план основных мероприятий Года входят VI Восточный экономический форум, фестиваль «Техносреда» на ВДНХ, Фестиваль научного кино и другие. Также в сентябре Года науки и технологий откроется ряд новых лабораторий, научных судов, продолжится проведение научно-образовательных олимпиад и конкурсов.

Во второй зоне стенда Национальных проектов России и Года науки и технологий показали цикл видеороликов, посвященных разработкам российских ученых.

В целом, на IX Международном форуме «Россия – спортивная держава» состоялось около тридцати круглых столов, панельных дискуссий, стратегических сессий.

В том числе – научная конференция с международным участием «Физкультурно-спортивная активность населения – основа увеличения продолжительности жизни». Эксперты из России и европейских стран обсудили механизмы использования возможностей цифровых программ, проектов и платформ, эффективные методы укрепления здоровья населения для решения государственных задач по продвижению и популяризации физической культуры, спорта, здорового образа жизни. Также одним из основных вопросов конференции стала работа по увеличению доли российских граждан, приверженных здоровому образу жизни, до 70% к 2030 году.

Важным событием программы стенда Национальных проектов России и Года науки и технологий стала презентация достижений победителей первого сезона федерального конкурса спортивных проектов «Ты в игре». Конкурс был проведен в рамках федерального проекта «Спорт – норма жизни» национального проекта «Демография». В нем приняли участие стартапы, помогающие вовлечь широкую аудиторию в занятия массовым спортом.

Информационная справка:

25 декабря 2020 года Президент Российской Федерации Владимир Путин подписал Указ о проведении в 2021 году в России Года науки и технологий.

Задача Года – привлечь талантливую молодежь в сферу науки и технологий, повысить вовлеченность профессионального сообщества в реализацию Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, а также сформировать у граждан нашей страны четкое представление о реализуемых сегодня государством и бизнесом инициативах в области науки и технологий.

В Год науки и технологий по всей стране проходят мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаются образовательные платформы и конкурсы.

Подробная информация о мероприятиях Года доступна на сайте годнауки.рф.

АНО «Национальные приоритеты» – оператор проведения Года науки и технологий в Российской Федерации.