پایان نامه تأثیر شش هفته اجرای HIIT بر مقادیر پلاسمایی مولکول چس
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته تربیت بدنی
گرایش فیزیولوژی ورزش
عنوان
تأثیر شش هفته اجرای HIIT بر مقادیر پلاسمایی مولکول چسبان سلولی (ICAM-1) و مولکول چسبان عروقی(VCAM-1) در مردان جوان غیرفعال
استاد راهنما:
جناب آقای نعمت اله نعمتی
استاد مشاور:
جناب آقای علی یونسیان
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، تعیین تأثیر شش هفته تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) بر مقادیر پلاسمایی مولکول چسبان سلولی (ICAM-1) و عروقی (VCAM-1) در مردان جوان غیرفعال بود. به این منظور، 24 مرد جوان غیرفعال بهصورت داوطلبانه در این پژوهش شرکت کردند و بهطور تصادفی به دو گروه تجربی (12n=، سن:41/1±33/24 سال، قد:91/4±22/176 سانتیمتر، وزن:59/6±27/72 کیلوگرم) و کنترل (12n=، سن:01/2±27/23 سال، قد:88/6±22/180 سانتیمتر، وزن:23/7±27/76 کیلوگرم) تقسیم شدند. گروه تجربی به مدت شش هفته و سه جلسه در هفته پروتکل تمرینیHIIT را انجام دادند که هر جلسه شامل چهار تا شش تکرار دویدن با حداکثر سرعت در یک ناحیه 20 متری با 30 ثانیه بازیافت بود. نمونههای خونی یک روز قبل و بعد از اجرای پروتکل تمرینی، بهصورت ناشتا برای انجام تجزیه و تحلیلهای آزمایشگاهی جمعآوری شد. تجزیه و تحلیل داده ها با بهره گرفتن از آزمون آماری t مستقل انجام شد. نتایج نشان داد؛ شش هفته اجرای HIIT موجب کاهش معنادار 13/27 درصدی ICAM-1 پلاسما شد(027/0=P)، از طرف دیگر یافته‌ها نشان داد، به دنبال شش هفته اجرای HIIT، مقادیر VCAM-1 در گروه تجربی نسبت به گروه کنترل کاهش 15/7 درصدی داشت ولی از لحاظ آماری معنادار نبود (32/0=P). همچنین، نتایج پژوهش حاضر، افزایش معنادار 8 درصدی VO2max و کاهش معنادار 68/15 درصدی چربی بدن را در گروه تجربی نسبت به گروه کنترل نشان داد. با توجه به نتایج پژوهش حاضر میتوان گفت؛ اجرای HIIT علاوه بر کاهش مؤثر چربی بدن و افزایش آمادگی هوازی، منجر به بهبود مقادیر مولکولهای چسبان عروقی و سلولی شد. در نتیجه، HIIT از نظر تأثیر زمانی یک عامل کارآمد برای پیشگیری و بهبود عوامل خطرزای بیماریهای مزمن از جمله بیماریهای قلبی ـ عروقی در جوانان غیرفعال است.
کلمات کلیدی: تمرینات تناوبی با شدت بالا،مردان جوان غیر فعال، ICAM-1 و VCAM-1
1-1- مقدمه
سال‌هاست که الگوی ابتلا به بیماریها و مرگ و میر بر اثر آن در سطح دنیا از بیماری های عفونی همچون سل، به بیماریهای غیر واگیر مانند بیماریهای قلبی- عروقی[1] (CVD)، سرطان، بیماری های مزمن ریوی- تنفسی و دیابت تغییر پیدا کرده است(خالصی، 1386).
بیماریهای قلبی عروقی گوناگونی وجود دارند که مهمترین آنها آترواسکلروز[2] می باشد. آترواسکلروز بیماری قلبی پیشروندهای است که از دوران کودکی آغاز می شود و تظاهرات بالینی خود را به طور عمده در بزرگسالان، از میانسالی به بعد آشکار می کند. این بیماری شایعترین بیماری قلبی است که با تجمع غیر طبیعی لیپید، مواد چربی در جدار رگ مشخص می شود و باعث انسداد، تنگی رگ و کاهش جریان خون به عضله میوکارد می گردد. این تجمع مواد را آتروما یا پلاک می گویند. پیشرفت آترواسکلروز را می توان متوقف کرد یا در بعضی موارد نیز آن را برگشت داد. آترواسکلروز عامل اصلی مرگ و میر در دنیای کنونی به شمار می‌رود(روبرگزو رابرت،1384 ؛ عالی زاده و همکاران،1383). بنابراین، پیش بینی بیماری عروق کرونر قلب(CHD)[3] در درمان و پیشگیری از پیشرفت بیماری اهمیت فراوانی دارد(تارک و لائوغلین[4] ،2004).
عوامل خطرزای متعددی منجر به توسعه بیماریهای قلبی ـ عروقی میشوند که شامل رژیم غذایی نامناسب، عدم فعالیت بدنی، آمادگی هوازی پایین، چاقی و اضافه وزن، فشار خون بالا ، و نیمرخ چربی غیر طبیعی است (ریدکر و همکاران[5] ،2001).
از دیرباز، نیمرخهای چربی(پروفایل لیپید) به عنوان شاخص بیماریهای قلبی عروقی محسوب شده اند. هر چند، افزایش LDL-C[6] و کاهش HDL-C[7] شاخصهای اصلی و عامل خطر بیماریهای عروقی می باشند، گزارشها نشان می دهند بعضی از افراد با HDL-C وLDL-C طبیعی به بیماریهای قلبی عروقی مبتلا بوده اند. ریدکر و همکاران(2002) با مطالعه روی 27939 زن سالم با میانگین سنی 54 سال که به مدت 8 سال با نظارت کامل به طول انجامید، گزارش کردند تقریبا نیمی از کل حوادث قلبی عروقی این مدت در زنانی رخ داده است که مقادیر LDL-C آنها کمتر از 130 میلی گرم در دسی لیتر بوده است. این موضوع نشان می دهد برای شناسایی افراد در معرض خطر، به شاخصهای دیگری نیز باید توجه کرد(ریدکر ،2001).
در سالهای اخیر ارتباط میان التهاب و آترواسکلروزیس طی تحقیقات بسیاری اعلام شده است، بر اساس اغلب گزارشات گسترش بیماریهای قلبی عروقی زمینهای التهابی دارد و التهاب عمومی، نقش محوری در توسعه و پیشرفت آترواسکلروز ایفا می کند(بائرواسنو[8]،2003؛بالک و ریدکر[9]،2001). التهاب[10]، پاسخی فیزیولوژیک به محرک های گوناگون مثل عفونت، جراحات بافتی و ترومای بدنی است. که با تجمع لکوسیتها در جایگاههای عفونت، اتساع عروقی و افزایش نفوذپذیری عروق همراه می باشد، این فرآیند با تغییر در میزان پروتئینهای پلاسما، مشخص می شود(وجگانی، 1383).
برخی شاخصهای التهابی که پیشگوییکننده بیماریهای قلبی عروقی می باشد، عبارتند از:
فیبرینوژن[11]، هاپتوگلوبین[12]، سایتوکاینها[13]، آمیلوئید A سرم[14]، CRP[15] و مولکولهای چسبان سلولی[16] مثل ICAM-1[17]، [18]VCAM-1، سلکتینها[19] و اینتگرینها[20]و. با وجود این، پژوهشگران زیادی ICAM-1 را به عنوان شاخص التهابی جدید پیشگویی کننده مستقل بیماریهای قلبی عروقی معرفی کرده اند (بالک و ریدکر2001 ؛ عالی زاده و همکاران1383).
از سویی دیگر افزایش مولکولهای چسبان سلولی در بیماران چاق یک نقش مهمی در پیشرفت اختلال آندوتلیالی یا آترواسکلروز بازی می کند. به طوری که باسانکا[21] و همکاران (2009) پس از بررسی تاثیر چاقی و تفاوت مخازن چربی بر بروز ژنی بافت چربی و سطوح پروتئین مولکولهای چسبان سلولی مشاهده کردند، چاقی سطوح پروتئین ICAM-1 و VCAM-1 را افزایش می دهد و افزایش مولکولهای چسبان در چربی احشایی ممکن است رابطه جهت دار تازه ای بین چربی احشایی و افزایش خطر ضایعات قلبی عروقی ایجاد کند(بوسانسکا و همکاران[22]،2009).
مولکولهای چسبان، گیرندههای گلیکوپروپئین هستند که بر سطوح مختلفی از سلولها بروز می کنند و نه تنها بر سطح خارجی غشای سلول وجود دارند بلکه از میان غشا عبور کرده و وارد سیتوپلاسم می شوند. مولکولهای چسبان در جهت دادن به حرکت گلبولهای سفید جریان خون و همینطور خروج آنها از گردش خون به سوی بافتهای لنفاوی و غیره، بخصوص مناطق عفونت و التهاب اهمیت دارند، بعضی از این مولکولها به شکل محلول در پلاسما هستند و حضورشان نشان دهنده درجه اختلال آندوتلیال رگی می باشد. وجود اختلال آندوتلیالی آغاز مرحلهای از تغییرات عروقی است که نتایج پایانی آن آترواسکلروز با همه عوارض ثانویه نامساعد است(بلان[23] ،2003).
افزایش غلظت مولکولهای چسبان محلول ممکن است پاسخهای ایمنی را مختل کند و واسطه ای در فرآیند التهابی آترواسکلروز باشد. به نظر می رسد گسترش ضایعه آترواسکلروزی اولیه مستلزم اتصال مونوسیتها به آندوتلیوم عروقی و انتقال بعدی آن از آندوتلیوم می باشد، تغییر شکل مونوسیت به ماکروفاژها و متعاقب آن انباشت چربی به تولید سلولهای اسفنجی[24](کف آلود) و تشکیل لایه چربی منجر می شود. فراخوانی بعدی سلولهای التهابی و تکثیر سلولهای عضله صاف باعث گسترش یک پلاک آترواسکلروزی بالغ می شود. شواهد نشان می دهد فرآیندهای التهابی در هر یک از این مراحل آتروژنز کاملا درگیر می باشند(عالی زاده و همکاران، 1383؛پیرو و همکاران[25]2005).
از طرف دیگر، فعالیت ورزشی بوسیله بهبود متابولیسم چربی/ گلوکز، مقاومت انسولینی و فشار خون بالا، عوامل خطرزای قلبی ـ عروقی را متوقف می کند. اگر چه، یک مقدار و شدت بهینهای از فعالیت ورزشی برای توقف هر یک از عوامل خطرزا وجود دارد، اما قابلیت شدت بالا یا یک مقدارکم از فعالیت ورزشی برای توقف یا پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی تا حد زیادی شناخته نشده است. بنابراین شدت و مقدار بهینه تمرین ورزشی برای پیشگیری از عوامل خطرزای قلبی عروقی و ارتباط بین اثرات ناشی از تمرین ورزشی بر عوامل ذکر شده، نیاز به توضیح بیشتری درآینده دارد.
بیان مسئله
سالها قبل از آنکه ارتباط اختصاصی بین مولکولهای چسبان و برخی از بیماریها کشف شود، دانشمندان اهمیت بنیادی مسیرهای ارتباطی بین سلولها، بافت ها و اندام ها را درک نکرده بودند. مطالعات انسانی و حیوانی فراوان نشان می دهند چسپندگی بین سلولها و پروتئین ها که از راه مولکولهای چسبان ایجاد می شود در سلامتی و بیماریها اهمیت دارد. در حال حاضر، روشن شده است که در یک فرد سالم، عملکرد مولکولهای چسبان برای فرآیندهایی نظیر رشد جنین[1]، تمایز[2]، مرگ سلولی[3]، رگ زایی[4]، بهبود زخم[5]، التهاب و رشد و یکپارچگی عروق[6] ضروری است. اختلال در عملکرد مولکولهای چسبان سلولی، علت اصلی پیشرفتهای پاتولوژیک در بسیاری از بیماریها مثل سرطان، نقصهای ایمنی و بیماریهای قلبی عروقی است. در سالهای اخیر بسیاری از مطالعات به وضوح نشان داده اند عمل غیر طبیعی مولکولهای چسبان یا کمبود یک مولکول چسبان اختصاصی (ناشی از جهش ژنی) می تواند مرگ آفرین باشد. همچنین، افزایش بیان یا فعالیت این مولکولها می تواند در حالتهای پاتولوژیکی نظیر متاستاز تومورها، پاسخهای التهابی و . ایفای نقش نماید(عالی زاده و همکاران1383؛وجگانی.1383 ).
شواهد رو به افزایشی نشان می دهند، مولکولهای چسبان سلولی نقش مهمی در پاتوژنز آترواسکلروز دارند. چسپیدن سلولهای موجود در خون به سطح شریانها، یکی از نخستین وقایع شناسایی در آترواسکلروز محسوب می گردد(عالی زاده و همکاران1383 ؛جگانی 1383؛ عندلیب و همکاران 1385).
از سویی دیگر، میزان شاخصهای التهابی مثل ICAM-1 وVCAM-1 در مقایسه با چربیهای خونی بعنوان پیشگوییکننده های قوی حوادث قلبی عروقی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته و اشاره شده که اندازه گیری مولکول چسبان سلولی (ICAM-1 و VCAM-1) ابزار سودمندی در تشخیص موثر عوامل مختلف محیطی در اختلالات عروقی بوده به طوری که در پژوهشی هانگ[7] و همکارانش(1977) توانایی VCAM-1، مولکول چسبان لکوسیتی اندوتلیالی(E-selectin) و ICAM-1 را به منظور مارکرهای مولکولی آترواسکلروز و پیشگوییکننده بیماریهای قلبی کرونری(CHD) مورد مطالعه قرار دادند، در این پژوهش 204 بیمار قلبی کرونری(CHD)، 272 بیمار با آترواسکلروز سرخرگ کاروتوئید(CAA)[8] و 316 نمونه به عنوان گروه
