مطالعات کاربردی علوم زیستی در ورزش

زمینه و هدف: تحقیقات قبلی اثرات مخرب بیان ژن های p53 و miR-34a در دیابت نوع دو را نشان داده اند. با این حال، اثرات تمرینات هوازی بر تغییرات p53 و miR-34a بافت قلبی موش های مبتلا به دیابت نوع دو نامشخص است. بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تمرین هوازی بر بیان ژن های p53 و miR-34a در بافت قلب موش های صحرایی دیابتی نوع دو انجام شد. روش تحقیق: تحقیق حاضر از نوع مطالعات تجربی است. برای این منظور، 20 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار (میانگین وزن 28±239 گرم، سن شش الی هشت هفته ای) به طورتصادفی به چهار گروه شامل گروه های کنترل دیابتی، کنترل سالم، تمرین دیابتی، و تمرین سالم تقسیم شدند. غذای حیوانات به صورت پلت با دسترسی آزاد و آب در یک بطری 500 میلی لیتری ارائه شد. برای القاء دیابت نوع دو، رژیم غذایی پرچرب به مدت دو هفته و سپس تزریق استروپتوزوتوسین در حالت ناشتا صورت گرفت. پروتکل تمرین شامل تمرین هوازی دویدن روی نوارگردان به مدت هشت هفته با افزایش تدریجی سرعت و زمان (۵ تا ۱۰ به ۱۸ تا ۲۴ متر در دقیقه و 10 تا 15 دقیقه به ۶۰ دقیقه) پنج روز در هفته و با رعایت اصل اضافه بار بود. بیان نسبی ژن های p53 و miR-34a در نمونه های بافت قلب با Real-Time PCR اندازه گیری شد. داده ها با استفاده از روش تحلیل واریانس یک راهه و آزمون تعقیبی توکی در سطح 0/05≥p مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها: بر اساس نتایج، بیان نسبی ژن های p53 و miR-34a بین گروه ها تفاوت معنی داری داشت (0/001=p). بیان نسبی p53 در گروه کنترل دیابت بیشتر از گروه های تمرین سالم و کنترل سالم بود (0/001=p)، اما در گروه تمرین دیابت نسبت به گروه کنترل دیابت کاهش غیرمعنی داری مشاهده شد (0/05=p). بیان نسبی miR-34a در گروه کنترل دیابت بیشتر از گروه های تمرین سالم (0/001=p) و کنترل سالم (0/001=p) بود. همچنین، گروه تمرین دیابت نسبت به گروه کنترل دیابت کاهش معنی داری نشان داد (0/02=p). نتیجه گیری: به نظر میرسد بخشی از تأثیرات مورفولوژیکی و سلولی مخرب دیابت نوع دو بر بافت قلبی، از طریق اثرات هشت هفته تمرین هوازی بر بیان نسبی miR-34a تحت تأثیر قرار گیرد؛ اما احتمالاً برای مشاهده تأثیرات کاهشی بر بیان نسبی p53، به شرایط تمرینی متفاوتی نیاز است.

زمینه و هدف: بیماری استئاتوهپاتیت غیرالکلی (NASH) پیش بینی کننده ی خطر قوی برای دیابت نوع دو می باشد. سطح گلوبولین متصل به هورمون جنسی (SHBG) یک پیش بینی کننده برای NASH است. از این رو، پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شنا با شدت بالا بر سطوح پروتئین SHGB کبد و برخی از متغیرهای کنترل گلایسمیک در موش های صحرایی نر تغذیه شده با غذای پرچرب انجام شد. روش تحقیق: تعداد 40 سر موش صحرایی نر (سن: شش تا هشت هفته، وزن: 20 ± 230 گرم، نژاد: اسپراگوئه-داولی) پس از دوره القا بیماری NASH، به طور تصادفی در چهار گروه کنترل - بیمار، تمرین - بیمار، کنترل - سالم و تمرین - سالم قرار گرفتند. تمرینات تناوبی شنا با شدت بالا، شامل 20 نوبت 30 ثانیه ای شنا با 30 ثانیه استراحت بین هر نوبت (هشت هفته، سه روز در هفته، روزهای زوج) بود. در پایان، پروتئین SHBG درون کبدی به شیوه وسترن بلات و انسولین و قندخون ناشتای سرم به ترتیب به روش الایزا و فتومتریک اندازه گیری شد. هم چنین مقاومت به انسولین با استفاده از داده های قندخون ناشتا و انسولین؛ از طریق فرمول محاسبه گردید. برای تحلیل داده ها از آزمون تحلیل واریانس یک راهه و آزمون بونفرونی در سطح معنی داری 05/0>p استفاده شد. یافته ها: در متغیر SHBG، در گروه کنترل - بیمار نسبت به کنترل - سالم (001/0=p) و گروه تمرین - بیمار نسبت به کنترل - سالم (002/0=p)، کاهش معنی دار مشاهده شد. از سوی دیگر، کاهش معنی دار  قندخون ناشتا در گروه تمرین- بیمار نسبت به کنترل- بیمار (001/0=p) دیده شد؛ اما مقاومت به انسولین در گروه تمرین - بیمار نسبت به کنترل - بیمار (14/0=p) تغییر معنی داری نداشت. نتیجه گیری: تمرینات شنای تناوبی با شدت بالا، احتمالا بتواند موجب کاهش و کنترل قندخون ناشتا از طریق پروتئین SHBG درون کبدی در بیماری استئاتوهپاتیت غیرالکلی شود. 

زمینه و هدف: بتا آمینو ایزوبوتیریک اسید یک مایوکاین است که توسط عضلات اسکلتی تولید و ترشح می شود. تمرینات ورزشی به عنوان یک راهکار عملی نقش مهمی در افزایش بتا آمینو ایزوبوتیریک، بهبود مقاومت به انسولین و پیشگیری از عوارض چاقی دارند. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات هشت هفته تمرین هوازی فزآینده بر سطح سرمی بتا آمینو ایزوبوتیریک اسید، شاخص مقاومت به انسولین و درصد چربی بدن در زنان جوان چاق بود. روش تحقیق: در این تحقیق نیمه تجربی ب ا طرح پی ش آزم ون - پ س آزم ون، 20 زن جوان چاق و غیرفعال (میانگین سنی 68/2 ± 2/ 32 سال و شاخص توده بدنی 4/1±1/ 31 کیلوگرم بر متر مربع) به صورت تصادفی به گروه های مساوی (10 نفر) کنترل و تمرین تقسیم شدند. پروتکل تمرین هوازی فزآینده به مدت هشت هفته و سه روز در هفته (با شدت 55 تا 65 درصد ضربان قلب ذخیره و مدت 30 تا 55 دقیقه) اجرا شد. پیش و پس از مداخله، نمونه گیری خون برای سنجش سطوح بتا آمینو ایزوبوتیریک اسید و مقاومت به انسولین انجام شد. برای تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 26، از آزمون تحلیل کوواریانس در سطح معنی داری 05/0≥p استفاده گردید. یافته ها: پس از هشت هفته تمرین هوازی فزآینده، بتا آمینو ایزوبوتیریک اسید (001/0=p) در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل به طور معنی داری افزایش یافت. از طرف دیگر، درصد چربی (001/0=p) و شاخص مقاومت به انسولین (001/0=p) در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل به طور معنی داری کاهش یافت. نتیجه گیری: با توجه به نتایج پژوهش حاضر، تمرینات هوازی فزآینده با افزایش بتا آمینو ایزوبوتیریک اسید و کاهش مقاومت به انسولین و درصد چربی بدن، می تواند یک راهکار موثر در کاهش اختلالات مرتبط با اضافه وزن و چاقی باشد.

زمینه و هدف: اهمیت هورمون ها به دلیل نقش های متابولیکی آن ها می باشد. فعالیت های ورزشی برخی از هورمون های آنابولیک و کاتابولیک را تحت تأثیر خود قرار می دهند. از این رو، هدف از مطالعه حاضر بررسی سازگاری هورمون های تستوسترون و رشد در پاسخ به هشت هفته تمرین های مقاومتی برونگرا با و بدون محدودیت جریان خون بود.  روش تحقیق: در این مطالعه 40 فوتبالیست در یک طرح تحقیق نیمه تجربی شرکت کردند. آزمودنی ها به طور تصادفی به چهار گروه مساوی (10=n) شامل تمرین مقاومتی برونگرا با محدودیت جریان خون، تمرین مقاومتی برونگرا بدون محدودیت جریان خون، تمرین مقاومتی سنتی و کنترل تقسیم شدند. جهت ارزیابی قدرت عضلات بالاتنه و قدرت عضلات پایین تنه به ترتیب از آزمون های پرس سینه و پرس پا استفاده شد و همچنین قبل و پس از یک دوره تمرین هشت هفته ای، نمونه گیری های خونی با هدف تعیین غلظت هورمون های رشد و تستوسترون گرفته شد. از روش تجزیه و تحلیل واریانس با اندازه گیری مکرر و آزمون تعقیبی بونفرونی به منظور مقایسه بین گروه ها در سطح 05/0>p استفاده گردید. یافته ها: نتایج مطالعه نشان داد که گروه های تمرین برونگرا با محدودیت جریان خون و تمرین سنتی در مقایسه با گروه کنترل در آزمون قدرت بالاتنه افزایش معنی دار دارند (001/0>p). همچنین نتایج نشان داد که هیچ کدام از برنامه های تمرینی تاثیر معنی داری بر قدرت عضلات پایین تنه در بین گروه ها (09/0=p)، سطوح سرمی هورمون تستوسترون (27/0= p) و هورمون رشد (88/0= p) نداشتند. نتیجه گیری: با توجه به یافته های پژوهش حاضر، استفاده از روش های مختلف تمرین مقاومتی، به ویژه تمرین برون گرا با و یا بدون محدودیت جریان خون، هر چند منجر به تغییرات  هورمونی نشد، اما می تواند به عنوان راهکاری مؤثر در بهبود قدرت بدنی بازیکنان  فوتبال مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه و هدف: افراد دارای اضافه وزن و چاق معمولاً با اختلالات غیرطبیعی در عملکرد قلبی-تنفسی مواجه هستند که این امر به کاهش ظرفیت عملکردی باقی مانده منجر می شود. با این وجود، کاهش وزن در این افراد معمولاً به بهبود وضعیت عملکرد قلبی-تنفسی منجر می گردد. تحریک الکتریکی عضلانی (EMS) به عنوان یک روش کمکی در مدیریت مشکلات مرتبط با چاقی موردتوجه قرار گرفته است. این مطالعه به بررسی تأثیر حاد فعالیت ورزشی فزآینده و EMS بر شاخص های قلبی-تنفسی در مردان دارای اضافه وزن پرداخته است. روش تحقیق: در این مطالعه نیمه تجربی و کاربردی، ۱۰ مرد با میانگین سن 08/6 ± 1/29 سال، شاخص توده بدنی 98/1 ± 49/28 کیلوگرم بر مترمربع به صورت داوطلبانه شرکت و در سه جلسه به آزمایشگاه مراجعه نمودند. در جلسه اول، آزمون فزآینده را تا رسیدن به نسبت تبادل تنفسی معادل یک و سپس تا واماندگی برای تعیین حداکثر اکسیژن مصرفی (VO2max) اجرا کردند. در جلسه دوم، همین آزمون با اضافه شدن EMS با فرکانس 75-35 هرتز انجام شد. در جلسه سوم، تنها EMS اجرا گردید. شاخص های قلبی-تنفسی قبل، حین و طی 20 دقیقه ریکاوری بلافاصله بعد از هر جلسه، مورد بررسی قرار گرفتند. تحلیل آماری داده ها با استفاده از روش تحلیل واریانس دوراهه با اندازه گیری های مکرر و همچنین آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی داریp<0/05  انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که انرژی مصرفی (0001/0 p<)، تهویه ریوی (0001/0 p<)، نسبت تهویه دقیقه ای به دی اکسیدکربن  (0002/0 p=)، اکسیژن مصرفی (0001/0 p<)، و ضربان قلب (04/0=p)؛ پس از مداخله فعالیت ورزشی فزآینده و فعالیت ورزشی فزآینده+ EMSدر مقایسه با EMS؛ به طور معنی دار افزایش پیدا کرده است؛ در حالی که  این شاخص ها بین فعالیت ورزشی فزآینده و فعالیت ورزشی فزآینده+EMS، تفاوت معنی داری نداشتند (48/p=0). از طرف دیگر، میزان فشارخون سیستولیک دوره ریکاوری بین هر سه مداخله، تفاوت معنی داری نداشت (83/p=0). نتیجه گیری: فعالیت ورزشی فزآینده در مقایسه با EMS، تأثیر بیشتری بر شاخص های قلبی-تنفسی از جمله مصرف اکسیژن، ضربان قلب، تهویه دقیقه ای و انرژی مصرفی  دارد و سبب بازگشت سریع تر این پارامترها به مقادیر پایه در مرحله بازیابی پس از فعالیت می شود.

زمینه و هدف: بیماری مالتیپل اسکلروزیس (MS) یکی از شایع ترین بیماری های التهابی مزمن سیستم عصبی مرکزی است که عملکرد حسی و حرکتی را تحت تاثیر قرار می دهد. از آنجا که فعالیت ورزشی ممکن است دارای فواید ضد التهابی برای این بیماران باشد، هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر شش هفته تمرین شنا بر میزان پروتیین کیناز فعال شده با AMP (AMPK) و سیرتوئین 1 (Sirt1) و عملکرد حرکتی رت های مدل MS می باشد. روش تحقیق: تعداد 36 سر رت نر با سن 12 هفته به طور تصادفی به چهار گروه: کنترل سالم، سالم تمرین، کنترل MS و تمرین MS تقسیم شدند. جهت القای بیماری MS، رت ها در گروه های بیمار به مدت شش هفته با غذای دارای کوپریزون با نسبت وزنی 5/0درصد تغذیه شدند. پروتکل تمرین شنا به صورت اختیاری به مدت شش هفته انجام شد، به این صورت که از مدت 10 دقیقه در هفته اول به 30 دقیقه در هفته ششم رسید. از عامل زمان به عنوان اضافه بار تمرینی در هفته های تمرین استفاده شد. پس از انجام آزمون های رفتاری روتارود و جعبه باز، بافت هیپوکمپ استخراج و مقادیر پروتئین ها اندازه گیری شد. داده ها توسط آزمون تحلیل واریانس یک راهه و سپس آزمون تعقیبی توکی، مورد بررسی قرار گرفت و سطح معنی داری 05/0>p در نظر گرفته شد. یافته ها: نتایج آزمون های جعبه باز و روتارود نشان داد که عملکرد فعالیت حرکتی و حفظ تعادل در گروه کنترل MS نسبت به گروه کنترل سالم، دچار اختلال شده؛ اما به دنبال فعالیت شنا، به صورت معنی داری بهبود یافته است (001/0=p). همچنین محتوای پروتئین های AMPK و Sirt1 در گروه کنترلMS، نسبت به گروه کنترل سالم، به صورت معنی داری کاهش پیدا کرد (001/0=p)؛ ضمن آن که مقادیر این پروتئین ها در گروه تمرین MS نسبت به گروه کنترل MS به صورت معنی داری افزایش یافت (به ترتیب با 001/0=p و 003/0=p). نتیجه گیری: احتمالاً فعالیت ورزشی شنا، با تنظیم میزان پروتئین های AMPK و Sirt1، می تواند یکی از مسیرهای احتمالی بهبود متابولیسم انرژی نورون ها و تنظیم فرآیندهای متابولیکی سیستم عصبی مرکزی باشد و همچنین سبب افزایش عملکرد حرکتی نمونه های حیوانی مبتلا به این بیماری شود. این یافته ها می تواند راهگشایی برای مطالعات انسانی در آینده باشد.