Document Type : Research Paper
Authors
Department of Sport Physiology, Faculty of Sport Sciences, University of Isfahan, Isfahan, Iran
Abstract
Keywords
دیابت قندی اختلال متابولیک شایعی است که از مشخصههای آن افزایش قند خون و اختلال در متابولیسم کربوهیدرات، چربی و پروتئین میباشد. بیماران دیابتی نوع 2، نسبت به انسولین مقاوم میباشند و انسولین کافی برای غلبه بر این مقاومت تولید نمیکنند (1). اختلال در مسیر پیام رسانی انسولین در مواجهه با افزایش سطح انسولین از مهار تولید گلوکز در کبد پیشگیری میکند. به علاوه اختلالاتی در سلولهای پاسخ دهنده به انسولین در قسمتهایی فراتر از گیرنده وجود دارند که میتوانند فراخوانی ناقل گلوکز از قسمتهای داخل سلولی به غشا پلاسمایی را کاهش دهند (2) . همچنین افزایش فعالیت پیام رسانی انسولین که ساخت و استریفیکاسیون اسیدهای چرب را از طریق[1]SREBP-1c تنظیم میکند به تولید بیش از حد تری آسیل گلیسیرول میانجامد. در نتیجه با اینکه غلظت انسولین زیاد باقی میماند ولی غلظت گلوکز به نحو مناسب تنظیم نمیشود. هر چند سطح انسولین در این بیماران زیاد است ولی از سطح انسولین در افراد چاق غیردیابتی کمتر میباشد. به بیان دیگر تامین انسولین از سلولهای بتا به طور نسبی کاهش مییابد. لذا علاوه بر مقاومت به انسولین اختلال در عملکرد سلولهای بتا و کمبود نسبی انسولین در ایجاد بیماری نقش دارد (3).
فعالیت بدنی منظم از طریق افزایش حساسیت انسولینی و لیپوپروتئین پرچگال و کاهش تری گلیسیرید و لیپوپروتئینهای کم چگال، به بهبود متابولیسم گلوکز و لیپید منجر میشود. فعالیت بدنی میتواند از طریق افزایش انتقال دهندههای گلوکز به درون سلول عضلانی و سوبستراهای گیرندۀ انسولین (IRS) و همچنین افزایش تودۀ عضلانی (بیش از 21% برداشت گلوکز ناشی از تحریک انسولین مربوط به بافت عضلانی است)، سبب افزایش پاسخ دهی بدن به انسولین شود و حساسیت به انسولین را افزایش داده و در پیشگیری از دیابت و عوارض بعدی آن مفید باشد. نقش برجسته فعالیت بدنی برای افراد مبتلا به دیابت نوع 2 میتواند، توانمند شدن عضلات اسکلتی در برداشت گلوکز، بدون نیاز به انسولین باشد و به همین دلیل، فعالیت بدنی منظم تاثیر قابل توجه در مدیریت این بیماری دارد (4). به همین منظور انجمن دیابت آمریکا 30 دقیقه فعالیت هوازی متوسط طی 5 روز و یا 150 دقیقه در هفته، به اضافه 2 روز در هفته تمرینات قدرتی را پیشنهاد میکند (5). بر اساس مطالعات انجام شده فعالیتهای بدنی هوازی با فعال کردن مسیر AMPK و افزایش جذب گلوکز بر کنترل دیابت موثر هستند و فعالیتهای قدرتی با فعال کردن مسیر PI3K و به دنبال آن AKt و mTOR سبب افزایش جذب و مصرف گلوکز میشود. این بهبودها در کنترل قند خون معمولا به کاهش تجویز و مصرف داروها منجر میگردد (6). همچنین بر اساس مطالعات اخیر هنگام فعالیت بدنی، به دنبال بیان PGC1a ترشح عواملی از عضله اسکلتی رخ میدهد که بر عملکرد سایر بافتها تأثیرگذار است. یکی از مهمترین این مواد FNDC5 میباشد. این پروتئین پس از شکستن، در خون ترشح میگردد که با نام ایریزین شناخته شده است. ایریزین در بافت چربی قهوهای موجب بیان ژن UCP1 میشود. بیان UCP1 موجب تبدیل بافت چربی سفید به قهوهای میگردد و بافت چربی قهوهای بر کنترل قند خون، حساسیت انسولینی، تراکم میتوکندریایی و متابولیسم چربی اثر گذار است. محققین مکانیسم PGC1a-irisin-UCP1 که ممکن است در پاسخ به مقاومت انسولینی و یا افزایش بیش از حد چربی بیان شود را مسیری در جهت کنترل دیابت، چاقی و عوارض وابسته به آن میدانند (7). کواردیوا و همکاران در مطالعات خود نشان میدهند مقاومت انسولینی، ترشح ایریزین را به دلیل نقش آن بر افزایش مصرف انرژی که منجر به کاهش وزن، کاهش چربی بدن و در نتیجه افزایش حساسیت انسولینی میشود، افزایش میدهد (8). بنابراین بر اساس شواهد موجود، ایریزین به عنوان تنظیم کننده هموستاز گلوکز، انرژی و مقاومت انسولینی شناخته شده است. در تائید این مطلب اکثر مطالعات حاکی از آنند که بیان ایریزین در بیماران دیابتی و افراد مقاوم به انسولین افزایش مییابد تا به عنوان یک عامل کنترل متابولیکی و یک فاکتور تنظیم کننده قند خون عمل کند. این ویژگی توسط محققانی همچون ابوفرها (2015)، فو (2014)، هو (2015) نیسر و دگرلی (2016) و جین ژو (2016) مورد تائید است. بر اساس نتایج این محققان افزایش سطح ایریزین در افراد مبتلا به دیابت ممکن است مربوط به تنظیم جبرانی بدن باشد که افزایش حساسیت انسولینی و بهبود متابولیسم گلوکز را به دنبال دارد (13-9).
با توجه به نتایج مطالعات به نظر میرسد فعالیت بدنی یکی از مهمترین عوامل اثرگذار بر ترشح ایریزین و سایر اعمال آن بر متابولیسم انرژی است (14). در بعضی از مطالعات بیان شده است که فعالیتهای مقاومتی شدید در مقایسه با تمرینات هوازی کم شدت منجر به افزایش بیشتر ایریزین پلاسما میگردد به طوری که یک ارتباط مثبت میان غلظت ایریزین پلاسما و لاکتات و کراتین کیناز گزارش شده است (15). بر اساس گزارشات هو و همکاران (2015) افزایش غلظت ایریزین پس از پروتکل تمرینی پرشدت اینتروال و تمرینات قدرتی مشاهده شده است. با توجه به تاثیرات سودمند ایریزین و تاثیرات این هورمون بر بافت چربی سفید و خاصیت ترموژنیک آن، این مایوکین به عنوان یک هدف درمانی برای بیماران متابولیکی شناخته شده است. توجه به شدت و نوع تمرین در میزان اثرگذاری تمرین در بیان ایریزین از اهمیت ویژهای برخوردار است (16). در همین راستا جویانگ هو و همکاران (2015) در پی مطالعات خود گزارش دادند که ایریزین به واسطه فعالیت بدنی بیان میشود اما آنچه مورد تردید است بهترین شدت و نوع تمرینات برای بیماران سندرم متابولیکی است. این محققان میزان بیان ایریزین در سه نوع برنامه تمرینی هوازی شدید، قدرتی و هوازی کم شدت را مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند افزایش ایریزین بلافاصله بعد از همه انواع تمرین و بیشترین میزان، پس از تمرینات قدرتی رخ میدهد. بیشترین افزایش ایریزین در پاسخ به فعالیتهای قدرتی شاید به دلیل آسیب عضلانی و به دنبال آن افزایش کراتین کیناز باشد. بررسی تاثیرات تمرین بر غلظت ایریزین، در تعیین اینکه بیماران سندرم متابولیکی از چه نوع تمرینی و با چه شدتی برای کنترل و درمان بیماری شان میتوانند سود برند موثر است (17). بر اساس مطالعات نازان سی (2017) ایریزین پلاسما پس از فعالیتهای اینتروال متوسط و شدید هوازی افزایش مییابد. حداکثر میزان بیان ایریزین پس از فعالیت متوسط 9/11 % و پس از فعالیتهای شدید 3/12% گزارش شده است. اما سطح ایریزین تا 125 دقیقه پس از تمرین با شدت متوسط، بالا باقی ماند. در حالی که پس از 15 دقیقه فعالیت با شدت بالا سطح ایریزین به سطح پایه بازگشت. نتایج مطالعات این محققان بیانگر آن است که بیشترین افزایش غلظت ایریزین بلافاصله پس از فعالیت بدنی رخ میدهد (18). این در حالی است که پارهای از مطالعات گزارش نمودند میزان ایریزین پلاسما پس از تمرینات شدید به نسبت تمرینات متوسط بالاتر است. به طوری که پکالا (2013) میزان بیان ایریزین را در تمرینات شدید هوازی و تمرینات ترکیبی با شدت متوسط مقایسه نمود. ایریزین سرم بلافاصله پس از هر دو پروتکل تمرینی افزایش داشت و پس از تمرینات شدید هوازی این افزایش بیشتر گزارش شد که نشان میدهد بیان ایریزین تحت تاثیر شدت تمرین قرار میگیرد (19).
ارتباط بیماری دیابت با دیگر بیماریها به خصوص بیماریهای قلبی عروقی و بار سنگین اقتصادی بیماریهای متابولیک، انجام پژوهش در زمینه راهکارهای کنترل دیابت را ضروری نشان میدهد (20). که در این میان فعالیت بدنی عامل موثری است. مطالعات نشان میدهند بهترین نوع تمرین جهت کنترل بیماری دیابت، تمرین ترکیبی است. فعالیت بدنی هوازی، عضلات بزرگ بدن را برای مدتی به طور منظم و پیوسته به فعالیت وا میدارد و میتواند عمل انسولین در هر فیبر عضلانی را بدون افزایش اندازه آن، تعدیل کند. در مقابل تمرین مقاومتی ترجیحاً جذب گلوکز را با افزایش اندازه فیبر عضلانی بهبود میبخشند. از این رو تمرینات ترکیبی (استقامتی و مقاومتی) میتواند اثرات مضاعف، به نسبت هر دو نوع فعالیت به طور مجزا اعمال کند (4). در همین راستا اسچوین شاکل وهمکاران (2014) در تحقیقی که به بررسی تأثیر روشهای مختلف تمرینی بر قند و چربی خون در افراد دیابت نوع 2 پرداختند، تمرینات همزمان قدرتی-استقامتی را مؤثرترین روش تمرینی بر تغییرات هموگلوبین گیکوزیله، قند خون ناشتا و مقاومت انسولینی معرفی کردهاند (21). با این وجود کمتر در مورد شدت موثر این نوع تمرینات مطالعه شده است. به همین دلیل در این پژوهش به بررسی و مقایسه اثر دو شدت برنامه تمرینی ترکیبی بر میزان هورمون ایریزین و شاخصهای گلیسمیک شامل قند خون ناشتا، هموگلوبین A1c و مقاومت انسولینی بیماران زن دیابتی نوع 2 به عنوان درمان کمکی و کشف شیوه مناسب تمرینی جهت کنترل این بیماری پرداخته شده است.
این تحقیق از نوع نیمه تجربی و به لحاظ استفاده از نتایج کاربردی است که در آن از بیماران دیابتی نوع 2 با دامنه سنی 35 تا 45 سال استفاده شده است. طرح تحقیق از نوع پیش آزمون – پس آزمون میباشد. نمونههای این تحقیق شامل 26 نفر بیمار دیابتی است که در مرکز دیابت جنان شهرستان نجف آباد تحت کنترل می باشند، که به صورت هدفمند انتخاب و در 2 گروه تجربی و یک گروه کنترل تقسیم بندی شدند. معیار ورود آزمودنی‌ها به تحقیق وجود دیابت بر اساس معیار سازمان بهداشت جهانی بوده است. بر اساس این معیار گلوکز ناشتا برابر یا بیشتر از 7 میلی مول در لیتر (126 میلی گرم در دسی لیتر) یا سطح آزمون 2 ساعته تحمل گلوکز برابر یا بیشتر از 11/1 میلی گرم در دسی لیتر میباشد و یا هنگامیکه فرد نشانههای تشخیص بالینی داشته باشد (22). (معیار ورود آزمودنی‌ها به این آزمون گلوکز خون ناشتا بوده است) سایر معیارهای ورود آزمودنی‌ها به تحقیق، نداشتن تمرین بدنی منظم بوده است. همچنین سابقه بیماری بیش از 5 سال همراه با تزریق انسولین به عنوان معیارهای ورود آزمودنی‌ها در نظر گرفته شد. معیار خروج از تحقیق ناتوانی فرد نسبت به ادامه تمرین به دلایلی مثل هایپوگلیسمی شدید در طول تمرین بود. قبل از شروع تحقیق به منظور آشناسازی نحوه اجرای تحقیق، تمام فرایند شامل اهداف پژوهش، چگونگی انجام تمرینات، نمونه گیری خون، مدت، مکان و برنامه زمان بندی پژوهش برای آزمودنی‌ها تشریح گردید. سپس از آنها خواسته شد که پرسشنامه اطلاعات فردی و پزشکی و همچنین فرم رضایت از شرکت در تحقیق را تکمیل و امضا نمایند.
پس از انتخاب آزمودنیهای واجد شرایط و یک هفته قبل از اجرای آزمون از همگی آنها برای حضور در آزمایشگاه دعوت به عمل آمد. در آزمایشگاه از آزمودنی خواسته شد به مدت 20 دقیقه در وضعیت نشسته استراحت نمایند. سپس به منظور تعیین سطوح پایه متغیرهای مورد نظر پس از 8 ساعت ناشتایی شبانه، نمونه خونی به میزان 10 میلی لیتر گرفته شد و میزان پایه هورمون ایریزین، قند خون ناشتا، هموگلوبین A1c و انسولین به عنوان پیش آزمون ثبت گردید. همچنین مقاومت به انسولین از طریق شاخص HOMA-IR و بر اساس حاصلضرب غلظت گلوکز ناشتا (میلی مول بر لیتر) در غلظت انسولین ناشتا (میکرو واحد بر میلی لیتر) تقسیم بر ثابت 5/22 به دست آمد. سپس آزمودنیهای گروههای تجربی در 8 هفته تمرین ترکیبی با دو شدت متفاوت شدید و متوسط شرکت نمودند و بار دیگر پس از 8 هفته متغیرهای مورد نظر اندازه گیری و به عنوان پس آزمون ثبت گردید. گروه کنترل نیز 8 هفته زندگی روزمره و عادی خود را سپری کردند و بدون انجام تمرین، فقط نمونه خونی به عنوان پیش و پس آزمون از این گروه بیماران گرفته شد.
به منظور اندازهگیری هورمون ایریزین از روش الیزا استفاده شد. بدین صورت که پس از آنکه کیتها به دمای اتاق رسانده شد با نمونههایی که در دمای اتاق ذوب شدند مخلوط گشتند. برای تهیه Standard dilution در 6 لوله آزمایش مقدار 100 μl محلول رقیق کننده استاندارد اضافه شد. به لوله اول مقدار 100 μl استاندارد stock اضافه و پس از مخلوط کردن از این لوله به لوله بعدی باز هم μl 100 اضافه و تا لوله پنجم این عملیات تکرار گشت. در هر مرحله غلظت استاندارد نصف لوله قبل باید میشد که این مورد با دقت کامل اجرا گردید. لوله ششم به عنوان استاندارد صفر فقط حاوی رقیق کننده در نظر گرفته شد.
برای تهیه محلول Wash1X ، محلول Wash30X موجود در کیت به نسبت 1 قسمت Wash و 29 قسمت آب مقطر رقیق گشت که جمعا 20 ml محلول Washبه اضافه 580 ml آب مقطر در یک ارلن 1 لیتری مخلوط و آماده استفاده گردید.
پس از فراهم نمودن مقدمات، به تعداد نمونهها و استانداردها چاهک انتخاب و در پلیت قرار گرفت و50 μl استاندارد آماره (بیوتینه) به چاهکهای مربوطه اضافه و سپس مقدار 40 μl از نمونههای سرم به چاهکهای مربوطه اضافه شد. در مرحله بعد مقدار 10 μl کونژوگه بیوتن فقط به چاهکهای سرم اضافه گردید و محتویات پلیت مخلوط گشت. در ادامه به تمام چاهکها مقدار 50 μl کونژوگه استرپتاویدش (Str-HRP) اضافه و محتویات مخلوط شدند. در مرحله بعد چاهکها با برچسب مخصوص پوشانده و به مدت 1 ساعت در انکوباتور 37 درجه قرار داده شدند. پس از سپری شدن زمان انکوباسیون، پلیت 5 مرتبه با محلول Wash1X شستشو گردید. به هر چاهک 350 μl محلول wash اضافه شد و پس از 1 دقیقه زمان seaking محتویات تخلیه گردید. این عمل 5 بار تکرار شد. در مرحله بعد پلیت به صورت وارونه روی کاغذ جاذب کوبانده شد تا رطوبت اضافه جذب شود. سپس 50 μl محلول کروموژن A و همچنین 50 ml محلول کروموژن B به تمام چاهکها اضافه و بر چسب مربوطه روی پلیت چسبانده شد و پلیت به مدت 10 دقیقه در تاریکی انکوباتور با دمای 37 درجه قرار داده شد. در ادامه مقدار 50 μl از محلول متوقف کننده به تمام چاهکها اضافه گردید و تغییر رنگ چاهکها از آبی به زرد مشاهده شد. در پایان با استفاده از دستگاه الیزا ریدر مدل Hyperion جذب نوری (ABS) چاهکها پس از 5 دقیقه و زیر 30 دقیقه خوانده شد و با استفاده از برنامه نرم افزار دستگاه الیزا ریدر، غلظت پارامترهای مورد نظر به دست آمد.
برای اندازه گیری ایریزین، از کیت EASTBIOPHARM ساخت کشور آمریکا با مشخصات زیر استفاده شد.
Lot: E 2014, 08, 3 – EXP: 2018, 08, 29- Unit: μg/ml- Detection rate: 0/05 – 15 μg/ml – Sensitivity: 0.023 μg/ml
قند خون ناشتا به وسیله دستگاه Hitachi 902 ساخت کشور ژاپن و کیت Glucose پارس آزمون ساخت ایران و همچنین انسولین به وسیله دستگاه cobas e411 و کیت Roche ساخت کشور آلمان به روش ecl اندازه گیری شد. هموگلوبین A1cنیز با استفاده از دستگاه 902 Hitachi ساخت کشور ژاپن و کیت پیشتاز طب به روش آنزیماتیک اندازه گیری شد و مقاومت انسولینی با فورمول زیر محاسبه شد.
HOMA IR =
[Fasting insulin (μU/ml) ×Fasting glucose (m mol/ l)] ÷22.5
برنامه تمرینی در تحقیق حاضر برنامه ترکیبی مقاومتی - هوازی بود که به مدت 8 هفته و 5 جلسه در هفته انجام شد. به منظور آشناسازی شرایط تمرین، قبل از شروع 8 هفته تمرین، 3 جلسه بیماران در سالن ورزشی، آموزش دیده و با شرایط تمرینی آشنا شدند.
گروه تمرینات ترکیبی متوسط، تمرینات هوازی که شامل راه رفتن با 55 تا 69 حداکثر ضربان قلب بود را طی 8 هفته انجام دادند. ضربان قلب بیشینه با توجه به فرمول 220- سن برآورد و ضربان قلب آزمودنی‌ها حین تمرین با استفاده از آموزش ضربان گیری از ناحیه کاروتید گردن، کنترل شد. این تمرینات با RPE 12 تا 13، به مدت 150 دقیقه در هفته و هر جلسه 30 دقیقه صورت پذیرفت. تمرینات قدرتی با کش نیز 2 روز در هفته و به مدت 8 هفته اجرا شد. برنامه گرم کردن قبل از شروع برنامه تمرین اصلی شامل 10 دقیقه گرم کردن به شکل نرم دویدن، حرکات ترکیبی دست و پا و حرکات کششی بود. در بازگشت به حالت اولیه نیز 10 دقیقه سرد کردن اختصاص یافت. به بیماران توصیه شد از هفته پنجم به بعد، قبل از تمرین مصرف 10 تا 15 گرم کربوهیدرات به منظور جلوگیری از هایپوگلیسمی استفاده شود.
گروه تمرینات ترکیبی شدید، تمرینات هوازی که دویدن یا راه رفتن تند با 70 تا 89% حداکثر ضربان قلب بود را با RPE 14 تا 16، به مدت 75 دقیقه در هفته و طی 5 روز انجام دادند. در هر جلسه تمرینی، 15 دقیقه تمرین هوازی به طول میانجامید. تمرینات قدرتی با کش نیز 2 روز در هفته و به مدت 8 هفته اجرا شد (23،24). گرم کردن و سرد کردن آزمودنی‌ها همانند گروه تمرین متوسط انجام گرفت.
انتخاب این روش تمرینی به دلیل سادگی اجرا، امکان انجام آن بدون وسیله و محیط خاص، هزینه کم و کم حجم و ایمن بودن، توسط انجمن دیابت آمریکا توصیه شده است. اولین رنگ انتخابی برای شروع تمرینات رنگی در نظر گرفته شد که آزمودنی میتوانست 15 تا 20 تکرار بیشینه انجام دهد. میزان کشش برای اولین بار با استفاده از متر برای هر نفر به طور اختصاصی با علامت مشخص گردید.
برای تعیین تفاوت شدت برای آزمودنیهای دو گروه، از میزان کشسانی متفاوت در دامنه حرکت مجاز مفصل استفاده شد. به صورتی که میزان کشسانی با توجه به شدت تمرین (شدید یا متوسط) برای هر دو گروه، 25% متفاوت در نظر گرفته شد. که بر اساس جدول نیرو - کشسانی مقاومت بین دو گروه متفاوت شد.
[1] Sterol regulatory element-binding transcription factor 1
در 4 هفته اول، گروه تمرینات ترکیبی متوسط تمرینات خود را با کشش 100% و گروه تمرینات ترکیبی شدید با کشش 125% انجام دادند. در 4 هفته دوم محقق در نظر داشت در صورتی که آزمودنی بتواند بیش از 20 تکرار داشته باشد میزان کشسانی در گروه تمرینات متوسط با افزایش 25% کشسانی با کشش 125% و گروه تمرینات شدید با افزایش 25% ، تمرینات را با کشش 150 % انجام دهند. اما هیچ از آزمودنی‌ها نتوانستند بیش از 20 حرکت داشته باشند (25).
هر تمرین در 2 ست و با 12 تکرار برای هر دو گروه انجام گردید. میزان استراحت بین هر ست در هر دو گروه 90 ثانیه و بین حرکات 30 ثانیه در نظر گرفته شد (25). تمرینات شامل ابداکشن هیپ، کرانچ، ابداکشن شانه، فلکشن آرنج، اکستنشن آرنج، اداکشن هیپ، فلکشن هیپ، اکستنشن هیپ و پارویی انجام بود.
گروه کنترل، 8 هفته زندگی روزمره و عادی خود را سپری کردند و در هیچ گونه فعالیت بدنی شرکت نکردند.
برای تعیین طبیعی بودن توزیع دادهها از آزمون کلوموگروف اسمیرنوف استفاده شد. پس از اطمینان از طبیعی بودن دادهها به منظور مقایسه تغییرات متغیرهای مورد نظر از آزمون تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA) استفاده گردید. سطح معنی داری در تمام متغیرها P˂0/05 در نظر گرفته شد و تجزیه تحلیل دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 17 انجام گرفت.
بر اساس جدول 2 سطح سرمی ایریزین در پیش و پس آزمون در گروههای تمرین متوسط و شدید اختلاف معنادار داشت (05/0< p). ولی میانگین این متغیر در پیش آزمون و پس آزمون در گروه کنترل اختلاف معنادار نشان نداد (05/0< p). میانگین این هورمون در دو گروه آزمایشی تمرین متوسط و شدید در پس آزمون نسبت به پیش آزمون روند افزایشی نشان داد. همچنین نتایج حاصل از آزمون آماری تحلیل واریانس و آزمون دانکن که در جدول 3 نشان داده شده است، بیانگر اختلاف معنادار سطوح ایریزین بین دو شدت تمرینی میباشد. بر اساس آزمون تعقیبی دانکن بین میانگین گروه کنترل و گروه تمرین ترکیبی متوسط، اختلاف معنادار وجود ندارد و بین گروه تمرینی ترکیبی متوسط و شدید اختلاف معنادار وجود دارد.
(حروف لاتین مشابه نشان دهنده عدم وجود اختلاف معنادار بین گروهها بر اساس آزمون دانکن است)
همین طورمیانگین مقاومت انسولینی در پیش و پس آزمون در گروههای کنترل، تمرین متوسط و تمرین شدید اختلاف معنادار دارند (05/0< p). میانگین این متغیر در هر سه گروه آزمایشی در پس آزمون نسبت به پیش آزمون روند کاهشی نشان داد. تفاضل نمرات پس آزمون و پیش آزمون در جدول 3 بین سه گروه آزمایشی مقایسه و نشان داده شد میانگین تفاضل بین سه گروه، اختلاف معنادار ندارند.
در رابطه با تاثیر تمرین بر هموگلوبین A1c جدول نشان میدهد که در پیش و پس آزمون در گروههای کنترل، تمرین متوسط و تمرین شدید اختلاف معنادار وجود دارد (05/0< p). میانگین این متغیر در هر دو گروه تمرین متوسط و شدید در پس آزمون نسبت به پیش آزمون روند کاهشی نشان داد. تفاضل نمرات پس و پیش آزمون در جدول 3 بین سه گروه آزمایشی مقایسه و نشان داده شد میانگین تفاضل بین سه گروه، اختلاف معنادار دارند.
همین طور تاثیر تمرین ترکیبی بر میانگین قند خون ناشتا نشان میدهد در پیش آزمون و پس آزمون در گروههای تمرین متوسط و تمرین شدید اختلاف معنادار وجود دارد (05/0< p). ولی میانگین این متغیر در پیش آزمون و پس آزمون در گروه کنترل اختلاف معناداری نشان نداد (05/0> p). میانگین این متغیر در هر دو گروه تمرین متوسط و شدید در پس آزمون نسبت به پیش آزمون روند کاهشی دارد. تفاضل نمرات پس آزمون و پیش آزمون میان سه گروه آزمایشی مقایسه و نشان داده شد میانگین تفاضل بین سه گروه، اختلاف معنادار ندارند.
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که فعالیت بدنی و به طور خاص تمرینات ترکیبی در کنترل بیماری دیابت از طریق افزایش بیان هورمون ایریزین، کاهش مقاومت انسولینی، کاهش قند خون ناشتا و هموگلوبین A1c نقش دارد.
از طرف دیگر نتیجه مطالعه حاضر نشان میدهد بیان ایریزین تحت تاثیر شدت تمرین قرار دارد و در نتیجهی تمرینات ترکیبی شدید به نسبت تمرینات ترکیبی متوسط افزایش بیشتری در میزان هورمون ایریزین دیده میشود. این موضوع با نتایج لوفلر (2015)، تسوچیا (2014)، پکالا (2013) و حکیمی(1394) همخوانی دارد. لوفلر و همکاران با مقایسه دو نوع فعالیت کوتاه مدت شدید (6 هفته) و بلند مدت کم شدت (1 ساله) اذعان داشتند فعالیتهای شدید به نسبت فعالیتهای با شدت متوسط موجب افزایش بیشتر سطوح ایریزین خون میشود. محققان معتقدند میزان بیان ایریزین تحت تاثیر میزان انرژی مصرفی قرار میگیرد (26). تسوچیا و همکاران سطح سرمی ایریزین را بر روی تردمیل در دو شدت متفاوت 40 و 80 % VO2max اندازه گیری نمودند و با این نتیجه رسیدند که پاسخ ایریزین سرم به تمرین پرشدت به نسبت تمرین با شدت متوسط بیشتر است (27). پکالا (2013) میزان بیان ایریزین را در تمرینات شدید هوازی و تمرینات ترکیبی با شدت متوسط مقایسه نمود. ایریزین سرم بلافاصله پس از هر دو پروتکل تمرینی افزایش داشت و پس از تمرینات شدید هوازی این افزایش بیشتر بود که باز هم نشان میدهد بیان ایریزین تحت تاثیر شدت تمرین قرار میگیرد (28). در تائید این مطلب حکیمی و همکاران نشان دادند 8 هفته تمرین هوازی کم شدت با وجود کاهش معنی دار وزن، شاخص توده بدنی و درصد چربی بدن، با عدم تغییر معنادار ایریزین سرمی همراه است (29). از جمله دلایل این تناقض، طولانی بودن دوره تمرینات و کمبود شدت کافی تمرینات جهت افزایش بیان ایریزین گزارش شده است.
بر اساس گزارشات هو و همکاران (2015) افزایش غلظت ایریزین پس از پروتکل تمرینی پرشدت اینتروال و تمرینات قدرتی مشاهده شده است. این محققان معتقدند توجه به شدت و نوع تمرین در میزان موثر بودن تمرین در بیان ایریزین از اهمیت ویژهای برخوردار است (30). در همین راستا جو یانگ هو و همکاران (2015) در پی مطالعات خود گزارش نمودند ایریزین به واسطه فعالیت بدنی بیان میشود اما آنچه مورد تردید است بهترین شیوه و شدت تمرین برای این افزایش در بیماران سندرم متابولیکی است. این محققان میزان بیان ایریزین در سه نوع برنامه تمرینی هوازی شدید، مقاومتی و هوازی کم شدت را مورد بررسی قرار دادند و بیان داشتند افزایش ایریزین بلافاصله بعد از هر 3 نوع شیوه تمرینی رخ میدهد ولی بیشترین میزان، پس از تمرینات قدرتی به نسبت تمرینات هوازی میباشد. این نتیجه احتمالا به دلیل آسیب عضلانی و به دنبال آن افزایش کراتین کیناز است (31). بررسی تاثیرات تمرین بر غلظت ایریزین، در تعیین اینکه بیماران سندرم متابولیکی از چه نوع و چه شدتی از تمرین جهت کنترل و درمان بیماری شان میتوانند سود برند موثر است.
یکی دیگر از تاثیرات مهم فعالیت بدنی بر هموستاز گلوکز و عوامل گلیسمیک خون، بهبود گلوکز خون ناشتا میباشد که در پژوهش حاضر در نتیجه فعالیت بدنی ترکیبی شدید و متوسط کاهش معناداری پیدا نمود.
این نتایج همسو با نتایج تکماکیدیس و همکاران (2004) میباشد. تکمادیکیس و همکاران بعد از 4 و 16 هفته فعالیت بدنی کاهش معنادار گلوکز خون ناشتا و بهبود حساسیت انسولینی را در آزمودنیهای دیابتی نوع 2 مشاهده نمودند (32). از طرف دیگر، کوزا و همکاران (2005) بعد از 4 ماه تمرین هوازی هیچگونه کاهش معناداری در گلوکز خون مشاهده ننمودند. در مطالعه کوزا و همکاران مدت تمرینات در هر جلسه (15 تا 30 دقیقه) نسبتا کم گزارش شد (33). همچنین در مطالعه بیلو و همکاران (2003) هم شدت و هم مدت تمرینات نسبتا پائین گزارش شد (50 تا 75 % ضربان قلب بیشینه به مدت 30 دقیقه در هر جلسه) و شاید علت عدم تغییر معنادار گلوکز خون ناشتا به همین سبب باشد زیرا مدت و شدت تمرین بدنی از عوامل موثر در کاهش گلوکز خون است (34).
همچنین نتایج این مطالعه نشان داد، بعد از 8 هفته تمرین ترکیبی، کاهش معناداری در هموگلوبین گلیکوزیله رخ میدهد. اما در گروه کنترل تغییر معناداری مشاهده نشد. این نتایج همسو با نتایج کادوگلو و همکاران (2013) بعد از 16 هفته تمرین بدنی هوازی با شدت 50 تا 85 % حداکثر اکسیژن مصرفی و مایورانا و همکاران بعد از 8 هفته تمرین هوازی میباشد (35-36). هموگلوبین A1c شاخص مهم کنترل درازمدت قند خون میباشد. این هموگلوبین در زنجیرهی بتا هموگلوبین A1 با یک واکنش غیر آنزیمی به گلوکز متصل شده و میانگین گلوکز خون طی 8 تا 12 هفتهی اخیر را نشان میدهد. همچنین به عنوان یک عامل خطر، برای بیماران عروق کرونر و سکته مغزی شناخته شده است. در حالی که مطالعات نشان میدهند بهترین هدف درمانی در افراد مبتلا به دیابت، تعدیل هموگلوبین گلیگوزیله است، فعالیت بدنی منظم میتواند میزان این عامل و فاکتورهای گلیسمیک دیگر را تعدیل کند (37). مطالعات سیگال (2007)، مارکوس (2008) و چارچ (2010) از جمله مطالعاتی هستند که این نتایج را تائید میکنند (38-40). اما این نتایج مغایر با نتایج بیلو و همکاران (2011) بوده است. بیلو بعد از 8 هفته تمرین بدنی هوازی هیچگونه تغییر معناداری را در سطوح HbA1c مشاهده نکرد. در این پژوهش آزمودنی‌ها دارای میانگین سنی 30 تا 70 سال و BMI 25 تا 40 بودند که میتوان گفت اختلافات بالا در سن و BMI، علت عدم همگنی این نتایج با نتایج پژوهش حاضر است. همچنین شدت نسبتا کمتر تمرینات در مقایسه با پژوهش حاضر نیز میتواند دلیل این تفاوت باشد (41). در مجموع نتایج مبنی بر عدم کاهش معنادار در سطح HbA1c میتواند ناشی از تفاوت در تعداد آزمودنی ها، مدت تمرینات و آثار داروهای مصرفی مانند آنتی بیوتیکها باشد که آثار فعالیت بدنی را تحت تاثیر قرار میدهد. همچنین نوع و روش به کار رفته در سنجش هموگلوبین A1c در مطالعات مختلف متفاوت است (الکترومتری، کالیریمتری، کروماتوگرافی) که میتواند در نتیجه مطالعات تاثیرگذار بوده باشد (42).
از طرف دیگر نتایج این مطالعه نشان داد تمرینات ترکیبی موجب کاهش مقاومت انسولینی در زنان دیابتی نوع 2 میشود و در این میان شدت تمرین موثر نبوده است. این در حالی است که برقوتس و همکاران (2000) نشان دادند شدت تمرین در بهبود حساسیت انسولینی پس از اجرای چهار هفته تمرین استقامتی مؤثر است (43). دانستان و همکاران (2002) و کاستاندا و همکاران (2005) نشان دادند تمرینات طولانی مدت مقاومتی در شدت بالا با بهبود کنترل گلوکز در آزمودنی های سالمند دیابتی همراه است (44-45). اگرچه آندرسون پیشنهاد کرده است که تعداد جلسات تمرینی در هفته و نه شدت تمرینی با بهبود حساسیت انسولینی مرتبط میباشد (46)، مایر و همکاران (1998) نشان دادند که هر دو عامل شدت و مدت تمرین مؤثرند، به طوری که بهبود حساسیت انسولینی زمانی رخ میدهد که حجم تمرین اعمال شده در بالاترین حد خود باشد (47).
فعالیت بدنی منظم میتواند به طور مستقیم از طریق افزایش هزینه انرژی و به طور غیر مستقیم از طریق تاثیر بر ترشح هورمون هایی چون ایریزین، متابولیسم را تنظیم نماید. ایریزین مایوکاینی است که به عنوان یکی از اصلی ترین عوامل ارتباطی میان عضله اسکلتی و بافت چربی شناخته شده است و میتواند با تبدیل بافت چربی سفید که منبع ذخیره انرژی است به بافت چربی قهوهای که مصرف کننده انرژی از طریق گرمازایی است بر هموستاز گلوکز، مقاومت انسولینی و در نتیجه بیماری دیابت تاثیر گذارد (48). ایریزین احتمالا از طریق اتصال به گیرنده هایی که هنوز ناشناخته اند و با افزایش بیان PPAR-Y موجب افزایش بیانUCP1 میگردد و UCP1 منجر به تبدیل بافت چربی سفید به قهوهای از طریق مسیرهای MAPK P38 و extracellular-signal regulated Kinase (ERK) میشود. مضاعف بر اینکه ایریزین به واسطه فعال کردن مسیر P38 MAPK باعث انتقال GLUT4 به غشا پلاسمایی سلول میگردد (54،55،53). همچنین ایریزین، از طریق تاثیر بر بیان ژن هایی چون GLUT4، HK2 و PPARA که در متابولیسم گلوکز و لیپید درگیر هستند و همین طور عوامل درگیر در گلوکوژنولیز (PCK1) و یا گلوکونئوژنز (PYGM) نیز بر هموستاز گلوکز موثر است (49).
تمرینات بدنی، باعث افزایش برداشت گلوکز توسط عضلات میشوند که این تغییرات وابسته به تغییرات عملکردی در سیگنالینگ انسولین و مرتبط با افزایش محتویات پروتئین GLUT4 میباشد. در دو وضعیت، هنگام فعالیت بدنی (بدون حضور انسولین) و 2 تا 3 ساعت بعد از صرف غذا (با حضور انسولین)، گلوکز مصرفی توسط عضلات افزایش مییابد. انقباصات مکرر یک اثر شبه انسولینی دارند. این انقباضات مکرر باعث افزایش تعداد GLUT4 و افزایش نفوذپذیری غشا نسبت به گلوکز میشود. همچنین هنگام انقباضات، تارهای عضلانی برای یک دورهی نسبتا طولانی غلظت گلیکوژنی پائینی دارند. از طرف دیگر پس از فعالیت بدنی سلولهای عضلانی در صدد بازسازی ذخایر گلیکوژنی خود برمیآیند و به همین دلیل بعد از فعالیت، غلظت گلوکز خون تا چند ساعت در سطح پائین قرار دارد (50).
به نظر میرسد در بیماری دیابت، مقاومت به انسولین بر اختلال ترشح آن تقدم دارد و این پدیده اغلب 10 تا 20 سال پیش از بروز علائم دیابت نوع 2 ایجاد میشود. حدود یازده ژن با ایجاد حساسیت انسولینی، مرتبط شناخته شدهاند که بروز پلیمورفیسم در آنها میزان حساسیت به انسولین را متاثر میکند. با این حال، جزئیات دقیق مکانیسم مولکولی رخداد مقاومت به انسولین در پردهای از ابهام قرار دارد. مقاومت به انسولین به عنوان یک پاسخ ناکافی در بافتهای حساس به انسولین (کبد، عضلات اسکلتی و بافت چربی) به سطوح در گردش انسولین تعریف میشود. همچنین کاهش تعداد پروتئین گیرنده انسولین منجر به مقاومت به انسولین میگردد. واسطههای التهابی به واسطه افزایش تولید سایتوکاینها و اسیدهای چرب یا لیپوتوکسین، مسیرهای التهابی را در سلولهای ایمنی و متابولیکی فعال میکنند. فعال سازی مسیرهای التهابی، با مسیر پیام رسانی انسولین تداخل پیدا کرده و مقاومت به انسولین را در پی خواهد داشت. محققان مکانیزم احتمالی مقاومت به انسولین را مشکلات عملکردی در گیرنده انسولین و در مهارکنندهها که میتواند پس از پیوند با گیرنده انسولین در عملکرد آن تداخل به وجود آورد تعریف نموده‌اند (51). فعالیت بدنی به موجب افزایش عملکرد و سیگنالینگ انسولین، افزایش انتقال دهندههای گلوکز از درون به غشای سلول، افزایش سرعت برداشت گلوکز، افزایش چگالی مویرگی، افزایش بیان ژن یا فعالیت پروتئینهای مختلف درگیر در پیام رسانی انسولین، افزایش فعالیت گلیکوژن سنتتاز و در نهایت افزایش ذخیره سازی گلیکوژن، موجب تاثیر بر هموستاز گلوکز و افزایش حساسیت به انسولین میگردد (52). در تائید این نتایج، مطالعات دیگر نشان میدهند که بهبود در سطح هموگلوبین گلیکوزیله و پروفایل چربی بر اثر تمرین بدنی باعث کاهش نشانگرهای التهابی که از بافت چربی ترشح میشوند میگردد و با توجه به اینکه این نشانگرهای التهابی عامل مقاومت به انسولین هستند، کاهش هموگلوبین گلیگوزیله و پروفایل چربی با کاهش مقاومت به انسولین همراه است (53). یوسفی پور (2013) ، زمانی پور (2016)، بازیار (2016) و کاف (2013) نیز پس از تمرینات ترکیبی کاهش معنی دار مقاومت به انسولین را گزارش نمودند که با یافتههای تحقیق حاضر همخوان میباشند (54-57). سوری و همکاران (1390) در مطالعه خود تاثیر تمرین تناوبی هوازی بر RBP4 سرم و شاخص مقاومت به انسولین در بیماران دیابتی نوع 2 را بررسی کردند. نتایج این مطالعه نشان داد تمرین تناوبی هوازی موجب کاهش معنادار سطح PBP4 و نیمرخ چربی در این افراد میشود که با بهبود شاخص مقاومت انسولینی همراه است (58). نتایج مطالعه مکنزی و همکاران (2011) نیز حاکی از آن است که فعالیت بدنی تاثیر فزایندهای بر حساسیت انسولینی بیماران دیابتی نوع 2 دارد (59).
به طور کلی تجمع چربی اضافی از دو مسیر اصلی مجزا موجب مقاومت به انسولین میشود که شامل دگرگون شدن سیگنالینگ انسولین با سایتوکاینهای ترشح شده از بافت چربی و آسیب یا مرگ سلولهای بتای پانکراس در اثر تجمع اسیدهای چرب آزاد است. ولی تمرینات طولانی مدت بدنی با کاهش تجمع چربی، احتمالا ضمن تغییر در میزان برخی آدیپوکاینها و کاهش تجمع اسیدهای چرب، حساسیت انسولینی را نیز بهبود میبخشد و از مقاومت به انسولین پیشگیری میکند. برخی مطالعات سازوکار بهبود عمل انسولین را تنظیم مثبت اجزای پس گیرنده انسولین (مانند غلظت پروتئین گیرنده انسولین، پروتئین کیناز B و سنتز گلیکوژن) و همچنین پروتئین انتقال دهنده گلوکز (GLUT4) میدانند. این بهبود حساسیت به انسولین احتمالاً با ظرفیت اتصال انسولین به محل گیرندههای هر یک از سلولهای عضلانی مرتبط است. همچنین افزایشی در حساسیت انسولین در کبد به وجود میآید. بنابراین به انسولین کمتری برای جذب گلوکز اضافی از گردش خون نیاز است. نقش تمرین هوازی در افزایش عملکرد انسولین از طریق کاهش تجمع تری گلیسیرید درون سلولی و افزایش اکسیداسیون اسیدهای چربی مشخص شده است (60).
مدیریت دیابت و کنترل خطرهای این بیماری به روشهای مختلف امکان پذیر میباشد. امروزه متخصصان عقیده دارند که رژیم غذایی و مصرف دارو به تنهایی در درمان و کنترل اختلالات بیماری دیابت کافی نیست، بلکه فعالیتهای بدنی نیز باید به برنامه روزانه افراد دیابتی اضافه گردد. یک فعالیت بدنی منظم میتواند به واسطه بیان ایریزین سهم عمدهای در کاهش عوارض دیابت از جمله چاقی، پرفشار خونی، هیپرلیپیدمیو هیپرانسولینمی و افزایش حساسیت به انسولین در بافت هدف داشته باشد. که در این میان شناسایی گیرندههای ایریزین و مسیرهای سیگنالینگ فعال شده گامی ضروری به نظر میرسد. همچنین مقاومت به ایریزین نیز فرضیه جذاب و جدیدی میباشد که شناخت آن میتواند راهکارهای مفیدی جهت پیشگیری و درمان بیماری هایی چون دیابت و چاقی پیش رو گذارد.
نتایج این مطالعه نشان داد، برنامه تمرین ترکیبی (مقاومتی- هوازی) با دو شدت متوسط و بالا در زنان دیابتی نوع 2، نقش تعیین‌کننده‌ای در افزایش هورمون ایریزین، بهبود مقاومت انسولینی، کاهش هموگلوبین گلیکوزیله و کاهش قند خون ناشتا دارد. با این حال، پیشنهاد میشود تحقیقات بیشتری به منظور درک جامع عوامل فیزیولوژیک مرتبط با بیان ایریزین به دنبال فعالیت بدنی و اثرات و پیامدهای احتمالی در شرایط بالینی انجام گردد.
)