تاثیر 8 هفته تمرین هوازی بر سطوح پلاسمایی آپولیپوپروتئینM در زنان با وزن طبیعی و زنان دارای اضافه وزن

مقدمه

امروزه شیوع بیماری عروق کرونر و سندرم متابولیک در ایرانیان به وفور مشاهده می­شود(1). چاقی شکمی و دیس لیپیدمی آتروژنیک[1] از جمله مولفه­های مهم بروز این بیماری­هاست (2). ویژگی دیس لیپیدمی به صورت غلظت تری­گلیسیرید، کلسترول تام و کلسترول-LDL بالا و غلظت کلسترول-HDL پایین گزارش می­شود. سطوح لیپوپروتئین و کلسترول-HDL سرم به­ترتیب عاملی برای پیش­گویی خطرات بیماری عروق کرونری و بیماری قلبی- عروقی[2] در نظر گرفته­ می­شوند (3). چاقی و مقاومت انسولینی سطوح کلسترول- HDL را کاهش می­دهدبه­طوری­که افراد چاق با شاخص توده­ی بدنی (BMI)[3] بالای 30 کیلوگرم بر متر مربع، کلسترول- HDL پایینی با وجود یا عدم وجود افزایش تری­گلیسیرید دارند (4). در افراد علاوه بر کاهش سطوح کلسترول-  HDLترکیب پروتئینی آن هم دست­خوش تغییر می شود (5). محققان اثرات حفاظت کننده قلبی HDL[4] را با این پروتئین­ها مرتبط می­دانند. از جمله این پروتئین­های مهم آپولیپوپروتئین  [5]E(Apo E)، آپولیپوپروتئینA- I (Apo AI)[6]، آپولیپوپروتئینM   (ApoM)[7] و کلسترین[8] را می­توان نام برد (5).

Apo M پروتئینی با وزن ملکولی 25 کیلو دالتون است که در سال 1999 توسط دالبک^[9] و ژو^[10] برای اولین بار در شیلومیکرون  آزمودنی­های انسانی کشف شد (4). Apo M اساسا در HDL اما به­مقدارکم­تر در VLDL،  LDLو شیلومیکرون واقع شده است (6، 8). این پروتئین در سلول­های کبدی بیان شده و پس از ترشح به جریان خون به سایر لیپوپروتئین­های پلاسما متصل     می­شود. Apo M به واسطه­ی ساختارش توانایی اتصال به کلسترول را دارد (9). مطالعات متعددی نشان می­دهند HDL حاوی Apo M به طور معنی­داری کلسترول آزاد بیشتری نسبت به HDL فاقد Apo M داشته است. به علاوه HDL حاوی Apo M به طور موثرتری مهارکننده­ی اکسیداسیون LDL و محرک بیشتر جریان کلسترول، نسبت به HDL فاقد Apo M بوده است (10).

فعالیت ورزشی هوازی آمادگی قلبی تنفسی افراد را بهبود بخشیده و خطر بیماری قلبی- عروقی را کاهش می­دهد. نتایج متعددی فعالیت هوازی منظم را علت افزایش غلظت HDL و بهبود نیم­رخ لیپوپروتئینی پلاسما می­دانند، بنابراین افراد فعال در مقایسه با افراد غیرفعال با خطرات قلبی- عروقی کمتری مواجه هستند (11-13). علاوه بر فعالیت بدنی تاثیر چاقی بر کلسترول- HDL با مصرف مواد غذایی تنظیم می­شود، به­طوری­که کالری دریافتی و کالری مصرفی به­طور معنی­داری بر غلظت کلسترول- HDL اثر دارند. مطالعات تاییدکننده این موضوع است که کاهش وزن تثبیت شده با افزایش کلسترول- HDL همراه است (14). براساس بررسی­های انجام شده به نظر می­رسد تاکنون پژوهشی در زمینه اثر فعالیت ورزشی بر Apo M صورت نگرفته است، همچنین با توجه به اهمیت نقش تمرین هوازی در بهبود نیم­رخ لیپیدی، هدف پژوهش حاضر بررسی تغییرات این آپولیپوپروتئین پس از یک دوره فعالیت هوازی در زنان با وزن طبیعی و دارای اضافه وزن است.

روش­ کار

جامعه آماری تحقیق حاضر زنان 20 - 45 ساله تشکیل می­دادند. 29 نفر از افراد داوطلب (04/7±86/31 سال) به عنوان نمونه تحقیق انتخاب شدند. ملاک انتخاب آزمودنی­ها، عدم ابتلاء به انواع بیماری­های قلبی- عروقی و تنفسی و سیکل قاعدگی نامنظم بود که براساس پرسش­نامه سلامتی تعیین شد. همچنین آزمودنی­ها تحت درمان با هیچ دارو و تحت رژیم­های غذایی خاص (کم کالری، کم چربی، پر پروتئین) نبودند که با پر کردن پرسش­نامه­ی یادآمد غذایی 3 روزه تعیین شد. از آزمودنی­ها خواسته شد تا در برنامه غذایی خود تغییری ایجاد نکنند. این افراد در 6 ماه اخیر نیز در هیچ برنامه­ی ورزشی منظمی شرکت نداشتند. آزمودنی‌ها با توجه به شاخص توده­ی بدنی به دو گروه زنان سالم با وزن طبیعی (9/24BMI≤ ،15n=) و زنان دارای اضافه وزن (25BMI≥ ،14n=) تقسیم شدند. برنامه­ی تمرین هوازی پیاده روی شامل 8 هفته تمرین هوازی و 3 جلسه در هر هفته بود. برنامه آزمودنی­ها در هفته اول با شدت 40-45% حداکثر ضربان قلب ذخیره و به مدت 25 دقیقه شروع شد تا در هفته چهارم به 45 دقیقه با 70-80 % حداکثر ضربان قلب ذخیره رسید. این شدت تا پایان هفته هشتم ادامه یافت (هر هفته 5 دقیقه به زمان و 5 % به شدت افزوده شد). هر جلسه­ی تمرین شامل 15 دقیقه گرم کردن با انواع دویدن، حرکات کششی و 45 دقیقه پیاده­روی بود. در انتهای هر جلسه سرد کردن با اجرای حرکات کششی و  نرمشی به مدت ۱۰ دقیقه انجام شد. ضربان قلب بیشینه از فرمول (سن- ۲۲۰) محاسبه شد و ضربان قلب تمرینی هر فرد با استفاده از ضربان بیشینه و استراحتی از روش کارونن محاسبه شد. ضربان قلب نشان= (ضربان قلب بیشینه- ضربان استراحت) × شدت تمرین – ضربان قلب استراحت شدت تمرین در هر جلسه با استفاده از ضربان‌سنج پولار کنترل شد. درصد چربی بدن با اندازه‌گیری ضخامت چین پوستی در نواحی سه سربازویی، فوق خاصره و ران با استفاده از کالیپر و معادله­ی سه نقطه‌ای جکسون - پولاک (1980) محاسبه گردید.

درصد چربی بدن = / 495) BD( - 450 BD= 099421/1- 0009929/0 (مجموع سه چین پوستی) + 0000023/0 2(مجموع سه چین پوستی) - 0001392/0 (سن حداکثر اکسیژن مصرفی از طریق آزمون راکپورت اندازه­گیری شد. از افراد شرکتکننده در این آزمون خواسته شد تا بعد از گرم کردن مسافت 1600 متر را با نهایت سرعت پیاده­روی نمایند. ضربان قلب آزمودنی­ها طی انجام آزمون از طریق ضربان سنج پولار کنترل شده و زمان با کرنومتر ثبت شد. نبض آزمودنیها 5 ثانیه بعد از اتمام آزمون برآورد شد. ارزیابی Vo_2max از طریق فرمول زیر صورت گرفت.  Vo2max=(وزن بدن به کیلوگرم ×1692/0) - 85/132  -  (سن× 3877/0)+  (جنس × 315/6)-

(زمان با دقت صدم ثانیه× 2649/3) - (ضربان قلب در دقیقه × 1565/0)

 نمونه گیری خون آزمودنی­ها در مرحله میانی فاز لوتئال         (20 - 23 روز بعد از شروع سیکل ماهانه) بر اساس تاریخ­ سیکل­های ماهانه 6 ماه گذشته آنها گرفته شد. با توجه به این­که در یک سیکل طبیعی، سطوح استروژن در مرحله میانی فاز لوتئال دارای نوسانات کمتری است. لذا به منظور جلوگیری از تداخل اثر هورمون استروژن، این مرحله به عنوان زمان نمونه­گیری پیش و پس آزمون انتخاب شد. نمونه­گیری خون 24 ساعت قبل از اولین  و 48 ساعت بعد از آخرین جلسه تمرین انجام گرفت. برای همسان­سازی زمان نمونه گیری به منظور کنترل ریتم شبانه روزی، نمونه­گیری ابتدا و انتهای دوره تمرین در  حدود ساعت 7 - 8 صبح انجام گرفت. از ورید بازویی هر آزمودنی CC 5 خون گرفته شد و نمونه­ها در لوله‌های حاوی ماده ضد انعقاد خون (EDTA) جمع آوری و سریعاً سانتریفوژ (با سرعت 3500 دور در دقیقه به مدت 15 دقیقه) گردید. پلاسمای به دست آمده تا زمان آزمایش در فریزر 70- درجه نگهداری شد. سطوح آپولیپوپروتئین M پلاسمایی با روش الایزا و با استفاده از کیت (CUSABIO BIOTECH, China)، مطابق با دستورالعمل کارخانه­ی سازنده اندازه­گیری شد. حساسیت روش مذکور 39/0 نانوگرم در میلی­لیتر بود. اندازه­گیری غلظت LDL از روش فریدوال و همکاران و برای اندازه­گیری غلظت TC ،HDL  و TG  به ترتیب از روش  آنزیمی فتومتریک و رنگ سنجی با استفاده از کیت شرکت پارس آزمون ارزیابی گردید.

برای تجزیه و تحلیل آماری نتایج پس از تایید طبیعی بودن     داده ها با آزمون کلموگروف-اسمیرنوف، برای مقایسه میانگین تغییرات قبل و بعد از 8 هفته تمرین در متغیرهای پژوهش از آزمون تی همبسته و برای بررسی تغییرات بین گروه­های پژوهش از آزمون تی مستقل استفاده شد. محاسبه­های آماری توسط نرم افزار SPSS انجام گرفت و سطح معنی­داری آزمون­ها 05/0p< در نظر گرفته شد.

نتایج

اطلاعات مربوط به ویژگی پیکرسنجی در دو گروه دارای وزن طبیعی و دارای اضافه وزن در جدول1 آورده شده است. با مقایسه ابتدا و انتهای 8 هفته تمرین هوازی در گروه زنان دارای وزن طبیعی و دارای اضافه وزن درصد چربی کاهش معنی­دار (05/0p<) داشت.

درحالی­که­ حداکثر اکسیژن مصرفی در هر دو گروه افزایش یافت. وزن، نسبت دورکمر به باسن و شاخص توده بدنی در هر دو گروه زنان دارای اضافه وزن و دارای وزن طبیعی پس از 8 هفته تمرین هوازی تغییر معنی­داری نداشت. یافته­های مربوط به غلظت پلاسمایی متغیرهای اندازه­گیری شده در دو گروه زنان دارای وزن طبیعی و دارای اضافه وزن در جدول2 آورده شده است. لیپوپروتئین کم چگال، کلسترول تام و Apo M پس از 8 هفته تمرین هوازی در زنان دارای وزن طبیعی افزایش معنی­دار (05/0p<) داشت. در گروه زنان دارای اضافه­وزن نیز کلسترول تام و Apo M پس از 8 هفته تمرین هوازی افزایش معنی­داری را نشان داد (05/0p<) (نمودار1).

بین دو گروه زنان دارای وزن طبیعی و دارای اضافه وزن در کلیه متغیرها هیچ تفاوت معنی­داری مشاهده نشد. در جدول3 اطلاعات همبستگی متغیرها با Apo M در ابتدا و انتهای 8 هفته تمرین هوازی در کلیه آزمودنی­ها آورده شده است. M Apo پلاسما در ابتدای پژوهش تنها با نسبت دورکمر به باسن رابطه معکوس و معنی­داری را (05/0p<) نشان داد. اما در انتهای 8 هفته تمرین هوازی Apo M با شاخص توده بدنی و نسبت دور کمر به باسن ارتباط معکوس و با لیپوپروتئین پرچگال ارتباط مستقیم و معنی­داری (05/0p<) داشت.

بحث

مهم­ترین یافته­ی پژوهش حاضر افزایش معنی­دار ApoM در کلیه آزمودنی­ها پس از گذشت 8 هفته تمرین هوازی است، بر اساس بررسی­های انجام شده تاکنون پژوهشی در زمینه تاثیر تمرینات ورزشی بر سطوح درگردش ApoM گزارش نشده است. تنها مطالعه­ی مداخله­ای بر انسان­ها بررسی صورت گرفته توسط یانگ و همکاران[11] 2011 است که اثر سیمواستاتین[12] بر تنظیمات ApoM را بررسی کرده است (14). این مطالعه نشان داد که ApoM هدف سیمواستاتین برای تنظیم چربی­هاست، به­علاوه ApoM روند جدیدی برای افزایش سطح HDL و توسعه فرایند انتقال معکوس کلسترول به­وسیله­ی استاتین می­باشد (14). با توجه به این نتایج در پژوهش حاضر همراه با افزایش معنی­دار ApoM پس از 8 هفته تمرین هوازی انتظار می­رفت سطوح  HDL پلاسما افزایش یابد. اما نتایج پژوهش حاضر عدم تغییر HDL پلاسما پس از 8 هفته تمرین هوازی را نشان داد. مطالعات متعددی در مورد پاسخ ورزش به انواع لیپوپروتئین صورت گرفته است که تمرینات ورزشی را عاملی برای بهبود نیم­رخ لیپوپروتئینی و افزایش غلظت HDL به­همراه کاهشLDL ، تری گلیسیرید و نقش سودمند فعالیت بدنی بر مقاومت بیشتر LDL در برابر فرایند اکسیده شدن معرفی کرده­اند (11-13). از طرفی محققان، تنظیم کلسترول- HDL را علاوه بر فعالیت بدنی با مصرف مواد غذایی و جریان انرژی کل مرتبط می­دانند. به­طوری­که به ازای هر کیلوگرم کاهش وزن در آزمودنی­هایی که وزن­شان ثابت شده است، 009/0 میلی مول بر لیتر افزایش در کلسترول- HDL مشاهده شد (4). این مطالعه افزایش کلسترول- HDL را با سطوح آنزیم لیپوپروتئین لیپاز[13] و لیسیتین کلسترول اسیل ترانسفر[14] مرتبط می­داند که به استری شدن کلسترول و بهبود روند انتقال معکوس کلسترول کمک می­کنند (4). اما از آنجا­که در پژوهش حاضر تغییرات وزن آزمودنی­ها محسوس و معنی­دار نبوده است، به نظر می­رسد علت عدم افزایش معنی­دار HDL علی رغم افزایش  Apo/M، تغییر غیرمعنی­دار وزن باشد.

 در مطالعه­ای مروری با بررسی اثر فعالیت بدنی بر فاکتورهای مرتبط با بیماری قلبی عروقی بیان شده است که فعالیت بدنی منجر به کاهش سطوح LDL و Apo Bبه­همراه افزایش HDL و  Apo AI می­شود (15). نتایج پژوهش حاضر که حاکی از افزایش معنی­دار کلسترول تام و LDL به همراه عدم تغییر  HDL پس از هشت هفته تمرین هوازی است با یافته های پیشین هم­خوانی ندارد. از آنجایی­که نمونه­های پژوهش حاضر انسان بودند، شاید بتوان عدم کنترل دقیق برنامه غذایی افراد و تغذیه نامناسب را علت افزایش سطوح LDL دانست. تنها مطالعه کریستوفرسن و همکاران[15] 2008، همسو با نتایج پژوهش حاضر افزایش Apo/M را با کلسترول تام پلاسما مرتبط می­دانند، این مطالعه با تولید موش­های ترانس­ژنیک حاوی  Apo/Mانسانی و مقایسه با موش­های فاقد Apo/M نشان دادند که بیان بالای  Apo/M منجر به افزایش غلظت کلسترول تام پلاسما می­شود در حالی­که فقدان بیان آن منجر به کاهش سطوح کلسترول تام پلاسما شده است، اما مکانیسم این افزایش ناشناخته است (16).

برخلاف آن­که به نظر می­رسد تاکنون مطالعه­ای در زمینه اثر فعالیت ورزشی بر Apo/M صورت نگرفته است، مطالعات متعددی درباره ارتباط سنجی Apo/M با نیم­رخ لیپوپروتئینی وجود دارد. همسو با نتایج پژوهش حاضر استر و همکاران[16] در
مطالعه بر مردان چاق و مقاوم به انسولین ارتباط مثبت معنی­داری بین ApoM با HDL  را نشان داده­اند (17). همچنین مطالعه بر افراد سالم ارتباط مثبتی بین ApoM با LDL و HDL را نشان می­دهد، در حالی­که این ارتباط در کلسترول-LDL بیشتر از ارتباط با کلسترول-HDL است، با وجود آن­که Apo M اساسا درHDL  واقع شده است (18). تنها ارتباط معکوس معنی­داری بین  ApoMبا شاخص توده­ی بدنی و نسبت دورکمر به باسن در کلیه آزمودنی­ها دیده شده است که این نتایج همسو با نتیجه دولارت و همکاران[17]، روی بیماران با سندرم متابولیک است (19). اما فاکتورهای مرتبط با این ارتباط ناشناخته است.

نتیجه گیری

به­طورکلی نتایج پژوهش حاضر حاکی از افزایش سطوح  Apo/M پلاسمایی پس از 8 هفته تمرین هوازی در هر دو گروه زنان دارای اضافه وزن و دارای وزن طبیعی است اما مکانیسم این افزایش ناشناخته است. به نظر می­رسد برای تعیین دقیق اثر فعالیت ورزشی بر افراد می­بایست برنامه غذایی آنها را هم تحت کنترل قرار داد. از آنجایی­که تاکنون مطالعه­ای در این زمینه صورت نگرفته است، به منظور درک بیشتر و دقیق نیاز به مطالعات بیشتر ضرورت دارد.