نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزش، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 -دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزش، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
4 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کلاله، گلستان، ایران
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction: Cardiovascular diseases associated with the metabolic syndrome are the major cause of mortality in all over the world. We evaluated the effect of eight weeks combined training on some insulin resistance markers in middle-aged men.
Materials and Methods: In this semi experimental study, 24 sedentary healthy middle aged men (age: 63.45±2.15 years, BMI: 24.10±2.5 kg/m2) with convenience sampling method, participated in this study. They were randomly categorized into two groups of 12 individuals: experimental and control. In the trained group, the volunteers undertook 8 weeks by 3 days/week take part in combiand training. The aerobic program training included: 20 mins duration with 60-70% HRR per session and the resistance training program was performed with 70% 1RM. Before and after the 8 weeks combined training, blood samples were taken and the concentrations of leptin, glucose, insulin and insulin resistance concentrations were determined. Data are analyzed using repeated measure test. P less than 0.05 was considered statistically significant.
Results: The levels of the leptin, insulin, glucose, insulin resistance and body fat percentage in experimental group were improved significantly(P<0.05), Changes in average of two groups in levels of leptin, glucose, insulin resistance, body fat percentage had a significant difference (P<0.05).
Conclusion: Reduced leptin and insulin resistance level following combined exercises training might improve cardiovascular risk in middle-aged men.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
عوامل خطرزای متعددی برای ابتلاء به بیماری قلبی عروقی مطرح می شود که از جمله آنها می توان به هیپرتانسیون، هیپرلیپیدمی و هیپر انسولینمی اشاره کرد (1-2). اغلب این عوامل می توانند در خطر ابتلاء به بیماری عروق کرونر نیز موثر باشند و لذا شناسایی و اصلاح آنها در هر دوره ای از زندگی حائز اهمیت می باشد. یکی از این عوامل خطر که نقش آن در ایجاد حوادث قلبی عروقی به تایید رسیده است، بالا بودن سطوح لپتین سرمی و هیپرانسولینمی یا افزایش انسولین خون به دلیل مقاومت به انسولین می باشد (3-4).
مقاومت به انسولین به صورت پاسخ ناقص گلوکز به میزان خاصی از انسولین تعریف می شود. در بسیاری از این بیماران برای جبران این نقص، برای حفظ سطح گلوکز، سطح انسولین در گردش افزایش می یابد(5). براساس مطالعات صورت گرفته بین مقاومت به انسولین درکبد با فاکتورهای خطر بیماری های قلبی عروقی رابطه نزدیکی وجود دارد(6). چنان که پیرولا[1] و همکاران در تحقیقی در همین رابطه به این نتیجه رسیدند که ارتباط معنی داری بین هیپرانسولینمی به عنوان عاملی جهت پیشگویی بیماری عروق کرونری وجود دارد(7). هم چنین، از جمله عوامل پیشگویی کننده دیگر بیماری های عروق کرونری می توان به مقادیر لپتین در خون اشاره کرد. هورمون لپتین توسط ژن OBتولید می شود و از 129 اسید آمینه با وزن مولکولی 16 کیلو دالتون تشکیل شده است (8-9). لپتین علاوه بر تنظیم تعادل و متابولیسم انرژی که باعث کنترل وزن بدن می شود بر سیستم عصبی مرکزی به ویژه هیپوتالاموس از طریق کاهش دریافت غذا و تحریک مصرف انرژی تأثیر می گذارد (9-11). مقدار ذخیره چربی بدن میزان لپتین را تنظیم می کند و هر چه سلول های چربی فرد بیشتر باشد میزان لپتین در خون نیز بیشتر است. پژوهش ها نیز نشان داده اند که سطوح لپتین با شاخص توده بدنی ارتباط مستقیم دارد (11).
ورزش و فعالیت بدنی در از بین بردن مقاومت به انسولین کمک شایانی میکند. در این زمینه در رابطه با تاثیر ورزش و رژیم غذایی مناسب بر کنترل عوامل خطرساز قلبی عروقی، اختلالات متابولیکی، افزایش شیوع اختلال تحمل گلوکز، دیابت و نیز اختلالات چربی خون، درباره ی تاثیر مثبت برنامه ی تمرین ورزشی منظم بر بهبود و تنظیم وضعیت اندوکرینی نتایج متناقضی وجود دارد (12-13). آکل[2] و همکاران (2014) با مقایسه تاثیر تمرین هوازی و تمرین ترکیبی(مقاومتی- هوازی) نشان دادند هر دو نوع تمرین موجب کاهش معنی دار سطوح لپتین شد، که این کاهش در گروه ترکیبی تفاوت معنی دار بیشتری را نشان داد (14). جینا[3] و همکاران (2013) در مطالعه ای که به بررسی هشت هفته تمرین هوازی به مدت 180دقیقه در هفته با شدت 55- 40 درصد اوج اکسیژن مصرفی پرداختند به این نتیجه رسیدند که سطوح لپتین کاهش معنی داری یافت و حساسیت به انسولین نیز پس از تمرینات افزایش معنی دار داشت (15). وان لانگ[4] و همکاران (2013) با بررسی هشت هفته تمرین با شدت متوسط بر تردمیل نشان دادند سطوح لپتین در مقایسه با گروه کنترل کاهش معنی داری داشت و بین سطح لپتین و شاخص توده بدن ارتباط مستقیمی وجود دارد (16). در صورتی که، رحمانی نیا (2009) اعلام کرد تمرینات کوتاه مدت کمتر از 60 دقیقه با انرژی مصرفی کمتر از 800 کیلوکالری تاثیری بر سطح لپتین ندارد (17).
با توجه به این موضوع که بیماری قلبی- عروقی به عنوان مهمترین علت مرگ و میر شناخته شده است و بخش زیادی از مرگ و میرها در سراسر جهان را به خود اختصاص داده است؛ و براساس گزارش سازمان بهداشت جهانی سالانه حداقل 15 میلیون مرگ ناشی از بیماری های قلبی عروقی در جهان اتفاق افتاده است که این میزان، 30 درصد از کل مرگ و میرها بوده است(18). با این حال، با توجه بر اهمیت نقش فعالیت جسمانی در پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری ها به خصوص بیماری های قلبی- عروقی، متخصصان برای درمان این بیماران قبل از شروع دارو درمانی، مشاوره ی تمرینی و تغذیه ای را پیشنهاد می نمایند. تحقیقات نشان داده اند انجام دادن فعالیت های هوازی همراه با رژیم غذایی از جمله عواملی است که منجر به کاهش سطوح انسولین و باعث بهبود استفاده از گلوکز و حساسیت انسولینی میشود و میتواند چربی بدنی را کاهش دهد(19). پژوهشگران بر این باورند که ورزش منظم و نه چندان سنگین (جدا از روشهای کلینیکی) یک روش سالم و طبیعی است(20). علاوه بر این اجرای تمرینات ورزشی احساس رضایت و خشنودی بیشتری را نسبت به رژیم های دارویی و درمانی در افراد ایجاد می کند. از این رو پژوهشگر بر آن شد تا تاثیر هشت هفته تمرین ترکیبی بر سطوح انسولین، مقاومت انسولین و لپتین سرمی مردان میانسال غیرفعال را مورد بررسی قرار دهد.
روش کار
این تحقیق از نوع کاربردی نیمه تجربی است که، دو گروه تجربی با طرح پیش آزمون و پس آزمون مورد مقایسه قرار گرفتند. نمونه آماری این تحقیق شامل 24 نفر مردان میانسال و سالم ساکن شهرستان ساری بودند که در سال 1392 نمونه ها به روش نمونه گیری انتخابی در دسترس و هدفدار انتخاب شدند. معیارهای ورود به مطالعه شامل: سالم بودن بر اساس پرسشنامه تندرستی، عدم مصرف دارو، عدم استعمال دخانیات و عدم شرکت در هیچ برنامه تمرینی حداقل دو ماه پیش از شرکت در برنامه تمرینات این تحقیق بود. در مرحله نخست افراد با ماهیت و نحوه همکاری با اجرای پژوهش آشنا شدند. به منظور رعایت اصول اخلاقی در پژوهش به آزمودنی ها این اجازه داده شد که در هر زمانی در طول اجرای پژوهش بدون ذکر دلیل از ادامه کار امتناع ورزند. آزمودنی ها بر اساس شرایط تحقیق به صورت داوطلبانه در تحقیق شرکت کرده و فرم رضایت نامه را امضا نمودند. سپس نمونه ها به طور تصادفی در دو گروه تجربی (12نفر) و کنترل(12 نفر) قرار گرفتند.. دامنه سنی آزمودنی ها بین 70-60 سال و نمایه توده بدنی بین 22 تا 25 کیلوگرم بر مترمربع بود.
برای ارزیابی ترکیبات بدن به ترتیب طول قد آزمودنی ها به وسیله قدسنج سکا (ساخت کشور آلمان) با حساسیت 5 میلی متر، محیط باسن و کمر به وسیله متر نواری (مابیس/ ژاپن) با حساسیت 5 میلی متر، درصد چربی بدن و وزن با حساسیت 100 گرم و به وسیله دستگاه بیوالکتریکال ایمپدنس (مدل In body-720/ کره جنوبی) اندازه گیری شد. از تقسیم وزن بدن بر مجذور قد به متر، نمایه توده بدن بر حسب کیلوگرم بر متر مربع تعیین شد. جهت تعیین نسبت دور کمر به باسن آزمودنی ها، محقق دور کمر را با یک نوار متری در کمترین نقطه (بین انتهای پایینی قفسه سینه و ناف) بر حسب سانتی متر و دور باسن (در عریض ترین محل، روی کفل) بر حسب سانتی متر اندازه گیری کرد و از محیط کمر را به محیط باسن تقسیم کرد. تمامی اندازه گیری ها در حالی انجام شد که آزمودنی ها از چهار ساعت قبل از آزمون از خوردن و آشامیدن خودداری کرده بودند و حتی الامکان مثانه، معده و روده آنها تخلیه شده بود.
پس از اندازه گیری فشارخون و ثبت الکتروکاردیوگرام و معاینه قلبی- عروقی توسط پزشک متخصص، آزمودنی ها مجوز ورود به طرح را کسب کردند. هم چنین، در این تحقیق نمونههای خونی در 24 ساعت پیش از شروع تمرینات و 24 ساعت بعد از آخرین جلسه تمرین جمعآوری شد. نمونهگیری در بین ساعات 7-6 صبح در آزمایشگاه از سیاهرگ دست چپ هر آزمودنی در وضعیت نشسته و در حالت استراحت انجام شد. مقدار لپتین سرمی به روش الایزا و با استفاده از کیت تجاری شرکتR&D امریکا اندازه گیری شد. غلظت سرمی گلوکز ناشتا به روش گلوکزاکسیداز و با استفاده از آنالیزور گلوکز Beckman (Beckman Instruments, Irvine, CA) و مقدار انسولین نیز توسط روش RIA و به وسیله کیت تجاری Immuno Nucleo (Stillwater, MN) اندازه گیری شد. شاخص مقاومت انسولین نیز با استفاده از معادله HOMA- IR به دست آمد(21).
پروتکل تمرینی شامل تمرینات هوازی (استقامتی) به مدت 8 هفته و در هر هفته 3 جلسه و هر جلسه به مدت 60 دقیقه بود. برنامه تمرین هوازی شامل دویدن روی نوارگردان به مدت 20 دقیقه با شدتی معادل 60 تا 70 درصد ضربان قلب ذخیره بود. شدت تمرین به وسیله ضربان سنج (پُلار ساخت کشور فنلاند) کنترل شد. هم چنین تمرین مقاومتی با شدتی معادل 70 درصد یک تکرار بیشینه همراه با 10 تکرار در هر حرکت برای 2 ست متوالی با زمان استراحت30 ثانیه ای بین هر ایستگاه و در مجموع 2 دقیقه ای بین هر دور در نظر گرفته شد. تمرینات مقاومتی شامل10 حرکت ایستگاهی به صورت دایره ای بود. ایستگاه ها به ترتیب شامل: فلکشن ساق، اکستنشن ساق، پرس پا، اسکات،کشش زیربغل، پرس سینه، حرکت صلیب با دمبل، جلو بازو، پشت بازو و دراز ونشست بودند(22). گروه کنترل هیچ فعالیتی در طول دوره تحقیق نداشتند و غیرفعال بودند (شیوه زندگی غیرفعال داشتند). در پایان داده ها جمع آوری شده به وسیله نرم افزارSPSS تجزیه و تحلیل شدند.
پس از کسب اطمینان از طبیعی بودن توزیع نظری داده ها با استفاده از آزمون آماری شاپیروویلک و همگنی واریانس ها توسط آزمون لون از آنالیز واریانس اندازه های تکراری برای مقایسه تغییرات واریانس درون گروهی و بین گروهی استفاده شد.
برای تعیین تفاوت ها سطح معنی داری کمتر از 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
مشخصات آزمودنی های گروه تجربی و کنترل در جدول 1 نشان داده شدهاند. نتایج جدول 2 نشان می دهدکه متغیرهای لپتین، گلوکز، انسولین، شاخص مقاومت به انسولین و درصد چربی بدن در گروه تجربی به طور معنی داری بهبود یافته است(05/0>p)؛ اما این تغییرات در گروه کنترل معنی دار نبود (05/0<p). همچنین بر اساس نتایج این جدول، تفاوت بین گروهی مقادیر لپتین، گلوکز، شاخص مقاومت به انسولین و درصد چربی بدن معنیداری بود (05/0>p). این در حالی بود که مقادیر انسولین بین دو گروه تجربی و کنترل تفاوت معنی داری نداشتند(05/0≤p).
بحث
نظر به اهمیت تاثیر مثبت تمرینات بدنی در نوتوانی و افزایش توانمندسازی بیماران، به خصوص سالمندان مبتلا به ضایعات قلبی- عروقی و بازگرداندن آنها به فعالیتهای طبیعی روزمره، و با توجه به این امر که خطر بیماریهای قلبی- عروقی در اثر افزایش سن در این گروه سنی تشدید شده و هم چنین با توجه به این که تاثیر تمرینات ترکیبی (هوازی-مقاومتی) به اندازه تمرینات هوازی بر کاهش سطوح انسولین، شاخص مقاومت به انسولین و لپتین سرمی از جمله عوامل خطر جدید قلبی- عروقی، مورد تاکید نیست و درباره مداخله تمرینات ترکیبی بر کاهش این فاکتورها ابهاماتی وجود دارد؛ هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر هشت هفته تمرینات ترکیبی (هوازی- مقاومتی) بر سطوح انسولین، شاخص مقاومت به انسولین و لپتین سرمی مردان میانسال غیرفعال بود. نتایج این پژوهش نشان داد که هشت هفته تمرین هوازی در مردان میانسال، منجر به کاهش معنی داری سطوح لپتین سرمی مردان میانسال شد که نتایج پژوهش حاضر با یافته های آکل و همکاران (2014)، قدیری و همکاران (2012) همخوانی دارد (14, 23). اما با نتایج بیژه[5] و همکاران (2012) و کامبولی[6] و همکاران (2008) همخوانی ندارد(24-25). آکل و همکاران (2014) با مقایسه تاثیر تمرین هوازی و تمرین ترکیبی(مقاومتی– هوازی) در نوجوانان چاق 15 تا19 سال نشان دادند هر دو نوع تمرین موجب کاهش معنی دار در سطوح لپتین شد که این کاهش در گروه ترکیبی معنی دارتر بود(14). قدیری و همکاران (2012) در مطالعه ای که اثر شدت تمرین ایروبیک بر میزان لپتین سرم در زنان چاق و دارای اضافه وزن را با شدت کمتر (45 تا50 درصد ضربان قلب ذخیرهی بیشینه) و تمرین ایروبیک با شدت بیشتر (70 تا 75 درصد ضربان قلب ذخیرهی بیشینه) را به مدت دورهی تمرین 10 هفتهی سه جلسهای و هر جلسه 60 دقیقه سنجیدند به این نتیجه رسیدند که تمرین ایروبیک با دو شدت متفاوت بر میزان وزن بدن، شاخص تودهی بدنی، نسبت دور کمر به دور لگن، درصد چربی و سطوح لپتین سرم به طور معنیداری اثر دارد (23). بیژه و همکاران (2012) در مطالعه ای که اثر شش ماه تمرین هوازی را بر سطوح پروتئین واکنشگر سی و لپتین در زنان میانسال سنجیدند به این نتیجه رسیدند که تغییر معنی داری درسطوح پروتئین واکنشگر سی و لپتین به وجود نیامد (25). کامبولی و همکاران (2008) که با بررسی تاثیر تمرین هوازی بر کودکان چاق نشان دادند که 12 ماه تمرین هوازی موجب کاهش معنی داری در سطح لپتین این افراد نمی شود (24). از دلایل تناقض یافته ها می توان به متفاوت بودن پروتکل های تمرینی، نوع آزمودنی ها و به ویژه مدت زمان تمرین ها اشاره کرد. یکی دیگر از دلایل تفاوت در یافته ها را می توان به زمان خونگیری از آزمودنی ها با توجه به نظریه کاهش تاخیری در لپتین متاثر از ورزش نسبت داد. تمرینات استقامتی به تنهایی به ویژه با شدت زیاد با افزایش که در سطح کاتکولامین ها و بهبود در حساسیت گیرنده های بتا-آدرنرژیک در بافت چربی ایجاد می کند، لیپولیز را تحریک کرده و رهایش چربی از ذخایر چربی را تسهیل می کند (26). تمرینات مقاومتی نیز باعث افزایش سنتز پروتئین عضلانی و افزایش توده عضلانی بدن شده و موجب افزایش انرژی کل مصرفی زمان استراحت و کاهش چربی بدن می شود که در جلوگیری از ترشح لپتین موثر است(27). در این پژوهش نیز علت کاهش در سطوح لپتین را می توان بهره بردن از تاثیر همزمان هر دو نوع تمرین استقامتی و مقاومتی نام برد.
نتایج تحقیق حاضر در مورد مقادیر انسولین و شاخص های مقاومت به انسولین سرمی نشان داد که تمرینات هوازی منجر به کاهش معنی داری در این شاخص ها شد. این نتایج با یافتههای سو[7] و همکاران (2011)، هجی دن[8] و همکاران (2010)، بل[9] وهمکاران (2007)، نسیس[10] و همکاران (2005) همخوانی دارد (28-31). سو و همکاران (2011) در تحقیقی که اثر 12 هفته تمرین هوازی و مقاومتی با رژیم غذایی کنترل شده بر30 مرد دارای اضافه وزن سنجیدند به این نتیجه رسیدند که مقاومت به انسولین هر دو گروه (فعالیت هوازی و مقاومتی) به طور معنی داری نسبت به گروهی که فقط رژیم غذایی داشتند پایین تر بود(29). هجی دن و همکاران(2010) در تحقیقی که روی 29 داوطلب مرد چاق انجام دادند مشاهده کردند 12 هفته تمرین هوازی (4 جلسه 30 دقیقه ای در هر هفته با شدتی معادل 70 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی) منجر به افزایش معنی دار در سطح آمادگی جسمانی، کاهش معنی دار در شاخص مقاومت به انسولین و متعاقب آن کاهش در سطوح انسولین ناشتا می شود(30). بل و همکاران(2007) کاهش معنی داری را در میزان مقاومت به انسولین و محیط کمر بعد از هشت هفته تمرین هوازی (3 جلسه 60 دقیقه ای در هر هفته) گزارش کردند(28). نسیس و همکاران(2005) گزارش کردند که 12 هفته تمرین هوازی (3 جلسه 40 دقیقه ای در هر هفته) منجر به عدم تغییر در وزن بدن زنان غیرفعال دارای اضافه وزن می شود، در صورتی که مقاومت به انسولین در این آزمودنی ها به طور معنی داری کاهش می یابد(31). از جمله مکانیسم هایی که می توانند باعث افزایش عمل انسولین بعد از تمرین های هوازی شوند، افزایش پیام رسانی پس گیرنده ای انسولین؛ افزایش بیان پروتئین انتقال دهنده گلوکز GIULT4؛ افزایش فعالیت گلیکوژن سنتتاز و هگزوکیناز؛ کاهش رهایی و افزایش پاک شدن اسیدهای چرب آزاد؛ افزایش رهایی گلوکز از خون به عضله به علت افزایش مویرگ های عضله و تغییر در ترکیب عضله به منظور افزایش برداشت گلوکز می باشد(32). بنابراین، یکی از روش های کاهش مقاومت به انسولین و کاهش خطر ابتلا به بیماری دیابت نوع دوم به ویژه در افراد چاق، تمرین های هوازی است. مقاومت به انسولین ممکن است به طور بالقوه با واسطه تغییر در عملکرد چندین واسطه پپتیدی ترشح شده از آدیپوسیتها، شامل عامل نکروزدهنده تومورآلفا، لپتین و آدیپونکتین میانجیگری شود. در شرایط غیرالتهابی، عامل نکروز دهنده تومور آلفا از بافت چربی مشتق میشود و مقادیر پلاسمایی آن با تودة چربی بدن مرتبط است. عامل نکروز دهنده تومور آلفا با پیامدهی توسط انسولین مخالفت میکند که این عمل را از طریق کاهش سیگنالدهی از طریق فسفریلاسیون سرین انجام میدهد. آدیپونکتین، با نسبت معکوس با شاخص تودة بدن از آدیپوسیتها ترشح میشود و یک مهارکننده بالقوه عامل نکروزدهنده تومورآلفا است. سطح سرمی آدیپونکتین در چاقی، مقاومت به انسولین، دیابت قندی و سندرم متابولیک کاهش مییابد(33). یکی دیگر از دلایل چنین یافتههای متناقضی احتمالاً میتواند به علت تفاوت در مدت، شدت و سطح تمرینی آزمودنیها باشد. مدت انجام فعالیت ورزشی می تواند بر تغییر نیمرخ چربی تأثیر داشته باشد.
نتیجه گیری
به طور کلی می توان گفت که هشت هفته تمرین ترکیبی از طریق کاهش فاکتورهای مقاومت به انسولین در بهبود سلامت قلب و عروق و کاهش احتمالی خطر بیماری آتروسکلروز موثر است. بنابر این پیشنهاد می شود از تمرینات ترکیبی در جهت پیشگیری از اثرات سوء ناشی از افزایش بروز بیماری آترواسکلروز استفاده گردد و می تواند به عنوان بخش اساسی در شیوه زندگی افراد میانسال در نظر گرفته شود.