پایان نامه تاثیر فعالیت هوازی در شرایط هیپوکسی بر اینترلوکین6 و اینترلوکین10 سرم در مردان جوان فعال
فهرست محتوا
فهرست مطالب
- فصل اول: مقدمه و معرفی. 1
- 1- 1 مقدمه 2
- 2-1 بیان مسئله 3
- 3-1 اهمیت و ضرورت پژوهش.. 5
- 4-1 اهداف پژوهش.. 6
- 1-4-1 هدف کلی. 6
- 2-4-1 اهداف اختصاصی. 6
- 5-1 فرضیههای پژوهش.. 6
- 6-1 پیش فرضهای پژوهش.. 7
- 7-1 محدودیتهای پژوهش.. 7
- 8-1 تعاریف اصطلاحات و واژه ها 7
- 1-8-1 اینترلوکین 6. 7
- 2-8-1 اینترلوکین 10. 8
- 3-8-1 شرایط هایپوکسی در مقابل شرایط نورموکسی. 8
- 4-8-1 ضربان قلب بیشینه 8
- 5-8-1 فعالیتی با 70 درصد ضربان قلب بیشینه 8
- 6-8-1 مرد جوان فعال. 8
- فصل دوم: زیربنای نظری و پیشینه پژوهش .. 9
- 1-2 مقدمه 10
- 2-2 زیر بنای نظری. 10
- 1-2-2 ایمونولوژی. 10
- 2-2-2 ایمونولوژی ورزشی. 10
- 3-2-2 دستگاه ایمنی. 11
- 4-2-2 سایتوکاین ها 11
- 5-2-2 اینترلوکینها 12
- 6-2-2 اینترلوکین 6. 12
- 7-2-2 اینترلوکین 10. 12
- 8-2-2 ارتفاعات بالاتر از سطح دریا و شرایط هایپوکسی. 13
- 9-2-2 شرایط هایپوکسی و ورزش.. 14
- 10-2-2 فعالیت هوازی. 15
- 11-2-2 فعالیت هوازی در شرایط هایپوکسی. 16
- 12-2-2 ورزش، عملکرد ایمنی و شرایط هایپوکسی. 16
- 13-2-2 اینترلوکین 6 و ورزش.. 17
- 14-2-2 اینترلوکین 10 و ورزش.. 20
- 15-2-2 اینترلوکین 6، شرایط هایپوکسی و فعالیت بدنی. 20
- 16-2-2 اینترلوکین 10، شرایط هایپوکسی و فعالیت بدنی. 21
- 3-2 پیشینه پژوهش.. 22
- 1-3-2 پژوهشهایی که به بررسی تاثیر فعالیت در شرایط نورموکسی بر IL-6پرداختهاند 22
- 2-3-2 پژوهشهایی که به بررسی تاثیر فعالیت در شرایط هایپوکسی بر IL-6پرداختهاند 24
- 3-3-2 پژوهشهایی که به بررسی تاثیر فعالیت در شرایط نورموکسی بر IL-10 پرداختهاند 26
- 4-3-2 پژوهشهایی که به بررسی تاثیر فعالیت در شرایط هایپوکسی بر IL-10 پرداختهاند 27
- 5-3-2 جمع بندی یافتههای پیشین. 27
- فصل سوم: روش شناسی پژوهش.. 29
- 1-3 مقدمه 30
- 2-3 روش پژوهش.. 30
- 3-3 جامعه و نمونه آماری. 30
- 4- 3 متغیرهای پژوهش.. 31
- 1- 4- 3 متغیرهای مستقل. 31
- 2-4-3 متغیرهای وابسته 31
- 5-3 روش جمع آوری اطلاعات.. 31
- 1-5-3 ابزار پژوهش.. 31
- 2- 5– 3 برنامههای ورزشی. 32
- 3-5-3 روش و مراحل نمونه گیری. 33
- 4-5-3 سنجش اینترلوکین ها 34
- 6-3 روش آماری. 34
- فصل چهارم: یافتههای پژوهش 35
- 1- 4 مقدمه 36
- 2- 4 آمار توصیفی. 36
- 1- 2- 4 توصیف ویژگیهای آزمودنیها 36
- 2- 2- 4 توصیف تغییرات غلظت IL-6 سرم 36
- 3- 2- 4 توصیف تغییرات غلظت IL-10 سرم 37
- 3- 4 آمار استنباطی. 39
- 1- 3- 4 آزمون کولموگروف اسمیرنوف.. 39
- 2- 3- 4 آزمون فرضیهها 39
- فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات.. 45
- 1-5 مقدمه 46
- 2-5 بحث و تفسیر. 46
- 1-2-5 اینترلوکین6. 46
- 2-2-5 اینترلوکین10. 54
- 3-5 نتیجه گیری. 56
- 4-5 پیشنهادات برخواسته از پژوهش.. 56
- 5-5 پیشنهادات برای پژوهشهای آینده 57
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، تعیین تأثیر فعالیت هوازی در شرایط هایپوکسی بر غلظت اینترلوکین 6 و 10 سرم در مردان جوان فعال بود. هفت مرد جوان فعال با میانگین سنی 56/1±33/23 سال، وزن 14/3±16/67 کیلوگرم و قد 76/1±176 سانتیمتر در چهار جلسه فعالیت هوازی شامل دویدن به مدت 30 دقیقه با شدت 70% ضربان قلب بیشینه در چهار شرایط نورموکسی و هایپوکسی (ارتفاعات 2750، 3250 و 3750 متر) شرکت کردند. قبل، بلافاصله بعد و یک ساعت بعد از فعالیت نمونهگیری خونی انجام شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس با اندازه گیری مکرر نشان داد که تفاوت معناداری بین شرایط هایپوکسی و نورموکسی در غلظت هر دو سایتوکاین وجود ندارد (P<0.05). هرچهارجلسه فعالیت باعث کاهش معناداراینترلوکین 6 شد (P>0.05). همچنین کاهش اینترلوکین 10 بعد از هر چهار جلسه فعالیت، تنها در ارتفاع 3750 متر معنادار بود (P=0.012)
واژگان کلیدی: هایپوکسی، اینترلوکین 6، اینترلوکین 10، فعالیت هوازی، ارتفاع
1- 1 مقدمه
یکی از سیستمهای مهم و حیاتی بدن سیستم ایمنی است که ارتباط آن با ورزش مورد توجه میباشد، سیستمی که بدون عملکرد صحیح آن ادامه حیات غیر ممکن خواهد بود (1). چرا که محیط ما سرشار از میکروارگانیزمهایی است که قسمتهای مختلف بدن را تحت تأثیر قرار میدهد و اگر اجزاء مختلف در این سیستم در خدمت حفظ سلامتی نباشند ادامه حیات دچار مشکل خواهد شد (3،2). جنبههای گوناگون فعالیتهای بدنی، اثرات متفاوتی بر اجزاء این سیستم میگذارد که شناسایی این اثرات بینش ما را در شناخت و تفسیر مکانیسمهای فیزیولوژی و عکس العملهای بیولوژیکی بدن وسیعتر مینماید (1). توجه به ورزش و فعالیتهای بدنی به یک رویداد اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. این توجه در تمام سطوح جامعه و با اهداف متفاوتی وجود دارد. از طرفی امروزه ورزشکاران ناگزیرند برای برگزاری مسابقات به سفرهای گوناگون بروند. اینگونه جابه جاییها ممکن است با بروز تغییرات شدید جوی همراه باشد. ورزشکارانی که برای انجام مسابقات یا فعالیتهای تفریحی به ارتفاعات سفر میکنند، در حقیقت افت استقامت و ظرفیت هوازی را در محیط جغرافیایی جدید تجربه کردهاند (4). چون با صعود سریع به به نقاط مرتفع احتمال خطر بیماریهای ارتفاع زدگی فزونی مییابد، از این رو هنگامی که فعالیتهای تفریحی یا مسابقات در ارتفاعات متوسط یا بالاتر برگزار میشود، میبایست برای مواجهه با شرایط متغیر جوی تدابیری اندیشید (4). ارتفاع به معنی محلی است که بیش از 1500 متر نسبت به سطح دریا بالایی داشته باشد، زیرا اثرات فیزیولوژیکی محدودی بر عملکرد ورزشی در ارتفاعات پائین تر از این سطح گزارش شده است و لذا ارتفاعات پائین تر معمولاً شرایط نورموکسی و ارتفاعات بالاتر شرایط هایپوکسی محسوب میشوند (5). ترکیب گازهای هوا در ارتفاع ثابت میماند اما فشار بارومتریک هوا کاهش مییابد. در نتیجه فشار سهمی اکسیژن پائین میآید و موقعیت هایپوکسی به وقوع میپیوندد (6). تمرین و فعالیت بدنی در شرایط هایپوکسی در مقایسه با شرایط نورموکسی، بدن را تحت تأثیر تغییرات وسیعتری قرار میدهد (7،8). از جمله این تغییرات میتوان به تغییر در پاسخهای ایمنی و اینفلا ماتوری اشاره نمود که یکی از شاخصههای آن افزایش در میزان اینترلوکین 6 پلاسما است (9). اینترلوکین 6، یک سایتوکاین چند منظوره گردشی با چندین عملکرد از جمله التهاب، دفاع و آسیب بافتی میباشد. این سایتوکاین توسط انواع متفاوتی بافت و سلول از جمله سلولهای ایمنی فیبروبلاست ها، سلولهای ایندوتلیال، عضلات اسکلتی، و بافت چربی تولید شده است. اینترلوکین 10 سایتوکاینی است که توسط فعال سازی ماکروفاژها و لنفوسیتها ترشح میشود. از آنجاییکه اینترلوکین 6 ارتباط مستقیمی با اینترلوکین 10 دارد افزایش در غلظت اینترلوکین 6 موجب افزایش در اینترلوکین 10 خواهد شد (7،8). اینترلوکین 6 مشتق شده از عضله را به عنوان مشخصات حقیقی عوامل تمرین (مثل مدت و شدت) معرفی کردند (7،10) که در پاسخ به تمرینات طولانی مدت به طور آشکاری حتی بیشتر از 100 برابر افزایش مییابد (8،11،10). اینترلوکین 6 تاثیرات عمیقی بروی هیپوتالاموس و همچنین در تنظیم هورمونی ورزش و تمرین دارد (3). مقدار افزایش IL-6 پلاسما به مدت، شدت، مقدار توده عضلانی درگیر در فعالیت و ظرفیت استقامتی بستگی دارد (8،10). از سویی افزایش در اینترلوکین 6 پلاسمایی ممکن است مرتبط با بیماریهای ناشی از ارتفاع بعنوان مثال بیماریهای مقطعی مربوط به ارتفاع و جمع شدن آب در ریه باشد که میتواند ظرفیت فعالیت بدنی را محدود نماید (8،10). اثر اینترلوکین 10 نیز بوسیله بیشتر پژوهشگران به عنوان اثر گذاشتن بر سرکوب ایمنی مرتبط با اشکال مختلف تروما شامل فعالیت بدنی پنداشته شده است (13،14). لذا آگاهیهای لازم در مورد افزایش این دو سایتوکاین در پاسخ به تمرین در ارتفاع ممکن است در افزایش ظرفیت فعالیت بدنی به دو صورت افزایش مدت و شدت آن تأثیر مثبت داشته باشد. از طرفی تحقیقات انجام شده در ارتفاع غالباً به بررسی تمرینات استقامتی و طولانی مدت پرداختهاند و اطلاعات اندکی در خصوص پاسخ حاد و آن هم با ارتفاعات متغیر وجود دارد. از این رو این تحقیق در نظر دارد اثرات یک جلسه فعالیت هوازی را در دو شرایط هایپوکسی و نوروموکسی بر اینترلوکین 6 و اینترلوکین 10 مورد ارزیابی قرار دهد.
2-1 بیان مسئله
دستگاه ایمنی تحت تأثیر عوامل مختلفی چون فعالیت بدنی قرار میگیرد و سلامت فرد از طریق سلامت این دستگاه در کنار دیگر دستگاهها حاصل میشود (15). تمام پاسخهای دفاعی بدن علیه مولکولهای بیگانه و نوظهور در دستگاه ایمنی به وقوع میپیوندد که در حفظ هومئوستاز بدن نقش مهمی دارد (16). تأمین سلامت و بهبود عملکرد ورزشکاران از اهداف اصلی گرایش به فعالیتهای بدنی و ورزش است. از این رو مربیان و ورزشکاران میکوشند تا سلامت ورزشکاران را هنگام تمرین و رقابت ورزشی حفظ کنند (16،17). از طرف دیگر گروهی معتقدند فعالیتهای ورزشی بیشتر و شدیدتر مقاومت بدن در برابر بیماریها را افزایش میدهد، در حالی که شواهد علمی نشان داده است بسیاری از ورزشکاران پس از انجام تمرینات شدید و رقابتهای سنگین، به بیماریهای عفونی از جمله عفونت مجاری تنفسی فوقانی مبتلا میشوند (18،19،20،21). برخی دیگر نیز معتقدند تمرینات سبک و متوسط در بهبود دستگاه ایمنی بدن انسان نقش تعیین کننده دارند (22،23). آنچه مسلم است فعالیتهای بدنی، دستگاههای مختلف بدن را تحت تأثیر قرار داده و سبب تطابق این دستگاهها با احتیاجات خاص ارگانیسم به هنگام فعالیت و کار بدنی میگردد. عضلات، قلب و گردش خون، دستگاه تنفس، کلیهها و دستگاه ایمنی از جمله سیستمهایی هستند که بر اثر فعالیت بدنی تغییراتی در نحوه کار آنها بوجود میآید. در این میان شناخت این اثر و همچنین مکانیسمهای کنترل کننده آنها برای طرح و تنظیم برنامههای تمرینی و نوع فعالیت ورزشی حائز اهمیت است (24). فعالیت و رقابتهای ورزشی درکنار فوائد سودمندشان به علت ماهیت استرسی خود موجب برهم خوردن موقت هومئوستاز میشوند که در صورت عدم رعایت اصول علم تمرینی شاید آثار تخریبی نیز به همراه داشته باشد. در میان پاسخ دستگاه ایمنی به فعالیتهای ورزشی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است و اگرچه در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است، اما واضح است که راه پیموده نشدهٔ طولانی در علم ایمونولوژی ورزش وجود دارد. تمرین در محیطهای مختلف میتواند تاثیرات همسان با میزان متفاوت و حتی ناهمسانی را بر دستگاههای مختلف بدن در شرایط مختلف تمرینی بگذارد. دستگاه ایمنی و به طور ویژه سایتوکاینها نیز از این قاعده مستثنی نبوده و میتوانند تحت تأثیر شرایط مختلف محیطی قرار گیرند. هایپوکسی که در ارتفاعات بالاتر از سطح دریا وجود دارد یکی از این شرایط متفاوت محیطی با شرایط طبیعی است که میتواند بر پاسخ ایمنی تأثیر گذار باشد. تعداد بیشماری مطالعه (25،26،27،28) به صورت مستند تأثیر یک جلسه فعالیت را بر روی عملکرد سیستم ایمنی در شرایط نورموکسی مورد مطالعه قرار دادهاند. عموماً با توجه به شدت، مدت و شرایط تمرینی افراد، تمرینات ورزشی تغییرات متفاوتی در عملکرد سیستم ایمنی ایجاد مینمایند. این در حالیست که تعداد کمی از مطالعات این تغییرات را درشرایط هایپوکسی بررسی نمودهاند. اخیراً نشان داده شده است که زمانیکه تمرین در دو حالت نورموکسی و هیپوکسی و در یک شرایط متابولیکی مشابه انجام میشود (به عنوان مثال در یک شرایط مشابه از لحاظ سطوح لاکتات خون)، تحریک ناشی از تمرین اجرا شده در ارتفاع، باعث افزایش بیشتر در فعالیت سمپاتیکی در مقایسه با تمرین انجام شده در سطح دریا میشود (29). در نتیجه افزایش تحریک تمرینی و فعالیت سمپاتیکی سبب افزایش سطوح اینترلوکین 6 میشود (به تبع آن افزایش در اینترلوکین 10) که این خود با افزایش در کاتکولامینهای گردشی همراه است (29). این یافتهها نشان میدهند زمانیکه تمرینات ورزشی و هایپوکسی با یکدیگر ترکیب میشوند فشار منفی بر روی سیستم ایمنی بدن به مراتب بیشتر میشود. از سویی مطالعات مختلف نشان میدهند که عضلات اسکلتی بعنوان یک منبع اینترلوکین گردشی در حین ورزش هستند که این موضوع احتمالاً ارتباط افزایش این سایتوکاینها را با ورزش در ارتفاع نشان میدهد (30). با توجه به کمبود پژوهش در رابطه با پاسخ سیستم ایمنی بویژه اینترلوکین 6 و 10 در ارتفاعات بالاتر از سطح دریا یا شرایط هایپوکسی، و نیز این ابهام که در صورت وجود تفاوت در پاسخ این اینترلوکینها به شرایط هایپوکسی، این پاسخ متفاوت در شرایط کمبود اکسیژن معادل چه ارتفاعی بروز میکند، ما در این پژوهش بدنبال رسیدن به پاسخ این سئوال هستیم که آیا فعالیت هوازی در شرایط هیپوکسی معادل 3 ارتفاع 2750، 3250 و 3750 متر، تأثیر متفاوتی بر پاسخ اینترلوکین 6 و اینترلوکین 10 سرم در مقایسه با شرایط نورموکسی دارد؟
3-1 اهمیت و ضرورت پژوهش
جهان پیرامون ما، آکنده از عوامل عفونت زایی است که انسان را از هر سو تهدید میکنند. اما در عوض، بدن انسان برای مقابله با آنها از سازوکارهای دفاعی لازم برخوردار است. خستگی جسمانی ناشی از کار بدنی بویژه فعالیتهای ورزشی از جمله عواملی به شمار میرود که میتواند عملکرد مکانیزمهای دفاعی بدن را تحت تأثیر قرار دهد (31). توجه به این نکته موجب شده است که ایمنی شناسی ورزشی به عنوان شاخهای از ایمنی شناسی، پیشرفت سریعی در 20 سال گذشته داشته باشد، به گونهای که توجه پژوهشگران بسیاری از سایر حیطههای علمی مانند علوم پزشکی، فیزیولوژی و علوم رفتاری را به خود جلب کرده است (33،32). امروزه یکی از مهمترین نگرانیهای ورزشکارانی که به فعالیتهای مختلف ورزشی میپردازند، احتمال بروز اختلالات و نارساییهای گوناگون در دستگاههای مختلف بدن اعم از سیستم ایمنی، دستگاه تنفس، دستگاه ادراری و غیره میباشد. افزایش شدت و مدت تمرین سبب میشود سیستم ایمنی بدن دچار تغییرات شود (34). این تغییر در سیستم ایمنی بدن سبب میشود ورزشکاران در معرض بیماری قرار داشته باشند (34). از طرفی فعالیت بدنی در ارتفاع ممکن است تغییرات منفی زودگذری برای سیستم ایمنی بدن داشته باشد. افزایش فعالیت بدنی سبب افزایش در اینترلوکین 6 شده (35) و متعاقب آن افزایش در اینترلوکین 10 رخ میدهد (35). افزایش سایتوکاینها متعاقب تمرین در ارتفاع افزایش بیشتری را در مقایسه با همین نوع تمرین در شرایط عادی نشان میدهد (36). احتمال برگزاری مسابقات و رویدادهای ورزشی در ارتفاعات متعدد وجود دارد و بارها شاهد بودهایم این اتفاق افتاده است و حتی بسیاری از مردم برای بهبود تندرستی ناگزیر میشوند در مواقعی در ارتفاعات بالاتر از سطح دریا به تمرین و فعالیت بدنی بپردازند. همچنین تقویت و آماده سازی همه جانبه از اهداف مربیان و ورزشکاران است و تمرین در ارتفاع موجب بهبود در اجرای فعالیتهای استقامتی میباشد که در این مورد جهت اثر بخشی تمرین، ورزشکاران باید در ارتفاعی بیشتر از 1500 متر تمرین نمایند. لذا آگاهی از مقدار و نحوه تأثیر تمرینات در شرایط هیپوکسی و مقایسه آن با شرایط نورموکسی بر سیستم ایمنی بدن میتواند کمک شایانی در جهت بهبود شرایط آماده سازی، طراحی تمرینات و تجهیز سیستم ایمنی ورزشکار در برابر عفونتها و موارد از این قبیل نماید. از همین رو تمرینات در شرایط هایپوکسی (خواه ارتفاع و خواه هایپوکسی شبیه سازی شده) باید به صورتی طراحی و اجرا گردد تا بیشترین بهره را به ورزشکار رسانده و اثرات منفی و مضر آن تا حد امکان کاهش یابد. از همین رو دانشمندان علوم ورزشی در پی آن هستند که با مونیتورینگ و پایش انواع مختلف تمرین و بررسی همه جانبه آن به طرحی مناسب جهت تمرین در ارتفاع دست یابند. به همین منظور پژوهش حاضر سعی دارد تأثیر ورزش هوازی زیربیشینه در شرایط هایپوکسی مختلف را بر غلظت اینترلوکین 6 و اینترلوکین 10 سنجیده و آن را با شرایط نورموکسی مقایسه نماید. همچنین از آنجا که برخی پژوهشگران درجه هیپوکسی را برای تفاوت بین شرایط نورموکسی و هایپوکسی بسیار مهم دانستهاند، و از آن حتی برای توجیه نتایج متفاوت در پژوهشهای مختلف استفاده میشود، در پژوهش حاضر، 3 ارتفاع متفاوت 2750 متر (درصد اکسیژن 15)، 3250 (درصد اکسیژن 14) و 3750 متر (درصد اکسیژن 13) جهت بررسی تأثیر شرایط هایپوکسی برگزیده شده است که بررسی 3 ارتفاع به نوعی وجه تمایز پژوهش حاضر از دیگر پژوهشها بوده و البته اینها 3 ارتفاعی هستند که احتمال تمرین و فعالیت بدنی برای ورزشکاران و مردم عادی در آنها بیشتر است. از طرفی بیشتر پژوهشها، سازگاریها و پاسخهای مزمن را مورد بررسی قرار دادند، و در بعضی تأثیر شرایط هیپوکسی حالت استراحت و نه ورزش مورد ارزیابی قرار گرفته است. لذا در این پژوهش پاسخ حاد اینترلوکینهای 6 و 10 به ورزش در شرایط هیپوکسی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایجی که از این تحقیق بدست میآید میتواند رهنمودی برای برنامه ریزان تمرین باشد تا برنامههای تمرینی را به گونهای طراحی کنند که از صدمات و بیماریهای ناشی از تمرین پیشگیری نمایند و یا آنها را به حداقل برسانند. به علاوه این نتایج میتواند مورد استفاده بسیاری از تیمهای ورزشی، فدراسیونها، کمیتههای المپیک و نیز مربیان و ورزشکاران که در اردوهای آماده سازی و یا فصول مسابقات بخشی از تمرینات و مسابقات خود را در شرایط هایپوکسی برگزار کنند، قرار گیرد و حائز اهمیت میباشد.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.