مراحل تمرينگرم كردننبد ة اصلي تمرين (3 تناوب)سرد كردن مؤلفة تمرينتناوب شديدتناوب كم شدت
زمان تمرين (دقيقه) 6 دقيقه 4 دقيقه 2 دقيقه 6 دقيقه
(maxشدتVO2)تمرين 50 تا 60 درصد 90 تا 100 درصد 50 تا 60 درصد 50 تا 60 درصد

 شيب تردميل در همة مراحل تمرين صفر درجه بود.

در كل، پروتكل ورزشي شامل هشت هفته تمرين تناوبي با شدت بالا بود. در انتهاي دو هفته آشنايي، حداكثر اكسيژن مصرفي رتها، سنجيده شد و رتها با توجه به پروتكل ورزشي و درصدي از حداكثر اكسيژن مصرفي (كه به متر بر دقيقه تبديل شد)، پنج جلسه تمرين در هفته را آغاز كردند. در پايان هر دو هفته، آزمون حداكثر اكسيژن مصرفي اجرا شد (7) و سرعت تمريني جديدي براي هفتة تمرين بعد، اجرا شد. همة جلسات تمرين، عصرهنگام كه بهترين زمان تمرين در ريتم فعاليتي طبيعي رتهاست، در زير نور قرمز (به علت كمترين استرس زايي) انجام گرفت.

.1 pilot
شرايط زيستي حيوانات در گروه كنترل بهجز انجام تمرينات روزانه در ساير اوقات، مشابه گروه تمرين بود و حتي براي شبيهسازي بيشتر گروه كنترل در بازة زماني تمرين، سه بار در هفته و هر بار به مدت 15 دقيقه روي دستگاه نوار گردان با سرعت دو متر بر دقيقه (25)، قرار گرفتند.
به علت نداشتن دسترسي به ابزار مستقيم – دستگاه تجزيه وتحليل كنندة گازهاي تنفسي- توان هوازي رتها غيرمستقيم با استفاده از پژوهش هاي اخير هويدال و همكاران (2007) (14) انجام گرفت. در ابتدا 10 دقيقه گرم كردن با شدت 40 تا 50 درصد VO2max انجام گرفت. پس از گرم شدن، آزمون با دويدن رتها با سرعت 15 متر در دقيقه به مدت دو دقيقه شروع شد، سپس سرعت نوار گردان هر دو دقيقه يك بار به ميزان 3/0 متر بر ثانيه (8/1 تا 2 متر در دقيقه) افزايش يافت تا حيوان، ديگر قادر به دويدن نبود. ملاك رسيدن به VO2max، عدم افزايش VO2max با وجود افزايش سرعت بود. سرعت VO2max سرعتي بود كه در آن VO2 به فلات رسيد. رسيدن به فلات معادل غلظت لاكتات بالاتر از 6 ميلي مول در ليتر و نسبت تنفسي VCO2/VO2 برابر 05/1 در نظر گرفته شد. پژوهش ها نشان ميدهند، ارتباط قوي بين سرعت نوار گردان و VO2max رتها وجود دارد (98/0 -94/0r=،
005/0<p ). ازاين رو، در اين پژوهش با توجه به سرعت دويدن ميزان VO2max رت ها به دست آمد.
استخراج بافت
24 ساعت پس از آخرين جلسة تمرين رتها و پس از ناشتايي شبانه، نمونهبرداريها انجام گرفتند.
براي جمعآوري نمونهها، ابتدا حيوان با تركيبي از داروي زايلازين (10 ميليگرم/كيلوگرم) و كتامين (75 ميليگرم/ كيلوگرم) به صورت تزريق درون صفاقي بيهوش شد. سپس، قفسة سينه حيوان شكافته شده و براي اطمينان از كمترين آزار حيوان براي كشتار آن، نمونههاي خون مستقيم از قلب حيوان گرفته شد. سپس، عضلة SOL و EDL از اندام تحتاني حيوان برداشته شده و در سرم فيزيولوژيك شستوشو داده شد و در ترازوي ديجيتالي با دقت 0001/0 گرم وزن كشي شد، سپس بلافاصله با استفاده از ازت مايع منجمد و براي سنجشهاي بعدي در دماي 80- فريز شدند.
استخراج RNA
استخراج RNA با استفاده از 50 ميليگرم از هر كدام از عضلات EDL و SOL بهطور جداگانه انجام گرفت. بافتها با استفاده از يك ميليمول محلول تريزول ليز شده و با دستگاه همگن كنندة بافت كاملاً هموژن شدند. در مرحلة بعد، جداسازي از فاز آبي به كمك 25/0 ميليمول كلروفرم انجام پذيرفت.
RNA استخراجشده با 1 ميليمول اتانول سرد 70 درصد شستو شو و خشك شد، سپس به آن آب استريل (5/1 ميكروليتر براي هر گرم از بافت عضلاني) اضافه شد. براي سنجش كمي RNA استخراج شده از دستگاه بايوفتومتر با طول موج 260 نانومتر استفاده شد. ميانگين OD هاي خوانده شده 77/1 بود كه بيانگر كارايي مناسب RNA استخراج شده بود.
cDNA ساخت

براي هر نمونه سه مرحله ساخت cDNA انجام گرفت. بدين ترتيب كه در ابتدا هشت ميكروگرم از RNA استخراج شده با 8/0 ميكروليتر ز آنزيم DNA آز نوع يك و 2 ميكروليتر از بافر 10 x آن و آب
DEPC خورده مخلوط شده و حجم نمونه به 20 ميكروليتر رسانده شد.
محصول ايجادشده بدون ورتكس كردن و بهآرامي مخلوط شده و سپس با برنامة زير در دستگاه ترموسايكلر انكوبه شد: پنج دقيقه در دماي 55 درجة سانتيگراد، 15 دقيقه در دماي 25 درجة سانتيگراد، 30 دقيقه در دماي42 درجة سانتيگراد (مرحلة ساخت cDNA به وسيلة آنزيم RT )، پنج دقيقه در دماي 95 درجة سانتيگراد (براي غيرفعال كردن آنزيم RT). پس از اتمام مراحل ترموسايكلر 280 ميكروليتر آب تزريقي اضافه شد و براي استفاده در QPCR در دماي 20 – درجة سانتي گراد نگهداري شد. همچنين براي هر نمونه cDNAنيز، يك نمونة كنترل مثبت با پرايمر b2m به عنوان كنترل داخلي1، و براي آزمون حضور cDNA، تهيه شد.
نمونه ها به آرامي و بدون ورتكس مخلوط شده و در دستگاه Corbett) Real time PCR) با برنامه زير PCR شد: 10 دقيقه در دماي 95 درجة سانتيگراد (واسرشته شدن اوليه)، 10 ثانيه در دماي 95 درجة سانتيگراد (واسرشته شدن)، 15 ثانيه در دماي 60 درجة سانتيگراد (اتصال پرايمرها)، 20 ثانيه در دماي 72 درجة سانتيگراد (گسترش). واكنش از مرحلة دوم به بعد، براي 40 سيكل تكرار شد.
Cts مربوط به واكنشها توسط نرمافزار دستگاه Real-time PCR استخراج و در نهايت Ct mean سه مرتبه ثبت شد. پرايمرهاي مورد استفاده در اين پژوهش در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2. پرايمرهاي مورد استفاده در پژوهش
Gene Host

Forward Primer Reverse Primer
PGC-1α Rat
CCAAACCAACAACTTT ATCTCTTCC CACACTTAAGGTGCGT TCAATAGTC

.1 Internal Control
كمي سازي مقادير بيان ژن هدف
براي كميسازي مقادير بيان ژن مورد نظر از فرمول ct∆∆-2 (2 به توان منفي ct ∆∆) استفاده شد.
روش هاي آماري
از آمار توصيفي براي دستهبندي دادههاي خام و توصيف دادهها، از آزمون كولموگروف – اسميرنوف (K-S) براي بررسي طبيعي بودن دادهها در گروههاي مورد مطالعه و از آزمون آماري t مستقل براي مقايسة دادههاي بين گروهي استفاده شد. سطح معناداري براي همة آزمونهاي آماري 05/0 ≤α در نظر گرفته شد. تجزيه وتحليل هاي آماري با استفاده از نرمافزار SPSS16 و ترسيم نمودارها با استفاده از نرم افزار اكسل 2007 انجام گرفت.
يافته ها
تغييرات وزن رتها در جدول 3 گزارش شده كه نشان دهندة رشد طبيعي، در عين حال افزايش كمتر وزن رتها در گروه تمرين نسبت به كنترل است.
جدول 3. ميانگين و انحراف استاندارد وزن گروهها
وزن نهايي (گرم) درصد تغيير وزن اوليه (گرم) گروه
60/17 337/17±7/80 210/5±9/77 كنترل (n=6)
44/25 305/83±16/46 212±9/27 تمرين (n=6)
داده ها به صورت ميانگين و انحراف استاندارد (M±SD) آورده شدهاند

سطح بيان ژن PGC-1α، 24 ساعت پس از آخرين جلسة تمرين در عضلة SOL نسبت بـه گـروهكنترل افزايش 86/3 برابري داشت (004/0P=3/74 ,t=). ميزان بيان آن در شكل 1 آمده است.

PGC-1

mRNA

PGC-1

mRNA

شكل 1. نسبت تغييرات چندبرابري PGC-1α mRNA عضلة SOL در گروه تمرين نسبت به گروه كنترل
سطح بيان ژن PGC-1α، 24 ساعت پس از آخرين جلسة تمـرين در عضـلةEDL نسـبت بـه گـروهكنترل افزايش 63/4 برابري داشت ( 001/0t= 11/6, P= ). ميزان بيان آن در شكل 2 آمده است.

PGC-1

mRNA

PGC-1

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

mRNA

شكل 2. نسبت تغييرات چندبرابري PGC-1α mRNA عضلة EDL در گروه تمرين نسبت به گروه كنترل
ميزان بيان ژن PGC-1α در بين عضلات SOL و EDL تفاوت معناداري نداشت (t=0/53 , P=0/63). بحث
مهم ترين يافتة پژوهش اين است كه اگرچه تمرينات تناوبي با شدت بالا درست مثل تمرينات استقامتي موجب افزايش بيان ژن PGC-1α در عضلات اسكلتي ميشوند، اين افزايش بر خلاف تمرينات استقامتي در هر دو نوع عضلة كند (SOL) و تند انقباض (EDL) اختلاف معناداري ندارد. افزايش بيان ژن PGC-α1 در عضلة اسكلتي همراه با افزايش بيان ژن و فعاليت آنزيمهاي سيترات سنتتاز و پيروات دهيدروژناز و نيز بتاهيدروكسي اسيل دهيدروژناز است كه افزايش اكسايش كربوهيدرات و چربي و افزايش ظرفيت اكسايشي تار را نشان ميدهد (16،18).
در پژوهش حاضر، افزايش بيان ژن PGC-1α در عضلة نعلي نشان ميدهد، اجراي HIIT با اينكه داراي شدت زياد و زمان كوتاه تمريني است، موجب ايجاد سازگاريهاي اكسايشي در تارهاي كند انقباض ميشود كه به احتمال زياد اين سازگاري به دليل درگيري اين نوع تارها فازهاي كمشدت HIIT رخ ميدهد.
افزايش بيان ژن PGC-1α در عضلة تندانقباض (EDL) در پي اجراهاي HIIT قابل پيشبيني بود كه به دليل شدت زياد اين تمرينات و درگيري اين نوع تارها در فازهاي شديد تمريني است. از جمله مهمترين عوامل آن نيز رهايش كلسيم توليد AMP به ميزان بالا در اين تارهاست.
اما نكتة شايان توجه در اين پژوهش افزايش بايوژنز ميتوكندريايي در تارهاي تند و كند انقباض بود كه همانگونه كه عنوان شد، نياز است تمرينات استقامتي براي تأثيرگذاري در زمان بالا و شدت تمريني فرسايشي اجرا شوند، اما در اين پژوهش زمان كل تمريني 18 دقيقه بود كه با توجه به برتريهاي ديگر HIIT در مواردي مثل عدم ايجاد التهاب (3) و برتري در عوامل فيبرينوژني (4) ميتوان به كارامدي اين نوع تمرينات اشاره كرد و آن را در زمينههاي سازگاريهاي هوازي روش تمريني مطمئني عنوان كرد.
گزارش شده است افزايش بيان PGC-1α و PGC-1β سبب افزايش mRNA ايزوفورم كند انقباض اكسايشي MHC يعني MHC Ӏb و نيز تنظيم منفي بيان mRNA ايزوفرمهاي تند انقباض گليكوليزي MHC يعنيᴨB و ᴨX آن ميشوند (17) كه اين تبديل تار را در پي اجراهاي HIIT نشان ميدهد. يكي ديگر از تغييراتي كه PGC-1α در راستاي تبديل تار انجام ميدهد، افزايش بيان GLUT4 است كه ميزان مصرف گلوكز و توليد انرژي بيشتر در عضله را در پي دارد. همچنين، PGC-1α با افزايش بيان TRB 3 موجب سركوب پيامرساني انسولين ميشود (17).
با توجه به يافتههاي پژوهش حاضر در افزايش سرعت تمريني و VO2max و بيان ژن PGC-1α ميتوان احتمال داد، افزايش ظرفيت سوخت وسازي در رتها در پي هشت هفته اجراي HIIT ناشي از افزايش بيان PGC-1α است، زيرا تحقيقات نشان دادهاند، افزايش بيان ژن PGC-1α، موجب افزايش بيان ژنهاي ميتوكندريايي پروتئينهاي زنجيرة تنفسي ميتوكندري ميشود (24،23،6). احتمالاً، دليل افزايش زياد PGC-1α در پژوهش حاضر، افزايش زياد كلسيم درون سلولي و تخلية شديد ATP است، زيرا مسيرهاي پيامرساني بالادستي فعال سازي PGC-1α و بايوژنز ميتوكندريايي در پاسخ به اجراي HIIT هنوز بهخوبي شناخته نشدهاند، اما احتمالاً به تغييرات شديد نسبت ATP:ADP/AMP درونعضلاني و نيز فعال شدن AMPK ناشي از فعاليت بدني وابسته است (11). اينكه اين دو فرايند در كدام نوع تار بيشتر تأثير داشته است، مشخص نيست و بايد مطالعه شود. در اين پژوهش ميزان افزايش بيان PGC-1α با فعاليتهاي استقامتي تداومي به شكل مستقيم مقايسه نشده است، اما احتمالاً تأثير آن با اجراي HIIT مشابه باشد، زيرا در پژوهش حاضر PGC-1α در عضلة SOL افزايش 280 درصدي داشت، كه دربارة تمرينات استقامتي تا 270 درصد افزايش، گزارش شده است احتمالاً اين اختلاف به شدت تمريني مرتبط باشد، زيرا اختلاف دو هفتگي در مدت زمان تمريني نميتواند عامل اين اختلاف درصد بيان ژن PGC-1α در دو نوع تمرين باشد، زيرا گزارش شده است PGC-1α در شش هفته تمرين استقامتي تداومي به سازگاري ميرسد (13) و افزايش 335 درصدي در تارهاي ت ندانقباض كه در پژوهش حاضر مشاهده شد، احتمالاً بر اثر فشار وارده بيشتر بر تارهاي تندانقباض در راستاي اجراي HIIT بوده است. با توجه نتايج پژوهش حاضر بهنظر ميرسد اجراي HIIT با توجه به اقتصاد زماني كه نسبت به تمرينات استقامتي سنتي دارد، ميتواند روش تمريني مؤثري در ايجاد سازگاريهاي هوازي و افزايش ظرفيت اكسايشي باشد. البته مشخص نشده است كه آيا مدلهاي متفاوت HIIT سازگاريهاي متفاوتي در اين زمينه ايجاد ميكند يا خير، كه به بررسي بيشتري نياز دارد.

منابع و مĤخذ
رابرگز، رابرت آ وكتائيان، جي استيون. اصول بنيادي فيزيولوژي ورزشي1 (2000)، ترجمة عباسعلي گائيني و ولي اﷲ دبيدي روشن (1391)، چ هشتم، سمت.
مك لارن، دان؛ مورتون،جيمز. بيوشيمي ورزشي و سوختوساز فعاليت ورزشي (2012)، ترجمة عباسعلي گائيني (1391)، چ اول، سمت.
همتي، محمد؛ كردي، محمدرضا؛ ثروت، چوپاني؛ چوبينه، سيروس؛ قراري، رضا (1392). تأثير تمرينات با شدت بالا (HIIT) بر سطوح پلاسمايي آديپونكتين، مقاومت و حساسيت انسوليني مردان جوان غيرفعال، مجلة علوم پزشكي دانشگاه علوم پزشكي زنجان، دورة 21، ش 84، ص 12 – 1.
همتي، محمد؛ كردي، محمدرضا؛ چوبينه، سيروس؛ ثروت، چوپاني (1392). تأثير تمرينات با شـدت بـالا
(HIIT) بر عوامل فيبرينوليتيك (PAI-1 ،t-PA و كمپلكس t-PA / PAI-1) مردان جوان غيرفعـال، علـومزيستي ورزشي، دورة 5، ش 3، ص 89 – 77.
.5 Adhihetty, P. J., Uguccioni, G., Leick, L., Hidalgo, J., Pilegaard, H., & Hood, D. A. (2009). The role of PGC-1α on mitochondrial function and apoptotic susceptibility in muscle. American Journal of Physiology-Cell Physiology,297(1), C217-C225.
.6 Burgomaster K A, Howarth K R, Phillips S M, Rakobowchuk M, Macdonald M J ,McGee S L, Gibala M J. (2008). Similar metabolic adaptations durin exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. J Physiol, 586:151–١۶
.7 Burniston, J. G. (2009). Adaptation of the rat cardiac proteome in response to intensity‐controlled endurance exercise. Proteomics, 9(1), 106-115.
.8 Coffey, V. G., & Hawley, J. A. (2007). The molecular bases of training adaptation. Sports medicine, 37(9), 737-763.


پاسخ دهید