علوم زيستي ورزشي _ تابستان 1394 دورة7، شمارة2 ، ص : 297 – 309 تاريخ دريافت: 23 / 10 / 92 تاريخ پذيرش : 03 / 03 / 93

آثار هشت هفته تمرين تناوبي بر سطح لاكتات (La) و فعاليت آنزيم لاكتات دهيدروژناز (LDH) خون موش هاي صحرايي نر نژاد ويستار

اﷲ يار عرب مؤمني1- حميد محبي 2 – فرهاد رحماني نيا 3- احمد رياسي4
1.دكتري فيزيولوژي ورزشي، دانشكدة علوم انساني، دانشگاه آزاد اسلامي واحد خميني شهر، خميني شهر، اصفهان، ايران،2و3. استاد فيزيولوژي ورزشي، دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي، گروه فيزيولوژي ورزش، دانشگاه گيلان، رشت، ايران،4. استاديار فيزيولوژي حيواني، دانشكدة كشاورزي، گروه دامپروري، دانشگاه صنعتي
اصفهان، اصفهان، ايران

چكيده
هدف از پژوهش حاضر، بررسي آثار تمرين تناوبي بر سطح لاكتات و فعاليت آنزيم لاكتات دهيدروژناز خون موش هاي صحرايي بود. 20 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار (ميانگين سن و وزن به ترتيب 3 ماه و 14± 224 گرم) تهيه شده و سپس، بهطور تصادفي به دو گروه شاهد (10 = n) و تجربي (10 = n) تقسيم شدند. پروتكل تمريني شامل 4 دقيقه دويدن روي نوار گردان و 2 دقيقه استراحت فعال در 10 مرحلة تمريني روي گروه تجربي اجرا شد. 48 ساعت بعد از آخرين جلسة تمريني بعد از ناشتايي شبانه، موشها با تركيبي از كتامين و زايلازين بيهوش شدند. براي اندازهگيري لاكتات و فعاليت آنزيم LDH، خون گيري از قلب حيوان انجام گرفت. اطلاعات با استفاده از شاخص هاي پراكندگي ميانگين و انحراف معيار (M± SE) و آزمون t مستقل تجزيه وتحليل شد. نتايج نشان داد كه تفاوت معناداري در سطح لاكتات خون دو گروه وجود نداشت، ولي در ميزان فعاليت آنزيم LDH، تفاوت معناداري بين دو گروه تجربي و شاهد مشاهده شد (05/0P <). اين نتايج نشان ميدهد، تمرين تناوبي به پاكسازي لاكتات منجر ميشود. پايش لاكتات، موجب حفظ گليكوژن عضلات شده و از تجمع +H كه همراه با لاكتات توليد مي شود، جلوگيري ميكند.

واژه هاي كليدي
آنزيم لاكتات دهيدروژناز (LDH)، تمرين تناوبي، لاكتات (La)، موش صحرايي.

مقدمه
لاكتات محصول جانبي گليكوليز است كه مي تواند توليد و به طور مداوم توسط سلول هاي وسيعي از بدن در حالت استراحت و حتي در شرايط مقدار كافي اكسيژن به كار رود. اين متابوليت، سوبستراي پويا و مهمي در دورة بازسازيATP است كه پتانسيل بسيار زيادي به عنوان منبع انرژي دارد و در بازسازي منابع انرژي مؤثر است (18). لاكتات ميتواند به پيروات تبديل شود و انرژي توليد كند. اين واكنش با دخالت بعضي پروتئين ها مانند آنزيم لاكتات دي هيدروژناز (LDH) و MCT كه مسئول انتقال لاكتات بين بافت هاست، صورت مي گيرد (14). LDH آنزيمي است كه به مقدار فراوان در سيتوپلاسم تمام بافت هاي بدن با غلظت هاي متفاوت يافت مي شود و در تبديل اسيدپيرويك به اسيد لاكتيك يا به عكس در مسير گليكوليز سبب افزايش سرعت آن مي شود و به طور معمول مقدار آن 24 تا 48 ساعت پس از تحريك به تدريج افزايش مي يابد (22). اغلب مطالعات علت ترشح اين آنزيم را تغييرات به وجودآمده در بافت عضلاني در پي فعاليت شديد مي دانند (17). طي ورزش، لاكتات از عضلات در حال انقباض خارج شده و توسط قلب و انواع عضلات اكسيداتيو مصرف ميشود. انتشار لاكتات، در سراسر غشاي پلاسمايي سلول توسط پروتئين هاي حامل غشا معروف به انتقالدهنده هاي منوكربوكسيلات (MCTS) تسهيل ميشود (29، 6).
ورزش سنگين موجب توليد مقادير انبوه اسيد لاكتيك در عضلات اسكلتي فعال مي شود كه تعادل اسيدي- بازي بدن را به هم ميزند و مي تواند از طريق مسيرهاي توليدATP يا دخالت در مراحل انقباض عضلة فعال سبب نقصان در اجراي ورزشي شود (16). افزايش مقدار لاكتات در تمرينات غيرهوازي بر اثر كاهش مقدار جريان خون به دليل انقباض هاي ايزومتريك در عضلات فعال در پي تمرينات شديد است. اسيدوز درون سلولي در نتيجة افزايش اسيد لاكتيك، عامل مهمي در ايجاد خستگي عضلات اسكلتي است (21، 2). بنابراين، پايش لاكتات در حين تمرينات ورزشي ضروري بهنظر مي رسد. تحقيقات نشان داده اند كه فعاليت هاي استقامتي مي تواند با افزايش پاكسازي لاكتات يا كاهش توليد لاكتات، غلظت لاكتات عضلات را كاهش دهد (9). پاكسازي لاكتات هنگام تمرينات ورزشي طولاني مدت در انسان و موش مشاهده شده است (12، 8). همچنين گزارش شده است، در ورزشكاران ورزيده در سرعتهاي پايين، اسيد لاكتيك كمي توليد ميشود؛ زيرا بيشتر نياز انرژي بهصورت هوازي توليد ميشود (16). به نظر ميرسد، تمرينات ورزشي با شدت مناسب، از طريق افزايش بيانMCTها،افزايش دانسيتة ميتوكندري و تسريع روند گليكونئوژنز، به پاكسازي لاكتات كمك ميكنند (7، 1). در اين زمينه، ساري دوي و همكاران ( 2013) گزارش كردند، تمرين تناوبي ميزان لاكتات خون موشها را كاهش مي دهد و بهنظر ميرسد مدت طولانيتر تمرين اثر بيشتري روي پاكسازي لاكتات داشته باشد (24). از طرف ديگر، تمرين به ويژه اگر شديد يا طولانى باشد، بر فعاليت آنزيم هايي مانند LDH مؤثر است (9). كارن والي و همكاران (2012) افزايش فعاليت آنزيم لاكتات دهيدروژناز و كاهش غلظت لاكتات عضلة موش ها را بعد از تمرينات تناوبي گزارش كردند (5). همچنين كلاركسون و همكاران (2006) گزارش كردند كه مقادير آنزيمهاى LDHو CPK بعد از تمرين و رقابت افزايش معنادارى دارد (3).
درحالى كه ماتسوس و همكاران (2006 ) بعد از يك جلسه فعاليت، تغيير معنادارى را در مقادير اين آنزيم ها گزارش نكردند (20). تيديوس و همكاران نيز گزارش كردند، هشت هفته فعاليت هوازي در مقادير LDH خون و برخي آنزيم هاي ضداكسايشي ورزشكاران تغييري ايجاد نمي كند (28). اين مطالعات تغيير فعاليت آنزيمهاي CPKو LDH را با شدت، نوع و مدت تمرين مرتبط دانسته اند.
بنابر تحقيقات صورت گرفته، به نظر مي رسد كه تمرينات ورزشي مي تواند اثر مطلوبي بر پاكسازي لاكتات داشته باشد. ولي اينكه مشخصه هاي تمريني (شدت، مدت، تكرار و تداوم در مقابل تناوب) براي به حداكثر رساندن آثار تمرينات، چگونه بايد باشد؟ سؤالي است كه هنوز جواب روشني به آن داده نشده است. ضمن اينكه نتايج اين تحقيقات در يك راستا نيست و هنوز در اين زمينه ترديد و ابهام وجود دارد.
به علاوه، مطالعات محدودي اثر تمرينات تناوبي فزاينده را بررسي كردهاند و اطلاعات كمي در مورد آثار تمرينات تناوبي بر پاكسازي لاكتات وجود دارد. ازاين رو به منظور روشن شدن ابهامات موجود تحقيقات جديد ضرورت دارد. در راستاي توجه به اين مسائل، در مطالعة حاضر تأثير تمرينات تناوبي روي لاكتات و LDH خون موش هاي نر نژاد ويستار بررسي شده است.

روش پژوهش
اين تحقيق از نوع تحقيقات تجربي و مدل حيواني است كه با طرح پس آزمون با گروه شاهد اجرا شده است. نمونه ها، تصادفي به گروههاي شاهد و تجربي تقسيم شدند و پروتكل تمريني به مدت هشت هفته روي گروه تجربي اجرا شد. در اين مدت گروه شاهد فعاليتي نداشتند، ولي در ساير موارد در شرايطيكساني با گروه تجربي نگهداري شدند.
نمونه هاي حيواني: 20 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار با ميانگين سن و وزن به ترتيب 3 ماه و
13±224 گرم به عنوان نمونة آماري از انستيتو پاستور ايران تهيه شد. حيوانات به مدت دو هفته به منظور آشنايي و سازگاري با محيط آزمايشگاه در دانشكدة داروسازي و علوم دارويي دانشگاه علوم پزشكي اصفهان در دماي مناسب (ċ1 ± 22)، و رطوبت 4 ±6/55% در چرخة 12:12 ساعت روشنايي-تاريكي و در شرايط مناسب تغذيه و آب قرار گرفتند. بعد از گذشت دو هفته سازگارى با محيط آزمايشگاه، موشها تصادفى به دو گروه تجربي (10 = n) و شاهد (10 = n) تقسيم شدند (جدول 2). گروه شاهد در طول دورة تمرين در قفس هاي پلي كربنات شفاف نگهداري شدند و براي كنترل سلامت وزن آنها هر هفته اندازهگيري مي شد. در گروه تجربي دو هفته آشنايي با دويدن روي نوار گردان انجام گرفت. سپس پروتكل تمريني به مدت هشت هفته اجرا شد. در پايان هر دو گروه، به منظور خونگيري بيهوش و سپس كشته شدند.
پروتكل تمريني: پروتكل تمريني شامل چهار دقيقه دويدن و دو دقيقه استراحت فعال در ده مرحلة تمريني بود. سرعت دويدن در طول پروتكل به صورت فزاينده از 18 به 30 متر در دقيقه افزايش يافت.
برنامة تمريني هر روز به مدت 60 دقيقه، شش روز در هفته و به مدت هشت هفته روي نوار گردان با شيب ثابت 5 درجه انجام گرفت (جدول هاي 1 و 2). در هر جلسة تمرين، هفت دقيقه گرم كردن در ابتدا و پنج دقيقه سرد كردن در پايان انجام گرفت. پس از دو هفته آشناسازي با دويدن روي نوار گردان، آزمودنيهاي گروه تجربي به مدت هشت هفته، هفته اي شش جلسه، با مدت و شدت مشخص تمرين كردند. تمرين در هفتة اول با سرعت 18 متر بر دقيقه شروع شد و به تدريج در دو هفتة آخر، به 30 متر بر دقيقه افزايش يافت، كه خلاصة آن در جدول 2 گزارش شده است. دو هفتة آخر تمامي متغيرهاي تمريني ثابت نگه داشته شد تا سازگاري هاي انجام گرفته در زمان تشريح به حالت يكنواخت خود برسد (13). 48 ساعت بعد از آخرين جلسة تمريني، پس از ناشتايي شبانه، موش ها با تركيبي از كتامين (100ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن) و زايلازين (10 ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن) بيهوش شدند. براي اندازه گيري لاكتات، 3 سي سي خون با سرنگ آغشته به هپارين به طور مستقيم از بطن چپ قلب حيوان جمع آورى شد و بلافاصله در سرعت 3500 دور در دقيقه به مدت 10 دقيقه براي جداسازي پلاسما از سلول هاي خون سانتريفيوژ شده و به آزمايشگاه منتقل شد. 3 سي سي خون ديگر نيز براي اندازه گيري فعاليت آنزيمLDH از قلب حيوان جمع آوري شد. اندازه گيريLDH در سرمخون صورت گرفت. براي تهية سرم، پس از خونگيري، خون داخل لولة آزمايش ريخته شد و به مدت 15 دقيقه در دماي معمولي قرار داده شد تا لخته شود. سپس در سرعت 3000 دور در دقيقه به مدت
10 دقيقه براي جداسازي سرم سانتريفيوژ شده و سرم (مايع رويي) در دماي منهاي 20 درجة سانتيگراد براي تعيين LDH نگهداري شد.
جدول 1. نماي كلي طرح تحقيق
خون گيري و
نمونه برداري بافتي اجراي پروتكلتمريني آشنايي با پروتكلتمريني نگهداري در محيطآزمايشگاه 48 ساعت بعد از آخرين جلسة تمريني هشت هفته دو هفته دو هفته
٭ ٭ ٭ ٭ تمرين
٭ ٭ شاهد

جدول 2. مشخصات پروتكل تمريني
هفتة هشتم هفتة
هفتم هفتة ششم هفتة
پنجم هفتة چهارم هفتة سوم هفتة
دوم هفتة
اول آشنايي باپروتكل تمريني
(دو هفته) زمان
30 30 28 26 24 22 20 18 12-16 سرعت
(m/min)

60

60
60 60
60

60

60

60

20-45
مدت
(min)

اندازه گيري لاكتات پلاسما و LDHسرم
اندازه گيري لاكتات پلاسما و LDH سرم در آزمايشگاه به روش اسپكتروفتومتري با دستگاه اتوآنالايزر Hitachi ساخت ژاپن صورت گرفت. روش اندازه گيري لاكتات به اين صورت است كه لاكتات موجود در نمونه در اثر آنزيم لاكتات اكسيداز به پيروات و آب اكسيژنه تبديل ميشود. آب اكسيژنة ايجادشده در مجاورت پراكسيداز و 4-آمينو آنتي پرين و يك كروموان اختصاصي به مادة بنفش رنگ تبديل مي شود.
افزايش جذب نوري كه در طول موج 540 – 660 نانومتر خوانده ميشود، با مقدار لاكتات متناسب است. همچنين براي اندازه گيري فعاليت LDH از روش DGKC (روش استاندارد انجمن بيوشيمي آلمان) استفاده شد. در اين روش فعاليت آنزيم با توجه به ميزان تغيير غلظت NADH تعيين مي شود (22).

Pyruvate + NADH Lactate + NAD+ H+
LDH با فعاليت NADH اكسيد ميشود. مقدار كاهش NAD به NADH در اين فرايند
نسبت مستقيم دارد كه به روش فتومتري قابل اندازه گيري است. براي اطمينان از نتايج از سرم كنترل استفاده شد.
تجزيه وتحليل آماري
نتايج تحقيق بهصورت شاخصهاي پراكندگي ميانگين و انحراف معيار (M± SE) بيان شده است. براي اطمينان از طبيعي بودن توزيع نمونه ها از آزمون كولموگروف – اسميرنوف و براي مقايسة تفاوت بين گروه ها از آزمون t مستقل استفاده شد. در ضمن كلية تجزيه وتحليل هاي آماري با نرمافزار Spss 16در سطح معناداري 05/0< P انجام گرفت.

يافته هاي تحقيق
براساس نتايج اين تحقيق، در شروع و پس از هشت هفته تمرين تناوبي، تغيير معناداري در وزن حيوانات مشاهده نشد (جدول 3).
جدول 3. تغيير وزن موشها در طول هشت هفته تمرين تناوبي (گرم)
هفتة
هشتم هفتة هفتم هفتة ششم هفتة پنجم هفتة
چهارم هفتة سوم هفتة
دوم مانهفتة
اول زگروه
303/9 290/2 285/9 284/5 272/6 266/5 251/9 222/9 تجربي
(ميانگين وزن)

306/3 292/7 258/8 274 271/4 260/6 258 228/4 شاهد (ميانگين وزن)

جدول 4. ميانگين سطح لاكتات و فعاليت آنزيم لاكتات دهيدروژناز خون بعد از اجراي پروتكل تمرين
(ميانگين± SD)

روه
گ
شاهد
تجربي

روه
گ
روه
گ

روه

گ

شاهد

تجربي

روه

گ

روه

گ



قیمت: تومان


پاسخ دهید