علوم زيستي ورزشي _ پاييز 1394 دورة7، شمارة2 ، ص : 363 – 374 تاريخ دريافت: 18 / 08 / 92 تاريخ پذيرش : 15 / 05 / 93

اثر هشت هفته تمرين استقامتي بر مقدار پروتئين  – 1A كانال
كلسيمي پيش سيناپسي نوع P/Q در عضلات تند و كند موش هاي صحرايي

علي گُرزي1- حميد رجبي 2 – رضا قراخانلو 3
1.استاديار گروه تربيت بدني و علوم ورزشي دانشگاه زنجان، 2. دانشيار دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي دانشگاه خوارزمي، 3. دانشيار گروه تربيت بدني و علوم ورزشي دانشگاه تربيت مدرس

چكيده
هدف از پژوهش حاضر تعيين اثر هشت هفته تمرين استقامتي بر مقدار پروتئين α-1A كانال كلسيمي پيش سيناپسي نوع P/Q در عضلات FHL (خمكنندة دراز انگشت شست) و نعلي موشهاي صحرايي بود. شانزده سر موش صحرايي نر ويستار بهصورت تصادفي به دو گروه شاهد و تمرين تقسيم شدند. هشت هفته تمرين در آغاز شامل هر روز 30 دقيقه با سرعت 10 متر در دقيقه بود و اين ميزان بهصورت فزاينده به هر روز 60 دقيقه با سرعت 30 متر در دقيقه رسيد.
پروتئين α-1A با روش وسترنبلاتينگ (حجم باند به مقدار پروتئين) اندازهگيري شد و نتايج نشان داد كه ميزان اين كانال (پروتئين) در گروه استقامتي تنها در عضلة نعلي بهطور غيرمعنادار (177/0P =) افزايش يافته است. افزايش 20 درصدي پروتئين α-1A بر اثر تمرين استقامتي در عضلة نعلي در مقايسه با عدم تغيير آن در عضلة خمكنندة دراز انگشت شست ميتواند بيانگر پاسخپذيري كانالهاي كلسيمي پيشسيناپسي نوع P/Q در اين عضله بر اثر تمرينات استقامتي به منظور افزايش رهايش استيلكولين از پايانة عصبي و همچنين ويژگي سازگاري به تمرين در عضلهاي كه بيشتر استفاده شده است، باشد كه در سازگاريهاي پيوندگاه عصبي عضلاني به آن اشاره شده است. در نتيجه، ميتوان گفت كه احتمالاً تمرين استقامتي عامل مهمي در افزايش پروتئين α-1A است.

واژه هاي كليدي
عضلات خمكنندة دراز انگشت شست و نعلي، پروتئين α-1A ، تمرينات استقامتي، ، كانال كلسيمي پيشسيناپسي
. P/Q نوع
مقدمه
زمانيكه ايمپالس به پايانة آكسوني ميرسد، بهطور معمول با باز كــردن كانالهاي سديمي، غشا رادپلاريزه ميكند. اين دپلاريزاسيون كانالهاي دروازة ولتاژي كلسيمي را فعال كرده و ورود يونهاي كلسيم به پايانة آكسوني را در جهت شيب غلظت تسهيل ميكند (2). در ادامة اين روند، رهايش استيلكولين در اثر اگزوستيوز تنظيم شده با كلسيم اتفاق ميافتد. بنابراين ورود كلسيم به داخل پايانة عصبي براي رهايش استيلكولين ضروري است (17، 2).
در تعيين سازوكار ورود كلسيم و رهايش استيلكولين مشخص شده است كه رسيدن يك ايمپالس به پايانة آكسوني، غلظت كلسيم را در منطقة آكسوپلاسم مجاور پلاسمالم ده برابر افزايش ميدهد.
مطالعات انجماد و انكسار آكسولماي موجود روي شكاف سيناپسي چندين آرايش از اجزا يا ذرات (كانالهاي كلسيمي و پتاسيمي وابسته به ولتاژ) را كه هر كدام شامل دو دستة دورديفي بود، آشكار كرد. اين ساختارها نواحي فعال اند، زيرا استيلكولين بلافاصله در مجاورت آنها به شكاف سيناپسي تخليه ميشود (10، 8)؛ در حقيقت مشخص شده است كه بخشي از اين ذرات يا همان نواحي فعال، خود كانالهاي كلسيمي اند (17). همچنين شيب منحني پاسخ پسسيناپسي به غلظت كلسيم نشان داد كه سه تا چهار يون كلسيم در تخلية يك وزيكول واحد همكاري ميكنند (7). بنابراين بهنظر ميرسد، در عملِ رهايش استيلكولين، فرايند همجوشي مرحلة وابسته به كلسيم است (2).
نوع كانال كلسيمي اصلي در غشاي پيشسيناپسي اغلب كانال P/Q است (3،4،23). اين كانال از زيرواحدهاي 1δ ،α يا 2γ ،α و ß تشكيل شده است (15) كه از بين آنها 1α با وزن مولكولي 190 كيلودالتون مهمترين زيرواحد است و منفذ اصلي كانال را تشكيل ميدهد (20، 12). علاوهبر نوع P/Q چندين نوع كانال كلسيمي دريچهدار وابسته به ولتاژ در بدن وجود دارد كه شامل نوع T ، نوع L ، نوع R و نوع N هستند (18، 15). در اين مجموعه بهنظر ميرسد كانالهاي كلسيمي پيشسيناپسي، اساساً از نوع P/Q هستند (4) و در ضمن در انسان در مقايسه با ساير پستانداران، اين نوع كانال از موجوديت بيشتري برخوردار است (10). همچنين امكان سازگاري در اين نوع كانال با توجه به افزايش جبراني اين نوع كانال هنگام بلوكه كردن نوع ديگر كانال (نوع N) در مطالعة گريم و همكاران (2008) مشاهده شده است (13). گريم و همكاران به اين نتيجة مهم دست يافتند كه اين نقصان ميتواند تنها از طريق تغييرات پسترجمهاي پروتئينهاي كانال نوع ديگر (نوع N) جبران شود (13). بنابراين با توجه بهتأييد قابليت تغييرپذيري اين نوع كانال (13) امكان بررسي تغييرات آن بر اثر ورزش نيز بهعنوان يكي ازسازوكارهاي احتمالي در سازگاريهاي عصبيعضلاني بهويژه در پيوندگاه عصبيعضلاني (19، 9، 1) منطقي بهنظر ميرسد. ضمن اينكه در مبحث باليني نيز نارسايي كانالهاي كلسيمي پيشسيناپسي نوع P/Q وابسته به ولتاژ به وقوع عارضهاي به نام سندرم ضعف عضلاني لامبرت اتون منجر ميشود(22،
16، 8، 2). اساساً افزايش رهايش استيلكولين از پايانة عصبي بر اثر تمرينات ورزشي، در پژوهش هاي پيشين به اثبات رسيده (21، 5) و ازاينرو پژوهش حاضر در تلاش است تا اثر يك نوع تمرين استقامتي بر سازوكار اين افزايش را از طريق مطالعة تغييرات پروتئيني عوامل مربوط در تار عضلاني نعلي (به عنوان عضلة كندانقباض) و FHL (بهعنوان عضلة تندانقباض) بررسي كند.

روش پژوهش
اين پژوهش از نوع تجربي با رويكرد توسعهاي و طرح پسآزمون همراه با گروه كنترل بود.
روش و نحوة گزينش نمونة پژوهش: شانزده سر موش نر ويستار با سن پنج هفته از مؤسسة سرمسازي رازي خريداري شد و بعد از چهار هفته نگهداري و يك هفته آشناسازي با پروتكل تمريني، از هفتة دهم تمرينات شروع شد (وزن حيوانات در آغاز تمرين: 080/10±17/172 گرم بود). حيوانات در گروههاي چهارتايي در قفسهاي مخصوص، در دماي اتاق (4/1 ± 22 درجة سانتيگراد) و براساس چرخة 12 ساعت خواب و بيداري (روشنايي و تاريكي) و با در دسترس بودن آب و غذا نگهداري و كنترل شدند. موشها تصادفي در دو گروه كنترل-شاهد (8=n وزن:711/7±33/173 گرم) و تمرين استقامتي (8=n وزن: 681/12±00/171 گرم) قرار گرفتند.
ابزار اندازهگيري و جمعآوري دادهها: نمونة عضلاني عضلات خمكنندة دراز انگشت شست
(تندانقباض) و نعلي (كندانقباض) موشهاي صحرايي برداشته شده و از طريق روش وسترنبلاتينگ بررسي شد. در اين سنجش، ابتدا از آنتيبادي پليكلونال خرگوشي عليه پروتئين α-1A كانال كلسيمي دريچهولتاژي پيش سيناپسي نوعP/Q موش صحرايي (محصول شركت Santa cruz آمريكا- SC-28619) (6) استفاده شد. در ادامه، آنتيبادي ثانوية بزي عليه آنتيبادي خرگوشي كه با آنزيمپراكسيداز تربچة كوهي مزدوج شده بودHRP) Goat Anti-Rabit) و محصول شركت رازي فراطببود، استفاده شد. در ضمن از پروتئين ماركر فرمنتاس آمريكا (نمايندگي سيناژن)-SM0661 و كاغذ PVDF نيز به عنوان شاخص مولكولي و سطح لكهگذاري استفاده شد.
روش اجرايي پژوهش: تمرينات استقامتي شامل هشت هفته و هفتهاي پنج جلسه دويدن روي نوار گردان مخصوص جوندگان (ساخت ايران) بود. تمرينات در آغاز شامل هر روز 30 دقيقه با سرعت 10 متر در دقيقه بود و اين مقدار بهصورت فزاينده به هر روز 60 دقيقه روي نوار گردان و با سرعت 30 متر در دقيقه (معادل 70 تا 80 درصد حداكثر اكسيژن مصرفي (14) رسيد (جدول 1). پيش از هر جلسة تمريني موشها وزنكشي مي شدند. حيوانات در طول هفتههاي قبل از شروع تمرينات با دويدن روي نوار گردان آشنا شدند و در صورت خودداري از صعود، از شوك الكتريكي كموات در انتهاي نوار گردان استفاده ميشد. گروه كنترل (شاهد) نيز براي تجربة كلية شرايط موجود (صداي نوار گردان، پژوهشگران در حين تمرين و آشناسازي) به جز تمرين، در محل تمرينات حضور داشت.

جدول 1. برنامة تمرينات استقامتي (14)
8 7 6 5 4 3 2 1 هفتههاي تمرين
60 60 60 55 50 45 40 30 مدت
تمرين(دقيقه/روز)
30 30 30 25 25 20 20 10
سرعت
تردميل(متر/دقيقه)

آمادهسازي بافت: 48 ساعت پس از آخرين جلسة تمريني حيوانات با تركيبي از كتامين (50-30 ميليگرم/ كيلوگرم وزن بدن) و گزايلين (3-5 ميليگرم/ كيلوگرم وزن بدن) بيهوش شدند و عضلات خمكنندة دراز انگشت شست و نعلي آنها در شرايط استريل از طريق شكاف روي ناحية پشتي جانبي اندام پشتي تحتاني جدا شد. بافتهاي مورد نظر بلافاصله در نيتروژن مايع (دماي 196- درجه) منجمد شده و ضمن انتقال به آزمايشگاه در دماي 80 – درجه تا زمان اجراي سنجش آزمايشگاهي مورد نظر نگهداري شدند. بافتها با استفاده از روش هموژن كردن و سپس وسترنبلاتينگ براي شناساييتغييرات متغيرهاي مورد نظر استفاده شد.
در زمان هموژن كردن از بافر فسفات سالين(PBS) با تركيب آپروتينين به عنوان آنتي پروتئĤز استفاده شد (1 ميليليتر) و با دور 6000 دور در دقيقه به مدت 15 دقيقه سانتريفيوژ شدند و دو بخش محلول فوقاني و رسوب آنها از هم جدا شدند. هموژن و سانتريفيوژ در دانشگاه تربيت مدرس و آناليز در مركز تحقيقات غدد و متابوليسم دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي انجام گرفت. بخش محلول فوقاني به منظور اندازهگيري پروتئين α-1A استفاده شد. براي تبديل اطلاعات نيمهكمي (باند) به اطلاعات كمي از نرمافزار كميسازي UVI TEC CO. UVIDoc و براي اندازهگيري محتواي پروتئيني نمونهها از استاندارد ارزيابي پروتئين(PAS) استفاده شد.
روش تجزيهوتحليل آماري: پس از كسب اطمينان از طبيعي بودن توزيع دادهها با آزمون شاپيرو- ويلك، براي بررسي اثر متغير مستقل بر متغير وابسته از آزمون مقايسة t در دو گروه مستقل استفاده شد. تمام عمليات آماري پژوهش با استفاده از نرم افزار SPSS نسخة 18 و سطح معناداري 05/0 < P انجام گرفت.

نتايج پژوهش
تمرينات استقامتي موجب ايجاد سازگاريهاي استقامتي در حيوانات شد، بهطوريكه آنها توانستند در هفتههاي پاياني با سرعت 30 متر در دقيقه كه معادل70 تا 80 درصد حداكثر اكسيژن مصرفي (Vo2 max ) است، به مدت 60 دقيقه بدوند. وزن حيوانات در گروههاي مورد مطالعه در جدول 1 آورده شده است.
جدول 2. وزن حيوانات پيش و پس از تمرينات (برحسب گرم)
گروه استقامتي گروه كنترل زمان/گروه
171/00±12/681 173/33±7/711 پيش از تمرينات
269/83±26/453 279±27/532 پس از تمرينات

ارزيابي طبيعي بودن توزيع دادههاي مربوط به ميزان فعاليت استيلكوليناستراز نوع 12A با استفادهاز آزمون شاپيرو – ويلك (خمكنندة دراز انگشت شست: 857/0 و نعلي: 999/0) نشان داد كه توزيع دادهها طبيعي است.
تصوير اسكن شده از دو نمونة گروه تمرين استقامتي و گروه كنترل در دو چاهك ژل الكتروفورز كنار هم نشان ميدهد كه باند پروتئيني مربوط به گروه تمرين در عضلة خمكنندة دراز انگشت شست برابر با گروه كنترل است (شكل 1). همچنين پس از تبديل اين باندها به اطلاعات كمي با روش UVI و متناسب كردن آن به ميزان پروتئين نمونهها (استاندارد ارزيابي پروتئين)، نتايج تجزيهوتحليل آماري نشان داد كه اين تفاوت به لحاظ آماري معنادار نيست (شكل 2).

190
KD Marker
Control
Endurance

190

KD Marker

Control

Endurance

شكل 1. باند پروتئيني مربوط به نمونههاي عضلة خمكنندة دراز انگشت شست در دو گروه تمرين استقامتي و كنترل همراه با پروتئين ماركر 190 كيلودالتوني

شكل 2. نمودار مقدار پروتئين α-1A در دو گروه تمرين استقامتي و كنترل در عضلة خمكنندة دراز انگشت شست
آزمون t در گروههاي مستقل نشان داد كه تفاوت معناداري در مقدار پروتئينα-1A بين گروهتمرين استقامتي (26/7±83/70 حجم باند به مقدار پروتئين) و گروه كنترل (28/6±01/70) در عضلة خمكنندة دراز انگشت شست وجود ندارد (839/0 P=).

Control
Endurance
190
KD Marker

Control

Endurance

190

KD Marker



قیمت: تومان

برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید


دیدگاهتان را بنویسید