علوم زيستي ورزشي _ بهار 1395 دورة8، شمارة 1، ص :77 – 94 تاريخ دريافت : 07 / 05 / 93 تاريخ پذيرش : 28 / 07 / 93

اثر كافئين بر بازگشت به حالت نخست در فعاليت ارگومتر روئينگ

محمدعلي قرائت1– حميد آقاعلي نژاد2- ليلا عيدي ابرغاني3- يعقوب مهري الوار4

1و4.دانشجوي دكتري فيزيولوژي ورزش دانشگاه تربيت دبير شهيد رجايي تهران، دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي، تهران، ايران 2.دانشيار فيزيولوژي ورزش دانشگاه تربيت مدرس تهران، گروه فيزيولوژي ورزش تهران، ايران 3.كارشناس ارشد تربيت بدني و علوم ورزشي دانشگاه خوارزمي تهران، دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي تهران، ايران

چكيده
هدف تحقيق پيش رو، تعيين اثر كافئين بر بازگشت به حالت اوليه در فعاليت ارگومتر روئينگ بود. به همين منظور، 9 پاروزن نخبة مرد (سن 1/1±3/18سال، قد 1/7±7/185سانتي متر، وزن 6/8±9/77 كيلوگرم و چربي بدن 5/1±4/8 درصد) پس از فعاليت 2000 متر ارگوروئينگ، 3 يا 6 ميلي گرم بر كيلوگرم وزن بدن (1-mg.kg) كافئين يا دارونما مصرف كردند. آنها فعاليت را 24 ساعت بعد تكرار كردند. كافئين اثري بر توان (18/307 براي 6 1-mg.kg، 00/301 براي 3 1-mg.kg و 25/319 براي دارونما) و زمان (5/418 ثانيه براي 6 1-mg.kg، 12/421 ثانيه براي 3 1-mg.kg و 27/413 ثانيه براي دارونما) نداشت. لاكتات در دو دوز مصرف كافئين و دارونما تفاوت معناداري نشان نداد. همچنين تفاوت معناداري در كراتين كيناز در دو دوز كافئين و دارونما پس از پيش آزمون و پيش از پسآزمون مشاهده نشد. بررسي نتايج فردي بهبود زمان اجرا در پنج نفر و تخريب آن را در چهار نفر پس از مصرف 6 1-mg.kg كافئين نشان داد. همچنين دو ورزشكار بهبود اجرا و هفت ورزشكار تخريب آن را پس از مصرف 3 1-mg.kg كافئين به ازاي مصرف دارونما نشان دادند. نتايج نشان داد كه كافئين بر بازگشت به حالت اوليه در فعاليت ارگومتر در شرايط تحقيق حاضر اثري ندارد.

واژه هاي كليدي
استقامت عضلاني، ارگوژنيك، ارگومتر، پاروزنان نخبه، كافئين .
مقدمه
بازگشت به حالت اوليه يكي از مهمترين ابعاد تمرين ورزشكاران است كه بايد در برنامة فعاليت هاي مختلف مورد توجه قرار گيرد. بازگشت به حالت اوليه فرايندي است كه از ابعاد فيزيولوژيك، روانشناختي، رفتاري، اجتماعي و محيطي پس از بار تمريني متأثر مي شود (25). واضح است كه حتي ورزشكاران نخبه نيز زمان بيشتري را در بازگشت به حالت اوليه نسبت به تمرين بدني در طول روز صرف مي كنند (6). بازگشت به حالت اوليه در تمرين مقاومتي شديد به طور گسترده اي بررسي شده است. بسياري از مطالعات 24 ساعت تا 7 روز را براي دورة بازگشت به حالت اوليه بسته به برنامة تمريني گزارش كردهاند (31 ،19). اين پژوهشها خاطرنشان كردهاند كه بازگشت به حالت اولية مطلوب بين جلسات تمريني به تمرين با شدت بيشتر در جلسة تمريني بعدي منجر مي شود، اين درحالي است كه احتمال بيش تمريني را كاهش ميدهد.
در ورزشهاي استقامتي، مربيان از جلسات تمريني با حجم بالا استفاده مي كنند. بي شك اضافه بار براي پيشرفت در چنين ورزشهايي ضروري است. اما تمرين بيش از حد در برخي موارد ميتواند موجب ايجاد آسيب شود (6). آزاد شدن نشانگرهاي آسيب عضلاني يكي از واكنش هاي طبيعي به تمرين و فعاليت ورزشي است. يكي از اين نشانگرها، كراتين كيناز است كه ميتواند بهعنوان يكي از نشانگرهاي آسيب سلولي ارزيابي شود و عوامل مؤثر بر افزايش يا كاهش آن در برنامه ريزي تمرين مؤثر است (2).
پترسون در مطالعة خود افزايش معناداري را در سطوح كراتين كيناز در 24 تا 72 ساعت پس از اتمام فعاليت ورزشي گزارش كرد (32). روئينگ يكي از ورزشهايي است كه به حجم تمريني بالا نياز دارد و موجب ايجاد آسيبهاي عضلاني در پاروزنان خواهد شد.
براي مسابقة 2000 متر، استقامت در توان غالب است و منابع انرژي عضلات رو به كاستي مي گرايد
(26، 22). بنابراين پاروزنان اين رشته به بازگشت به حال اولية مناسب پس از جلسات تمريني يا مسابقه نياز دارند تا قادر به انجام تمرين يا مسابقة دوباره باشند. بهعبارت ديگر، فرايندهاي مشخصي كه بازگشت به حالت اوليه را تسريع بخشند، براي پاروزنان سودمند خواهند بود تا به افزايش توان انجام تمرين بدون افزايش خطر آسيب كمك كنند. مسابقة روئينگ 2000 متر (با توجه به نوع قايق) به مقدار تقريبي 220 –240 پارو در كل زمان مسابقه نياز دارد، عضلات را به مدت 330 تا 450 ثانيه بهكار مي برد و ميتواند به عنوان يك فعاليت استقامت عضلاني ميان مدت با شدت بالا دستهبندي شود. در روزهاي برگزاري مسابقات، ممكن است يك ورزشكار در روزهاي متوالي در چند مسابقه شركت كند،بنابراين ضرورت دارد كه ورزشكار براي مسابقة بعدي به خوبي به حالت اوليه بازگشته باشد.
در تحقيقات قبلي، تأثيرات مواد دارويي مختلفي چون كافئين (9) و جينسنگ (14) بر استقامت عضلاني بررسي شده است. در مورد مصرف مواد خوراكي، كافئين به عنوان مكمل بين ورزشكاران به طور گسترده اي به كار مي رود (30) و داراي نيمه عمر 4 تا 6 ساعت است و به مقدار كمتر از 10 ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن بي خطر تشخيص داده شده است (5). براي مثال، جارك و همكاران (21) گزارش كرده اند كه مصرف كافئين موجب افزايش زمان تمرين تا رسيدن به واماندگي شده و اين موضوع به همراه كاهش ميزان گليكوژنوليز نبوده است. گراهام گزارش كرد كه مصرف كافئين موجب ترشح بيشتر اپينفرين و رهاسازي در خون ميشود و آبشار اكسيداسيون چربي را فعال ميكند و از تخلية گليكوژن عضلاني ميكاهد (18). دوهرتي و اسميت (13) در فراتحليلي عنوان كردند كه مصرف كافئين، عملكرد را 11 درصد افزايش مي دهد. اين يافته با ديگر فراتحليل ها در زمينة تأثيرات كافئين بر ورزش همسوست. كول و همكاران (11) نشان دادند كه بازده كاري با مصرف كافئين افزايش يافت. همچنين آسترينو و رابرسون (2) به اين نتيجه رسيدند كه كافئين استقامت را افزايش ميدهد. بيسيني و همكاران (2007) اثر تمرين و مصرف كافئين را بر نشانگرهاي آسيب عضلاني (شامل كراتين كيناز) بررسي كردند و تغييرات معناداري را در سطوح كراتين كيناز سرم و ميزان محتويات گلبولهاي سفيد پس از مصرف كافئين توأم با تمرين بلافاصله و 24 ساعت پس از تمرين عضلاني مشاهده كردند (4).
تحقيقات چندي نيز نشان دادهاند كه مصرف كافئين با اتصال به گيرندههاي ريانوديني موجب افزايش حساسيت اين گيرنده ها و آزاد شدن بيشتر كلسيم از شبكة ساركوپلاسمي (2+(SR Ca مي شود (41، 35 ،24). مقدار كلسيم آزادشده هنگام انقباض عضلاني به مرور كاهش مي يابد و به ايجاد خستگي مي انجامد. بنابراين خستگي ممكن است از طريق مصرف كافئين و با تسريع آزادسازي و جمع آوري كلسيم از طريق فعالسازي بيشتر شبكة ساركوپلاسمي، كاهش يابد. همچنين در حين بازگشت به حالت اوليه پس از فعاليت بدني، تخريب عملكردي زيادي در فعاليت تارهاي عضلاني تندانقباض و كندانقباض به دليل وجود التهاب در غشاي ميوفيبريلي ايجاد مي شود كه اين تخريب عملكردي ميتواند از طريق مصرف كافئين كاهش يابد (41). در مورد خستگي سيستم عصبي، مصرف كافئين از طريق رقابت با گيرنده هاي آدنوزين در سيستم عصبي و كاهش مصرف آدنوزين موجب كاهش توليد دوپامين مي شود و خستگي مركزي را كاهش مي دهد (36). تحقيقات چندي نشان داده اند كه مصرف كافئين به همراه كربوهيدرات پس از اتمام فعاليت ورزشي موجب ريكاوري سريع تر ذخاير گليكوژن تا 66 درصد نسبت به مصرف كافئين به تنهايي در عضلات اسكلتي ميشود (32). همچنين عنوان شده كه مصرف كافئين موجب تحريك انتقال پتاسيم به بافت هاي غيرفعال ميشود كه خود، سبب رقيقسازي پتاسيم پس از تمرين شده و در حين فعاليت به حفظ تحريك پذيري عضلات و پس از فعاليت، به دليل ايجاد خستگي كمتر موجب برگشت پذيري سريع تر خواهد شد (28).
برخي تحقيقات ديگر بر تأثيرات مقادير مختلف كافئين روي عملكرد روئينگ تمركز داشته اند (39). بروس و همكاران (9) و اندرسون و همكاران (1) افزايشي در زمان عملكرد و توان متوسط بر اثر مصرف 6 و 9 ميلي گرم كافئين به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن مشاهده كردند. همچنين پس از مصرف كافئين مشاهده كردند ميانگين توان خروجي افزايش و ركورد 2000متر ارگومتر كاهش يافت. اما اسكينر و همكاران پس از مصرف دارونما و 3 و 6 ميلي گرم كافئين به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن تفاوت معناداري در ركورد، توان و تعداد پارو در دقيقه مشاهده نكردند (39). همچنين چند تحقيق در مورد آثار مكمل هاي مختلف روي بازگشت به حالت اوليه در فعاليت هاي استقامتي انجام گرفته است (34، 33).
اما در زمينة تأثير كافئين به تنهايي بر بازگشت به حالت اوليه در ورزش روئينگ مطالعة مستقيمي انجام نگرفته است.
با توجه به احتمال وجود تأثيرات كافئين بر كاهش ميزان تخريب تارهاي عضلاني، ميزان مصرف گليكوژن به عنوان سوخت و ميزان كراتين كيناز و لاكتات، فرض بر اين بود كه مصرف كافئين بر ميزان بازگشت به حالت اوليه پس از اجراي سنگين ارگومتر روئينگ اثرگذار است. بر همين اساس، هدف اصلي اين تحقيق بررسي اثر كافئين و دوزهاي مختلف آن بر بازگشت به حالت اوليه پس از 2000 متر فعاليت روي ارگومتر روئينگ بود.

روششناسي آزمودني ها
9 پاروزن نخبة مرد (سن 1/1±3/18 سال، قد 1/7±7/185 سانتي متر، وزن 6/8±9/77 كيلوگرم و چربي بدن 5/1±4/8 درصد) در اين تحقيق شركت كردند. طرح تحقيق و تمام خطرهاي احتمالي اين تحقيق براي آزمودني ها شرح داده شد. سپس آزمودني ها يك رضايتنامة كتبي را امضا كردند. يك نوع مشابه دستگاه ارگومتر روئينگ(Concept II Model B, Morrisville, VT) در تمام مراحل تمرين و آزمون استفاده شد. تمام آزمودنيها با آزمون ارگومتر آشنايي كامل داشتند. روش تحقيق حاضر راكميتة اخلاق گروه علوم پزشكي دانشگاه تربيت مدرس تهران تأييد كرد. همچنين روش كار اين تحقيق براساس بيانية هلسينكي است.
آزمون مقدماتي: همة شركت كنندگان در آزمون، در يك جلسة تمريني قبل از آغاز آزمون ارگومتر شركت كردند. آزمون 2000 متر روئينگ آزموني با روايي بالا براي بررسي توان پاروزنان تمرينكرده است (38). در اين جلسة تمريني، دستگاه آناليزور هواي ريه (Quark CPET, COSMED, Italy) براساس مدل هفت مرحله اي پيش روندة تست روئينگ بوردن براي اندازه گيري VO2peakاستفاده شد (9،39).

كنترل تغذيه و تمرين
آزمودني ها اجازه داشتند تغذية معمولي روزانة خود را داشته باشند. همچنين به صورت خودگزارشي با پر كردن فرم تهيه شده توسط محقق، از پاروزنان خواسته شد كه از مصرف هر گونه نوشيدني يا خوراكي حاوي كافئين يا الكل يا هر گونه مكمل ورزشي ديگر 48 ساعت قبل از اولين كوشش تا اتمام دومين كوشش از هر مرحلة تمريني خودداري كنند.

روش كار
آزمودني ها به طور تصادفي به سه گروه سهنفره تقسيم شدند. هر گروه در يك طرح همگذر (Cross-over) در هر يك از سه مرحله از بلوك هاي پيش آزمون-پس آزمون، يكي از دوزهاي 3 ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن كافئين (1-mg.kg 3)، 6 ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم از وزن بدن كافئين (1-mg.kg 6) يا دارونما را 15 دقيقه پس از انجام پيشآزمون هاي آن مرحله تست 2000 متر ارگومتر روئينگ، استفاده كردند (شكل 1). آزمودني ها همان آزمون 2000 متر ارگومتر روئينگ را به عنوان پس آزمون 24 ساعت بعد تكرار كردند.

شكل 1. پروتكل اجراي طرح تحقيق

شش روز پس از آزمون مقدماتي، ورزشكاران براي اجراي اولين جلسة آزمون (پيش آزمون) در آزمايشگاه حاضر شدند. پيش از هر جلسة تمريني، پاروزنان به مدت 5 دقيقه با تعداد 16 ضربة پارو روي دستگاه ارگومتر گرم كردند (2 دقيقه با 100 وات، 2 دقيقه با 150 وات و 1 دقيقه با 175 وات توان).
سپس 3 دقيقه حركات كششي انجام گرفت و در نهايت، پاروزنان به اجراي آزمون 2000 متر ارگومتر روئينگ پرداختند. پاروزنان سه مرحلة (بلوك) آزمون را كه هر مرحله شامل دو آزمون 2000 متر ارگومتر روئينگ به فاصلة 24 ساعت به صورت پيش آزمون-پس آزمون بود، اجرا كردند (شكل 1). در تمامي آزمون ها، پاروزنان قادر به ديدن اطلاعات اجراي خود نبودند.
بين مراحل تمريني شش روز فاصله وجود داشت. اين فاصله به منظور اطمينان از پاك شدن اثر مصرف كافئين در بلوك آزمون قبلي در نظر گرفته شد (39). زمان نهايي 2000 متر ارگومتر روئينگ بر حسب ثانيه، ميانگين تعداد ضربة پارو در دقيقه، توان مصرفي كل بر حسب وات و زمان مورد انتظار به ازاي هر 500 متر پارو زدن بر حسب ثانيه ثبت شد و براي ارزيابي فردي و گروهي به كار رفت. نمونة خون انگشت سبابه 10 دقيقه قبل و 10 دقيقه بعد از هر كوشش تمريني گرفته شد. براي هر نمونة خوني، غلظت لاكتات خون با استفاده از كيت لاكتات مدل Lactate Pro; ARKRAY, Inc., Kyoto, Japan و سطح كراتين كيناز (CK) تعيين شد. غلظت لاكتات خون در انتهاي پسآزمون در هر مرحله از غلظت آن در انتهاي پيشآزمون همان مرحله تفريق شد. مقدار به دست آمده به عنوان تفاوت غلظت لاكتات براي ارزيابي استفاده شد. همچنين غلظت سطوح كراتين كيناز براي بررسي آسيب سلوليبلافاصله پس از پيش آزمون و قبل از پسآزمون در هر مرحلة آزمون (در 24 سا عت بعد از پيشآزمون) اندازه گيري شد.
پس از جمع آوري اطلاعات پيش آزمون هر مرحله، پاروزنان كپسول دارونما (حاوي مقدار تقريبي 5 ميلي گرم بر كيلوگرم وزن بدن شكر) يا كپسول حاوي 3 يا 6 ميليگرم بر كيلوگرم وزن بدن (1-mg.kg) از كافئين را 15 دقيقه پس از اتمام پيشآزمون (كه 24 ساعت قبل از آغاز پسآزمون هر مرحله بود) مصرف كردند (شكل 1). شيوة انتخاب نوع مكمل بهطور تصادفي توسط فردي غيروابسته به پروسة تحقيق بود. كپسول ها براي مصرف در تمام دورة آزمون، پيش از آغاز اولين آزمون تهيه شدند. كپسول هاي كافئين و دارونما از لحاظ رنگ و اندازه يكسان بودند؛ بهگونه اي كه توسط پاروزنان قابل تشخيص نباشند. همة كوشش هاي ارگومتر براي تمامي آزمودني ها در ساعت 10:30 صبح صورت گرفت.
تجزيه وتحليل آماري
براي تحليل آماري از آزمونهاي توصيفي استفاده شد. نرمال بودن توزيع ها از طريق آزمون كولموگروف- اسميرنوف بررسي شد. براي بررسي تفاوت درون گروه ها و نيز، معناداري اختلاف بين گروه ها، آزمون اندازه هاي تكراري و آزمون تعقيبي بونفروني در سطح معناداري 05/0 استفاده شد.
داده هاي بهدست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS مدل 14 تحليل شد. نتايج بهصورت ميانگين و انحراف استاندارد گزارش شد.

يافته هاي تحقيق اندازه هاي اجرا
ميانگين VO2peak به مقدار 8/0 ± 37/4 ليتر در دقيقه (1-L/min) بود. نسبت ضربان قلب قبل از اجراي اولين و قبل از دومين آزمون پس از مصرف دارونما اختلاف معناداري نشان نداد (جدول 1).
همچنين ارزيابي داده هاي جمع آوريشده از آزمون مقدماتي در 2 دوز مصرف مكمل كافئين و دارونما نشان داد كه اختلاف معناداري در زمان كلي (88/0P= 0/41، t= بين دارونما و مصرف 3 1-mg.kg و 6/0P= 0/71، t= بين دارونما و 61-mg.kg) وجود ندارد. ميانگين توان نيز تغيير معناداري بين دوزهاي مختلف مكمل و دارونما نشان نداد ( 86/0P= 0/24، t= بين دارونما و مصرف 3 1-mg.kgو41/0t= ، 68/0P= بين دارونما و 61-mg.kg). همچنين تفاوت معناداري در ميانگين تعداد ضربة پارو (08/1t=
،30/0 P= بين دارونما و مصرف3 1-P= 0/31، t=1/34 mg.kg بين دارونما و 61-mg.kg) و نيز، زمانمورد انتظار در 500 متر ارگومتر روئينگ (68/0P= 0/53، t= بين دارونما و مصرف 3 1-mg.kg و 1/0t= ،
9/0 P= بين دارونما و 61-mg.kg) مشاهده نشد.

جدول 1. ميزان ضربان قلب ميانگين در زمانهاي مختلف و داروهاي مختلف
6mg.kg-1 placebo 3mg.kg-1 ضربان قلب
63/1± 4/7 62/7± 4/4 61/8± 5/2 حالت استراحت
175/7± 9/9 169/7± 9/9 173/2 ± 8/4 اتمام پيش آزمون
176/7± 11/8 174/8± 11/8 175/8± 6/8 اتمام پس آزمون

در بررسي دادههاي مربوط به مصرف 2 دوز مكمل كافئين و دارونما، اختلاف معناداري بين نتايج به دست آمده در پيشآزمون و پسآزمون در زمان كلي 2000 متر (بين گروهي 18/0P=0/67،t= ، 006/0 =η و درون گروهي76 /0η= 0/06، P= 0/47، t=) مشاهده نشد. ميانگين توان نيز در پيشآزمون و پسآزمون (بين گروهي 11/4η= 0/61، P= 0/32، t= و 82/0η= 0/99، P= 0/44، t=) اختلاف معناداري نداشت. ميانگين تعداد ضربة پارو (براي پيش آزمون 17/0η= 0/99، P= 0/84، t= و براي پس آزمون 03/0η=0/09، P= 0/6، t=) و زمان مورد انتظار 500 متر ارگومتر (براي پيش آزمون و براي پس آزمون (6 /0η= 0/83، P= 0/56، t=) نيز تفاوت معناداري را ثبت نكردند.
شكلهاي 1 و 2 اختلاف بين نتايج فردي ورزشكاران پس از مصرف 3 و 6 1- mg.kgكافئين را نسبت به مصرف دارونما نشان ميدهند (نتايج فردي پاروزنان پس از مصرف دارونما براي همان پاروزن به عنوان نتايج پايه به كار گرفته شدند). زمان ثبتشده پس از 2000 متر ارگومتر روئينگ پس از مصرف 6 1-mg.kg كافئين در چهار پاروزن بهبود يافته و در پنج پاروزن ديگر افت كرده بود. همچنين زمان ثبتشده پس از مصرف 3 1-mg.kg كافئين در دو ورزشكار بهبود يافته و در هفت نفر ديگر نسبت به مصرف دارونما تخريب شده بود (جدول 3). برونده توان پس از مصرف 6 1-mg.kg كافئين نسبت به دارونما در شش پاروزن بهبود يافت و در سه پاروزن تخريب شد. همچنين پس از مصرف 3 1-mg.kg كافئين نسبت به دارونما، سه پاروزن عملكرد بهتري نشان دادند، درحاليكه توان شش ورزشكار كاهشيافت (جدول 4).
جدول 2. ميانگين اجرا (mean ±SD)قبل و بعد از مصرف داروهاي مختلف (9n= )
اجراي 2000 متر ارگومتر تعداد ضربة پارو توان (وات) انتظار زمان مورد
500 متر
(ثانيه) ركورد 2000 متر(ثانيه)
مقادير مصرف

دارونما

Mg.kg
-1
6

3
mg.kg
-1

دارونما

Mg.kg

-1

6

3



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید