علوم زيستي ورزشي _ زمستان 1389 شمارة 7 – ص ص : 75- 59
تاريخ دريافت : 27 / 07 / 89
تاريخ تصويب : 02 / 03 / 90

پاسخ فاكتور رشدي آندوتليال عروقي به فعاليت زيربيشينة واماندهساز و رابطة آن با
VO2max

1.حسين طاهري چادرنشين – 2. مريم نورشاهي – 3.كمال رنجبر
1و 3.كارشناس ارشد تربيت بدني دانشگاه شهيد بهشتي، 2. دانشيار دانشگاه شهيد بهشتي

چكيده
هدف از تحقيق حاضر، بررسي پاسخ فاكتور رشدي آندوتليال عروقي (VEGF) به يك وهله فعاليت زيربيشينة واماندهساز و رابطة آن با VO2max در وهلههاي زماني مختلف بود. به اين منظور، 12 مرد فعال (ميانگين 24 سال) به صورت داوطلبانه انتخاب و فعاليت زيربيشين ة واماندهساز را انجام دادند. نمونههاي خوني قبل، بلافاصله و دو ساعت بعد از اجرا گرفته شد. از آزمون تحليل واريانس و همبستگي پيرسون براي آناليز دادهها استفاده شد. فعاليت موجب افزايش معنيدار VEGF سرمي بلافاصله (0001/0p=) و دو ساعت بعد از اجرا (0001/0p=) شد. از طرفي، همبستگي معنيداري بين VO2max وVEGF قبل از اجرا وجود نداشت (352/0p=)، ولي بلافاصله (006/0p=) و دو ساعت بعد از اجرا (026/0p=) همبستگي معنيداري مشاهده شد. براساس يافتههاي اين تحقيق، انجام يك وهله فعاليت زيربيشينة واماندهساز ميتواند محركي براي افزايش فاكتور آنژيوژنيكي VEGF باشد و هرچه آزمودني توان هوازي بيشتري داشته باشد، احتمالاً آنژيوژنز بيشتري را تجربه ميكند.

واژه هايكليدي
مويرگ عضلة اسكلتي، آنژيوژنز، VEGF سرمي، حداكثراكسيژن مصرفي، فعاليت زيربيشين ة واماندهساز.
مقدمه
در بدن انسان متعاقب تمرينات ورزشي تغييرات بيوشيميايي و فيزيولوژيكي عمدهاي در جهت برطرف ساختن شرايط استرسي ناشي از فعاليت ورزشي و بهبود عملكرد رخ مي دهد(9). يكي از مهمترين سازگاريهاي حاصله در سطح عضله اسكلتي و قلبي، افزايش چگالي مويرگي يا آنژيوژنز است (1).
آنژيوژنز به دو روش جوانه زدن (20) و دو نيمه شدن (8) رگ تكامل يافته صورت ميگيرد. جوانه زدن به شاخهدار شدن و بيرونزدگي مويرگ جديد از مويرگ قبلي اشاره دارد، درحالي كه دو نيمه شدن رگ تكامل يافته به شكافت مويرگ از داخل (تقسيم طولي مويرگ) و تبديل يك مويرگ به دو مويرگ اشاره دارد (8). تكثير، تمايز و مهاجرت سلولهاي آندوتليال مويرگي (در هر دو روش) لازمة تشكيل عروق جديد هستند (30) كه از طريق مجموعهاي از فاكتورهاي رشدي صورت ميگيرند (26). مهمترين فاكتور رشدي درگير در فرايند آنژيوژنز، فاكتور رشدي آندوتليال عروقي (VEGF) است (3، 9). اين فاكتور گليكوپروتئين 45 كيلودالتوني -است كه در پاسخ به محركهايي مانند هايپوكسي (17) و شير استرس2 (9) (نيروي هموديناميكي ناشي از اصطكاك جريان خون با ديوارة عروقي) از سلولهاي آندوتليالي (22، 28) ترشح ميشود و از طريق اتصال به گيرندة VEGFR‐23 واقع در سلولهاي آندوتليال، پيامدهي خود را انجام ميدهد (15). در ادامه VEGF از طريق تنظيم افزايشي مؤلفههاي آنتي آپوپتوتيك (30)، سنتز DNA (30)، تخريب غشاي پايه (1) و فسفريله كردن اجزاي چسبندة آندوتليالي بين سلولي و اتصالات محكم (17)، به ترتيب زمينة بقا، تكثير، مهاجرت و نفوذپذيري سلول آندوتليال عروقي را فراهم ميسازد و در نهايت موجب تشكيل عروق جديد ميشود. در اين زمينه آلفرت و همكاران (2009) نشان دادند كه تخريب ژن VEGF عضلة اسكلتي رت موجب نقص و كاهش مويرگي شدن عضلة اسكلتي رت ميشود (18). از طرفي استفانين و همكاران (2008) نشان دادند كه در شرايط فيزيولوژيك غلظت VEGF خون تقريباً متناسب با مقدار ترشح آن است (23). بنابراين، در اين تحقيق از
VEGF سرمي به عنوان مهمترين فاكتور رشدي درگير در مويرگي شدن عضلة اسكلتي ياد شده است.
يكي از مهمترين محركهايي كه به نظر ميرسد در تغيير سطوح VEGF سرمي نقش داشته باشد، فعاليت ورزشي است. بررسي تحقيقات نتايج متناقضي را در مورد پاسخ VEGF سرمي به يك وهله فعاليت ورزشي نشان ميدهند و اين تناقض در مراحل زماني مختلف بعد از فعاليت نيز وجود دارد. در اين زمينه زاكروفسكا و همكاران (2006) با 18 دقيقه اجراي بيشينه روي دوچرخة كارسنج (اجرا بالاتر از سطح لاكتات) در آزمودني-هاي 18 سال ة تمرين كرده متوجه افزايش سطوح VEGF سرمي بلافاصله بعد از فعاليت شدند، ولي دو ساعت بعد از اجرا اين افزايش معنيدار نبود (5). برعكس، گيو و همكاران (2004) در تحقيق 19 دقيقهاي دويدن روي نوارگردان (اوج سرعت 99/0 ± 85/4 مايل در ساعت و زمان صرف شده در اوج سرعت 67/2 ± 86/6 دقيقه و زمان خاتمة تمرين براساس رسيدن به 80 تا 93 درصد حداكثر ضربان قلب پيش بيني) نشان دادند كه سطوح سرمي VEGF در فواصل 30 دقيقه، 2 و 6 ساعت بعد از فعاليت ورزشي كاهش يافت (11). بنابراين، پاسخ VEGF متعاقب پروتكلهاي تمريني متفاوت فرق ميكند (5، 11). تحقيقات سوهر و همكاران (2007) نشان دادند كه90 دقيقه فعاليت دوچرخه سواري (10 دقيقه با 50 درصد VO2max، 10 تناوب 3 دقيقهاي با 80 تا 85 درصد VO2max و 5 دقيقه سرد كردن با 55 تا 65 درصدVO2max ـ براي دو مرتبه) تاثير معنيداري روي سطوح VEGF سرمي بلافاصله، نيم، يك و چهار ساعت متعاقب فعاليت ورزشي آزمودنيهاي دوچرخه سوار حرفهاي نداشت (24). در همين راستا، داويس و همكاران (2002) متعاقب 120 دقيقه فعاليت با 70 درصد VO2max روي دوچرخه كارسنج تفاوت معنيداري در غلظت VEGF پلاسمايي بلافاصله و 60 دقيقه بعد از اجراي آزمودنيهاي دوچرخة سوار مشاهده نكردند (7). بنابراين، فعاليت ورزشي طولاني مدت و شديد تا سر حد واماندگي در افراد تمرين كرده موجب تغيير معنيداري در سطوح VEGF نميشود. با وجود اين مقادير پايه و استراحتي اين آزمودنيها خيلي بالاتر از مقادير سطح پاية آزمودنيهاي تمرين نكرده است (7، 24). بر عكس، كراس و همكاران (2004) متعاقب يك ساعت ركاب زدن در شدت ثابت50 درصد VO2max، نشان دادند كه يك جلسه تمرين هوازي موجب افزايش VEGF سرمي در افراد فعال (شش روز در هفته فعاليت ورزشي) مي-شود، درحاليكه تغييري در سطوح VEGF سرمي افراد غيرفعال به وجود نيامد (14).
يكي از اصليترين معيارهاي كسب موفقيت در رقابتهاي ورزشي به ويژه ورزشهاي استقامتي، افزايش حداكثر اكسيژن مصرفي (VO2max) است. يكي از عواملي كه اين افزايش را موجب مي شود، آنژيوژنز است. افزايش مويرگي شدن يا آنژيوژنز عضلة اسكلتي موجب افزايش 16 درصدي VO2max ميشود (2). در اين راستا فيك عنوان ميدارد كه افزايش چگالي مويرگي از طريق افزايش سطح انتشار، افزايش زمان تبادل بين خون و بافت و كاهش مسافت انتشار اكسيژن موجب افزايش اختلاف اكسيژن خون سرخرگي ـ سياهرگي و افزايش VO2max ميشود (10). در اين زمينه گاوين و همكاران (2005) در تحقيقي بيان كردند كه همبستگي زيادي بين حداكثر اكسيژن مصرفي و چگالي مويرگي وجود دارد (10). از طرفي عنوان شده است كه VEGF موجب ايجاد و شكلگيري روزنههايي در آندوتليوم مويرگها و افزايش نشت پذيري عروقي ميشود و از اين طريق مدت زمان حضور خون در مويرگها و تبادل گازهاي تنفسي را افزايش ميدهد (1). همچنين VEGF قابليت اتساع و ظرفيت پذيرش مويرگها را افزايش و از طريق جلوگيري از تجمع پلاكتها، شكلگيري لخته و انسداد عروقي را كاهش ميدهد. مجموعة اين عوامل افزايش جريان خون و انتقال اكسيژن به بافت هدف را افزايش ميدهند. به نظر ميرسد تغييرات فيزيولوژيكي ـ ساختاري ناشي از VEGF در بافت عضله اسكلتي كه متعاقب هر جلسه فعاليت ورزشي صورت ميگيرد، در درازمدت روي افزايش VO2max ناشي از سازگاري تمرين استقامتي نقش داشته باشد. با وجود اين، تاكنون ارتباط بين VO2max با VEGF سرمي (مهمترين عامل شكلگيري مويرگي) متعاقب يك وهله فعاليت ورزشي بررسي نشده است.
آنژيوژنز از يك طرف موجب افزايش اكسيژنرساني به سطح عضلة اسكلتي مي شود و زمينة اجراي كارامد را فراهم ميسازد و از طرفي موجب كاهش بروز سكتة قلبي، سكتة مغزي و كاهش پرفشارخوني ميشود (14). پاسخ VEGF سرمي با توجه به نوع پروتكل تمريني و وضعيت آمادگي آزمودنيها متفاوت است (5، 7، 11، 24). تاكنون پاسخ VEGF سرمي متعاقب يك وهله فعاليت ورزشي زير بيشينة واماندهساز بررسي نشده و پاسخ آن مشخص نيست. با توجه به اينكه VEGF مهمترين فاكتور آنژيوژنيك درگير در عروقي شدن بافتي است، هدف از اين تحقيق بررسي اثر يك وهله فعاليت ورزشي زيربيشين ة واماندهساز روي پاسخ VEGF سرمي و رابطة آن با VO2max در وهلههاي زماني مختلف است.
روش تحقيق
آزمودنيها: در اين تحقيق 12 مرد سالم، غيرسيگاري و فعال ( حداقل شش ماه فعاليت منظم 3 جلسه در هفته داشتند) به صورت داوطلبانه انتخاب شدند. پس از توضيحات اوليه در مورد هدف، نحوة اجراي آزمون و خطرهاي احتمالي آن، آزمودنيها پرسشنامة پزشكي و رضايت نامه را تكميل كردند. در جدول 1 ويژگيهاي توصيفي آزمودنيها ارائه شده است.
روش اجرا: در اين مطالعه ابتدا VO2max و اندازههاي آنتروپومتريكي (قد، وزن و شاخصتودة بدني) آزمودنيها اندازهگيري شد. حداكثر اكسيژن مصرفي به وسيلة دوچرخة كارسنج مونارك (ساخت سوئد) و دستگاه گاز آناليزور كورتكس متالايزر 3B (ساخت آلمان) اندازهگيري شد. نحوة كار به اين صورت بود كه ابتدا آزمودنيها به مدت 5 دقيقه بدون بار شروع به ركاب زدن كردند. سپس بار كار 50 وات اضافه شد و در ادامه به ازاي هر دقيقه 25 وات افزايش يافت تا اينكه فرد به حالت واماندگي رسيد. آزمودنيها براي رسيدن به حداكثر تلاش اجرايي به صورت كلامي تشويق شدند. ضوابط رسيدن به حداكثر اكسيژن مصرفي عبارتند بودند از: ضربان قلب بالاي 90 درصد ضربان قلب بيشينه (سن – 220)، نسبت تبادل تنفسي بالاي 1/1و به فلات رسيدن اكسيژن مصرفي با وجود افزايش شدت تمرين. رسيدن 2 معيار از 3 معيار مذكور براي متوقف كردن پروتكل كافي بود (14).
آزمون آزمايشي (پايلوت استادي) روي يكي از آزمودنيها اجرا شد و تعديلات لازم از لحاظ سختي و شدت اجرا به عمل آمد. حداقل 5 روز بعد از تعيين V02max آزمودنيها پروتكل زيربيشين ة واماندهساز را روي دوچرخة كارسنج مدل مونارك انجام دادند. از آزمودنيها درخواست شده بود كه 48 ساعت قبل از تعيين آزمون VO2max و فعاليت زيربيشين ة واماندهساز از فعاليت شديد خودداري كنند. تغييرات روزانه در سطوح VEGF سرمي وجود ندارد. با وجود اين به مدت 12 روز ساعت 11 قبل از ظهر فعاليت زيربيشينة واماندهساز انجام گرفت. پروتكل ورزشي به اين صورت بود كه آزمودنيها 20 دقيقة اول را با سرعت rpm60، با 50 درصد VO2max شروع به ركاب زدن كردند. در ادامه، 40 دقيقة بعدي را با 65 درصد VO2max ركاب زدند. در نهايت آزمودنيها در بالاترين ميزان تحمل كاري تا رسيدن به واماندگي با افزايش بار پيوسته ركاب زدند (20). براي به واماندگي رسيدن آزمودنيها در زمان اجراي تست آزمايشي مشخص شد كه اضافه كردن هر يك دقيقه بار به مقدار 25 وات به صورت دستي آزمودنيها را در مدت ميانگين 5 دقيقه به واماندگي ميرساند. دو سيسي خون از آزمودنيها در هر وهلة زماني قبل، بلافاصله و دو ساعت بعد از اجراي فعاليت زيربيشينه واماندهساز از سياهرگ وريد بازويي گرفته شد. خونگيري اولية آزمودنيها پس از 30 دقيقه استراحت غيرفعال (نشسته روي صندلي) گرفته شد. از آزمودنيها خواسته شد كه در فاصلة زماني دو ساعت بعد از اجرا از انجام هرگونه فعاليت شديد خودداري كنند. چون هيپوگليسيمي (زماني كه سطوح گلوكز خون به كمتر از 75 ميلي گرم بر دسي ليتر برسد) موجب افزايش سطوح VEGF سرمي ميشود (6)، براي كاهش اثر هيپوگليسيمي به آزمودنيها يك كيك شيريني بلافاصله بعد از فعاليت و خونگيري دوم داده شد. نمونههاي خوني به منظور جداسازي سرم و اندازه-گيري فاكتور اولية رشد آندوتليال عروق به آزمايشگاه انتقال داده شدند. خون گرفته شده در دماي 80- درجة سانتيگراد نگهداري شد. براي سانتريفيوژ كردن خون از دستگاه اپندورف به مدت 10 دقيقه و با سرعت 3000 دور در دقيقه و براي تجزيه و تحليل دادههاي مربوط به VEGF از كيت الايزا ساخت چين (شركت لايف ساينس ايالات متحده-چين) استفاده شد.
تجزيه و تحليل آماري: براي تجزيه و تحليل دادهها از نرم افزار SPSS نسخة 16 و از آزمون كولموگروف- اسميرنوف براي تعيين نرمال بودن توزيع دادهها استفاده شد. مشخص شد كه دادههاي تحقيق نرمال هستند.
بنابراين براي آزمون ارتباط بين سطوح VEGF سرمي (قبل، بلافاصله و دو ساعت بعد از اجرا) با حداكثر اكسيژن مصرفي از آزمون ضريب همبستگي پيرسون و براي آزمون معنيداري تغييرات سطوح VEGF سرمي از تحليل واريانس يكطرفة با اندازه هاي مكرر استفاده شد. سطح معنيداري 05/0 <P تعيين شده بود. دادهها به صورت (انحراف معيار ± ميانگين) گزارش شدهاند.
نتايج و يافتههاي تحقيق
پاسخ VEGF سرمي به فعاليت زيربيشينة واماندهساز در جدول 1 نشان داده شده است. تجزيه و تحليل آماري نشان داد كه فعاليت ورزشي موجب افزايش معنيدار VEGF سرمي بلافاصله (0001/0p=) و دو ساعت بعد از اجرا شد (0001/0p=). رابطة VEGF سرمي قبل، بلافاصله و دو ساعت بعد از اجرا با حداكثراكسيژن مصرفي به ترتيب در شكل 1 (الف، ب، ج) نشان داده شده است. نتايج نشان داد كه همبستگي معنيداري بين VO2max و VEGF قبل از اجرا وجود ندارد (352/0r=0/295 ،p=). برعكس همبستگي معنيداري بين VO2max وVEGF بلافاصله (006/0 r= 0/743 ،p=) و دو ساعت بعد از اجرا (026/0 r= 0/636 ،p=) مشاهده شد.

جدول1- سطوح VEGF سرمي در سه حالت قبل، بلافاصله و دو ساعت بعد از فعاليت زيربيشينة واماندهساز
(انحراف معيار ± ميانگين)

وهله

زماني

هاي

رشدي

عامل

اجرا

از

قبل

اجرا

از

بعد

بلافاصله

اجرا

از

بعد

ساعت

دو

سطوح
VEGF

سرمي

)
ميلي

بر

پيكوگرم
ليتر

(

98
/
14

±

85
/
121

88
/
12

±

02
/
160

*

25
/
10

±

35
/
152

*

*
معني

تفاوت

اجرا

قبل

به

نسبت

داري
.

وهله

زماني

هاي

رشدي



قیمت: تومان


پاسخ دهید