علوم زيستي ورزشي – بهار 1396 دورة9، شمارة 1، ص : 108 – 93 تاريخ دريافت : 13 / 08 / 94 تاريخ پذيرش : 12 / 08 / 95

تأثير ده هفته تمرين تناوبي هوازي بر وضعيت آنتي اكسيداني و اكسيداني در بيماران
ديابتي نوع دو

عباسعلي گائيني1– عليرضا قارداشي افوسي2
1. استاد، دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي، گروه فيزيولوژي ورزشي، دانشگاه تهران، تهران، ايران 2.
دانشجوي دكتري، دانشكدة تربيت بدني و علوم ورزشي، گروه فيزيولوژي ورزشي، دانشگاه تهران، تهران، ايران

چكيده
پژوهش حاضر با هدف تأثيرپذيري وضعيت استرس اكسايشي ناشي از تمرينات تناوبي هوازي در بيماران ديابتي نوع دو طراحي و اجرا شد. 24 بيمار ديابتي نوع دو كه تحت درمان دارويي بودند، با ميانگين سني 50/6 ± 29/50 سال و شاخص تودة بدني 67/0 ± 21/27 كيلوگرم بر متر مربع در دو گروه تمريني و كنترل قرار گرفتند. برنامة تمريني به مدت ده هفته، سه جلسه در هفته و به مدت 40 دقيقه با شدت 80 درصد حداكثر تواتر قلبي (HRmax) اجرا شد. شاخصهاي آنتي اكسيداني سوپراكسيد ديسموتاز (SOD) و گلوتاتيون پراكسيداز (GPX)، شاخص اكسيداني مالون دي آلدئيد و نيتريت/نيترات (NOx) اندازهگيري شد. دادهها با روش آماري آنواي دوطرفه بررسي شد. نتايج نشان داد تمرين تناوبي هوازي موجب افزايش معنادار نيتريت/ نيترات (004/0P=0/001) GPX ،(P=) و كاهش معنادار P=0/029) MDA) شد. درحاليكه تأثير معناداري بر P=0/063) SOD) نداشت. علاوهبر اين، به بهبود ظرفيت آمادگي هوازي (005/0P=) منجر شد، اما شاخصهاي متابوليكي تأثير معناداري ناشي از تمرين تناوبي هوازي نشان ندادند. ازاين رو مي توان نتيجه گرفت تمرينات تناوبي هوازي از راه كاهش اكسيدانها و افزايش آنتي اكسيدان ها موجب افزايش فعاليت زيستي NO شده است. همچنين تناوبهاي تمرين ورزشي با افزايش آنتي اكسيدان ها و تنش برشي موجب بهبود وضعيت اكسايشي و عملكرد اندوتليال ميشود.

واژه هاي كليدي
استرس اكسايشي، تمرين تناوبي، ديابت نوع دو، عملكرد اندوتليال.

Email : gardashi.a@ut.ac.ir 09137227732 : نويسندة مسئول : تلفن 

مقدمه
ديابت نوع دو (T2D) يك اختلال متابوليكي با نقص در توانايي كنترل هومئوستاز گلوكز و انسولين استكه با شاخص هيپرگليسمي ناشي از مقاومت انسوليني شناسايي ميشود (11). ميزان شيوع پذيري آنروزبه روز در حال گسترش است، به گونه اي كه تا سال 2013 حدود 347 ميليون نفر بودند و انتظار مي-رود اين تعداد تا سال 2035 به 592 ميليون نفر برسد (10). T2D پيامد اصلي مقاومت انسوليني است و با عواملي مانند چاقي و سن ارتباط دارد (38). استرس اكسايشي يكي از عوامل خطرزا در شروع و پيشرفت ديابت است. عوامل زيادي همانند چاقي، افزايش سن و عادات غذايي ناسالم موجب تغيير حساسيت انسوليني به مقاومت انسوليني و اختلال كنترل گلوكز ميشوند و به ايجاد محيط اكسايشي كمك ميكنند. نتيجة اصلي ناشي از مقاومت انسوليني، هيپرگليسمي است كه خود به پيشرفت و حفظ محيط اكسايشي منجر مي شود. عوارض عروقي در بيماران ديابت كه علت عمدة مرگوميرند، با استرس اكسايشي ارتباط دارند (1). براساس نتايج مطالعات ميزان توليد اكسيدانها و راديكالهاي آزاد در افراد ديابتي نسبت به افراد سالم بسيار بيشتر است (24،12،8،6). بنابراين، در افراد ديابتي توليد گونههاي اكسيژن واكنشگر (ROS) و نشانگرهاي استرس اكسايشي افزايش مييابد كه با كاهش سطوح آنتي اكسيدان ها همراه است (18). چندين سازوكار در پيدايش استرس اكسايشي در بيماران ديابتي نقش دارند، كه از جمله ميتوان به اكسيداسيون خودبهخودي گلوكز، گليكاسيون غيرآنزيمي پروتئين و تشكيل محصولات نهايي گليكازيسيون پيشرفته (AGEs)، افزايش فعاليت NADPH اكسيداز و كاهش NADPH در دسترس اشاره كرد (24،8).
استرس اكسايشي و مقاومت انسوليني – هر دو – موجب كاهش ميزان در دسترس بودن نيتريك اكسايد (NO) ميشوند. به علاوه، نشان داده شده است مقاومت انسوليني در عروق افراد T2D از طريق مهار PI3K/Akt/eNOS موجب رگتنگي و كاهش فعاليت زيستي NO ميشود (35،34،12).
هيپرگليسمي و مقاومت انسوليني دو عامل بسيار مهم در توليد RONS به شمار ميآيند. سوپراكسيد از گزانتين اكسيداز، NADPH اكسيداز، چرخة زنجيرة الكترون ميتوكندري و آبشار اسيد آراشيدونيك توليد ميشود. سوپراكسيد به طور مستقيم موجب مهار فعاليت eNOS نميشود، بلكه از طريق جلوگيري از عمل NO از راه توليد پروكسي نيترات، آثار رگ گشايي را كاهش ميدهد (41). بنابراين، مقاومت انسوليني موجب كاهش توليد NO ميشود و هيپرگليسمي با توليد راديكالهاي آزاد همراه خواهد بود. اين چرخه نشان ميدهد دفاع آنتياكسيداني در افراد ديابتي كاهش يافته است كه به نوعي در اختلالات اندوتليومي ناشي از ديابت مؤثر خواهد بود.
شيوة زندگي كمتحرك يكي از عوامل خطرزاي بروز T2D است. چندين مطالعه نشان دادهاند فعاليت بدني موجب كاهش ميزان مرگومير در افراد فعال نسبت به افراد سالم كمتحرك ميشود (33،22). به علاوه فعاليت بدني قويترين عامل پيشگيري بيماريهاي مزمن مانند پرفشار خوني، هيپرليپيدمي، ديابت و چاقي است (23). تمرين ورزشي موجب بهبود آمادگي قلبي- عروقي، كاهش وضعيت اكسيداني و افزايش آنتياكسيداني، كاهش مقاومت انسوليني و هيپرگليسمي T2D ميشود (17).
ايبورا و همكاران (2007)، تأثير هجده هفته تمرين ورزشي هوازي را به مدت 40 دقيقه روي دوچرخه و سه مرتبه در هفته بر افراد ديابتي با شدت 60 درصد VO2peak بررسي كردند. سطوح اكسيدانها (MDA, TBARS) و اكسيداسيون LDL پس از دورة تمريني كاهش يافت. به علاوه، سطوح آنتي اكسيدان HDL و PON-1 افزايش يافت (17).
نوجيما و همكاران (2008)، تمرينات هوازي با شدت متوسط 50 درصد VO2peak، سه روز در هفته و به مدت دوازده ماه را بررسي كردند. آنها نشان دادند مقدار 8 هيدروكسي-2 دزوكسي گوانوزين ادراري در افراد ديابتي نوع دو كاهش يافته است. همچنين نشان دادند تمرينات هوازي از راه كنترل گليسمي موجب كاهش استرس اكسايشي مي شود (29).
گوردون و همكاران (2008)، نشان دادند وضعيت اكسيداني در افراد T2D ناشي از تمرينات يوگا كاهش يافته و ظرفيت آنتياكسيداني افزايش يافته است (16). اليويرا و همكاران (2012)، تأثير مدل-هاي مختلف تمريني (هوازي، مقاومتي و تركيبي) را بر وضعيت آنتياكسيداني و استرس اكسايشي افراد T2D بررسي كردند. شاخصهاي كنترل گلايسمي پس از دورة تمريني در گروههاي تمريني بهبود يافت. به علاوه، فعاليت سوپراكسيد ديسموتاز و كاتالاز در گروه تمرين هوازي افزايش يافت، درحاليكه تمرين مقاومتي تأثيري بر وضعيت اكسيداني و آنتي اكسيداني نداشت (30).
وينتي و همكاران (2015)، تأثير دوازده ماه تمرينات نظارتي (شامل تمرينات هوازي، مقاومتي و انعطاف پذيري) را روي افراد T2D بررسي كردند. تمرينات نظارتي موجب بهبود وضعيت آنتياكسيداني و كاهش اكسيدانها شد (36).
تمرين هوازي با شدت متوسط سازگاريهاي مفيدي را به همراه دارد و همانند شمشير دولبه عملميكند. هنگامي كه براي مدت طولاني و با شدت بالا انجام ميگيرد، موجب توليد استرس اكسايشي وسركوب سيستم ايمني ميشود (38). در مقابل، تمرين تناوبي هوازي(AIT) شامل تناوبهايي برايكاهش شدت تمرين و يك دوره بازيافت طراحي شده است. به تازگي، نشان داده شده است تمرينات تناوبي موجب افزايش بيوژنز ميتوكندري و فعاليت آنزيم اكسايشي (32) و افزايش بيان GLUT4 و حساسيت انسوليني ميشود (25).
افزايش ظرفيت آنتي اكسيداني ميشود (15). از طرف ديگر، ويسلف و همكاران (2007) نشان دادند AIT در مقايسه با تمرينات تداومي موجب افزايش بهتري در وضعيت آنتياكسيداني افراد مبتلا به نارسايي قلبي ميشود (40). همچنين نشان داده شده است AIT در افراد ديابتي موجب بهبود ظرفيت آنتي اكسيداني و كاهش ظرفيت اكسيداني مي شود (27). با وجود اين، AIT وضعيت آنتي اكسيداني را در افراد سالم و بيماران قلبي- عروقي بهبود ميبخشد. درحاليكه مطالعات اندكي به سازگاريهاي آن بر استرس اكسايشي و وضعيت آنتي اكسيداني T2D پرداختهاند، اين پژوهش به سازوكارهاي ناشي از AIT بر وضعيت اكسيداني و آنتي اكسيداني T2D ميپردازد.

روششناسي
جامعة مورد مطالعه
در اين مطالعه 30 مرد مبتلا به ديابت نوع دو از افراد مراجعه كننده به مركز ديابت و بيماريهاي متابوليك تهران انتخاب شدند. معيارهاي خروج از مطالعه شامل گلوكز خون ناشتا بيش از 400 ميلي-گرم/ دسي ليتر (FPG> 400 mg/dl)، هموگلوبين گليكوزيله بيش از 10 درصد (HbA1c>10%)، داشتن تاريخچة انفاركتوس ميوكارد، جراحي باي پس عروق كرونر يا آنژيوپلاستي، نارسايي مزمن قلبي، آريتمي قلبي، پرفشار خون كنترل شده (BP<140/90)، مصرف كنندة داروهاي ضدفشارخون و رژيم ضدديابتي، محدوديتهاي عملكردي (مانند استئوآرتريت)، نارسايي كبدي و كليوي، سيگار كشيدن، نياز به انسولين، نداشتن سابقة شش ماه فعاليت بدني منظم (بيش از يك روز در هفته) پيش از مطالعه بودند.
ويژگي افراد در جدول 1 ذكر شده است. پس از بررسي واجد شرايط بودن آزمودنيها، همة بيماران آگاهانه رضايت نامة مشاركت در مطالعه را امضا كردند.
طرح مطالعه
در اين مطالعة نيمه تجربي، تأثير برنامة تمريني AIT بر استرس اكسايشي، آنتياكسيداني و آمادگيهوازي در بيماران T2D بررسي شد. قد، وزن، شاخص تودة بدني، نسبت دور كمر به لگن، ضربان قلباستراحتي، اكسيژن مصرفي اوج (VO2peak) و غلظت استراحتي NOx، سوپراكسيد ديسموتاز (SOD)، گلوتاتيون پراكسيداز (GPX) و مالون ديآلدئيد (MDA) اندازهگيري شد. مانيتورينگ قلب (Beat, Polar Electro, kempele, Finland ) پيش و در پايان مداخلة تمريني انجام گرفت. نمونههاي خوني 48 ساعت پس از آخرين جلسة تمريني در ساعت 9 تا 11 صبح گرفته شد. تمام آزمودنيها 12 ساعت پيش از نمونه گيري خوني ناشتا بودند. علاوه بر اين به شركت كننده ها اعلام شد كه 48 ساعت پيش از خون گيري هيچ گونه مواد غذايي مؤثر در توليد NOx مصرف نكنند. نمونههاي خوني اوليه بلافاصله سانتريفيوژ (به مدت 10 دقيقه با سرعت 1800 دور در دقيقه) شده و پلاسما در دماي 80- درجة سانتي گراد نگهداري شد.
اندازه گيري اكسيژن مصرفي اوج VO2peak با استفاده از آزمون دوچرخة ورزشي فزاينده و طي ارزيابي نفس به نفس (COSMED K4, Rome, Italy) روي دوچرخة كارسنج در ساعات 9 صبح تا 5 بعدازظهر اندازهگيري شد. يك هفته پيش از اجراي آزمون ورزشي همة افراد يك دوره آشناسازي كوتاه مدت با شيوة اجراي آزمون را اجرا كردند. از افراد خواسته شد تا از خوردن كافئين و فعاليت ورزشي شديد به مدت 24 ساعت و مصرف دارو پيش از آزمون ورزشي خودداري ورزند. شروع بار كاري در 30 وات به مدت 2 دقيقه تنظيم شد و هر 2 دقيقه 20 وات افزايش مييافت تا جايي كه فرد قادر به ادامه نبود و توان خروجي به كمتر از rpm40 ميرسيد. زمان آزمون بين 7 تا 12 دقيقه بود و براساس توانايي بيماران اجرا ميشد. از آنجا كه هر آزمودني در زماني متفاوتي به واماندگي ميرسيد، زمان مشخصي براي اين آزمون وجود ندارد و براساس نتيجة آزمون به دست ميآيد (41). طي آزمون دوچرخه تمامي شركت كننده ها تشويق ميشدند.
مداخلة تمريني
مداخلة تمريني سه جلسه در هفته و به مدت ده هفته (30 جلسه در دورة تمريني) اجرا شد. برنامة تمرين ورزشي روي دوچرخة كارسنج پا (894E Monark Ergomedic peak bike, Varberg, Sweden) و بين ساعت 9 صبح تا 12 پس از خوردن صبحانه اجرا ميشد. برنامة تمريني در اين پژوهش براساس مطالعات انجام گرفته طراحي شده است. اين برنامة تمريني براساس ارتباط بين شدت فعاليت ورزشي برفعال سازي استرس اكسايشي و آنتي اكسيداني و همچنين تنش برشي پايه ريزي شده است. برنامة تمرينورزشي AIT شامل 10 دقيقه گرم كردن با شدت 40 درصد HRmax و 40 دقيقه دوچرخه سواري، 8×3دقيقه با شدت 80 درصد HRmax ( تناوب شدت بالا) و 8×2 دقيقه با شدت 50 درصد HRmax (تناوب با شدت پايين) و 10 دقيقه سر كردن با شدت 40 درصد HRmax اجرا شد (26).
اندازهگيريهاي آنتروپومتريك
قد و وزن تمام شركت كنندگان با پوشيدن لباس سبك و بدون كفش اندازهگيري شد. BMI از تقسيم وزن بدن به كيلوگرم بر مجذور قد به متر (2-kg/m) محاسبه شد. دور كمر در خط مياني بين دندة انتهايي و تاج خاصره و دور باسن در ناحية برجستگي بزرگ فمورال اندازهگيري شد. بنابراين، WHR (نسبت دور كمر به لگن) از تقسيم دور كمر به دور لگن بيان شد.
ارزيابي بيوشيميايي
شاخصهاي بيوشيميايي گلوكز، كلسترول تام، تري گليسريد و ليپوپروتئين پرچگالي (HDL) به
روش آنزيماتيك، HbA1c با روش كروماتوگرافي (union Exchange chromatography) با ضريب تغييرات دروني 12/0، انسولين پلاسما به روش الايزا (Mercodia, Sweden) با ضريب تغييرات دروني 4/3% و بيروني 6/3% اندازهگيري شد. غلظت SOD با كيت كامريكال (Randox NX 2332 kit, Randox
و (Colorimetric GPX assay kit, abcam 102530, Germany ) GPX ،(Laboratories, Crumlin, UK
Colorimetric MDA assay kit, abcam 118970, Germany ) MDA) اندازه گيري شدند. غلظتهاي NOx پلاسما به روش R&D System Abingdon Science Park, ) Griess assayAbingdon OX14 3NB, UK)، ضريب تغييرات دروني 5/2% و بيروني 6/4% اندازهگيري شد. شاخص مقاومت به انسولين با روش ارزيابي مدل همئوستازي (HOMA-IR) و براساس معادلة زير محاسبه شد:
HOMA-IR= [FBS (mmol/L) × fasting insulin (mU/L)/22/]5 :از طريق معادلة فريدوالد محاسبه شد (LDL) و ليپوپروتئين كم چگالي
LDL= Total Cholesterol – (HDL + TG/5) روش آماري
تمامي دادهها به صورت ميانگين همراه با انحراف معيار بيان شدهاند. طبيعي بودن دادهها براساس آزمون كولموگروف- اسميرنوف ارزيابي شد. توزيع همة دادهها طبيعي بود. براي تجز يهوتحليل دادهها از آناليز واريانس دوطرفه (گروه × زمان) و براي محاسبة ارتباط تغييرات پس از تمرينات ورزشي ازهمبستگي پيرسون استفاده شد. سطح معناداري دودامنه 05/0P< بود. به منظور تجزيه وتحليل دادهها از
.استفاده شد (version 18.0; SPSS Inc, Chicago, IL, USA) SPSS نرم افزار كامپيوتري

نتايج
مشخصات دموگرافي در دو گروه از جمله سن، طول دورة ديابت، WHR ،BMI، وزن و قد در T2D در جدول 1 ارائه شده است. مشخصات دموگرافي دو گروه تفاوت معنا داري نداشت. تغييرات ناشي از برنامة تمريني تناوبي در جدول 2 آورده شده است. نتايج آماري در جدول 2 نشان ميدهد تمرين تناوبي موجب كاهش معنادار گلوكز ناشتا در عامل زمان (بين گروهي) (028/0P= )، و كاهش معنادار LDL ( 030/0P= ) و كلسترول تام ( 014/0P= ) در عامل گروه (درون گروهي) شده است. به علاوه تغييرات تعاملي گروه و زمان پس از دورة تمريني كاهش معنادار گلوكز ناشتا را نشان ميدهد ( 028/0P= ). ده هفته تمرين تناوبي تأثير معناداري بر مقاومت انسوليني نداشت.
جدول 1. مشخصات دموگرافي افراد براساس ميانگين و انحراف معيار
سطح معناداري گروه تمريني گروه كنترل متغير
0/976 50/33 ± 6/37 50/25 ± 6/91 سن (سال)
0/285 77/17 ± 5/78 79/58 ± 4/99 وزن (كيلوگرم)
0/495 168/92 ± 5/90 170/50± 5/26 قد (سانتي متر)
0/886 6/25 ± 1/42 6/17 ± 1/40 طول دورة ديابت (سال)
0/214 27/03 ± 0/71 27/38 ± 0/62 شاخص تودة بدني (كيلوگرم/متر مربع)
0/702 0/87 ± 0/03 0/88 ± 0/04 نسبت دور كمر به لگن
دارو
(%50) 6/12 (%50) 6/12 ديورتيك
(%25) 3/12 (%41) 5/12 مهاركنندة آنزيم مبدل آنژيوتنسين
(%17) 2/12 (%17) 2/12 بلاك كنندة آنژيوتانسيون
(%41) 5/12 (%33) 4/12 متفورمين
(%41) 4/12 (%25) 3/12 سولفونيل اوره

تمرين تناوبي موجب افزايش اكسيژن مصرفي اوج در دو عامل گروه و زمان و تعامل گروه و زمانشد (005/0P= ). بنابراين، آمادگي هوازي در T2D افزايش يافت.
شاخص پراكسيداسيون ليپيدي MDA در جدول 2 آورده شده است. نتايج آماري نشان داد تمرين تناوبي در عامل زمان (016/0P= ) و در تعامل گروه و زمان (029/0P= ) موجب كاهش معناداري MDA شد.
جدول 2 تغييرات ناشي از برنامة تمرين تناوبي در شاخصهاي آنتي اكسيداني SOD و GPX را نشان ميدهد. تغييرات افزايشي در عامل گروه (049/0P= ) مشاهده ميشود. با اين حال، تأثيرپذيري GPX ناشي از تمرينات تناوبي در وضعيت تعاملي گروه و زمان با افزايش معنادار (001/0P= ) همراه بود.
افزايش شاخصهاي آنتي اكسيداني و كاهش اكسيداني نشان ميدهد كه ميزان NOx پس از برنامة تمرين تناوبي در تعامل گروه و زمان افزايش معناداري يافته است (004/0P= ).

67125251665

جدول 2. مشخصات گروه كنترل و تمريني پس از مداخله براساس ميانگين و انحراف معيار متغير گروه كنترل گروه تمريني آناليز واريانس دوراهه
پيش آزمون پس آزمون پيش آزمون پس آزمون گروه زمان گروه × زمان
ليپوپروتئين
0/435 0/323 0/411 50/33 ± 6/27 46/83 ± 6/69 47/17 ± 6/90 46/75 ± 7/22 پرچگالي (mg/dl)
ليپوپروتئين
0/330 0/300 0/030† 86/23 ± 20/96 98/78 ±21/87 106/16±21/14 106/56±21/52 كمچگالي (mg/dl)
0/272 0/291 0/014† 165 ± 19/06 177 ± 19/44 185/25±18/06 185 ± 18/75 كلسترول تام (mg/dl)
0/225 0/299 0/151 142/17 ± 21/64 156/92±24/21 159/58 ±21/38 158/42 ±22/32 تري گليسريد(mg/dl)
گلوكز ناشتا
0/023‡ 0/028§ 0/172 137/50 ±12/71 160/67 ±18/12 156/25 ± 18/69 155/83 ± 19/06 پلاسما (mg/dl)
0/206 0/206 0/431 9/67 ± 2/14 11/42 ± 2/53 11/08 ± 2/35 11/08 ± 2/39 انسولين (mU/l)
0/124 0/088 0/289 3/32 ± 1/02 4/61 ± 1/49 4/35 ± 1/36 4/42 ± 1/44 HOMA-
IR
0/178 0/186 0/195 6/63 ± 0/80 7/45 ± 0/95 7/45 ± 1/18 7/44 ± 1/21 (%) HbA1c
67125251667

جدول 2. مشخصات گروه كنترل و تمريني پس از مداخله براساس ميانگين و انحراف معيار متغير گروه كنترل گروه تمريني آناليز واريانس دوراهه
پيش آزمون پس آزمون پيش آزمون پس آزمون گروه زمان گروه ×
زمان
0/681 0/381 0/392 159/42±12/03 154/83±12/08 154/92±12/46 153/25±12/30 حداكثر ضربان قلب
(ضربه/دقيقه)
0/005‡ 0/005§ 0/003† 24/48 ± 1/57 21/20 ± 1/89 21/34 ± 1/88 21/20 ± 2/06
اكسيژن مصرفي اوج
(ml/min/kg)
0/021‡ 0/031§ 0/009† 10/42 ± 1/83 8/94 ± 1/36 8/74 ± 2/40 8/30 ± 1/18 زمان آزمون
ورزشي (min)
0/004‡ 0/009§ 0/130 16/83 ± 2/85 12/75 ± 2/52 13/58 ± 1/83 13/83 ± 2/40 نيتريت/نيترات(µmol/l)
0/063 0/049 0/063 40/83 ± 4/23 35/02± 5/31 35/58 ± 4/35 35/42 ± 5/08 سوپراكسيد ديسموتاز
(U/ mg.Hb)
0/001‡ 0/015§ 0/001† 42/83 ± 3/18 37/17 ± 3/15 35/33 ± 3/17 36/17 ± 3/63
گلوتاتيون پراكسيداز (U/ mg.Hb)
0/029‡ 0/016§ 0/162 2/26 ± 0/29 2/74 ± 0/41 2/63 ± 0/31 2/65 ± 0/33 مالون دي آلدئيد
(nmol/L)
† سطح معناداري در عامل گروه
§ سطح معناداري در عامل زمان
‡ سطح معناداري در تعامل گروه و زمان

درصد تغييرات شاخصهاي آنتي اكسيداني SOD و GPX، شاخص اكسيداني MDA و NOx پس از ده هفته برنامة AIT در دو گروه بررسي شد (شكل 1).

شكل 1. درصد تغييرات GPX, SOD, MDA, NOx در دو گروه كنترل و تمريني

بحث و نتيجهگيري
نتايج پژوهش حاضر نشان داد ده هفته تمرين تناوبي هوازي (AIT) موجب كاهش معنادار گلوكز ناشتا شد، درحاليكه تغييرات معناداري در مقاومت انسوليني مشاهده نشد. تمرينات AIT در عامل گروه موجب كاهش معنادار كلسترول تام و LDL شد. به علاوه در پراكسيداسيون ليپيدي MDA كاهش معناداري مشاهده شد. شاخصهاي آنتي اكسيداني SOD و GPX پس از ده هفته برنامة تمريني افزايش يافت. افزايش معنادار NOx و شاخصهاي آنتي اكسيداني تأثير بهينة AIT بر وضعيت اكسيداني را نشان ميدهد. با وجود اين، درصد تغييرات بين دو گروه افزايش معنادار SOD ،GPX و NOx و كاهش معنادارMDA را نشان ميدهد.
نتايج پژوهش حاضر با نتايج تحقيق گوردون و همكاران (2008)، ميترانن و همكاران (2014)، القدير و همكاران (2015) و وينتي و همكاران (2015) همسو و با نتايج پژوهش اليويرا و همكاران (2012) مغاير است. با اين حال، مطالعات نشان داده اند تمرينات ورزشي تناوبي در مقايسه با ساير برنامههاي تمريني موجب بهبود وضعيت آنتياكسيداني در T2D شده است (27،30).
تمرين ورزشي بر توليد گونههاي واكنشگر اكسيژن (ROS) و نيتروژن (RNS) تأثير ميگذارد و احتمالاً به حالت، شدت، طول زمان فعاليت ورزشي و انرژي مورد نياز فعاليت ورزشي، مقادير اكسيژن مصرفي و فشار مكانيكي تحميل شده بر بافت بستگي دارد (37،19).
افراد T2D كه در دورة تمرين ورزشي شركت كردهاند، پاسخ مثبت به شاخصهاي متابوليكي مانند HbA1c، گلوكز ناشتا پلاسما (FPG)، تريگليسريد و HDL را نشان دادهاند (18،29). پژوهش حاضر نشان داد تمرينات AIT موجب بهبود وضعيت FPG ،HbA1c، تريگليسريد و HDL شده است. با اين حال تنها FPG كاهش معناداري داشت. از آنجا كه AIT با افزايش درصد تغييرات HOMA-IRهمراه است، به نظر ميرسد يكي از علل احتمالي كنترل گليسمي به افزايش پيام رساني انسولين، تحريك انتقال گلوكز ناشي از انسولين و پروتئين ناقل گلوكز وابسته است (13).
سطح NOx، فعاليت GPX و درصد تغييرات آن نيز در گروه تمريني افزايش يافت. اليويرا و همكاران نشان دادند، تنها تمرين ورزشي هوازي موجب افزايش سطوح NO شده است. علاوه بر اين، تمرينات ورزشي مقاومتي و تركيبي تأثيري بر فعاليت GSH-Px نداشته است. به علاوه نشان دادهاند ميزان فعاليت SOD در گروه تمرين هوازي افزايش يافته است (30). احتمالاً علت تناقض را ميتوان در مدل تمريني و شدت تمريني مشاهده كرد. نشان داده شده است تمرينات ورزشي با شدت كم به فعاليت بالاي SOD و فعاليت با شدت بالا با فعاليت GSH-Px ارتباط دارد. شدت تمرين ورزشي ميتواند موجب توليد راديكالهاي آزاد شود كه به خودي خود مسيرهاي متابوليك آنتي اكسيدان ها را تحريك ميكند. در ابتداي هر فعاليت ورزشي كه با شدت كم آغاز ميشود و بهعبارتي ميزان توليد راديكالهاي آزاد بسيار كمتر است، خط دفاعي اولية آنتي اكسيداني كه فعال ميشود، SOD است. در مرحلة اول زماني كه راديكالهاي آزاد توليد ميشوند، از طريق SOD بلافاصله آنيونهاي سوپراكسيد ديسموته شده و به 2H2O تبديل ميشوند. تا زماني كه فعاليت ورزشي با شدتي اجرا شود كه به دفع بيشتر راديكالهاي آزاد نياز نداشته باشد، SOD به فعاليتش ادامه ميدهد. اما با افزايش شدت فعاليت ورزشي، GSH-Px وكاتالاز فعال ميشوند و 2H2O را خنثي ميكنند. بنابراين، فعاليت بالاي GSH-Px با افزايش كمتر SOD همراه خواهد بود (9). مطالعات قبلي نشان دادهاند كه NO به صورت مستقيم ميتواند موجب غيرفعال سازي GSH-Px شود. در نتيجه پراكسيد سلولي افزايش مييابد و ميتواند به آسيب سلولي منجر شود (28،21). با وجود اين، در پژوهش حاضر فعاليت GPX تحت تأثير AIT افزايش يافت و تأثير NOx بر آن مشاهده نشد. از طرف ديگر، در مطالعة حاضر نشان داده شد كه فعاليت SOD افزايش يافته، اما معن ادار نبوده است. افزايش فعاليت SOD ميتواند واكنش NO با سوپراكسيد را از طريق حذف سوپراكسيد و تبديل به 2H2O كاهش دهد. هنگامي كه ميزان سوپراكسيد زياد باشد –مانند شرايط ديابت – بلافاصله با NO آنيون اكسايد قوي تري به نام پروكسي نيترات تشكيل ميدهد و موجب كاهش مقدار NO و فعاليت زيستي آن ميشود (4). به علاوه، افزايش فعاليت آنتي اكسيدان SOD پس از تمرين ورزشي موجب حذف و برداشت سوپراكسيد ميشود و از تركيب با NO جلوگيري ميكند (30).
سازوكارهايي كه موجب رهايش NO ميشوند به طور دقيق مشخص نشدهاند. با وجود اين، نشان داده شده است افزايش تنش برشي عروقي و كاهش استرس اكسايشي عوامل مهمياند (14). بنابراين يكي از
دلايل افزايش NOx در پژوهش حاضر ناشي از افزايش سيستم آنتي اكسيداني و كاهش اكسيدانهاست.
يكي از مهمترين سازوكارها در ترشح و رهايش NO، تنش برشي است. تمرينات تناوبي به دليل نوسانات بالا و پايين در شدت تمريني موجب توليد نوساناتي در تنش برشي و در نتيجه تقويت و افزايش نيروي تنش برشي ميشود (40). تمرينات تناوبي، افزايش جريان خون و افزايش گستردة تنش برشي را نشان داده است. از اين راه موجب بهبود فعاليت زيستي NO و همچنين رگگشادي وابسته به اندوتليوم ميشود (31).
تمرينات تناوبي از دو فاز با شدت بالا و شدت پايين تشكيل شده است، مرحلة فاز يك با شدت بالا موجب توليد زياد آنيونهاي اكسايشي خواهد شد. در مرحلة فاز يك با شدت پايين، آنيونهاي توليدشده توسط پروتئين و آنزيمهاي آنتي اكسيداني خنثي ميشوند (7).
به علاوه، ميزان آمادگي افراد در زمينة پاسخ وضعيت اكسيداني و آنتي اكسيداني تأثيرگذار است.
افراد كم تحرك T2D وضعيت آنتي اكسيداني بهينه اي ندارند (30). افراد شركت كننده در مطالعة حاضر، در يك سال اخير در هيچگونه تمرينات ورزشي شركت نكرده بودند و اين عامل احتمالاً در پاسخ به برنامة تمريني مؤثر بوده است.
تمرين AIT موجب كاهش اكسيداسيون و پراكسيداسيون ليپيد پلاسما شد. افزايش سطوحپراكسيداسيون ليپيدي در لكوسيتهاي بيماران T2D گزارش شده است (5). افزايش MDA به عنوان شاخص پراكسيداسيون و كاهش گلوتاتيون و همچنين اسيد اسكوربيك در لكوسيت هاي بيماران T2D مشاهده شده است (3). با وجود اين هنگامي كه MDA ناشي از AIT كاهش مييابد، يعني آسيب استرس اكسيداتيو در بيماران T2D به حد مطلوبي كاهش يافته است.
به نظر ميرسد تمرينات تناوبي از راه نوسانات در شدت تمرين، در مرحله با شدت پايين با افزايش توليد SOD موجب حذف و برداشت سوپراكسيد شود. همچنين در شدتهاي بالا از راه افزايش توليد GPX موجب افزايش سيستم آنتي اكسيداني ميشود. افزايش SOD با مهار و كاهش اكسيدانها همراه خواهد شد و در پي آن كاهش شاخص پراكسيداسيون ليپيدي MDA را نشان خواهد داد. از طرف ديگر، با افزايش جريان خون و تنش برشي در مرحلة فاز يك با شدت بالا و كاهش استرس اكسايشي و افزايش دفاع آنتي اكسيداني ميزان توليد NO افزايش مييابد.

نتيجه گيري نهايي و پيشنهاد ها
تمرين تناوبي بهدليل دارا بودن دو مرحله فاز يك با شدت بالا و پايين ميتواند از دو مسير سيستم آنتي اكسيداني را تقويت كند. به علاوه با افزايش جريان خون و تنش برشي ناشي از تناوب تمريني موجب افزايش فعاليت زيستي نيتريك اكسايد ميشود. پيشنهاد مي شود از اين تمرينات در برنامههاي بازتواني بيماران ديابتي نوع دو استفاده شود.

منابع و مĤخذ
.1 Ahmad FK, Zhiheng H, King GL. Molecular targets of diabetic cardiovascular
complications. Curr. Drug Targets. 2005; 6:487–494.
.2 Alghadir AH, Gabr SA Anwer S, Al-Eisa E. Fatigue and oxidative stress response to physical activity in type 2 diabetic patients. Int J Diabetes Dev Ctries. 2015; 1-6.
.3 Anderson D, Yu TW, McGregor DB. Comet assay responses as indicators of
carcinogen exposure. Mutagenesis. 1998; 13 (6): 539–555.
.4 Beckman JS, Koppenol WH. Nitric oxide, superoxide, and peroxynitrite: the good, the bad, and ugly. Am J Physiol. 1996; 271(5): C1424–C1437.
.5 5.Belia S, Santilli F, Beccafico S, De Feudis L, Morabito C, Davi G, et al.
Oxidative-induced membrane damage in diabetes lymphocytes: effects on intracellular Ca2+ homeostasis. Free Radical Research. 2009; 43 (2): 138–148.
.6 Bloch-Damti A, Bashan N. Proposed mechanisms for the induction of insulin resistance by oxidative stress. Antioxid. Redox Signaling. 2005; 7:1553–1567.
.7 Bogdanis GC, Stavrinou P, Fatouros IG, Philippou A, Chatzinikolaou A, Draganidis D, Ermidis G, Maridaki M. Short-term high-intensity interval exercise training attenuates oxidative stress responses and improves antioxidant status in healthy humans. Food and Chemical Toxicology. 2013; 61: 171–177
.8 Barlovic DP, Soro-Paavonen A, Jandeleit-Dahm KA. RAGE biology, atherosclerosis and diabetes. Clinical Science. 2011; 121: 43–55.
.9 Covas MI, Elosua R, Fito M, Alcantara M, Coca L, Marrugat J. Relationship between physical activity and oxidative stress biomarkers in women. Medicine Science in Sports & Exercise. 2002; 34 (5): 184-189.
.01 Danaei G, Finucane MM, Lu Y, Singh GM, Cowan MJ, Paciorek CJ, et al. National, regional, and global trends in fasting plasma glucose and diabetes prevalence since 1980: systematic analysis of health examination surveys and epidemiological studies with 370 country-years and 2.7 million participants. Lancet. 2011; 378: 31–40.
.11 DeFronzo RA. From the triumvirate to the ominous octet: A new paradigm for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Diabetes. 2009; 58: 773–95.
.21 Eringa EC, Stehouwer CDA, Nieuw Amerongen GP, Ouwehand L, Westerhof N, Sipkema P. Vasoconstrictor effects of insulin in skeletal muscle arterioles are mediated by ERK1/2 activation in endothelium. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2004; 287: H2043–8.
.31 Frøsig C, Rose AJ, Treebak JT, Kiens B, Richter EA, Wojtaszewski JF. Effects of endurance exercise training on insulin signaling in human skeletal muscle Interactions at the level of PI3-K, Akt and AS160. Diabetes. 2007; 56: 2093–2102.
.41 Furukawa S, Fujita T, Shimabukuro M, Iwaki M, Yamada Y, Nakajima Y, et al. 2004. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. J. Clin. Invest. 114(12): 1752– 1761.
.51 Gabriel B, Ratkevicius A, Gray P, Frenneaux MP, Gray SR. High-intensity exercise attenuates postprandial lipaemia and markers of oxidative stress. Clinical Science. 2012; 123: 313–321.
.61 Gordon LA, Morrison EY, Mcgrowder DA, Young R, Fraser YT, Zamora EM, et al. Exercise therapy on lipid profile and oxidative stress indicators in patients with typpe-2 diabetes. BMC Complement Altern Med. 2008; 13: 8-21.
.71 Iborra RT, Ribeiro IC, Neves MQ, Charf AM, Lottenberg SA, Negrão CE, et al. Aerobic exercise training improves the role of high-density lipoprotein antioxidant and reduces plasma lipid peroxidation in type 2 diabetes mellitus. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 2008; 18(6): 742–750.
.81 Jain, S. K. Hyperglycemia can cause membrane lipid peroxidation and osmotic fragility in human red blood cells. J Biol Chem. 1989; 264: 21340–21345.
.91 Jackson M.J. Reactive oxygen species and redox-regulation of skeletal muscle adaptations to exercise. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2005; 360(1464): 2285–2291.
.02 Kadoglou NPE, Iliadis F, Angelopoulou N, Sailer N, Fotiadis G, Voliotis K, et al. Cardiorespiratory capacity is associated with favourable cardiovascular risk profile in patients with Type 2 diabetes. Journal of Diabetes and Its Complications 2009; 23: 160–166.
.12 Koh YH, Suzuki K, Che W, Park YS, Miyamoto Y, Higashiyama S, et al. Inactivation of glutathione peroxidase by NO leads to the accumulation of H2O2 and the induction of HB-EGF via c-Jun NH2-terminal kinase in rat aortic smooth muscle cells. FASEB J. 2001; 15(8): 1472– 1474.
.22 Kodama S, Tanaka S, Saito K, Shu M, Sone Y, Onitake F, et al. Effect of aerobic exercise training on serum levels of high-density lipoprotein cholesterol: a meta-analysis. Archives of Internal Medicine. 2007; 167(10): 999–1008.
.32 Lemos ET, Nunes S, Teixeira F, Reis F. Regular physical exercise training assists in preventing type 2 diabetes development: focus on its antioxidant and anti-inflammatory properties. Cardiovascular Diabetology. 2011; 10(12); 1-15.
.42 Lemos ET, Oliveira J, Pinheiro JP, Reis F. Regular Physical Exercise as a Strategy to Improve Antioxidant and Anti-Inflammatory Status: Benefits in Type 2 Diabetes Mellitus. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2012.
.52 Little JP, Safdar A, Wilkin GP, Tarnopolsky MA, Gibala MJ. A practical model of low-volume high-intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: potential mechanisms. J Physiol. 2010; 588: 1011–1022.
.62 Marcus RL, Smith S, Morrell G, Addison O, Dibble LE, Wahoff-Stice D, et al. Comparison of combined aerobic and high-force eccentric resistance exercise with aerobic exercise only for people with type 2 diabetes mellitus. Phys. Ther. 2008; 88(11): 1345–1354.
.72 Mitranun W, Deerochanawong C, Tanaka H, Suksom D. Continuous vs interval training on glycemic control and macro and microvascular reactivity in type 2 diabetic patients. Scand J Med Sci Sports 2014: 24: e69–e76.
.82 Miyamoto Y, Koh YH, Park YS, Fujiwara N, Sakiyama H, Misonou Y, et al. Oxidative stress caused by inactivation of glutathione peroxidase and adaptive responses. Biol. Chem. 2003; 384(4): 567–574.
.92 Nojima H, Watanabe H, Yamane K, Kitahara Y, Sekikawa K, Yamamoto H, et al. Effect of aerobic exercise training on oxidative stress in patients with type 2 diabetes mellitus. Metabolism Clinical and Experimental. 2008; 57: 170–176.
.03 Oliveira VN, Bessa A, Jorge MLMP, Oliveira RJS, de Mello MT, Agostini GG, et al. The effect of different training programs on antioxidant status, oxidative stress, and metabolic control in type 2 diabetes. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2012; 37: 334–344.
.13 Ribeiro F, Alves AJ, Duarte JA, Oliveira J. Is exercise training an effective therapy targeting endothelial dysfunction and vascular wall inflammation? Int J Cardiol 2010: 141:
214–221.
.23 Rakobowchuk M, Tanguay S, Burgomaster KA, Howarth KR, Gibala MJ, MacDon ald MJ. Sprint interval and traditional endurance training induce similar improvements in peripheral arterial stiffness and flow-mediated dilation in healthy humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008; 295: R236–R242.
.33 Saito T, Watanabe M, Nishida J, Izumi T, Omura M, Takagi T, et al. Lifestyle modification and prevention of type 2 diabetes in overweight Japanese with impaired fasting glucose levels: a randomized controlled trial. Archives of Internal Medicine.2011; 171(15): 1352–1360.
.43 34. Su Y, Liu XM, Sun YM, Jin HB, Fu R, Wang YY, et al. The relationship between endothelial dysfunction and oxidative stress in diabetes and pre diabetes. Int J Clin Pract. 2008; 62:877–882.
.53 Tan KCB, Chow WS, Ai VHG, Metz C, Bucala R, Lam KSL. Advanced glycation end products and endothelial dysfunction in type 2 diabetes. Diabetes Care. 2002; 25:1055– 1059.
.63 Vinetti G, Mozzini C, Desenzani P, Boni E, Bulla L, Lorenzetti I, et al. Supervised exercise training reduces oxidative stress and cardiometabolic risk in adults with type 2 diabetes: a randomized controlled trial. Scientific reports. 2015; 5: 9238.
.73 Vollaard NB, Shearman JP, Cooper CE. Exercise induced oxidative stress: myths, realities and physiological relevance. Sports Med. 2005; 35(12): 1045–1062.
.83 Warburton DE, Nicol CW, Bredin SS. Health benefits of physical activity: the evidence. CMAJ. 2006; 174: 801–809.
.93 Wright JE, Scism-Bacon JL, Glass LC. Oxidative stress in type 2 diabetes: the role of fasting and postprandial glycaemia. Int. J. Clin. Pract. 2006; 60: 308–314.
.04 Wisløff U, Støylen A, Loennechen JP, Bruvold M, Rognmo Ø, Haram PM, et al. Superior cardiovascular, effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study. Circulation 2007; 115: 3042–3044.
.14 Zhang Q, Malik P, Pandey D, Gupta S, Jagnandan D, de Chantemele EB, et al. Paradoxical activation of endothelial nitric oxide synthase by NADPH oxidase. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008; 28:1627–1633.



قیمت: تومان


پاسخ دهید