گرایش : فیزیولوژی ورزشی

عنوان : تاثیر یک جلسه فعاليت ورزشي شدید روی میزان پروتئین کربونیل پلاسمای خون زنان فعال

دانشگاه الزهراء

دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی گروه فیزیولوژی ورزشی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش فیزیولوژی ورزشی

عنوان:

تاثیر یک جلسه فعاليت ورزشي شدید روی میزان پروتئین کربونیل پلاسمای خون زنان فعال

اساتيد راهنما:

دكتر پروانه نظر علی

دكتر محمد رضا کردی

استاد مشاور :

دکتر پریچهر حناچی

پایان نامه

بخش هایی از متن پایان نامه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه و معرفی پژوهش

1-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2بيان مسأله……………………………………………………………………………………………………………………….. 4

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

1-3 ضرورت و اهميت تحقيق………………………………………………………………………………………………. 8

1-4 اهداف تحقيق…………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-4-1 اهداف کلي تحقيق……………………………………………………………………………………………………. 9

1-4-2 اهداف اختصاصي………………………………………………………………………………………………………. 9

1-5 فرضيه‌هاي پژوهش………………………………………………………………………………………………………… 9

1-6 محدوده و محدودیت های پژوهش ……………………………………………………………………………… 9

1-6-1 محدوده………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-6-2 محدودیت ها………………………………………………………………………………………………………………. 10

1-7 تعریف واژه و اصطلاحات………………………………………………………………………………………………. 10

1-7-1 فعالیت ورزشی هوازی………………………………………………………………………………………………. 10

1-7-2 پروتئین کربونیل……………………………………………………………………………………………………….. 10

1-7-3 استرس اکسایشی……………………………………………………………………………………………………… 10

1-7-4 پلاسمای خون…………………………………………………………………………………………………………… 11

1-7-5 گونه های اکسیژن فعال……………………………………………………………………………………………. 11

1-7-6 زنان فعال……………………………………………………………………………………………………………………. 11

فصل دوم: زيربناي نظري و ادبيات پژوهش

2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 13

2-2مبانی نظری……………………………………………………………………………………………………………………… 14

2-1-1گروه کربونیل………………………………………………………………………………………………………………. 14

2-1-2ساختار گروه کربونیل…………………………………………………………………………………………………. 15

2-1-3واکنش پذیری گروه کربونیل……………………………………………………………………………………… 17

2-1-4پروتئین کربونیل…………………………………………………………………………………………………………. 17

2-1-5کربونیله شدن پروتئین………………………………………………………………………………………………. 18

2-1-6مکانیسم تشکیل کربونیل…………………………………………………………………………………………… 20

2-1-7رادیکالهای آزاد……………………………………………………………………………………………………………. 21

2-1-8عواملی که موجب افزایش شکل گیری رادیکال های آزاد می شوند کدامند؟…………………… 23

2-1-9ورزش و رادیکال های آزاد…………………………………………………………………………………………. 24

2-1-10اهداف و مکانیسم اثرتخریبی رادیکال های آزاد……………………………………………………. 28

2-1-11توان بی هوازی…………………………………………………………………………………………………………. 29

2-1-11-1توان بی هوازی اوج……………………………………………………………………………………………… 29

2-1-11-2ظرفیت بی هوازی……………………………………………………………………………………………….. 29

2-1-11-3خستگی بی هوازی……………………………………………………………………………………………… 30

2-1-11-4مقاومت…………………………………………………………………………………………………………………. 30

2-3ادبیات پیشینه…………………………………………………………………………………………………………………. 30

2-3-1ورزش و پروتئین کربونیل………………………………………………………………………………………….. 30

2-3-2فعالیت بی هوازی و پروتئین کربونیل………………………………………………………………………. 32

2-3-3فعالیت هوازی و پروتیئن کربونیل…………………………………………………………………………….. 33

2-3-4 تمرينات مقاومتي و پروتیئن کربونیل……………………………………………………………………… 36

2-3-5 تمرينات ايزومتريک و پروتئین کربونیل………………………………………………………………….. 38

2-3-6 تمرينات پرشي و دو سرعت و پروتئین کربونیل…………………………………………………….. 39

2-3-7 سازگاري‌هاي استرس اکسايشي ناشي از تمرين بي‌هوازي……………………………………. 39

2-3-8 تفاوت‌هاي جنسي در استرس اکسايشي ناشي از تمرينات ورزشي………………………. 42

2-3-9نتیجه گیری کلی………………………………………………………………………………………………………… 43

فصل سوم: روش تحقيق…………………………………………………………………………………………45

3-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 47

3-2 روش تحقيق…………………………………………………………………………………………………………………… 47

3-3 فرايند تحقيق…………………………………………………………………………………………………………………. 47

3-4 جامعه آماري و انتخاب نمونه………………………………………………………………………………………… 49

3-4-1 جامعه آماری …………………………………………………………………………………………………………….. 49

3-4-2 نمونه آماری……………………………………………………………………………………………………………….. 49

3-5 روش نمونه‌گيري و حجم نمونه……………………………………………………………………………………. 49

3-6 ابزار و وسايل گردآوري اطلاعات…………………………………………………………………………………… 50

3-6-1 آزمون وینگیت…………………………………………………………………………………………………………… 50

3-6-2 پرسشنامه سلامت……………………………………………………………………………………………………… 50

3-6-3 دستگاه قدسنج………………………………………………………………………………………………………….. 50

3-6-4 ترازوي وزن کشي………………………………………………………………………………………………………. 50

3-6-5 دوچرخه وينگيت……………………………………………………………………………………………………….. 51

3-6-6 کيت پروتئين کربونيل و آزمايش خون……………………………………………………………………. 51

3-6-7 ساعت ضربان سنج……………………………………………………………………………………………………. 51

3-7 متغيرهاي تحقيق…………………………………………………………………………………………………………… 51

3-7-1 متغير مستقل…………………………………………………………………………………………………………….. 51

3-7-2 متغير وابسته……………………………………………………………………………………………………………… 52

3-8 روش‌هاي آماري مورد بهره گیری………………………………………………………………………………………. 52

فصل چهارم: یافته ها و تجزيه و تحليل داده ها

4-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 54

4-2 آزمون فرضیه………………………………………………………………………………………………………………….. 56

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 59

5-2 اختصار پژوهش……………………………………………………………………………………………………………….. 59

5-3 بحث و مطالعه………………………………………………………………………………………………………………… 61

5-4 نتیجه گیری کلی…………………………………………………………………………………………………………… 69

5-5 پيشنهادهاي برخواسته از تحقيق………………………………………………………………………………….. 70

5-6 پيشنهادهاي پژوهشي برای تحقیقات بعدی…………………………………………………………………. 70

منابع فارسي……………………………………………………………………………………………………………………………. 71

منابع لاتين……………………………………………………………………………………………………………………………… 73

پیوست…………………………………………………………………………………………………………………………………… 85

چکیده:

یکی از روشهای غیر مستقیم برای اندازه گیری استرس اکسایشی، بهره گیری از پروتئین­های کربونیل به عنوان شاخصی از تغییرات اکسیداسیونی پروتئین ها می باشد. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه تاثیر یک جلسه فعاليت ورزشي شديد (بی هوازی) بر میزان پروتئین کربونیل پلاسمای خون زنان فعال بود. بدین مقصود یک گروه 20 نفره از بدمینتون کاران زن استان فارس با میانگین و انحراف استاندارد سن (1/2±2/21) سال و وزن (6/3±7/52) کیلوگرم انتخاب شدند. سپس ورزشکاران به صورت تصادفی به دو گروه تجربی (n=10) و کنترل (n=10) تقسیم شدند. روز آزمون، آغاز بدنبال 10 دقیقه استراحت آرام از هر آزمودنی نمونه خونی برای تعیین مقادیر پروتئین کربونیل گرفته گردید. بعد از گرم کردن، آزمون دوچرخه وینگیت تنها از گروه تجربی به اقدام آمد و بلافاصله پس از انجام آزمون نمونه خونی دیگری گرفته گردید و همزمان با آن ضربان قلب آزمودنی ها تعیین گردید. 24 ساعت پس از آزمون نیز نمونه خونی دیگری از همه آزمودنی­ها گرفته گردید. از آزمون (ANOVA REPEATED MEASURED) برای مطالعه تغییرات درون گروهی بهره گیری گردید. سطح معناداری برای تمام تجزیه و تحلیل ها (05/0>P) انتخاب گردید. آزمون تعقیبی بونفرونی در گروه تجربی نشان داد اختلاف معنی دار میزان پروتئین کربونیل در مراحل پیش و پس آزمون 1 (010/0 =P) و پس آزمون­های 1 و 2 (013/0 =P) هست و تفاوت معنی داری در مراحل پیش و پس آزمون 2 نظاره نشد (05/0 <P) و در گروه کنترل اختلاف معنی داری در بین سه مرحله آزمون نظاره نشد. نتایج نشان داد یک جلسه فعاليت ورزشي بی هوازی، باعث افزایش معنی دار در میزان پروتئین کربونیل به عنوان یک متغییر استرس اکسایشی در پلاسمای خون دختران فعال گردید و در 24 ساعت بعد به سطح اولیه خود بازگشت.

فصل اول: مقدمه و معرفی پژوهش

1-1- مقدمه

تاکنون، هزاران مطلب و مقاله علمی و پژوهشی پیرامون اثرات متفاوت ورزش و فعالیتهای بدنی، در کتب و مجلات گوناگون چاپ شده می باشد که اکثراً در مورد تاثیرات مثبت ورزش بر سیستم‌های مختلف بدن می‌باشد. حال آنکه در یک پیامد ناخواسته، فعالیت‌های بدنی به خصوص ورزش‌های شدید و غیر معمول، می‌تواند موجب افزایش شکل‌گیری ذراتی موسوم به رادیکالهای آزاد در بدن گردد که به نظر محققان، عامل تخریب بدن بشر در سطح سلول و بروز بعضی بیماریها نظیر بیماری قلبی، سرطان و نیز پیشرفت فرایند پیری می گردد (2).

ورزشکاران به ویژه به این موضوع علاقه‌مندند، چراکه نگران سلامتی خود و بهبود اجراء و نیز کاهش دورۀ بازگشت به حالت اولیه پس از ورزش هستند. این موضوع بیش از پیش بر شناخت اثرات و پیامدهای انواع تمرینات ورزشی، بخصوص ورزشهای ناگهانی و وامانده‌ساز، و همچنین اهمیت تغذیۀ مناسب پس از جلسات تمرینی، بر دستگاههای مختلف، به ویژه سیستم ایمنی بدن تاکید دارد (6).

اجراي فعاليت بدنی و افزايش مصرف اكسيژن به دنبال آن، باعث پراكندگي مولكولها و گونه‌هاي مختلف اكسيژن در بدن می گردد. گونه‌هاي اكسيژن فعال مانند راديكالهاي آزاد به مولكولهاي مشتق از اكسيژن معمولي گفته مي‌گردد كه فعال بوده و يا به آساني به گونه‌هاي فعال تبديل خواهند گردید. توليد گونه‌هاي اكسيژن فعال، سبب بروز استرس اكسايشي[1] شده و با ايجاد اختلال در موازنه اكسيدانتها و آنتي اكسيدانتها، اثرات مخربي را در سلولها ايجاد می کند و اين در حالي می باشد كه آنزيمهاي آنتي اكسيداني سوپراكسيد ديسموتاز (SOD)، گلوتاتيون پراكسيداز(GPX) و كاتالاز (CAT) به عنوان عوامل مداخله‌گر، براي جلوگيري از بروز واكنشهاي زنجيرهاي راديكالهاي آزاد، وارد اقدام شده و در تعديل فشار اكسايشي تأثیر مؤثري ايفا می‌كنند. اگرچه، فعاليتهاي ورزشي از يك سو با افزايش فشار اكسايشي، احتمال تشكيل راديكالهاي آزاد مضر را افزايش مي‌دهند، اما از طرف ديگر با القاي آنزيمهاي ضداكسايشي، سبب كاهش راديكالهاي آزاد نيز می شوند (2).

تولید متعادل رادیکالهای آزاد برای تنظیم تعدادی از فرایندهای فیزیولوژیکی ضروری و مهم می باشد، اما تولید نامتعادل آن به ویژه رادیکالهای اکسیژن محور باعث آسیب اکسایشی به لیپیدها، پروتئینها، DNA و RNA می گردد که به نوبه خود فرایندهای فیزیولوژیکی را دچار اختلال می‌کنند و در بروز بعضی از بیماریها مانند تصلب شرائین، التهاب مفاصل، ام.اس، دیستروفی عضلانی، کم خونی، کهولت و انواع سرطان تأثیر دارد (2).

نظاره شده می باشد كه يك جلسه تمرين، بسته به شدت و مدت آن، مي تواند باعث شدتهاي متفاوت آسيب اكسايشي گردد، اما تمرينات منظم باعث ايجاد نوعي سازگاري در سيستمهاي آنتي اكسيداني و ترميم مي شوند كه اين امر افزايش مقاومت نسبت به استرس اكسايشي را باعث مي گردد. بنابراين، به نظر مي رسد شدت، مدت و نوع تمرين، آثار متفاوتي بر بروز آسيبهاي اكسايشي و نيز فعاليت سيستم آنتي اكسيداني به همراه داشته باشد (10).

یکی از روشهای غیر مستقیم برای اندازه‌گیری استرس اکسایشی، بهره گیری از اکسیداسیون پروتئین، پروتئین کربونیل می‌باشد. (42) واکنشهای مرتبط با پروتئینها می‌تواند تغییرات اساسی ایجاد کند، به طوری که منجر به فقدان کارکرد ساختاری و کاتالیکی گردد (52).

مطالعات گوناگونی نشـــان داده‌اند،پروتئین کربونیل[2](pc) در پاسخ بــه فعالیتهای بدنی شدید، تغییر می کند(5،18،34 ) و چندین مطالعه عدم تغییر در اکسیداسیون پروتئین را نشان داده‌اند (20، 23) جمع‌بندی مطالعاتی که درمورد اثر فعالیتهاي متفاوت مثل ركاب زدن روي دوچرخه ثابت (25) دويدن روي نوارگردان، تمرین مقاومتی دینامیک(19، 79) تمرین اكسنتریک(37،79) تمرین دوي سرعت(60، 81، 91) انجام شده‌اند؛ این برداشت را به وجود آورنده‌اند که نوع و شدت فعالیت‌های بدنی بر پاسخهای سیستم اکسایشی بدن موثر می باشد.

كنجكاوي در مورد تعيين اثر دقيق فعاليت بدني برتوليد يا عدم توليد فشار (استرس اكسايشي) در بدن و روشن ساختن پاسخ بدن به اين فشارها، محققان را بر آن داشته می باشد كه به مطالعه اثر انواع تمرينات بدني، با ماهيت و شدتهاي متفاوت، بر سيستمهاي اکسایشی بدن بپردازند.

2-1- اظهار مسأله

هنگام تنفس اکسیژن به شکل آب احیاء می گردد. برای تولید آب چهار الکترون نیاز می‌باشد. اگر به جای چهار الکترون، یک، دو یا سه الکترون به اکسیژن مولکولی اضافه گردد رادیکالهای آزاد تولید میشوند. رادیکالهای آزاد مولکولهايی هستند که یک الکترون جفت نشده دارند و فوق‌العاده فعال می‌باشند (9).

رادیکالهای آزاد به اجزای مختلف سلولی حمله می‌کنند و به آنها آسیب می‌رسانند. گونه‌هاي اكسيژن فعال[1] (ROS) مانند سوپراكسيد و پراكسيد هيدروژن در جريان فعاليت بدني و به دليل افزايش در مصرف اكسيژن توسط سلولهاي عضلاني، توليد مي‌شوند (9).

اعتقاد برآن می باشد توليد كنترل نشده اين گونه‌هاي اكسيژن فعال در درون سلول باعث مي‌گردد مولكولهاي زيستي همانند اسيدهاي نوكلئيك((DNA، پروتئين ها و چربي ها اكسيده شده و در نتيجه‌ي آن، اطلاعات ژنتيكي و ماهيت طبيعي پروتئينها تغييركند؛ آنزيمها غير فعال شوند و غشاهاي زيستي دچار اختلال گردند. نتيجه اين فعل و انفعالات، توليد استرس اکسایشی در بدن می باشد كه از طريق اختلال درموازنه اكسيدكننده‌ها و ضد اكسيدكننده‌ها، بر اكسايش درون سلول تأثير گذاشته و موجب بروز بيماريها، مسموميت و پيري مي‌شوند (8).

اگرچه فعالیت بدنی برای تندرستی بشر مفید می باشد، اما بهره گیری از اکسیژن توسط سلولها موجب تولید رادیکالهای آزاد فعال می گردد. در هنگام ورزش مصرف اکسیژن ممکن می باشد ١٠ تا٢٠ برابر افزایش یابد. این مسئله می‌تواند تولید رادیکالهای آزاد را افزایش دهد (7).

از طرفي گونه‌هاي اكسيژن فعال ذاتاً مضر نيستند اما، تولید بیش از حد آنها می‌تواند از طریق انبوهی از محرکهای تنش‌زا مانند تمرین فیزیکی حاصل گردد كه می‌تواند سبب استرس اکسایشی گردد (24). در واقع آسیبهای اکسایشی سلولی هنگامی گسترش مییابد که تعادل بین سیستمهای تولیدکننده گونه‌های اکسیژن فعال و سیستم جمع‌کننده آنها از بین رود (47).

در همين راستا مشخص شده می باشد كه ورزشهاي شدید و طولاني ممكن می باشد به آسيبهاي عضلاني و بافتی، تسهيل در اكسايش اسيدهاي چرب غشاء و شروع زنجيره اي از واكنش هاي مخرب و در نهايت مرگ سلول منجر شوند. (8) احتمالاً انواع مختلف تمرين بدني شديد با تولید سطوح متفاوتي از فشار استرس اکسایشی در بدن همراه هستند، اما نكته كليدي آن می باشد كه هر چه شدت تمرين بالاتر باشد، ميزان استرس نيز بيشتر خواهد بود (8).

اگرچه بیولوژی تغییرات اکسیداسیون پروتئین پیچیده‌می باشد و به صورت کامل قابل تعریف نیست و ابهاماتی را در این زمینه باقی می گذارد، اما کربونیله شدن پروتئین و واکنش های شیمیایی که گروههای کربونیل را تولید می‌کنند، به خوبی مشخص شده ‌می باشد. کربونیله شدن پروتئین نوعی از اکسیداسیون پروتئین می باشد که می‌تواند به انواع اکسیژن های فعال تبدیل گردد (85).

پروتئین ها یک بخش مهم گونه‌های اکسیژن فعال را تشکیل می دهند و اکسیداسیون آنها می‌تواند منجر به از دست دادن کارکرد پروتئینی گردد، طوری که آنها را تبدیل به شکل هایی از پروتئین کند که مستعد پائین آمدن کارکرد آنها گردد. گونه‌های اکسیژن فعال طیفی از تغییرات را در اسیدهای آمینه ای زیرا لیزین، پرولین و هیستیدین و…. ایجاد می کنند (35).

در بین تغییرات اسید آمینه که توسط گونه‌های اکسیژن فعال انجام می‌گیرد، شکل‌گیری کربونیل ها به عنوان یکی از نتایج اکسیداسیون اسیدآمینه لیزین و پرولین و… می‌باشد.کربونیله شدن پروتئین به عنوان نتیجه ثانویه واکنشهای گروه اسیدآمینه‌های لیزین با قند پائین می‌باشد (89). از طرفی فشارهای اکسایشی گونه‌ای از عدم تعادل را ایجاد می‌کنند که در چند بیماری اتفاق میافتد، در بین این بیماریها دسته‌ای از بيماري‌ها وجود دارند که با سطوح بالای پروتئین کربونیل همراه بوده می باشد. مانند بیماری آلزایمر، آرتروئیدروماتئید و دیابت. شکل‌گیری کربونیل غالباً توسط واکنش به2، 4 دی نیتروفنیل هیدرازین [2]DNPH) ) و تبدیل آن به هیدروژن انجام می گردد که به صورت گسترده‌ای مورد بهره گیری سازه‌های مهم اکسیداسیون پروتئین در عضلات اسکلتی قرار می‌گیرد (38).

در واقع گروههای کربونیل روی زنجیره پروتئینهایی تولید می شوند که اکسیده شده‌اند و غالباً به عنوان مارکرهای سیستماتیک فشار اکسایشی موررد بهره گیری قرار می‌گیرند (34).

میزان تولید گونه‌های اکسیژن فعال و زیاد شدن آنها بسته به فشارهای غیرهوازی می‌تواند متغییر باشد. نمونه‌ای از رایجترین این فشارهای غیرهوازی تمرینات مقاومتی تمرینات دینامیک، اكسنتریک، ایزومتریک، دوي سرعت و پریدن می‌باشد.

افزایش pcبدنبال تمرینات مقاومتی می‌تواند به تهاجم سلولهای فاگوسیتوز در بافت ماهیچه‌های آسیب دیده مربوط باشد که چند ساعت پس از تمرین اتفاق می‌افتد و می‌تواند منجر به تولید مقدار زیادی از گونه‌های رادیکال اکسیژن گردد (27).

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

با وجود بهره گیری گسترده از پروتئین‌های کربونیل به عنوان شاخصی از تغییرات اکسیداسیونی پروتئین ها، اطلاعات کمی تاکنون درمورد مشخصات دقیق این پروتئین ها دردسترس می باشد، اما محققان با تکنیک‌های جدیدی که اخیرا مورد بهره گیری قرار داده‌اند، کربونیله شدن چند پروتئین را توصیف کرده‌اند که نمونه‌هایی از آن در بیمارانی با آسیبهای مغزی و در بیماری آلزایمر توصیف شده می باشد (16).

در ارتباط با تمرینات دینامیک، محققان افزایشی را در بیومارکرهای استرس اکسایشی گزارش کردند (25،61)، اما در ارتباط با تمرینات اكسنتریک، عدم تغییر نیز در بیومارکرهای استرس اکسایشی گزارش شده می باشد (31،46،54) در مطالعاتی که در ارتباط با تمرینات دوي سرعت صورت گرفته می باشد افزایش در پراکسیداسیون چربی 25)) اکسیداسیون پروتئین (25) و آسیب به DNA (25) و همچنین عدم تغییر در اکسایش چربی(23،(25، پروتئین23) ) و آسیب به DNA 25) ) گزارش شده می باشد.

یافته‌های این چنینی سبب ایجاد علاقه برای پژوهش در زمینه استرس اکسایشی برای دانشمندان علوم ورزشی، مربیان ورزش و سایر متخصصان در زمینه تمرینات ورزشی شده می باشد. اگرچه شاخص‌هایی که سبب افزایش آسیب به لیپیدها، پروتئین ها وDNA در اثر تمرینات ورزشی می گردد به خوبی سندیت یافته‌اند. تعدادی از محققان توانسته‌اند نشانه‌هایی از استرس اکسایشی را که در نتیجه تحریک حاصل شده بیابند (83).

پس از مطالعه مقالاتی که توضیح آنها در صفحات پیش گذشت، و به تناقضات یا کمبود اطلاعاتی که در این زمینه تصریح گردید؛ این پژوهش طراحی گردید و سوال اصلی پژوهش حاضر این می باشد که آیا یک جلسه تمرین بی هوازی مي‌تواند موجب اكسيداسيون پروتئين در زنان فعال در دامنه سنی 15-25 سال گردد؟

[1].Reactive oxygen species

[2] .2,4Dinitrophenylhydrazine

[1]. Oxidative stress

[2] .protein carbonyl

تعداد صفحه : 102