فهرست مطالب

مطالعات کاربردی علوم زیستی در ورزش - پیاپی 21 (بهار 1401)

نشریه مطالعات کاربردی علوم زیستی در ورزش
پیاپی 21 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • الما تبری، حمید محبی* صفحات 8-18
    زمینه و هدف

    بخوبی مشخص شده است که عامل نسخه برداری A میتوکندری (TFAM) و عامل تنفسی هسته ای-1 (NRF-1) تنطیم کننده های کلیدی بایوژنز میتوکندری و فسفوریلاسیون اکسیداتیو هستند. این مطالعه اثر 12 هفته تمرینات تناوبی با شدت بالا (HIIT) و متوسط  (MIIT)  را بر مولکول های تنظیمی بایوژنز میتوکندری (TFAM و NRF-1) عضله اسکلتی رت های نر دیابتی نوع دو بررسی کرد.

    روش تحقیق

    تعداد 40 سر رت نر (سن: 8 هفته، وزن: 20±180 گرم) به دو گروه رژیم غذای پر چرب (HFD) شامل 32 سر و رژیم غذای استاندارد (C) شامل 8 سر تقسیم شدند. پس از القاء دیابت نوع دو از طریق استروپتوزوتوسین در رت های چاق، 8 سر رت دیابتی (D) و 8 سر رت گروه C کشته شدند و 24 سر رت باقیمانده به طور تصادفی به سه گروه کنترل دیابتی  (DC)، گروهMIIT ، و گروه HIIT  تقسیم گردیدند. برنامه MIIT شامل 13 وهله فعالیت 4 دقیقه ای با شدت 70-65 درصد VO2max و برنامه HIIT شامل اجرای 10 وهله فعالیت 4 دقیقه ای با شدت 90-85 درصد VO2max  با دوره های استراحتی  فعال دو دقیقه ای بودند که به مدت 12 هفته با تکرار 5 جلسه در هفته، به اجرا در آمدند. از روش وسترن بلات برای اندازه گیری مقادیر پروتیین های TFAM و NRF1 و از آزمون های پارامتریک و ناپارامتریک برای تحلیل داده ها در سطح معنی داری 05/0≥p استفاده شد.

    یافته ها

    سطوح پروتیینی TFAM و NRF1 پس از القاء دیابت نسبت به گروه C به طور معنی داری کاهش یافت (01/0>p). هر دو برنامه HIIT و MIIT منجر به افزایش غیر معنی دار سطوح پروتیینی NRF-1 نسبت به گروه DC شدند (05/0<p)؛ ضمن آن که HIIT بر TFAM اثر معنی داری نداشت (05/0<p).  

    نتیجه گیری

    به نظر می رسد برنامه های HIIT و MIIT منجر به بهبود تنفس میتوکندریایی می شوند، اما اثری بر بایوژنز میتوکندری ندارند؛ با این وجود بررسی های بیشتر در این زمینه ضروری است.

    کلیدواژگان: دیابت نوع دو، شدت تمرین ورزشی، بایوژنز میتوکندری، تنفس میتوکندری
  • شهره شریفیان، رامین شعبانی*، محمدعلی آذربایجانی، علیرضا علمیه صفحات 20-30
    زمینه و هدف

    تمرین استقامتی می تواند با کاهش چربی بدن همراه باشد. هدف تحقیق حاضر، بررسی اثر 12 هفته تمرین استقامتی پیشرونده و رژیم غذایی پرچرب بر بیان ژن گیرنده بتا آدرنرژیک-3 (β3-ARs) و آدنوزین مونوفسفات حلقوی (cAMP-r) در بافت چربی قهوه ای رت های نر چاق نژاد ویستار بود.

    روش تحقیق

    پانزده سر رت نژاد ویستار به صورت تصادفی در سه گروه (5=n) تمرین استقامتی با غذای پر چرب، گروه کنترل با غذای معمولی و گروه کنترل با غذای پرچرب تقسیم شدند. رژیم غذایی پرچرب شامل 40 درصد چربی، 13 درصد پروتیین و 47 درصد کربوهیدرات بود. پروتکل تمرین شامل 12 هفته تمرین استقامتی به مدت 15 دقیقه با شدت 20 متر در دقیقه بود که به تدریج به مدت 31 دقیقه و سرعت 25 متر در دقیقه رسید. بیان ژن های β3-ARs و cAMP-r با روش RT&PCR بررسی شدند. برای مقایسه cAMP-r و β3-ARs بین سه گروه از آزمون های کروسکال والیس و یو من ویتنی استفاده گردید و سطح معنی داری برای تمام محاسبات 05/0>p در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    تفاوت معنی داری در بیان ژن cAMP-r (47/0=p) بین گروه های کنترل با غذای پرچرب، کنترل با غذای معمولی و گروه تمرین استقامتی با غذای پرچرب مشاهده نشد اما تفاوت معنی داری در بیان ژن β3-ARs (03/0=p) بین گروه ها مشاهده گردید و این تغییرات در گروه تمرین استقامتی با غذای پرچرب بیشتر از گروه های کنترل با غذای معمولی و پرچرب بود.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق حاضر تاثیر تمرین استقامتی با شدت متوسط به همراه غذای پرچرب را بر بیان ژن β3-ARs نشان داد که می تواند باعث افزایش مصرف انرژی و کاهش چاقی گردد. اما تغییرات در بیان ژن cAMP-r نشانگر بهبود غیر معنی دار است و احتمالا با تغییر در شدت و مدت تمرینات در تحقیقات آتی بتوان نتایج مفیدتری مشاهده کرد.

    کلیدواژگان: بافت چربی، تمرین استقامتی، گیرنده بتا آدرنرژیک-3، گیرنده آدنوزین مونوفسفات حلقوی، غذای پرچرب
  • طیبه زرع کار*، سجاد احمدی زاد، مسعود نصیری، مینو باسامی صفحات 32-40
    زمینه و هدف

    تمرین استقامتی می تواند خطر بیماری های قلبی- عروقی را از طریق اثر بر فعالیت و شاخص های پلاکتی کاهش دهد و مکمل رزوراترول هم تاثیری مشابه تمرین، بر عملکرد پلاکت ها دارد. هدف این مطالعه بررسی تاثیر همزمان 12 هفته مصرف مکمل ترانس رزوراترول و تمرین استقامتی بر پاسخ شاخص های پلاکتی به یک جلسه فعالیت ورزشی وامانده ساز بود.

    روش تحقیق

    در این پژوهش، 32 سر موش صحرایی نر ویستار (سن 8 هفته) به طور تصادفی در چهار گروه کنترل (C)، مکمل ترانس رزوراترول (S)، تمرین (T) و تمرین- مکمل ترانس رزوراترول (TS) قرار گرفتند. گروه های T و TS به مدت 12 هفته و 5 روز در هفته، تمرین روی نوار گردان را انجام دادند؛ به صورتی که تمرین در هفته اول با سرعت 10 متر بر دقیقه و مدت 20 دقیقه شروع شد و در ماه آخر، به سرعت 30 متر در دقیقه و مدت زمان 60 دقیقه رسید. گروه های S و TS، روزانه 10 میلی گرم ترانس رزوراترول به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، 5 روز در هفته دریافت کردند. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، تمامی گروه ها یک جلسه فعالیت حاد را با سرعت 25 متر بر دقیقه و شیب 10 درجه تا رسیدن به واماندگی انجام دادند. بلافاصله بعد از فعالیت، نمونه خونی گرفته شد و شاخص های پلاکتی شامل تعداد پلاکت ها، متوسط حجم پلاکتی، پهنای توزیع پلاکتی و درصد پلاکت ها با روش امپدانس الکتریکی اندازه گیری شدند. داده ها با روش آماری تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی بونفرونی در سطح معنی داری05/0>p مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

    یافته ها

    پاسخ متوسط حجم پلاکتی به فعالیت، بین چهار گروه به طور معنی داری تفاوت داشت (03/0=p). مقایسه زوج ها نشان داد که متوسط حجم پلاکتی در گروه S نسبت به گروه های C (01/0=p) و T (01/0=p) به طور معنی داری کمتر است. تفاوت معنی داری بین پاسخ سایر شاخص ها وجود نداشت (05/0<p).

    نتیجه گیری

    مصرف 12 هفته مکمل ترانس رزوراترول موجب کاهش معنی دار متوسط حجم پلاکتی گروه S در پاسخ به فعالیت حاد ورزشی شد؛ اما  ترکیب مکمل با تمرین و تمرین تنها، تاثیری بر پاسخ شاخص های پلاکتی به فعالیت ورزشی نداشت.

    کلیدواژگان: تمرین ورزشی، بیماری قلبی- عروقی، پلی فنول ها
  • رضوانه گلدوی، مهدی مقرنسی*، شیلا نایبی فر صفحات 42-52
    زمینه و هدف

    آدیپولین، یک آدیپوسایتوکاین ضدالتهابی و حساس به انسولین است که در تعدیل عدم تحمل گلوکز و مقاومت انسولینی نقش دارد. این آدیپوکاین از بافت چربی سفید ترشح می شود و سطح آن در شرایط چاقی و دیابت کاهش می یابد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر هشت هفته تمرین تداومی با شدت 45 تا 60 درصد ضربان قلب بیشینه بر سطوح پلاسمایی آدیپولین، حساسیت به انسولین و درصد چربی بدن زنان دارای اضافه وزن و چاق بود.

    روش تحقیق

    در این مطالعه نیمه تجربی، 30 نفر از زنان دارای اضافه وزن و چاق به طور هدفمند انتخاب و به صورت تصادفی به دو گروه تجربی (15=n) و کنترل (15=n) تقسیم شدند. برنامه تمرینی گروه تجربی شامل30 دقیقه دویدن با شدت 60-45 درصد ضربان قلب بیشینه بود. در اولین جلسه، تمرین با شدت 45 درصد ضربان قلب بیشینه آغاز شد و به تدریج با پیشرفت آمادگی شرکت کننده ها، هر هفته پنج درصد بر شدت تمرین افزوده گردید و پس از رسیدن  به شدت 60 درصد ضربان هدف، این وضعیت تا پایان برنامه تمرینی حفظ شد. خونگیری پس از 12 ساعت ناشتایی در دو مرحله پیش و پس آزمون انجام و متغیرهای مطالعه اندازه گیری گردید. از آزمون های شاپیرو-ویلک برای طبیعی بودن توزیع داده ها و به منظور بررسی تغییرات درون گروهی و بین گروهی به ترتیب از آزمون های t  وابسته و t  مستقل در سطح معنی داری 05/0>p استفاده شد.

    یافته ها

    پس از هشت هفته تمرین تداومی با شدت سبک تا متوسط، سطح آدیپولین پلاسما (001/0>p) و حساسیت به انسولین (001/0>p) نسبت به قبل تمرین افزایش معنی داری پیدا کرد، اما درصد چربی بدن کاهش معنی داری (0001/0>p) داشت. در مقایسه بین گروهی، مقادیر آدیپولین پلاسما (001/0>p) و حساسیت به انسولین  (001/0>p) در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل، افزایش معنی داری داشت؛ اما درصد چربی بدن با کاهش معنی دار  (001/0>p) همراه بود.

    نتیجه گیری

    تمرینات تداومی با شدت سبک تا متوسط، به عنوان یکی از راهکارهای درمانی مناسب، با افزایش آدیپولین، حساسیت به انسولین و کاهش درصد چربی بدن می تواند در کاهش اختلالات مرتبط با اضافه وزن و چاقی موثر باشد.

    کلیدواژگان: آدیپولین، تمرین ورزشی، حساسیت به انسولین، درصد چربی بدن
  • عبدالله حسینلو، رقیه پوزش جدیدی*، کریم آزالی علمداری، جبار بشیری، میرعلیرضا نورآذر صفحات 54-65
    زمینه و هدف

    در مورد تاثیر توام تمرین و کورکومین بر آثار سمی آرسنیک در مغز، اطلاعات اندکی موجوداست. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تمرین تناوبی شدید (HIIT) و مصرف کورکومین بر مالون دی آلدهید (MDA)، نیتریت، هموسیستیین و بیان کاسپازهای 3، 8 و 9 مغز موش های صحرایی تحت مواجهه با آرسنیک به اجرا درآمد.

    روش تحقیق

    در این مطالعه تجربی، تعداد 48 سر موش صحرایی نر به شش گروه شامل آرسنیک+تمرین، آرسنیک+کورکومین، توام (آرسنیک+تمرین+ کورکومین)، آرسنیک، کنترل اتانول و کنترل آب مقطر تقسیم شدند. آرسنیک به مدت 6 هفته روزانه از طریق آب آشامیدنی با دوز پنج میلی گرم بر هر کیلوگرم وزن بدن و کورکومین روزانه با دوز 15 میلی گرم بر هر کیلوگرم وزن بدن به صورت گاواژ خورانده شد. تمرین HIIT به مدت شش هفته با تکرار پنج روز در هفته، مشتمل بر 60 دقیقه تمرین تناوبی در هر جلسه (هر تناوب شامل چهار دقیقه دویدن با شدت 90-85 درصد vVO2max و دو دقیقه ریکاوری فعال با شدت 60-50 درصد vVO2max) به اجرا درآمد. از روش های الایزا، وسترن بلات و واکنش های اسید تیوباربیتوریک و گریس به ترتیب برای اندازه گیری هموسیستیین، بیان کاسپازها، غلظت MDA و نیتریت مغزی استفاده شد. داده ها با روش  تحلیل واریانس یک راهه و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی داری 05/0>p تحلیل شدند.

    یافته ها

    مواجهه با آرسنیک، سبب افزایش بیان کاسپازهای 3، 8 و 9 و مقدار MDA و هموسیستیین مغز شد (05/0>p). هر سه مداخله شامل تمرین، کورکومین و یا اثر توام آن ها در مقایسه با گروه کنترل معمولی، افزایش MDA مغزی ناشی از آرسنیک را برطرف کرد (05/0> p)، ولی موجب اصلاح کامل افزایش هموسیستیین نشد (05/0<p). از طرف دیگر، بیان کاسپازهای 8 و 9 مغز، تنها در گروه توام به سطوح مشابه با گروه کنترل معمولی رسید (05/0>p).

    نتیجه گیری

    مواجهه با آرسنیک می تواند به افزایش هموسیستیین، پراکسیداسیون لیپیدی و فعال شدن مسیرهای درونی و بیرونی آپوپتوزیس در مغز موش ها منجر شود. با این که انجام تمرین، مصرف کورکومین و اثر توام آن ها، از پراکسیداسیون لیپیدی مغزی ناشی از آرسنیک جلوگیری کرد، ولی در مورد سایر متغیرها، فقط در گروه های مصرف کورکومین اثرات مفید قابل ملاحظه ای مشاهده شد. همچنین اثر آرسنیک بر افزایش فعالیت مسیرهای داخلی و خارجی آپوپتوزیس مغز، فقط در گروه توام به طور کامل مهار گردید. با این حال، به دلیل پاره ای محدودیت ها و کمبود تحقیقات انسانی، به بررسی های بیشتر نیاز است.

    کلیدواژگان: بافت مغز، استرس اکسایشی، هموسیستئین، تمرین ورزشی، کورکومین
  • حامد قیامی تکلیمی، آمنه پوررحیم قورقچی، محمدابراهیم بهرام، محمدجواد پوروقار* صفحات 66-77
    زمینه و هدف

     نقش محافظتی گلوتامین در برابر تجزیه پروتیین ها و اثر بالقوه آن در بازتوانی پس از فعالیت های درمانده ساز، به خوبی مشخص نشده است. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر مکمل دهی حاد گلوتامین قبل از یک فعالیت درمانده ساز بر میزان لاکتات خون و شاخص درد در ورزشکاران جوان بود.

    روش تحقیق

    در این مطالعه نیمه تجربی دوسوکور، 16 ورزشکار مرد (سن: 77/1±87/21 سال، وزن: 02/6±65/72 کیلوگرم، نمایه توده بدن: 75/1± 23 کیلوگرم برمترمربع) به صورت تصادفی در دو گروه مکمل گلوتامین (8=n) و دارونما (8=n) تقسیم شدند. گروه تجربی، 6/0 گرم مکمل گلوتامین همراه با 500 میلی لیتر آب، به ازای هر کیلوگرم از وزن بدن نیم ساعت قبل از فعالیت نوشیدند. گروه دارونما محلول دو درصد دکسترین را بدون گلوتامین مصرف نمودند. میزان لاکتات با استفاده از دستگاه لاکتومتر و شاخص درد با پرسشنامه مقیاس عددی درد (NPRS)، در فواصل زمانی قبل، بلافاصله، 30 دقیقه و 60 دقیقه پس از پروتکل درمانده ساز اندازه گیری شد. داده ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس با اندازه گیری مکرر و آزمون تعقیبی بونفرونی در سطح معنی داری 05/0>p مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    سطح لاکتات خون  و شاخص درد  بلافاصله پس از فعالیت درمانده ساز در هر دو گروه به طور معنی داری افزایش یافت (05/0>p).  در زمان 30 دقیقه پس از اتمام فعالیت، سطح لاکتات خون و شاخص درد نسبت به بلافاصله بعد از فعالیت، در هر دو گروه کاهش معنی داری داشت (05/0>p). روند کاهش سطح لاکتات و شاخص درد  تا 60 دقیقه پس از اتمام فعالیت همچنان ادامه داشت، اما این کاهش در گروه مکمل گلوتامین بیشتر از گروه دارونما بود (05/0>p). همچنین تفاوت بین گروهی معنی داری در سطح لاکتات خون (30 و60 دقیقه) و شاخص درد (بلافاصله، 30 و60 دقیقه) بعد از فعالیت درمانده ساز وجود داشت (05/0>p).

    نتیجه گیری

    پیشنهاد می شود ورزشکاران از مکمل گلوتامین، برای کاهش سطح لاکتات خون و شاخص درد قبل از اجرای فعالیت های درمانده ساز استفاده کنند.

    کلیدواژگان: شاخص درد، فعالیت بدنی حاد، لاکتات خون، گلوتامین
  • امین آشفته، صادق چراغ بیرجندی*، حسین طاهری چادرنشین صفحات 78-89
    زمینه و هدف

    اگرچه تمرینات ورزشی و آنتی اکسیدان ها سلامت مغز را بهبود می بخشند، اثر تعاملی تمرین مقاومتی و ژل رویال به خوبی مشخص نشده است. لذا هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر تمرینات مقاومتی با مکمل دهی ژل رویال بر بیان ژن عامل رشد عصب (NGF) و گیرنده تیروزین کیناز A (TrkA) در بافت هیپوکامپ موش های صحرایی نر آلزایمری شده بود.

    روش تحقیق

    در این مطالعه تجربی، به 42 سر موش صحرایی نر نژاد اسپراگ داولی، تری متیل تین (8 میلی گرم/کیلوگرم وزن بدن) تزریق شد. سپس موش ها به صورت تصادفی و به طور مساوی به 7 گروه شامل گروه کنترل، تمرین مقاومتی، تمرین مقاومتی+مصرف ژل رویال با دوز 100 میلی گرم/کیلوگرم، تمرین مقاومتی+مصرف ژل رویال با دوز 200  میلی گرم/کیلوگرم، مصرف ژل رویال با دوز 100 میلی گرم/کیلوگرم، مصرف ژل رویال با دوز  200 میلی گرم/کیلوگرم، و گروه شم تقسیم شدند. پروتکل تمرین مقاومتی به مدت 8 هفته، سه جلسه در هفته با شدت 30 تا 100 درصد وزن بدن موش ها انجام شد. بررسی بیان ژن ها با استفاده از روش Real-time PCR انجام شد و تمام پرایمرها توسط نرم افزار Allele IDv7.8 طراحی گردیدند. به منظور تجزیه و تحلیل داده ها، از روش تحلیل واریانس دو -راهه و آزمون تعقیبی بونفرونی در سطح معنی داری 05/0>p  استفاده شد.

    یافته ها

    پروتکل تمرین مقاومتی موجب افزایش بیان NGF گردید (001/0=p). مصرف ژل رویال (با دوز 100 و 200 میلی گرم/کیلوگرم)، تمرین مقاومتی+مصرف ژل رویال (با دوز 100 و 200 میلی گرم/کیلوگرم) موجب افزایش معنی دار بیان NGF و گیرنده TrkA شد (001/0=p). از طرف دیگر، اثر مکمل ژل رویال بر بیان NGF و گیرنده TrkA وابسته به دوز مصرفی بود؛ به گونه ای که اثر دوز  200 نسبت به دوز 100 میلی گرم/کیلوگرم؛ به طور معنی داری بیشتر بود (001/0=p).

    نتیجه گیری

    هر دو مداخله تمرین مقاومتی و مصرف ژل رویال، به تنهایی و در ترکیب با همدیگر، موجب افزایش بیان نوروتروفین ها در هیپوکامپ موش های صحرایی مبتلا به آلزایمر می گردد؛ اما مصرف ژل رویال با دوز بالاتر، بهبودی بیشتری ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: بیماری آلزایمر، تمرینات مقاومتی، تیروزین کیناز A، عامل رشد عصبی، ژل رویال
  • اکرم ارزانی*، شادمهر میردار صفحات 90-101
    زمینه و هدف

    پروتیین شبه کیتیناز-3 (YKL40) به عنوان یک شاخص زیستی التهابی موثر بر آسم و بیماری های آلرژیک شناخته شده است؛ در حالی که انجام تمرینات ورزشی ممکن است موجب کاهش اثرات التهابی ناشی از بیماری آسم شوند. از این رو هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر هشت هفته تمرین تناوبی، مقاومتی و ترکیبی بر سطوح YKL40 و ایمونوگلوبین E (IgE) بافت ریه موش های صحرایی مبتلا به آسم بود.

    روش تحقیق

    تعداد 25 موش صحرایی به پنج گروه شامل گروه های کنترل، تمرین تناوبی، تمرین مقاومتی، تمرین ترکیبی و سالین تقسیم شدند. گروه های آسمی (گروه کنترل و گروه های مداخله تمرینی) هر جلسه پس از تمرین به مقدار یک میلی لیتر به صورت زیرصفاقی محلول اووالبومین دریافت کردند. همچنین سه بار در هفته و هر بار به مدت 20 دقیقه در معرض افشانه اووالبومین قرار گرفتند. گروه تمرین تناوبی (سه بار در هفته، شدت 80-60 درصد ظرفیت بیشینه، 30 دقیقه)، گروه تمرین مقاومتی (سه بار در هفته، 60 درصد یک تکرار بیشینه، سه نوبت 10 تکراری) و گروه تمرین ترکیبی (ترکیب تمرین تناوبی و مقاومتی) پروتکل های طراحی شده را به مدت هشت هفته به اجرا درآوردند. اندازه گیری سطوح YKL40 و IgE به روش الایزا در بافت ریه انجام شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی LSD در سطح p≤0/05 صورت گرفت.

    یافته ها

    سطوح YKL40 در گروه تمرین تناوبی (05/0=p)، تمرین مقاومتی (005/0=p) و  تمرین ترکیبی (001/0=p) نسبت به گروه کنترل، افزایش معنی داری پیدا کرد؛ به نحوی که این افزایش پس از  تمرین ترکیبی نسبت به سایر مداخلات تمرینی بیشتر بود (05/0>p). همچنین،  IgE در گروه های تمرین تناوبی (005/0=p)، تمرین مقاومتی (03/0=p) و تمرین ترکیبی (004/0=p)؛ در مقایسه با گروه کنترل افزایش معنی داری پیدا کرد.

    نتیجه گیری

    به نظر می رسد اجرای هشت هفته تمرینات تناوبی، مقاومتی و ترکیبی در افراد آسمی، تاثیر مهاری بر سطوح پروتیینYKL40  ندارد و از این طریق نمی توانند نقش محافظتی در برابر اثرات التهابی ناشی از آسم داشته باشد.

    کلیدواژگان: تمرین ورزشی، پروتئین شبه کیتیناز-3، ایمونوگلوبین E، آسم
|
  • Elma Tabari, Hamid Mohebbi * Pages 8-18
    Background and Aim

    It is well recognized that mitochondrial transcription factor A (TFAM) and nuclear respiratory factor-1 (NRF-1) are the key regulators of mitochondrial biogenesis and oxidative phosphorylation. This study investigated whether 12 weeks of interval training with high (HIIT) and moderate (MIIT) intensity influences the key regulatory molecules of mitochondrial biogenesis (TFAM and NRF-1( of skeletal muscle in type 2 diabetic male rats.

    Materials and Methods

    Forty male rats (age: 8 weeks, weight: 180±20 g) were divided into two groups: high fat diet (HFD) including 32 rats, and standard diet (C) including 8 rats. After inducing type 2 diabetes via Streptozotocin, 8 diabetic rats (D) and 8 rats in group C were sacrificed and the remaining 24 rats were randomly assigned to three groups including diabetic control (DC), MIIT, and HIIT. The MIIT protocol includes 13 bouts of 4-minute activity with an equivalent intensity of 60-65% VO2max and the HIIT protocol includes 10 bouts of 4-minute activity with the equivalent intensity of 85-90% VO2max with 2 minute active rest periods that was performed for 12 weeks, and 5 sessions per week. Western blotting was used to measure the levels of TFAM and NRF1 proteins; and the parametric and non-parametric tests were used to analyze the data at the p≤0.05 level.

    Results

    The results showed that TFAM and RNF-1 protein levels were significantly decreased in the D group compared to the C group (p<0.01). Indeed, exercise training resulted in an insignificant increase in protein levels of NRF-1 compared to the DC group (p>0.05); while HIIT and MIIT had no significant effect on protein levels of TFAM (p>0.05).

    Conclusion

    It seems that the HIIT and MIIT programs improve mitochondrial respiration but have no effect on mitochondrial biogenesis in type 2 diabetic rats. However, further research is needed for definite results.

    Keywords: Type 2 diabetes, Intensity of exercise training, mitochondrial biogenesis, mitochondrial respiration
  • Shohre Sharifian, Ramin Shabani *, Mohammad Ali Azarbayjani, Alireza Elmieh Pages 20-30
    Background and Aim

    Endurance training can be associated with reducing body fat. The aim of the present study was to investigate the effects of 12 weeks progressive endurance training and high fat diet on gene expression of β3-Adrenergic (β3-ARs) and cyclic adenosine monophosphate (cAMP-r) receptors of brown adipose tissue in obese male Wistar rats.

    Materials and Methods

    Fifteen male Wistar rats were randomly divided into three groups (n=5) including endurance training with high fat diet group, control group with normal diet and control group with high fat diet. High fat diet was composed of 40% fat, 13% protein and 47% carbohydrate. The endurance training included running at speed of 20 m/min for 15 min in 1st week and reached to 25 min for 31 min/day in 12th weeks.  The gene expression of β3-ARs and cAMP-r were examined by RT & PCR methods. To compare the cAMP-r and β3-ARs between groups, the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests was applied at the significant level of p<0.05.

    Results

    There was no significant difference in cAMP-r gene expression (p=0.47) between control groups with high fat diet, control group with normal diet and endurance training group with high fat diet, but there was a significant difference in the expression of β3-ARs gene (p=0.03) between the groups and these changes was higher in the endurance training group with high fat diet than the control groups with normal and high fat diet.

    Conclusion

    The results of the present study showed the effect of moderate-intensity endurance training with high-fat diet on β3-ARs gene expression, which can lead to increase energy consumption and also reduce the obesity. However, changes in cAMP-r gene expression indicate a non-significant improvement, which may be reflected changes in the intensity and duration of training in future research.

    Keywords: Adipose tissue, Endurance training, β3-Adrenergic receptors, Cyclic adenosine monophosphate receptors, high fat diet
  • Tayebe Zarekar *, Sajad Ahmadizad, Masoud Nasiri, Minoo Bassami Pages 32-40
    Background and Aim

    Endurance training can reduce the risk of cardiovascular diseases by affecting on platelet indices, moreover it has been shown that resveratrol supplement also has a similar effect of training on platelet function. The aim of this study was to evaluate the effects of 12 weeks of trans-resveratrol supplementation and endurance training on platelet indices in response to exercise.

    Materials and Methods

    In this study, 32 male Wistar rats (age, 8 weeks) were randomly divided into 4 groups including control (C), supplement (S), training (T) and training-supplementation (T+S). T+S and T groups performed a 12 weeks of endurance training, 5 days a week, on a motorized treadmill. The training protocol were started for 10 minutes at a speed of 10 m/min in the first week and reached up to 60 minutes at 25 m/min at the end of the training. S and T+S groups received 10 mg trans-resveratrol per kilogram of body weight per day for 5 days a week. Forty-eight hours after the last training session, all groups performed an acute exercise trial at speed of 25 m/min and slope of 10 degrees up to exhaustion. Blood samples were taken immediately after exercise and analyzed by electrical impedance method for platelet indices include platelet count (PLT), mean platelet volume (MPV), platelet distribution width (PDW) and platelet percentage (PLC). Data were analyzed by one-way analysis of variance and Bonferroni post hoc test at the significant level of p<0.05.

    Results

    The MPV responses to acute exercise were significantly different among the 4 groups (p=0.03). Comparison of the couples showed that the MPV in group S was significantly lower than C (p=0.01) and T (p= 0.01) groups. There was no significant difference between the responses of other indicators to exercise (p>0.05).

    Conclusions

    Consumption of the trans-resveratrol supplementation for 12 weeks, significantly reduced the mean platelet volume of group S in response to acute exercise. Combining the supplement with training and training had no effect on the response of platelet indices to acute exercise.

    Keywords: exercise training, Cardiovascular Disease, Polyphenol
  • Rezvane Galdavi, Mehdi Mogharnasi *, Shila Nayebifar Pages 42-52
    Background and Aim

    Adipolin is an anti-inflammatory and insulin sensitive adipocytokine that can be considered as modulating glucose intolerance and also insulin resistance. It is secreted from white adipose tissue and its level can decrease in obese and diabetes people. The aim of this study was to evaluate the effect of eight weeks of continuous training with 45-60% maximum heart rate on plasma levels of adipolin, insulin sensitivity, and body fat percent in overweight and obese women.

    Materials and Methods

    In this semi experimental study, 30 overweight and obese women were selected and randomly divided into experimental (n=15) and control (n=15) groups. The experimental group performed running protocol at an intensity of 45-60% maximum heart rate for 30 minutes. The exercise started with a 45% maximum heart rate in the first session, while the intensity was gradually added about 5% every week, based on the subject’s physical fitness level. Further, it was maintained up to the end of the program when the subjects reached their 60% maximum heart rate. The blood sample was measured after 12 hours of fasting in pre and post-test phases to measure the variables. The Shapiro-Wilk normality test was done while intra–inter group changes were identified by paired t and independent t-tests respectively, at the significance level of p<0.05.

    Results

    After eight weeks of continuous training with light to moderate intensity, plasma adipolin levels (p<0.001) and insulin sensitivity (p<0.001) increased significantly as compared to pre-workout while body fat percentage was significantly decreased (p<0.0001). The comparison between the groups showed that plasma adipolin levels (p<0.001) and insulin sensitivity (p<0.001) significantly increased in the experimental group compared to the control group, that the body fat percentage also indicated a significantly (p<0.001) decrease.

    Conclusion

    Based on the results of this study, light to moderate intensity continuous training can be considered in some disorders associated with overweight and obesity, by increasing adipolin, insulin sensitivity, and reducing body fat percentage.

    Keywords: Adipolin, exercise training, Insulin sensitivity, Body fat percent
  • Abdollah Hosseinlou, Roghayeh Pouzesh Jadidi *, Karim Azali Alamdari, Jabbar Bashiri, Mir Ali Reza Nourazar Pages 54-65
    Background and Aim

    Little is known about the concomitant effects of high intensity interval training (HIIT) and curcumin on arsenic toxicity in the brain. The aim of the present study was to evaluate the effects of HIIT and curcumin supplementation on cerebral malondialdehyde (MDA), nitrite, homocysteine and also expression of caspase3, caspae-8 and caspase-9 protein in rats exposed to arsenic.

    Material and Methods

    In this experimental study, 48 male rats were randomly divided into six groups: arsenic+training, arsenic+curcumin, arsenic+training+curcumin (concomitant), arsenic, ethanol-control and normal-control. Arsenic five mg/kg/day and curcumin 15 mg/kg/day were consumed orally (gavaged) for six weeks. HIIT were conducted for six weeks (five sessions/week, each session lasted 60 min) consisted of four min running bouts at 85-90% of vVO2max with two min recovery intervals at 50-60% of vVO2max. Elisa, Western blot and also TBARS as well as Grace reaction methods were used to quantify cerebral homocysteine, caspase expression, MDA and nitrite levels respectively. Data were analyzed by one-way analysis of variance and Tukey post hoc tests at the p<0.05 level.

    Results

    Arsenic exposure significantly elevated brain caspase-3, -8 and -9 expression, as well as MDA and homocysteine levels (p<0.05). All of three interventions including HIIT, curcumin and their concomitance obviated arsenic induced cerebral MDA elevation compared to normal control group (p<0.05), however; it could not fully corrected homocysteine levels (p>0.05). Caspae-8 and -9 protein expression levels were restored to normal control group level, just in concomitant group (p<0.05).

    Conclusion

    Arsenic exposure leads to an increased rat cerebral homocysteine, lipid peroxidation as well as intrinsic and extrinsic apoptotic pathways activation. While HIIT, curcumin and their concomitance prevented arsenic induced cerebral lipid peroxidation, only with curcumin supplementation remarkable benefits were observed for rest of variables. Further, only in the concomitant group, the arsenic induced elevations in the activity of both the intrinsic and extrinsic apoptotic pathways were fully prevented. However, more researches should to be done because of the study limitations and lack of similar evidence in human population.

    Keywords: Brain tissue, Oxidative stress, Hemocysteine, exercise training, Curcumin
  • Hamed Ghiami Taklimi, Ameneh Pourrahim Ghouroghchi, Mohammad Ebrahim Bahram, Mohammad Javad Pourvaghar * Pages 66-77
    Background and Aim

    The protective role of glutamine against protein breakdown and also its potential effect on rehabilitation after exhaustive activities is not well understood. The aim of this study was to investigate the effect of acute glutamine supplementation before an exhaustive activity on blood lactate levels and pain index in young athletes.

    Materials and Methods

    In this quasi-experimental double-blind study, 16 male athletes (age: 21.87±1.77 years, weight: 72.65±6.02 kg, body mass index: 23±1.75 kg/m2) were randomly divided into two groups including glutamine (n= 8) and placebo (n= 8) groups. The experimental group consumed 0.6 g of glutamine supplement per kg in body weight with 500 ml of water half an hour before activity. Moreover, the placebo group used 2% dextrin solution without glutamine. Lactate level was measured using a lactometer and pain index was evaluated with the numerical pain raiting scale (NPRS) questionnaire before, immediately, 30 minutes and 60 minutes after an exhaustive protocol. Data were analyzed using repeated measures analysis of variance and Beferroni post hoc test was applied at the significance level of p<0.05.

    Results

    Blood lactate level and pain index significantly increased after exhaustive activity in both groups (p<0.05). However, blood lactate levels and pain index were significantly lower 30 minutes after activity as compare of the initial phase after exercise in both groups (p<0.05). The decreasing process of lactate level and pain index continued up to 60 minutes after the end of activity, but this decrease was greater in the glutamine supplement than in the placebo group (p<0.05). There was also a significant difference between blood lactate levels (30 and 60 minutes) and pain index (immediately, 30 and 60 minutes) after the exhaustive activity (p<0.05).

    Conclusion

    It is recommended that athletes can use glutamine supplementation to reduce blood lactate levels and pain index before their performing exhaustive activities.

    Keywords: Pain Index, Acute physical activity, Blood lactate, Glutamine
  • Amin Ashofteh, Sadegh Cheragh-Birjandi *, Hossein Taherichadorneshin Pages 78-89
    Background and Aim

    Although exercise training and antioxidants improve brain health, interactive effect of resistance training and Royal jelly has not yet been well established. Therefore, the aim of the current study was to investigate the effect of resistance training along with Royal jelly supplementation on hippocampal gene expression of nerve growth factor (NGF) and tyrosine kinase A (TrkA) receptor in rat model of Alzheimer’s disease.

    Materials and Methods

    In this experimental study, 42 male Sprague-Dawley rats were injected by Trimethyltin (8 mg/kg/body weight). Then, the rats were randomly divided into 7 equal groups including control, resistance training, resistance training+100 mg/kg Royal jelly supplementation, resistance training+200 mg/kg Royal jelly supplementation, 100 mg/kg Royal jelly supplementation, 200 mg/kg Royal jelly supplementation and sham groups. The resistance training protocol was performed for 8 weeks, three sessions per week at intensity to 30-100% of their body weight. Gene expression was assessed using Real-Time PCR and all primers were designed by Allele IDv7.8 software. Data were analyzed using two-way analysis of variance and Bonferroni post hoc tests at the p<0.05.

    Results

    The resistance training induced a significant increase in NGF expression (p= 0.001). Moreover, 100 and 200 mg/kg Royal jelly supplementation, resistance training+100 and 200 mg/kg Royal jelly supplementation resulted in a significant increases in expression of NGF and TrkA receptor (p=0.001). In addition, the effect of royal jelly supplementation on NGF and TrkA receptor expression was dependent on its dosage, where the dose of 200 mg/kg was significantly higher than the dose of 100 mg/kg (p=0.001).

    Conclusion

    Both resistance training and Royal jelly supplementation, alone and synergistically, can increase neurotrophins expression in the hippocampus of Alzheimer’s rats; however higher dose of Royal jelly supplementation may induce more improvement.

    Keywords: Alzheimer’s disease, resistance training, Tyrosine kinase A, Nerve growth factor, Royal jelly
  • Akram Arzani *, Shadmehr Mirdar Pages 90-101
    Background and Aim

    Chitinase-3-like protein (YKL-40) is an inflammatory biomarker associated with asthma and allergic diseases; While exercising may reduce the inflammatory effects of asthma. The present study has been undertaken to investigate the effects of 8 weeks of interval, resistance and concurrent training on YKL-40 and immunoglobulin E (IgE) levels in the lung of asthmatic Wistar rats.

    Materials and Methods

    Twenty five male Wistar rats were randomly divided into five groups including control (C), interval training (IT), resistance training (RT), concurrent training (CO), and salin (S) groups. The asthmatic groups (C, IT, RT and CO) received (1 ml) of Ovalbumin intraperitoneally injection after exercise and exposed to Ovalbumin challenge three times per week for 20 minutes. The IT group (three times per week, 60-80% maximum capacity, 30 minutes), RT group (three times per week, 60% one-repetition maximum, three sets of 10 repetitions) and CO group (combination of IT+RT) also completed intervention training protocols for eight weeks. YKL-40 and IgE levels were measured by ELISA method. One-way analysis of variance and LSD post hoc tests were used for data analysis at the p≤0.05 level.

    Results

    YKL40 levels in IT (p= 0.05), RT (p=0.005) and CO (p=0.001) groups significantly increased compared to the control group; so that, CO training induced more changes in YKL40 compare to other training intervention groups (p<0.05). Moreover, IgE level increased significantly in the IT (p<0.005), RT (p<0.03) and CO (p<0.004) groups than control group.

    Conclusion

    It seems that the use of eight weeks interval, resistance and concurrent training cannot counteract the effects of inflammatory of YKL-40 in the asthma and play a protective role.

    Keywords: exercise training, Chitinase-3-like protein, Immunoglobulin E, asthma