نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران
3 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
کلیدواژهها
Introduction
Obesity is one of the main problems in the world [1]. A wide range of genetic, biological, behavioral, and environmental factors can lead to obesity [2]. Obesity is mostly related to chronic cardiovascular disorders and type 2 diabetes mellitus (T2DM) in middle-aged and old people [1]. People with obesity, T2DM or metabolic syndrome face various problems when performing sports activities which are often recommended as a non-pharmacological treatment for obesity [3]. Omentin-1 is a recently found adipokine that is expressed in visceral adipose tissue. It is synthesized and secreted in the adipose tissue stem cells and can have a role in increased glucose transport in adipose tissue by insulin. It may also play a role in regulating insulin sensitivity in a paracrine or endocrine manner. In addition, it is involved in the regulation of lipid metabolism and body fat distribution. Diabetes is associated with decreased Omentin-1 levels. Pan et al. [12] showed that Omentin-1 level increases after weight loss. A study also reported that Omentin-1 level has a negative relationship with body mass index, fasting insulin, homeostasis model of insulin resistance, and plasma level of glucose [13]. Physical activities have been suggested to have a role in controlling Omentin-1 level and insulin resistance. This study aims to investigate the effect of progressive resistance training (PRT) on the lipid profile, Omentin-1 level, and insulin resistance in diabetic rats.
Methods
In this study, 24 male Wistar rats aged 8 weeks (Mean weight=22±228 g) were selected as samples. The animals were kept at a temperature of 22±2°C, a humidity of 50±5%, and in a 12:12 light cycle. One week after their transfer to the laboratory, diabetes was induced. Then, they were randomly divided into three groups matched for weight including diabetic (n=8), diabetic+PRT (n=8), and healthy control (n=8). The rats in the control group did not have any exercise. The PRT was performed for four weeks, three days a week. Forty-eight hours after the last training session, rats were anesthetized with ketamine, and their blood samples were taken directly from their heart to measure the serum concentrations of omentin-1, glucose, and insulin. Descriptive statistics including mean and standard deviation were used to describe the data, and one-way analysis of variance (ANOVA) was used to examine the difference among the three groups, followed by the least significant difference (LSD) post hoc test. Analyses were done in SPSS software, version 22. The significance value was set at 0.05.
Results
The results of one-way ANOVA showed that there was a significant difference between the study groups in the levels of omentin-1 (F=16.788, P<0.05), glucose (F=249.13, P<0.05), insulin (F=15.68, P<0.05) P<0) and triglyceride (F=7.895, P<0.05), but not in the levels of high-density lipoprotein (F=0.318, P>0.05), low-density lipoprotein (F=0.612, P>0.05), and cholesterol (F=0.049, P>0.05). The results of the LSD post hoc test showed that there was a significant difference in the plasma concentration of omentin-1 between the healthy control and diabetic control groups (P=0.001), between the healthy control and exercised diabetic groups (P=0.004) and between the diabetic control and exercised diabetic groups (P=0.017). Regarding the glucose level, the results of LSD post hoc test showed a significant difference between the healthy control and diabetic groups (P=0.001) and between the healthy control and diabetic+PRT groups (P=0.001), while no significant difference was found between diabetic+PRT and diabetic groups (P=0.92). Regarding the insulin level, the results of the LSD post hoc test showed a significant difference between the healthy control and diabetic groups (P=0.001) and between the healthy control and diabetic +PRT groups (P=0.001), while no significant difference was found between diabetic+PRT and diabetic groups (P=0.9). Regarding the triglyceride level, the results of the LSD test showed a significant difference between the healthy control and diabetic groups (P=0.001), between the diabetic and diabetic+PRT groups (P=0.001) and between healthy control and diabetic+PRT groups (P=0.017).
Discussion
The findings of the present study indicated an increase in the plasma level of omentin-1 in diabetic rats performed PRT compared to diabetic rats without training. This result may indicate the improvement of insulin sensitivity after training and the anti-inflammatory role of PRT. However, the PRT had no significant effect on glucose level and lipid profile. According to the effect of PRT on the omentin-1 level, it seems that PRT reduces adipokine factors and the resulting inflammation in diabetic people. In vitro studies have shown that omentin-1 increases insulin transduction by activating the Akt protein kinase B and increasing insulin-stimulated glucose transport in isolated human adipocytes [29]. Therefore, it can be assumed that omentin-1 improves glucose homeostasis and insulin sensitivity through the activation of Akt signaling [28]. Therefore, since about 82-85% of blood glucose is taken up by skeletal muscles and omentin-1 plays a role in stimulating the insulin receptors of skeletal muscles and glucose uptake [31], it seems that the increase in plasma level of omentin-1 after PRT in diabetic patients or those with insulin resistance are important in controlling hyperglycemia. The most important physiological event in diabetes is the increase in blood sugar (hyperglycemia), which can be reduced by regular exercise. However, the exact mechanism of the effect of PRT on the omentin-1 level in human and animal samples is still unknown, and there is a need for more studies in this field.
Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
These studies have been conducted on diabetic mice and the researchers fully followed the ethical principles of Helsinki in dealing with animals and it was approved by the Ethics Committee of Mazandaran University of Medical Sciences with the number IR.UMZ.REC.1397.054.
Funding
This study is taken from Hanieh Yousefzadeh master's thesis, Department of Sports Physiology, Islamic Azad University of Science and Research, Sari Branch, and This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors.
Authors' contributions
Conceptualization: Rosita Fathi and Elaha Talebi Gorgani; Research and review: Hanieh Yousefzadeh and Abbas Hosseini; Editing and finalization written by: Rosita Fathi and Abbas Khosini; Visualization: Hanieh Yousefzadeh and Rosita Fathi; Supervision and project management: Rosita Fathi; Financing: Islamic Azad University, Sari Science and Research Unit.
Conflicts of interest
The authors declared no conflict of interest.
Acknowledgements
We are grateful to the animal laboratory officials of Mazandaran University and the Islamic Azad University of Mazandaran Science and Research Unit who cooperated with us in this research
مقدمه
دیابت، وضعیتی است که در آن توانایی برداشت گلوکز از سوی بافتهای بدن کاهش مییابد. دیابت به 2 شکل ظاهر میشود: دیابت نوع ۱ که با تولید ناکافی انسولین همراه است و بهدنبال تخریب سلولهای بتای پانکراس ایجاد میشود و مستلزم تزریق انسولین است و دیابت نوع 2 که شامل دامنه وسیعی از اختلالات است که نهایتاً منجر به هیپرگلیسمی میشوند [1، 2]. باتوجهبه شیوع دیابت نوع 2 در جهان، مرگومیر و هزینههای اقتصادی سنگین ناشی از آن٬ فعالیت ورزشی منظم در درمان آن از اهمیت بالایی برخوردار است، حتی اگر افراد مبتلا به چاقی، دیابت ملیتوس نوع ۲یا سندرمهای متابولیکی هنگام انجام فعالیتهای ورزشی با مشکلات مختلفی روبهرو شوند [3]. یک تحقیق قبلی نشان داده است که کاهش مقاومت به انسولین محیطی در حین فعالیت ورزشی منجر به افزایش جذب گلوکز محیطی میشود، درحالیکه تولید گلوکز کبدی ثابت باقی میماند. در عضله بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 افزایش معنادار مقاومت به انسولین گزارش شده است [4]. در بیماران مبتلا به این شرایط، افزایش جذب گلوکز که به هنگام فعالیت ورزشی اتفاق میافتد، نشان میدهد که مقاومت به انسولین٬ لزوماً منجر به جلوگیری از جذب گلوکز خون در سلولها نمیشود٬ بلکه مقاومت به انسولین٬ باعث کاهش توانایی انسولین در تحریک٬ جذب و صرفهجویی در میزان گلوکز و همچنین کاهش تولید گلوکز توسط کبد میشود [4].
اخیراً کشف شده است که بافت چربی یک بافت غدد درونریز فعال است که مقدار زیادی از میانجیهای فعال مانند آدیپوکین را ترشح میکند که علاوهبر تنظیم فشار خون، گلوکز و متابولیسمهای چربی، نقش مهمی در هموستاز انرژی بازی میکند [5-7]. امنتین-1 آدیپوکینی که اخیراً شناخته شده است و در بافت چربی احشایی بیان میشود، در سلولهای بنیادی عروق بافت چربی سنتز و ترشح میشود. امنتین-1 میتواند در افزایش انتقال گلوکز در بافت چربی که توسط انسولین انجام میشود، نقش داشته باشد. همچنین بهصورت پاراکرین یا اندوکراین در تنظیم حساسیت به انسولین ممکن است تأثیرگذار باشد. علاوهبراین، امنتین-1 در تنظیم متابولیسم انرژی و توزیع چربی بدن نقش دارد. برخی از تحقیقات نشان دادند که با چاقی و مقاومت به انسولین، سطح سرمی امنتین-1 کاهش مییابد [8-10]. علاوهبراین، کاهش سطح سرم امنتین-1 میتواند به مقاومت به انسولین کمک کند [9]. در واقع، مقاومت به انسولین ناشی از چاقی میتواند بیان ژن امنتین-1 را کاهش دهد [10].
دیابت با کاهش سطح امنتین-1 همراه است. گورسوی و همکاران [11] نشان دادند که سطح امنتین-1 در مقایسه با یک گروه کنترل سالم، در کسانی که دچار دیابت ملیتوس نوع ۲ بودند، بهطور قابلتوجهی پایینتر است. آنها نشان دادند که مقاومت به انسولین میزان امنتین-1 را بسیار کاهش میدهد. همزمان پان و همکاران [12] در تحقیقشان دریافتند که سطح امنتین-1پس از کاهش وزن افزایش یافت. نتایج مطالعه دیگری نشان داد که سطح سرمی امنتین-1 در بیماران با اختلال تنظیم گلوکز و دیابت ملیتوس نوع ۲ در مقایسه با شرکتکنندگان با سطح طبیعی گلوکز پایینتر است [12]. همچنین محققان گزارش کردند که سطح امنتین-1 با شاخص توده بدنی، انسولین ناشتا، ارزیابی مدل هموستاز مقاومت به انسولین و گلوکز پلاسما ارتباط منفی دارد [13]. علاوهبراین، پیشنهاد شده است که فعالیتهای بدنی ممکن است در کنترل سطوح امنتین-1 و مقاومت به انسولین نقش داشته باشد. برای نمونه، صارمی و همکاران [14] تأثیر 12 هفته ورزش هوازی (5 جلسه در هفته) بر روی 18 مرد چاق را بررسی کردند. نتایج افزایش سطح سایتوکین/آدیپوکین و همچنین کاهش مقاومت به انسولین را نشان دادند [14]. همچنین امینی لاری و همکاران [15] در مطالعهای بر روی زنان دیابتی دارای اضافه وزن نشان دادند که 12 هفته تمرین (3 مرتبه در هفته) ترکیبی (هوازی-مقاومتی) سبب کاهش میزان HOMA-IR و افزایش سطح امنتین-1 سرم شد. از سوی مقابل زارعی و همکاران [16] گزارش کردند که درنتیجه 12 هفته تمرین ترکیبی هوازی-مقاومتی در مردان دیابت ملیتوس نوع ۲ سطوح کمرین، مقاومت به انسولین و گلوکز ناشتا کاهش یافت٬ اما تأثیر معناداری بر سطوح امنتین-1 نداشت.
ازآنجاکه تاکنون مطالعات انجامشده درزمینه فعالیت ورزشی و تغییرات سطوح آدیپوکاین امنتین-1 بیشتر بر تمرینات هوازی یا ترکیبی بوده است و تحقیقی درزمینه تمرینات مقاومتی به تنهایی انجام نشده است و نیز بهدلیل نتایج ضدونقیض و نبود مطالعات کافی در این زمینه و ارتباط بین مقاومت به انسولین و سطوح در بیمارانی که دارای اختلالات متابولیکی نظیر دیابت هستند، هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی تأثیر تمرین مقاومتی بر تغییرات سطوح نشانگرهای پروفایل لیپیدی، امنتین-1 و شاخص مقاومت به انسولین موشهای صحرایی مبتلا به دیابت در نظر گرفته شد.
مواد و روشها
این مطالعه یک پژوهش تجربی است. در این پژوهش، تعداد 24 سر موش صحرایی نر 8 هفتهای نژاد ویستار (میانگین وزن 22±22۸ گرم) بهعنوان نمونه انتخاب شدند. این موشها از مرکز تکثیر و پرورش حیوانات آزمایشگاهی انستیتو پاستور کرج تهیه شدند. حیوانات در دمای 22±۲ (درجه سانتیگراد)، رطوبت ۵۵۰± درصد و در چرخه 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی نگهداری شدند. در تمام مدت و غذای پلت نرمال و آب به اندازه کافی و آزادانه دریافت کردند. موازین اخلاقی کار با حیوانات٬ مطابق کمیته اخلاقی دانشگاه علومپزشکی تهران انجام شد. یک هفته پس از انتقال موشها به آزمایشگاه٬ دیابت القا شد. سپس موشها بهطور تصادفی به 3 گروه تقسیم شدند. گروهها بر اساس وزن همسانسازی شدند. بر این اساس، 8 سر موش در گروه دیابتی کنترل و 8 سر در گروه دیابتی تمرین و 8 سر موش در گروه کنترل سالم قرار گرفتند. موشهای گروه کنترل هیچگونه برنامه تمرینی نداشتند، درحالیکه همه موشهای گروه تمرین یک برنامه تمرینی در 4 هفته، 3 روز در هفته را اجرا کردند. در طول جلسات تمرینی از شوکر جهت تحریک موشها برای ادامه تمرین استفاده نشد و تنها با فشار دادن دم حیوانات تحریک انجام میشد. در این مطالعه القای دیابت با یک بار تزریق درون صفاقی محلول استرپتوزوتوسین حلشده در بافر سیترات (4/5=PH) 0/1 مولار و به میزان 55 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم از وزن بدن حیوان انجام شد. 5 روز پس از تزریق، غلظت گلوکز خون با استفاده از نمونههای خونی جمعآوریشده از دم حیوانات و روش آنزیمی گلوکز اکسیداز اندازهگیری شد. ملاک دیابتی بودن، غلظت گلوکز خون بالاتر از 250 میلیگرم بر دسیلیتر بود. برای گروه کنترل نیز بافر سیترات M 0/1 با همان حجم مشابه تزریق شد [17].
پس از انتقال آزمودنیها به مرکز تحقیقات حیوانات دانشگاه مازندران و آشنایی با محیط آزمایشگاه، موشها به گروههای پژوهش دستهبندی شدند. برنامه تمرین شامل بالا رفتن از نردبان با وزنههای متصل به دم از نردبانی به ارتفاع 1 متر بود که 26 پله داشت و در زاویه 80 درجه قرار داده میشد. آزمودنیهای گروههای تمرینی٬ پس از القای دیابت بهمدت 4 هفته تمرین مقاومتی داده شدند. تمرین هفتهای 3 روز٬ یک روز در میان٬ با احتساب 10 تکرار و با فاصله استراحتی 2 دقیقهای بین تکرارها بود. کل دوره تمرین شامل 3 مرحله میشد:
مرحله اول (مرحله آشنایی)
پیش از القای دیابت، گروه تمرینی بهمدت 3 جلسه با نحوه انجام تمرین روی نردبان آشنا شدند. در این مرحله٬ موشها هفتهای 1 روز (هر جلسه 5-10 تکرار با استراحت 2 دقیقهای) از نردبان بدون حمل وزنه بالا رفتند. این مرحله 3 هفته طول کشید.
مرحله دوم) مرحله اضافه بار
در این مرحله٬ تمرین پس از القای دیابت بار در نظر گرفته شده بود. برای اولین جلسه تمرین٬ وزنهای معادل با 30 درصد وزن بدن حیوان بود که بهوسیله گیره و چسب به دم او متصل میشد. در جلسههای دوم و سوم تمرینی٬ بار تمرین به 50 درصد وزن بدن افزایش یافت. در این 3 جلسه٬ حیوانات با وزنههای متصل به دمشان٬ 10 بار در هر جلسه با فاصله استراحت 2 دقیقهای از نردبان بالا میرفتند.
مرحله سوم (مرحله حفظ یا تثبیت بار)
از چهارمین جلسه تمرین تا جلسه آخر، برنامه تمرینی با باری معادل 50 درصد وزن بدن حیوان در تکرار اول شروع و در هر تکرار 30 گرم به وزنه قبلی اضافه میشد. افزایش بار از 50 درصد وزن بدن تا 150 درصد وزن بدن موشها ادامه داشت. وزن هر موش 250 الی 300 گرم بود. پس اگر 30 گرم به وزنه قبلی اضافه میشد، درواقع حدود 10 درصد اضافه بار اعمال میشده است. اگر بار تمرین یا وزنه متصلشده به دم٬ در تکرار اول 50 درصد وزن بدن میبود، بهترتیب در تکرارهای بعدی به 60، 70، الی 150 درصد میرسید٬ اما چون وزن موشها کمتر از 300 گرم بود و در تکرار 8 یا 9 مقدار وزنه به 150 درصد وزن بدن موش نمیرسید، در تکرارهای آخر٬ دیگر افزایش 30 گرمی وزنه نداشتیم و بار نهایی همان 150 درصد وزن بدن اعمال شد [18]. بهمنظور انجام مراحل گرم و سرد کردن، 2 بار بالا رفتن از نردبان بدون وزنه پیش و پس از هر جلسه تمرین انجام میشد.
پس از 48 ساعت از آخرین جلسه تمرینی٬ موشها با کتامین و زایلوزین بیهوش شدند و خونگیری بهطور مستقیم از قلب آنها انجام شد. در این پژوهش، حیوانات به آب و غذایی که در اختیارشان قرار داده میشد، بهصورت آزادانه دسترسی داشتند. نمونههای خونی جمعآوریشده سریعاً بهمدت 15 دقیقه در دمای 4 درجه سانتیگراد و با سرعت 4000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شد. برای جلوگیری از تأثیر آهنگ شبانهروزی٬ نمونهگیری از ساعت 8:00 آغاز و در 11:30 به اتمام رسید. غلظت سرمی امنتین-1 با روش الایزا و با استفاده از کیت حیوانی امنتین شرکت Cusabio Biothech ساخت ووهان کشور چین انجام شد. همچنین ضریب تغییرات درون آزمون 8 درصد، حساسیت روش اندازهگیری pm/ml 3/9 تعیین شد. غلظت گلوکز پلاسما با روش آنزیمی-رنگسنجی با فناوری گلوکز اکسیداز و با استفاده از کیت گلوکز (شرکت پارس آزمون، ایران) اندازهگیری شد. ضریب تغییرات و حساسیت روش اندازهگیری بهترتیب 8/1 درصد و 5 میلیگرم بر دسیلیتر بود. غلظت انسولین به روش الایزا و با استفاده از کیت مخصوص Merco dia AB, Uppsala, Sweden با ضریب تغییرات و حساسیت روش اندازهگیری بهترتیب 6/5 درصد و 0/07 میکروگرم بر لیتر اندازهگیری شد برای سنجش غلظت پلاسمایی HDL-C و کلسترول از روش آنزیمی-فتومتریک (شرکت پارس آزمون، ایران) و تریگلیسیرید از روش آنزیمی–رنگسنجی (شرکت پارس آزمون، ایران) اندازهگیری شد. اسیدهای چرب آزاد نیز از روش آنزیمی–رنگسنجی (Wako chemicals GmbH) اندازهگیری شد. برای تعیین غلظت LDL-C از روش محاسباتی فریدوالد و همکاران استفاده شد. وزن موشها بهوسیله ترازوی دیجیتالی با حساسیت 1 گرم اندازهگیری شد. آنها هفتهای 2 بار وزن میشدند. مقاومت انسولینی با روش ارزیابی مدل هموستازی و بر اساس فرمول شماره 1 محاسبه و ارزیابی شد [19]:
1. HOMA-IR =[fasting glucose (mmol/L)×fasting insulin (mU/L) /5/22]
آزمون شاپیرو-ویلک نشان داد تمامی دادهها از توزیعی نرمال برخوردار است. برای توصیف یافتههای پژوهش از آمار توصیفی شامل میانگین و انحرافمعیار میانگین و برای بررسی تغییرات بین 3 گروه از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه و برای آزمونهای تعقیبی بین گروهی نیز از حداقل اختلاف معنادار استفاده شد. محاسبهها با استفاده از نسخه 22 نرمافزار آماری SPSS انجام شد. در این بررسیها مقدار معناداری در سطح (0/05≥P) تعیین شد.
یافتهها
در جدول شماره 1 نتایج توصیفی متغیرهای اصلی گروههای پژوهش گزارش شده است.
باتوجهبه اینکه آزمون شاپیرو-ویلک نشان داد دادهها از توزیع طبیعی برخوردارند، جهت بررسی تغییرات بین 3 گروه از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه و برای آزمونهای تعقیبی بین گروهی از آزمون حداقل اختلاف معنادار استفاده شد. نتایج آزمون تحلیل واریانس یکطرفه نشان داد که بین سطوح امنتین (F=16/788 و P<0/05)، گلوکز (F=249/23 و P<0/05) انسولین (F=15/68 و P<0/05) و تریگلیسیرید (F=7/895 و P<0/05) در گروه تمرین دیابتی، کنترل دیابتی و کنترل تفاوت معناداری وجود دارد؛ اما بین سطوح لیپوپروتئین با چگالی بالا (F=0/318 و P>0/05)٬ لیپوپروتئین با چگالی پایین (F=0/612 و P>0/05) و کلسترول (F=0/049 و P>0/05) در گروه تمرین دیابتی، کنترل دیابتی و کنترل تفاوت معناداری وجود ندارد (تصویر شماره 1).
نتایج حاصل از آزمون تعقیبی حداقل اختلاف معنادار نشان داد که بین غلظت پلاسمایی امنتین گروه کنترل سالم و گروه کنترل دیابتی (0/001=P)، گروه کنترل سالم و تمرین دیابتی (0/004=P) و گروههای کنترل دیابتی و تمرین دیابتی (0/017=P) تفاوت معناداری وجود دارد. نتایج حاصل از آزمون تعقیبی حداقل اختلاف معنادار در متغیر گلوکز حاکی از وجود تفاوت معنادار بین گروه کنترل سالم و گروه کنترل دیابتی (0/001=P) و گروههای کنترل سالم و تمرین دیابتی (0/001=P) بود؛ اما تفاوت معناداری بین گروههای تمرین دیابتی و کنترل دیابتی (0/92=P) یافت نشد. همچنین نتایج حاصل از آزمون تعقیبی حداقل اختلاف معنادار در متغیر انسولین نشان داد که تفاوت معناداری بین گروه کنترل سالم و گروه کنترل دیابتی (0/001=P) و گروههای کنترل سالم و تمرین دیابتی (0/001=P) وجود دارد٬ اما تفاوت معناداری بین گروههای تمرین دیابتی و کنترل دیابتی (0/9=P) یافت نشد. علاوه براین نتایج آزمون حداقل اختلاف معنادار نشان داد که بین غلظت پلاسمایی تریگلیسیرید گروه کنترل سالم و گروه کنترل دیابتی (0/001=P) گروه کنترل دیابتی و گروه تمرین دیابتی (0/001=P) و گروههای کنترل سالم و تمرین دیابتی (0/017=P) تفاوت معناداری وجود دارد (تصویر شماره 1).
بحث
یکی از مهمترین یافتههای تحقیق حاضر افزایش امنتین-1 بر اثر تمرین مقاومتی در گروه موشهای تمرینکرده دیابتی است. این نتیجه همسو با نتایج تحقیقات انجامشده (برای نمونه، امینی لاری و همکاران، علیزاده و همکاران، صارمی و همکاران و غیره) درباره تأثیر تمرینات ورزشی بر تغییرات سطوح پلاسمایی امنتین-1 است [15، 20-24]. نتایج زارعی و همکاران [16] در این زمینه با پژوهش حاضر ناهمسو است. در این مطالعه٬ تأثیر 12 هفته تمرین ترکیبی (هوازی و مقاومتی) بر کمرین، امنتین و مقاومت به انسولین بر افراد دیابتی نوع 2 بررسی شد که تأثیر معناداری در عوامل بیوشیمیایی ذکرشده بهدنبال تمرین ترکیبی دیده نشد. از جمله دلایل ناهمسویی نتایچ این پژوهش با یافتههای پژوهش حاضر میتوان به ویژگی آزمودنیها و نوع و شدت تمرینات اشاره کرد. برخلاف تمرینات استقامتی اطلاعات موجود درزمینه اثر تمرینات مقاومتی بر حساسیت به انسولین و یا تحمل به گلوکز محدود است. برخی مطالعات نشان دادند که 6 تا ۱۲ هفته تمرین مقاومتی، مقاومت به انسولین را بهبود میبخشد [14-16، 21، ۲۲]. بنا بر اینکه مکانیزمهای مختلفی ممکن است در تغییر شاخص مقاومت به انسولین درگیر باشند، ابن احتمال وجود دارد که امنتین نقشی در تغییر شاخص مقاومت به انسولین به دنبال یک جلسه تمرین بازی کند [15]. ازاینرو اهمیت نقش تنظیمی امنتین بر شاخص مقاومت به انسولین و کمبود اطلاعات موجود درخصوص پاسخ امنتین به تمرین کوتاهمدت آشکار میشود. اگرچه بسیاری از پژوهشها تمرین ورزشی استقامتی را روشی مؤثر در بهبود وضعیت بیماری و کیفیت زندگی بیماران دیابتی میدانند، بااینحال تا به امروز تحقیقی که بخواهد تأثیر تمرین مقاومتی را بر امنتین مورد بررسی قرار دهد، بسیار محدود است [15، 16]. امنتین-1 بهعنوان یک آدیپوکین است که از cDNA بافت چربی احشایی امنتال ترشح میشود. ژن امنتین-1 در ناحیه کروموزومی q23-p22 قرار دارد. این ناحیه کروموزومی با دیابت نوع 2 در جمعیتهای مختلف ارتباط دارد [۲۴]. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان امنتین-1 پس از اجرای تمرین مقاومتی در گروه تمرین کرده دیابتی در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته است. در مطالعات پیشین کاهش سطوح امنتین-1 در بیماران مبتلا به اختلال در تنظیم گلوکز، دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2 گزارش شده است [۲۵]. این یافتهها نشان میدهد سطوح پلاسمایی امنتین-1 ممکن است نقشی مهم در پاتوژنز دیابت داشته باشد. بهعبارتی٬ سطوح پلاسمایی پایینتر امنتین-1 در بیماران دیابتی ممکن است نشاندهنده اختلال در بیوسنتز امنتین یا پاسخ به هایپرگلیسمی و هایپرانسولینمی در دیابت باشد [۲۵]. ازسویدیگر نشان داده شده است که کاهش وزن [۲۶] و فعالیت ورزشی [15، 16] موج افزایش سطوح امنتین-1 میشود. علاوهبراین مونرو-ناروت و همکاران گزارش دادند که غلظت در گردش خون امنتین-1 پس از کاهش وزن، افزایش داشته است [۲۷]. کاهش وزن اغلب موجب بهبود حساسیت انسولینی میشود. درمجموع این یافتهها این مطلب را تقویت میکند که کاهش سطوج امنتین-1 در بیماران دیابتی ممکن است درنتیجه مقاومت انسولینی باشد. در پژوهش حاضر نشان داده شده است که تمرین مقاومتی با حجم مورد استفاده شده در این پژوهش٬ سطح پلاسمایی امنتین-1 موشهای دیابتی را افزایش میدهد. در این راستا٬ صارمی و همکاران نیز گزارش کردند که 12 هفته تمرین هوازی سطوح پلاسمایی امنتین-1 را در مردان چاق و دارای اضافه وزن افزایش داده است [۱۴].
مطالعات آزمایشگاهی نشان دادند که امنتین-1 پیامرسانی را ازطریق فعالسازی پروتئین کیناز Akt افزایش میدهد و مصرف گلوکز ناشی از انسولین را هم زیاد میکند [۲۸]. همچنین نشان داده شده است که امنتین-1 پیام رسانی Akt را در شرایط حضور و عدم حضور انسولین انجام میدهد [۲۸]. در واقع این یافتهها مؤید این است که امنتین، آدیپوکین جدیدی است که در بافت چربی امنتال انسان بیان میشود و ممکن است عمل انسولین را تنظیم کند. همچنین فاکتوری است که اثر عمل انسولین را بر متابولیسم گلوکز افزایش میدهد [۲۱، ۲۸]. صارمی و همکاران اثر 12 هفته تمرین هوازی (5 روز در هفته و هر روز 50-60 دقیقه که با 60 تا 65 درصد حداکثر ضربان قلب شروع شد و به تدریج در آخر هفته 12 به 80 تا 85 درصد حداکثر ضربان قلب رسید) را بر غلظتهای امنتین-1 سرم و ریسک فاکتورهای قلبی متابولیکی در مردان چاق و اضافه وزن بررسی کردند و دریافتند که تمرین هوازی موج افزایش غلظت امنتین-1 سرم در شرکتکنندههای چاق و اضافه وزن میشود [۱۴].
مطالعات انجامشده در خارج از محیط بدن نشان داده است که امنتین انتقال سیگنالی انسولین بهوسیله فعالسازی Akt، پروتئین کیناز B و افزایش انتقال گلوکز تحریکشده بهوسیله انسولین را در آدیپوسیتهای جداسازی شده انسانی افزایش میدهد [۲۹]. بنابراین میتوان متصور شد که امنتین هموستاز گلوکز و حساسیت انسولینی را از طریق فعالسازی سیگنالینگ Akt بهبود خواهد داد [۲۸]. ازآنجاکه در حدود 82 تا 85 درصد گلوکز خون توسط عضلات اسکلتی برداشت میشود و امنتین نیز در تحریکگیرنده انسولینی عضله اسکلتی و برداشت گلوکز نقش دارد [30]، به نظر میرسد افزایش سطوح پلاسمایی امنتین پس از فعالیت ورزشی در آزمودنیهای دیابتی و یا مقاوم به انسولین در کنترل هایپرگلیسمی حائز اهمیت باشد. مهمترین رویداد فیزیولوژیک در بیماری دیابت افزایش قند خون (هیپرگلیسمی) است که با انجام تمرینات منظم ورزشی بهطور معناداری کاهش مییابد. باوجوداین مکانیسم دقیق اثرگذاری تمرین بر تغییرات امنتین در نمونههای انسانی و حیوانی مشخص نیست و نیاز به تحقیقات گستردهای در این زمینه است.
شرکت منظم در تمرینات ورزشی، صرفنظر از تأثیر بر کنترل گلوکز خون، اثرات سودمندی ازجمله بهبود وضعیت قلبیعروقی، متابولیک و سلامت روانی برای بیمار مبتلا به دیابت به همراه خواهد داشت. ورزش در پیشگیری اولیه و ثانویه بیماریهای قلبیعروقی و پیشگیری از عوارض خاص بیماری دیابت کمککننده است [31]. پژوهش حاضر نشان داد سطوح گلوکز و انسولین و مقاومت به انسولین پس از 4 هفته تمرین مقاومتی با بار فزاینده بین گروههای تمرین دیابتی و کنترل دیابتی هیچ تفاوتی نداشته است. این نتیجه بیانگر آن است که 4 هفته تمرین مقاومتی بر سطوح گلوکز موشهای نر دیابتیشده تأثیر معناداری نداشته است و هیچ تغییری در مقایسه با گروه کنترل دیابتی ایجاد نکرد. ازآنجاییکه پیشبینی میشد که با افزایش میزان امنتین-1 در اثر فعالیت ورزشی، میزان گلوکز نیز تغییر یابد، بنابراین دلیل این امر ممکن است پاسخهای متفاوت انسولین و گلوکز به تمرین باشد. همچنین عوامل متعدد دیگری ازجمله شدت و یا مدت تمرین مقاومتی، دریافت رژیم استاندارد و فعالیت جسمانی روزانه و همچنین جمعیت مورد مطالعه نیز ممکن است در این امر دخالت داشته باشد [15، 16]. همچنین در بیماری دیابت علاوهبر سطح گلوکز، سطح تریگلیسرید، کلسترول، LDL و VLDL خون نیز افزایش قابلتوجهی مییابند که هر کدام مشکلات خاص خود را به دنبال دارند. البته طبق بررسیهای انجامشده، این پژوهش٬ تأثیر 4 هفته تمرینات مقاومتی در موشهای نر دیابتی روی سطوح نیمرخ لیپیدی در بین مقادیر HDL ،LDL و TC در گروههای مختلف تفاوت معناداری نشان نداده است٬ اما در مورد TG نشان داده شد که بین میانگینهای 3 گروه اختلاف معناداری وجود دارد.
تمرینات استقامتی باعث بهبود حساسیت انسولین در آزمودنیهای دارای مقاومت به انسولین میشود، که این به همزمانی کاهش وزن و تنظیم مثبت بیان پروتئین انتقالدهنده گلوکز۴ عضله اسکلتی نسبت داده شده است [31]. تصور میشود که برخی عوامل ازجمله محتوای لیپید عضله در ارتباط با عدم فعالیت جسمانی، فعالیت آدنوزین مونو فسفات کیناز، محتوای گلیکوژن عضله و متعاقب آن افزایش فعالیت سنتز گلیکوژن، افزایش پیامرسانی پس گیرندة انسولین، افزایش بیان گلوکز4، کاهش آزادسازی اسیدهای چرب آزاد، آزادسازی گلوکز از خون به عضله بهعلت افزایش مویرگهای عضله و تغییرات در ترکیب عضله در حین افزایش برداشت گلوکز نقش مهمی در تنظیم مکانیسم تأثیر تمرینات استقامتی، مشابه با تمرینات مقاومتی، بر شاخص مقاومت به انسولین داشته باشند [32]. به نظر میرسد فعالیت ورزشی بهطور مستقیم و ازطریق افزایش آبشار سیگنالهای انسولین موج برداشت گلوکز و بهبود حساسیت انسولینی میشود. آدنوزین مونو فسفات کیناز٬ یک آنزیم حساس به انرژی است که توسط عوامل متعددی مانند افزایش انرژی مصرفی، انقباضهای عضلانی و افزایش نسبت ATP/AMP فعال میشود [33].
پیشنهاد شده است که آدنوزین مونو فسفات کیناز به هنگام فعالیت ورزشی نقش مهمی در تنظیم انرژی دارد و فعال شدن آن توسط انقباضهای عضلانی منجر به افزایش جابهجایی گلوکز4 و برداشت گلوکز میشود [34]. ورزش میتواند از طریق افزایش حاملین گلوکز به درون سلولهای عضلانی و سوبستراهای گیرنده انسولین و همچنین افزایش توده عضلانی باعث افزایش پاسخدهی بدن به انسولین شود [34]. اسیدهای چرب تولیدشده از بافت چربی با تجمع در سلولهای عضلانی، انتقال گلوکز4 به سطح این سلولها را مختل میکنند. ورزش با افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب از تجمع آنها در سلولهای عضلانی جلوگیری میکند. ازاینرو تغییر شیوه زندگی با تمرکز بر کاهش وزن و افزایش فعالیت بدنی از راهکارهای اصلی مقابله با بروز دیابت است [15، 16، 33، ۳۴]. باتوجهبه عدم تأثیرگذاری پروتکل تمرینی مطالعه حاضر بر عوامل خطرزای قلبیعروقی (پروفایل لیپیدی) و باتوجهبهمدت زمان کم مداخله (4 هفته و 3 مرتبه در هفته) و نیز کمبود مطالعات درزمینه تمرینات مقاومتی به پژوهشگران توصیه میشود در مطالعات آینده بر روی نمونه انسانی اثر طولانیتر (8 هفته و بالاتر) و شدتهای مختلف پروتکلهای تمرین مقاومتی را در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 مورد بررسی قرار دهند و نتایج آن را با پژوهش حاضر مقایسه کنند.
نتیجهگیری
در مجموع٬ یافتههای تحقیق حاضر حاکی از افزایش سطح پلاسمایی امنتین-1 موشهای صحرایی دیابتی تمرین نسبت به دیابتی کنترل پس از فعالیت ورزشی است. این نتیجه ممکن است بیانگر بهبود حساسیت انسولینی پس از فعالیت ورزشی و نقش ضدالتهابی فعالیت ورزشی باشد. هرچند بر هموستاز گلوکز و پروفایل لیپیدی تأثیری نداشت. باوجوداین بهدلیل تأثیری که تمرینات مقاومتی بر تغییرات امنتین-1 دارد بهنظر میرسد تمرین مقاومتی سبب کاهش عوامل آدیپوکاینی و التهاب ناشی از آن در افراد دیابتی میشود.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعات بروی موشهای دیابتی انجام شده است و محققان اصول اخلاقی هلسینکی در برخورد با حیوانات را کاملاً رعایت کردند و با شماره IR.UMZ.REC.1397.054 در کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی مازندران تأیید شد.
حامی مالی
این مطالعه برگرفته از پایاننامه کارشناسی ارشد هانیه یوسفزاده، گروه فیزیولوژی ورزشی دانشگاه آزاد اسلامی علوم و تحقیقات واحد ساری است. این پژوهش هیچگونه کمک مالی از سازمانیهای دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
مفهومسازی: رزیتا فتحی و الهه طالبی گرگانی؛ تحقیق و بررسی: هانیه یوسفزاده و عباس حسینی؛ ویراستاری و نهاییسازی نوشته: رزیتا فتحی و عباس حسینی، بصریسازی: هانیه یوسفزاده و رزیتا فتحی؛ نظارت: رزیتا فتحی؛ مدیریت پروژه: رزیتا فتحی؛ تأمین مالی: دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات ساری.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
از مسئولین آزمایشگاه حیوانات دانشگاه مازندران و نیز دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات مازندران که در این پژوهش با ما همکاری کردند، قدردانی میشود.
References