1-4 . اهداف پژوهش… 6

1-4-1 . هدف کلی.. 6

1-4-2 . اهداف اختصاصی.. 6

1-5 . فرضیات پژوهش… 6

1-5-1 . فرض کلی.. 6

1-5-1-1 . فرضیه های اختصاصی پژوهش.. 6

1-6 . قلمرو پژوهش… 6

1-7 . محدودیتهای پژوهش… 7

1-8 . تعریف مفهومی و عملیاتی اصطلاحات 7

1-8-1. فعالیت تناوبی شدید(رکاب زدن(. 7

1-8-2 . تمرین انسدادی(محدودیت جریان خون) 7

1-8-3 . دانشجویان مرد فعال. 7

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینۀ پژوهش

2-1. مقدمه. 9

2-2 . تعریف و انواع گونه های فعال اکسیژن. 9

2-2-1.گونه های واکنشی اولیه. 10

2-2-1-1. سوپراکساید. 10

2-2-1-2 . پراکسید هیدروژن. 10

2-2-1-3 . رادیکال هیدروکسیل.. 10

2-2-1-4 . نیتریک اکساید(NO) 10

2-2-1-5 . پراکسی نیتریت.. 11

2-2-2 . گونه های واکنشی ثانویه. 11

2-2-2-1 . منابع تولید گونه های واکنشی.. 11

2-2-2-1-1 . منابع اولیه تولید گونه های واکنشی.. 12

2-2-2-1-1-1. میتوکندری.. 12

2-2-2-1-1-2 . گزانتین اکسیداز 12

2-2-2-1-1-3 . فسفولیپاز A2. 13

2-2-2-1-1-4 . کاتکولامین ها 13

2-2-2-1-1-5 . پراکسی زوم ها 13

2-2-2-1-1-6 . نیتریک اکساید سنتتاز 14

2-2-2-1-2 . منابع ثانویه تولید گونه های واکنشی.. 14

2-3 . ضد اکسایش ها و انواع آن ها 15

2-3-1 . ضداکسایش های آنزیمی.. 15

2-3-1-1 . آنزیم سوپراکساید دیسموتاز(SOD) 15

2-3-1-2 . آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز(GPX) 16

2-3-1-3 . آنزیم کاتالاز(CAT) 17

2-3-1-4 . آنزیم پارااکسوناز-1. 17

2-3-2 . ضداکسایش های غیرآنزیمی.. 18

2-3-3 . ضداکسایش های تغذیه ای.. 18

2-4 . فشار اکسایشی.. 18

2-4-1 . اثرات بیولوژیکی ROS. 19

2-4-1-1 . اثرات مثبت زیستی.. 19

2-4-1-2 . اثرات منفی ROS. 19

2-4-1-3 . تخریب چربی ها 20

2-4-1-4 . آسیب اکسایشیDNA. 20

2-4-1-5 . آسیب اکسایشی پروتئین ها 20

2-4-2 . سازگاریهای آنزیمهای ضد اکسایشی نسبت به تمرینات ورزشی.. 21

2-4-2-1 . پاسخ سیستم ضداکسایشی به تمرینات ورزشی.. 21

2-5 . تمرینات انسدادعروقی ) کاآتسو) 22

2-5-1 . ساز و کار تمرینات انسدادی.. 24

2-6 . پیشینه پژوهش های انجام شده 24

2-6-1. پیشینه پژوهش های داخلی 24

2-6-2 . پیشینه پژوهش های خارجی 25

2-7 . نتیجه گیری.. 28

فصل سوم: روششناسی پژوهش

3-1 . مقدمه. 30

3-2 . روش و طرح پژوهش… 30

3-3 . جامعه ونمونۀ آماری پژوهش… 31

3-3-1 . جامعۀ آماری.. 31

3-3-2 . نمونۀ آماری.. 31

3-3-3 . ویژگی های آزمودنی ها و شاخص های مورد اندازه گیری.. 31

3-4 . متغیرهای پژوهش… 32

3-4-1. متغیرمستقل.. 32

3-4-2. متغیروابسته. 32

3-5 . ابزار جمع آوری دادهها 32

3-6 .روش اجرای پژوهش… 32

3-7 . روش آماری پژوهش… 34

فصل چهارم: یافتههای پژوهش

4-1 . مقدمه. 36

4-2 . آمارتوصیفی.. 36

4-3 . آزمون فرضیههای پژوهش… 37

4-4 . بررسی پیش فرضها 38

4-4-1 . آزمون کولموگروف اسمیرنف برای بررسی نرمال بودن توزیع دادهها 38

4-5 . آزمون فرضیهها 39

4-5-1 . فرضیه اول. 39

4-5-2 . فرضیه دوم. 40

فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری

5-1 . مقدمه. 43

5-2 . خلاصه پژوهش… 43

بحث پیرامون یافته های پژوهش… 44

نتیجه گیری.. 46

5-5-1 . یشنهادهای برخواسته از پژوهش… 46

5-5-2 . پیشنهادهایی برای سایر پژوهشگران. 47

فهرست منابع و مآخذ. 48

پیوستها 54

چکیده انگلیسی.. 58

فهرست جدولها

عنوان صفحه

جدول3-1: طرح پژوهش… 30

جدول 3-2: توصیف متغیرهای آنتروپومتریکی آزمودنی ها 31

جدول4-1: اطلاعات مربوط به میزان درک سختی(RPE) آزمودنی ها حین تمرین 36

جدول4-2: اطلاعات مربوط به میزان ضربان قلب بیشینه آزمودنی ها حین تمرین.. 36

جدول4-3: اطلاعات مربوط به توان حداکثر(Wmax) آزمودنی ها حین تمرین 37

جدول4-4: اطلاعات آمارههای توصیفی مربوط به مقدارGPX(u/l) 37

جدول4-5: اطلاعات آمارههای توصیفی مربوط به مقدارSOD(u/l) 37

. 39

جدول4-9: نتایج آزمون T وابسته جهت مقایسه میانگین های پیش آزمون وپس آزمون در دوگروه 40

. 40

فهرست تصاویر و نمودارها

عنوان صفحه

. 34

شکل4-1: مقادیر پیش آزمون وپاسخ GPX سرم دردو گروه 40

فصل اول

مقدمه و طرح پژوهش

1-1. مقدمه

فعالیت بدنی بخش جدایی ناپذیر زندگی انسان است که دامنه وسیعی از فعالیت های عادی روزانه تا فعالیت بسیار شدید ورزشی را دربر می گیرد. ازجمله تغییرات بیولوژیکی بارز درطول فعالیت بدنی، افزایش متابولیسم و تولید رادیکال آزاد است. بدن انسان از طریق سیستم ضداکسایشی در مقابل این مواد از خود محافظت می کند. آنزیم های ضداکسایشی اولین خط دفاعی بدن در برابر حمله انواع رادیکال های فعال اکسیژن هستند. سه آنزیم اصلی عبارتند از: سوپراکسید دیسموتاز((SOD، کاتالاز((CAT و گلوتاتیون پراکسیداز((GSH-PX می باشند(1). انواع رادیکال های آزاد شامل: گونه های اکسیژن فعال ((ROS، گونه های نیتروژن فعال(RNS) و گونه های سولفور فعال(RS) می باشند(2).سوبستراهایROS، کربوهیدرات ها، پروتئین ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک(DNA) هستند که ROS باعث اکسیدشدن این مواد شده و نیز موجب غیرفعال شدن آنزیم ها و نیز اختلال در غشاهای زیستی می شوند. در اثر این فعل و انفعالات اکسیدشدن سوبستراها سبب تغییر اطلاعات ژنتیکی و ماهیت طبیعی پروتئین ها، غیرفعال شدن آنزیم ها، اختلال غشاهای زیستی و زمینه بروز بسیاری از بیماری های قلبی و عروقی ،سرطان ها، دیابت و غیره می شوند(2).اکسیژن در دسترس، تولید رادیکال های آزاد از نوع ROS را افزایش می دهد ودر طول فعالیت های شدید بدنی که با افزایش اکسیژن مصرفی رو به رو هستیم تولید آن ها به چند برابرحالت استراحت می رسد(2).باوجود تایید اثر سودمند فعالیت جسمانی برسلامتی، مطالعه های زیادی نشان داده اند که فعالیت های ورزشی ازجمله تمرینات(HIIE) موجب فشار اکسایشی ازطریق افزایش تولید گونه های اکسیژن واکنش پذیر می شود(3). از طرف دیگر، در سال های اخیر پژوهش هایی به منظور تعیین نوع و مقدار اثرات تمرینات انسدادی صورت گرفته است. تمرینات انسدادی دارای قدمتی در حدود40سال می باشند و اصالت آن به کشور ژاپن برمی گردد، جایی که آن را با نام کاآتسو می شناسند(4).ویژگی تمرین کوآتسو در اینست که با صرف زمان کمتر و شدت های پایین تمرینی می توان عملکرد ورزشکاران را ارتقا داد(4).در این نوع تمرین عضو مورد تمرین را ازقسمت فوقانی با استفاده از دستگاه کوآتسو و یا یک باند ارتجاعی می بندند وآن را تحت تمرینات بسیار سبک ورزشی قرار می دهند(4, 5).این عمل سبب ایجاد یک حوضچه خونی موقت در عضو مورد تمرین شده و به سبب آن تجمع مواد متابولیکی بویژه اسیدلاکتیک به طور موضعی در عضو افزایش میابد.شرایط ایسکمی ایجاد شده بر اثر این وضعیت،پاسخ های هورمونی وسازگاری های عضلانی را سبب می شود(6).لذا محقق درنظر دارد که این شرایط ایسکمی ایجاد شده بر اثر این نوع تمرینات تاچه اندازه موجب تولید آنزیم های ضداکسایشی(SOD,GPX) خواهدشد. به هرحال پژوهش های صورت گرفته تاکنون بیشتر روی ترکیب تمرین مقاومتی همراه با انسداد تمرکز داشته و سازگاری های عضلانی بر اثر این نوع تمرینات صورت گرفته است و اطلاعات کمی در زمینه تاثیر تمریناتHIIE همراه با انسداد بر آنزیم های ضداکسایشی وجود دارد. بدین منظور در این پژوهش به مطالعه تاثیر یک جلسه فعالیت ورزشی تناوبی شدید انسدادی و غیرانسدادی بر آنزیم های ضداکسایشی GPX,SOD),) در مردان فعال پرداخته خواهد شد.

1-2 . بیان مسئله پژوهش

رادیکال های آزاد اتم یا گروهی از اتم های بسیار واکنش پذیر هستند که یک یا چند الکترون جفت نشده دارند و تولید این رادیکال ها فرایند طبیعی واکنش های متابولیسمی بدن است(7). در دهه های اخیر نقش آنتی اکسیدان ها در پیشگیری از پیدایش و پیشرفت استرس های اکسیداتیو مطرح شده است(8). با توجه به اینکه فعالیت ورزشی شدید می تواند مصرف اکسیژن را تا100 برابرحالت استراحت افزایش دهد، تولید رادیکال های آزاد پس از ورزش افزایش می یابد(9).با فعالیت های ورزشی، اکسیژن مصرفی و متابولیسم درکل بدن افزایش میابد. درنتیجه سلول در معرض فشاراکسایشی و تولید گونه های اکسیژن واکنش پذیر قرارمی گیرد؛که زمینه مبارزه با سیستم اکسایشی را فراهم می کند(10). به طور طبیعی تعادل ظریفی میان تولید رادیکال های و مواد ضداکسایشی در سیستم های بیولوژیکی بدن وجود دارد، زیرا هردوی این مواد برای تبدیل غذا به انرژی ضروری هستند، اما ورزش همانند برخی از بیماری ها می تواند این تعادل را در جهت تولید رادیکال های آزاد بیشتری متمایل کند، اگر تولید رادیکال های آزاد نسبت به موادضداکسایشی سیستم دفاعی افزایش چشمگیری داشته باشد، تولید مواد همراه با رادیکال های آزاد نیز افزایش خواهد داشت(11, 12).تصور می شود هنگام فعالیت های ورزشی مقادیر آنتی اکسیدانی افزایش می یابند تا مواد حاصل از استرس اکسایشی ناشی از یک فعالیت شدید ورزشی را خنثی کند. این ساز و کار باعث حفظ شرایط عادی بدن می شود(11).ازجمله فعالیت هایی که به استرس اکسایشی می انجامد فعالیت هایHIT است(13).همچنین ورزشکاران اغلب به یک برنامه تمرینی برای رسیدن به حداکثر آمادگی دریک دوره زمانی کوتاه به ویژه پس از دوره های عدم فعالیت نیاز دارند.درچنین مواقعی تمرینات تناوبی خیلی شدید(HIT) مورد توجه قرار می گیرند(11). از طرف دیگر در سال های اخیر پژوهش هایی در مورد تمرینات انسدادی صورت گرفته است(4).مطالعات نشان داده اند که تمرینات مقاومتی با بارتمرینی پایین تا متوسط همراه با انسداد عروقی، هایپرتروفی و قدرت عضله را به مقدار قابل ملاحظه ای مشابه با تمرینات مقاومتی پرشدت افزایش می دهد(6).اگر چه مکانیزم های احتمالی را افزایش ترشح هورمون رشد به واسطه تجمع مواد متابولیکی از قبیل لاکتات و یون هیدروژن در عضله در حال فعالیت، عوامل رشد محیطی و مسیرهای سیگنالی درون سلولی و فراخوانی تارهای تند انقباض در شرایط هایپوکسی پیشنهاد کرده اند اما مکانیزم دقیق اینگونه تمرینات تاکنون به روشنی مشخص نشده است(6).اطلاعات کمی درخصوص تاثیر تمرینات انسدادی برآنزیم های ضداکسایشی وجود دارد لذا باتوجه به هیپوکسی که این تمرینات ایجاد می کنند و مشابهتی که در هیپوکسی ناشی از تمرین در ارتفاع به دلیل کمبود اکسیژن وجود دارد،پژوهش هایی در ارتفاع صورت گرفته است. به طور مثال در پژوهشی که به بررسی تاثیر یک جلسه تمرین درمانده ساز با چرخ کارسنج در ارتفاع متوسط و بالا برای مردان سالم مورد صورت گرفت، دریافتند که به دلیل کاهش فشار اکسیژن و هیپوکسی ناشی از قرارگیری در ارتفاع و تمرین ، تولید ROS در نمونه های خونی بالا رفته و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در ارتفاع بالا کاهش می یابد(14). همچنین نشان داده شده که فعالیت شدید در ارتفاع ، موجب پراکسیداسیون لیپید و صدمه اکسایشی DNA به صورت معنی داری افزایش می یابد. البته هر چه قدر سطح ارتفاع بالاتر رود، مقدار استرس اکسایشی به موازات آن افزایش می یابد(14, 15). نتایج پژوهش ها در زمینه تاثیر فعالیت های HIIE بر آنزیم های ضداکسایشی ضد ونقیض است.به طور مثال در پژوهشی که توسط فاروق اوگراس وهمکارانش(2012) انجام شد به بررسی تاثیر یک جلسه تمرینات تناوبی شدید(HIIE) بر وضعیت آنتی اکسیدانی ورزشکاران نخبه پرداخته شد.نتایج این پژوهش افزایش قابل توجه در میزانMDA و کاهش معنادار درCAT را نشان داد اما تفاوت در فعالیتSOD , GPX معنادار نبود(16). اما گائینی وهمکارانش(2013) در پژوهشی که به بررسی پاسخ پراکسیداسیون لیپیدو دستگاه ضداکسایشی بازیکنان زبده فوتبال به یک جلسه فعالیت ورزشی خیلی شدید(HIIE ) انجام شد، نشان دادند که اجرای پروتکلHIIE باعث افزایش معنی دار مقادیرMDA و GPX گروه تمرینی در مقایسه با گروه کنترل شده بود. به علاوه اجرای یک جلسه فعالیت ورزشی خیلی شدید تناوبی کوتاه مدت(HIIE) تغییر معنی داری در مقادیرSOD گروه تمرینی در مقایسه با گروه کنترل ایجاد نکرد(17). به هرحال با توجه به تناقضات موجود و کمبود اطلاعات در این زمینه و اینکه پژوهش های صورت گرفته تاکنون بیشتر پیرامون تاثیر فعالیت های تناوبی شدید(HIT) روی آنزیم های ضداکسایشی(SOD,GPX) صورت گرفته است، لذا دراین پژوهش محقق قصد دارد به این سوال پاسخ دهد که:

آیا یک جلسه فعالیت تناوبی شدید(HIIE) انسدادی و غیرانسدادی روی آنزیم های ضداکسایشی (GPX,SOD) مردان فعال تاثیر دارد؟

1-3 . اهمیت و ضرورت پژوهش

سودمندی فعالیت ورزشی باشدت بالا بصورت متناوب((HIIE ازطریق بهبود در ظرفیت هوازی و کاهش کل زمان رسیدن به سازگاری ها تائید شده است و بطور موثر در ورزشکاران رقابتی مانند شناگران،دوچرخه سواران و دونده ها مورد استفاده قرارگرفته است(18). یکی از مزایای تمرین با شدت بالا نسبت به تمرین استقامتی یا قدرتی این است که هریک ازتمرین های استقامتی یا قدرتی از طریق یکی از راه های اکسیداتیو یا غیر اکسیداتیو ATP موردنیاز را تولید می کنند، درحالی که تمرین باشدت بالا براساس زمان و شدت تکرار و تعداد تکرارها و زمان ریکاوری بین تکرارها می تواند هم ازطریق اکسیداتیو و هم غیر اکسیداتیوATP موردنیاز خود را تولید کند(19). ازطرفی نشان داده شده است که تمرینات انسدادی با شدت پائین برای افراد فعال و ورزشکاران مفید است(6).همچنین پژوهش ها نشان داده اند که رشدعضلانی در شدت پائین 20درصد از حداکثر قدرت همراه با انسداد عروقی متوسط ایجاد می شود(5).به نظر می رسد که شدت بالایی از تمرین برای ایجاد پاسخ در دستگاه ضداکسایشی نیاز است. علی رغم افزایش رادیکال های آزاد به دنبال فعالیت ورزشی به خصوص ورزش های هوازی و تغییرات مقادیر اکسایشی و ضداکسایشی در هنگام و پس از فعالیت ورزشی، هنوز مشخص نیست که اجرای یک جلسه فعالیت ورزشی خیلی شدید(HIIE) انسدادی تا چه حدی می تواند بر سیستم ضداکسایشی اثر گذاشته و آن را فعال کند(19).در بیشتر پژوهش هایی که روی مردان فعال انجام شده، گزارش شده است که بر اثر یک جلسه فعالیت ورزشی شدید (HIIE) تغییر معنی داری در فعالیت کاتالاز رخ نمی دهد(20).همچنین درپژوهش دیگری که روی مردان فعال انجام شده است نشان داده شد که یک جلسه فعالیت ورزشی شدید و کوتاه مدت(HIIE) فعالیت SOD را در برخی از بافت های بیولوژیکی بدن از جمله قلب و کبد و پلاکت های خون و گلبول قرمز و عضله اسکلتی افزایش می دهد(20). اما پاسخ GPX در عضله اسکلتی مردان فعال به یک جلسه فعالیت ورزشی شدید کوتاه مدت(HIIE) همسان نبوده است(20).چندین پژوهش نشان دادند که هیچ تغییری در فعالیت این آنزیم به یک جلسه ورزش شدید وجود ندارد در حالی که برخی از پژوهش ها افزایش معنی داری در فعالیت GPX عضله را گزارش کردند(20). بصورت کلی، باتوجه به اینکه در این زمینه تناقضات فراوانی وجود دارد و اینکه پژوهش های کمی درمورد مردان فعال صورت گرفته است و اکثر پژوهش ها روی ورزشکاران صورت گرفته است و همچنین از نظر پژوهشگر فواید نتایج حاصل از این پژوهش می تواند علاوه بر ورزشکاران به افراد فعال جامعه نیز کمک کند، لذا محقق درنظر دارد که تاثیر یک جلسه فعالیت ورزشی تناوبی شدید انسدادی و غیر انسدادی را روی آنزیم های ضداکسایشی(SOD,GPX) در مردان فعال بررسی نماید.

1-4 . اهداف پژوهش

1-4-1 . هدف کلی

تعیین تاثیر یک جلسه فعالیت ورزشی تناوبی شدید انسدادی و غیر انسدادی بر برخی از آنزیم های ضداکسایشی در دانشجویان مرد فعال

1-4-2 . اهداف اختصاصی