بخشی از مقاله
تأثير دو شيوه پياده‌روي تداومي و تناوبي در سراشيبي بر آنزيم‌هاي CPK و LDH سرم در پسران مبتدي 15 تا 18 ساله
چكيده:
در اين پژوهش تأثير دو شيوه پياده‌روي، تداومي و تناوبي در سراشيبي بر آنزيم‌هاي CPK و LDH سرم در پسران مبتدي 15 تا 18 ساله بررسي شد.
19 پسر غيرورزشكار 15 تا 18 ساله (10 نفر در گروه فعاليت تداومي و 9 نفر در گروه تناوبي)، به صورت تصادفي از مدارس شهر همدان شركت داشتند. اندازه‌گيري برخي از مشخصات آنتروپومتريكي و فيزيولوژيك آن‌ها مانند: سن، قد، وزن، محيط ران، درصد ضربان قلب ذخيره و ظرفيت هوازي (با روش 170 PWC روي دوچرخه كارسنج) در دو گروه همسان بود.
صبح ناشتا پس از نمونه‌گيري پيش آزمون، افراد به ارتفاع 3000 متري كوه الوند انتقال يافتند تا 14 كيلومتر را با زمان 120 دقيقه و با شيب معين به طرف پايين كوه، پياده‌روي نمايند.
گروه فعاليت تداومي بدون استراحت، 14 كيلومتر را با شدت درصد ضربان قلب ذخيره معادل ميانگين ضربان در دقيقه پيمودند. گروه تناوبي مجاز به 23 قيقه استراحت تناوبي (در هر 3 كيلومتر5 دقيقه) بودند و تحت شدت درصد ضربان قلب ذخيره، معادل ميانگين ضربه در دقيقه همين مسافت را طي كردند.
پس از پايان فعاليت و در 24 و 72 ساعت ريكاوري باز هم نمونه‌گيري به عمل آمد، تا رفتار فيزيولوژيك آنزيم‌هاي CPK و LDH به عنوان نشانگرهاي بيوشيميايي درد در پاسخ به فعاليت پياده‌روي مورد بررسي قرار گيرد.
اطلاعات به دست آمده با استفاده از روش تحليل واريانس اندازه‌گيري‌هاي تكراري و آزمون t تجزيه و تحليل قرار گرفت و نتايج زير به دست آمد.
ميزان غلظت CPK در هر دو گروه تداومي و تناوبي افزايش داشته است و اوج آنزيم CPK در 24 ساعت ريكاوري (IU/L 554) معني‌دار بود . با آن‌كه انباشت LDH روند افزايشي داشته است. (IU/L 292)، اما، با الگوي تغييرات CPK در ريكاوري متفاوت مي‌باشد.
اين يافته‌ها نشان مي‌دهد كه، پايين آمدن از ارتفاعات به دو شيوه بدون استراحت يا با استراحت از جنبه اثرگذاري بر نشانگرهاي CPK و LDH با هم تفاوتي ندارند.
واژه‌هاي كليدي: آنزيم CPK، آنزيم LDH، فعاليت تداومي، فعاليت تناوبي، انقباض برونگرا.
مقدمه
ورزش و حركت موجب رشد و توسعه فعاليت سيستم‌هاي تشكيل‌دهنده‌ي بدن همانند افزايش ظرفيت سيستم قلبي- عروقي، افزايش در ظرفيت حياتي ريه‌ها و جذب اكسيژن، تقويت سيستم عضلاني جهت بهبود اعمال روزمره و بهبود فيزيولوژيك تطابق انسان با شرايط مختلف محيطي مي‌گردد. به همين دليل، عده‌اي از مردم در خصوص نقش مهم فعاليت بدني آگاهي لازم را كسب نموده و به شركت در رشته‌هايي نظير: پياده‌روي، كوهنوردي، ورزش‌هاي صبحگاهي و همگاني كه به امكانات زيادي نياز ندارند، روي آورده‌اند.
كوهنوردي فعاليتي همگاني، مفرح و تابع روابط گروهي مي‌باشد كه، تحت تأثير شرايط محيطي از جمله: شيب مسير، ارتفاع از سطح دريا و فصل فعاليت قرار مي‌گيرد. در اين ورزش، استراحت‌هاي كوتاه بين فعاليت به ازاي هر ساعت، 10 دقيقه حايز اهميت است، البته بايد از استراحت‌هاي طولاني مدت به‌خصوص در هواي سرد اجتناب ورزيد (7).
در اين زمينه بي‌توجهي به شدت كار، مدت و نوع انقباض عضلاني ممكن است موجب آس
يب بافت شود كه به آزردگي عضلاني اطلاق شده است. يعني، هنگامي كه، ساختار و عملكرد عضلات اسكلتي دچار حالت ناخوشايند و درد مي‌شوند كه، بيش‌تر در نتيجه فعاليت‌هاي برونگرا بروز مي‌كند. در طول اين مدت از قدرت عضلاني كاسته شده و عضله به حالت سست و ناكارآمد، باقي مي‌ماند و ممكن است تا چند روز ادامه داشته باشد (12، 11، 3). اين پديده كه در پيشينه علوم ورزشي به آن كوفتگي يا آزردگي عضلاني اطلاق مي‌شود، در سال‌هاي اخير مورد توجه خاص پژوهش‌گران قرار گرفته است.
در همين مدت نشانگرهاي بيوشيميايي كوفتگي CPK و LDH به داخل خون ترشح مي‌شود. غلظت اين دو آنزيم در عضلات اسكلتي و ميوكارد بيش‌تر است (11). برخي از اين آنزيم‌ها كه به درون سرم راه يافته‌اند، از سلول‌هاي آسيب‌ديده منشأ مي‌گيرند. افزايش ميزان آزادسازي آنزيم‌ها در گردش خون ممكن است حتي، بدون نكروز بافتي اتفاق افتد. آنزيم لاكتات دهيدروژناز، روند اكسيداسيون برگشت‌پذير لاكتات به پيروات را كاتاليز مي‌كند و به نحو گسترده در نسوج پستانداران پراكنده است (14، 1).
تغييرات اين آنزيم ديرتر از كراتين كيناز رخ مي‌دهد و غلظت آن در ظرف 24 تا 48 ساعت پس از تحريك شروع به افزايش كرده و در 3 تا 6 روز به حداكثر مي‌رسد و پس از 8 تا 14 روز به حد طبيعي باز مي‌گردد. ميزان طبيعي اين آنزيم در پلاسما u/|lit 250-60 است (1).
فعاليت LDH در پاسخ به تمرينات استقامتي كاهش مي‌يابد. اما، اين آنزيم محدودكننده‌ي گليكوليز به شمار نمي‌آيد. دگرگوني در سطح فعاليت LDH در روند گليكوليز چندان اهميتي ندارد. در پاسخ به ورزش‌هاي سرعتي فعاليت اين آنزيم افزايش مي‌يابد (2).
فعاليت آنزيمي CPK در مسير تبديل كراتين فسفات به كراتين است. كراتيني كه توسط سلول‌هاي كبدي ساخته مي‌شود، به كمك جريان خون به عضلات انتقال يافته و در حضور ATP و CK به كراتين فسفات (تركيب پرانرژي) تبديل مي شود (6).
تغييرات آنزيمي هنگام ورزش و ريكاوري
اندازه‌گيري فعاليت آنزيم‌هاي سرم براي درك اختلالات عضلاني اهميت دارد. با وجود اين، ممكن است در اثر آسيب‌هاي عضلاني برخي آنزيم‌ها افزايش يابند. كراتين كيناز احتمالاً مهم‌ترين نشان‌گر حساس آسيب بافت عضله مي‌باشد (14، 6، 4).
اگر چه در انواع فعاليت‌هاي بدني مانند بوكس، كشتي، فوتبال و بسكتبال فعاليت آنزيمي CPK بررسي شده است. اما، در فعاليت‌هايي كه فرد وزن بدن را تحمل مي‌كند، مانند دويدن، به‌خصوص فعاليت در سرازيري افزايش بيش‌تري مي‌يابد و بالعكس، در فعاليت‌هايي كه وزن تحمل نمي‌شود، مانند شنا، دوچرخه‌سواري، قايقراني اين افزايش آنزيمي كمتر بوده است (8).
فعاليت CPK بعد از يك تا دو روز ريكاوري به اوج خود مي‌رسد و شدت بالاتر فعاليت بدني، عملكرد تام CPK را افزايش داده و پايداري نقطه اوج آن را در ريكاوري طولاني‌تر مي‌كند. در اين زمينه 24 برابر افزايش فعاليت CPK بعد از 35 مايل پياده‌روي، اسكي، ماراتن و دوچرخه‌سواري در مسافت‌هاي طولاني گزارش گرديده است. درجه پاسخ‌گويي آنزيم وابسته به شدت تمرين مي‌باشد. كه افزايش CPK در فعاليت‌هاي بدني سخت و سنگين بيش‌تر است. (7)
دامنه تغييرات فعاليت آنزيمي سرم ورزشكاران به دليل سازگاري با ورزش، كمتر از افراد ناورزيده
است. در اين ميان آنزيم‌هاي لاكتات دهيدروژناز و آلدولاز به عنوان شاخص‌هاي معتبر آسيب‌هاي بافتي مطرح شده است. اين آنزيم‌ها متعاقب ورزش پيوسته افزايش مي‌يابند. (4)
گويزنيك و همكاران وي جهت مطالعه آسيب عضلاني پس از فعاليت بدني طولاني‌مدت، نشانگرهاي بيوشيميايي خون، لاكتات دهيدروژناز (LDH) و كراتين فسفوكيناز را اندازه‌گيري كردند. آن‌ها نمونه‌هاي خون سياهرگي 8 دونده استقامت كه در مسابقه 100 كيلومتر شركت كرده بودند و 8 ورزشكار مسابقه سه‌گانه (3 كيلومتر شنا، 120 كيلومتر دوچرخه‌سواري و 32 كيلومتر دويدن) در شرايط قبل، بلافاصله و 4 روز پس از مسابقه را بررسي كردند (13)و گروه تقريباً به سطح استراحت بازگشته بود (13).
در تحقيق آزمايشگاهي، تأثير دو نوع فعاليت شديد و كوتاه‌مدت و فعاليت سبك و طولاني روي آنزيم‌هاي CPK و LDH عضلات موش‌ها مورد بررسي قرار گرفت. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه، فعاليت شديد و كوتاه‌مدت توان و ظرفيت گليكوليتيك را افزايش داده در حالي كه فعاليت زير بيشينه و طولاني‌مدت تنها كارايي اكسيداتيو را بالا مي‌برد (12).
در مطالعه بر روي موش‌ها پس از 2، 12، 48 و 96 ساعت ريكاوري يك فعاليت 90 دقيقه‌اي دويدن در محيط‌هاي سربالا و سرپايين با شيب 5/13 درصد و سرعت 17 متر در دقيقه به صورت اينتروال، افزايش CPK پس از هر دو شيوه در ريكاوري 2 ساعت پس از تمرين يكسان گزارش شد و بيش‌ترين افزايش CPK در 48 ساعت پس از دويدن در وضعيت سرازيري مشاهده شد (14).
روش تحقيق:
جامعه آماري شامل 19 دانش‌آموز پسر 15 تا 18 ساله مبتدي بود كه به صورت تصادفي از بين دانش‌آموزان مقطع متوسطه شهر همدان انتخاب شدند و سابقه عضويت منظم در تيم‌هاي ورزشي را نداشتند.
متغيرهاي مستقل شامل: 1- پايين آمدن از ارتفاع 3000 متر تا ارتفاع 2000 متر (مسافت 14 كيلومتر). 2- برانگيختگي انقباض برونگرا به دو گونه پياده‌روي تداومي و تناوبي به سمت پايين كوه.
و متغيرهاي وابسته شامل: تغييرات آنزيم‌هاي CPK, LDH در مراحل قبل، بلافاصله، 24 و 27 ساعت پس از فعاليت مي‌باشد.
مراحل اجراي آزمون: براي اندازه‌گيري توان هوازي و تخمين سطح آمادگي اوليه دانش‌آموزان از آزمون زير بيشينه استراند (170 PWC-) روي دوچرخه كارسنج (ارگومتر) استفاده شد (4).
جدول 1ـ مشخصات آنتروپومتريك و مراحل اجراي فعاليت زيربيشينه، چرخ كارسنج
متغيرها گروه تداومي گروه تناوبي
ميانگين انحراف معيار ميانگين انحراف معيار
سن (سال) 4/16 27/1 4/16 88/0
قد (سانتي‌متر) 166 13/10 6/165 42/7
وزن (كيلوگرم) 78/55 17/12 62/56 90/9
محيط ران (سانتي‌متر) 57/46 52/5 55/47 92/4
لايه چربي زيرپوستي ران (ميلي‌متر) 25/15 98/3 11/15 75/2
سطح مقطع ران (سانتي‌متر مربع) 4/147 40 149 27
ضربان قلب استراحت (زنش در دقيقه) 2/69 70/6 71 46/4
ضربان قلب فعاليت (زنش در دقيقه) 8/138 00/11 8/140 62/11
ظرفيت هوازي (ميلي‌ليتر در دقيقه) 29/60 89/14 54/57 63/9
درصد ضربان قلب ذخيره 6/53 5/5 55 5/5
دماي آزمايشگاه: 27 درجه سانتي‌گراد رطوبت محيط: 41%
صبح به حالت ناشتا cc 3 خون از وريد آنتي‌كوبيتال دست نمونه‌ها گرفته شد. سپس افراد با خودرو به ارتفاع 3000 متري انتقال يافتند. تا بدين‌وسيله، تأثير انقباض كانسنتريك مهار شود. با مستقر شدن در محل مرتفع و پس از 30 دقيقه استراحت كامل، ضربان قلب و فشار خون آرامش با استفاده از دستگاه ديجيتال در هر دو گروه تداومي و تناوبي به همراه درجه حرارت و د
رصد رطوبت محيط ثبت گرديد.
سنجش ضربان قلب فعاليت در گروه تداومي بدين نحو بود كه آزمودني‌ها پس از رسيدن به مكان معين (ارتفاع 2500 و 2000 متر) مجاز به ايست يا استراحت نبودند و در حالي كه ضربان قلب نفر معين به حالت ايستاده اندازه‌گيري مي‌شد، افراد ديگر در همان موضع مسير عرض جاده را به صورت مورب (رفت- برگشت) طي مي‌كردند تا از افت ضربان قلب فعاليت جلوگيري شود. اين شيوه امكان تعيين ضربان قلب باقي‌مانده گروه را ميسر مي‌كرد. در ارتفاع 2500 و 2000 متر پاياني، همان متغير انتخابي در ارتفاع 3000 متر اندازه‌گيري مي‌گرديد.
پس از پايان فعاليت پياده‌روي در ارتفاع 2000 متر، افراد براي دومين نوبت خونگيري به آزمايشگاه منتقل شدند. 24 ساعت بعد سومين نوبت خونگيري و سرانجام 72 ساعت پس از فعاليت پياده‌روي آخرين مرحله خونگيري انجام شد.
در اجراي عمليات، گروه دوم همان برنامه‌ي گروه اول را اجرا كردند، با اين تفاوت كه پس از هر سه كيلومتر پياده‌روي 5 دقيقه استراحت متناوب اختصاص مي يافت و در 2 كيلومتر آخر تا رسيدن به ارتفاع 2000 متر، زمان 3 دقيقه استراحت منظور شد كه در مجموع 23 دقيقه استراحت
اعمال گرديد.
براي تجزيه و تحليل آماري داده‌ها از روش آناليز واريانس ويژه داده‌هاي تكراري و تي‌تست مستقل در محيط نرم‌افزاري SPSS استفاده شد. همچنين در تهيه نمودارها از نرم‌افزار Excel استفاده شد و سطح معني‌دار آماري برابر 05/0= P منظور گرديد.
يافته‌هاي تحقيق:
نمودار 1ـ تغييرات CPK قبل از فعاليت و مراحل ريكاوري، فرود از كوه
بررسي تغييرات CPK گروه تداومي در چهار مرحله زماني، نشان مي‌دهد كه پس از قطع پياده‌روي از كوه به شيوه تداومي، افزايش CPK در سرم خون افراد تا 24 ساعت ريكاوري به اوج خود رسيده است.
نمودار 2ـ تغييرات LDH قبل از فعاليت و مراحل ريكاوري فرود از كوه
غلظت LDH در گروه تداومي نسبت به حالت استراحت، تغيير افزايشي داشته است اما اين الگو در چهار مرحله زماني تفاوت معني‌دار نداشته است.
نمودار 3ـ تفاضل تغييرات CPK در مراحل مختلف ريكاوري با پيش‌آزمون
در بررسي تفاضل تغييرات CPK در مراحل مختلف استراحت و پيش‌آزمون، سطح معني‌دار نوبت اول با دوم و نوبت اول با سوم ناشي از افزايش CPK بلافاصله پس از قطع فعاليت و 24 ساعت ريكاوري در گروه تداومي مي‌باشد. افزايش اوج CPK در نوبت سوم و كاهش آن در نوبت چهارم تا سطح پيش‌آزمون موجب معني‌دار شدن اين دو مرحله شده است.
نمودار 4ـ تفاضل تغييرات LDH در مراحل مختلف ريكاوري با پيش‌آزمون
نمودار 5 ـ تغييرات CPK قبل از فعاليت و مراحل ريكاوري فرود از كوه
بررسي تغييرات CPK در گروه تناوبي همگون با گروه تداومي است. از سوي ديگر CPK پس از 24 ساعت ريكاوري در هر دو گونه تناوبي و تداومي به اوج خود رسيده است.
نمودار 6 ـ تغييرات LDH قبل از فعاليت و مراحل ريكاوري فرود از كوه
در گروه تناوبي، LDH پس از 72 ساعت ريكاوري بيش‌تر از ساير مراحل پس‌آزمون گزارش شده است. اين رخداد احتمالاً به دليل حساسيت كمتر LDH نسبت به CPK در پاسخ به بروز آسيب‌هاي عضلاني مي‌باشد.
نمودار 7ـ تفاضل تغييرات CPK در مراحل مختلف ريكاوري و پيش‌آزمون
افزايش CPK در نوبت دوم (بلافاصله) و نوبت سوم (24 ساعت) در برابر پيش‌آزمون موجب معني‌دار شدن نوبت اول با دوم و نوبت اول با سوم شده است. اختلاف بين نوبت دوم با سوم نيز به دليل افزايش CPK در نوبت سوم معني‌دار است. اما اختلاف معني‌دار بين نوبت دوم با چهارم و نوبت سوم با چهارم به دليل كاهش CPK در 72 ساعت ريكاوري رخ داده است.
نمودار 8 ـ تفاضل تغييرات LDH در مراحل مختلف ريكاوري و پيش‌آزمون
نمودار 9 ـ مقايسه مراحل زماني چهارگانه تغييرات CPK در آزمودني‌ها
در مقايسه دو شيوه فعاليت، از جنبه تغييرات غلظت CPK بين دو گروه تفاوتي مشاهده نمي‌شود.
نمودار 10 ـ مقايسه مراحل چهارگانه تغييرات LDH در آزمودني‌ها
در مقايسه ميانگين غلظت آنزيم‌هاي CPK و LDH در گروه‌هاي پياده‌روي تداومي و تناوبي بين مراحل سه‌گانه ريكاوري و پيش‌آزمون در دو گروه تفاوتي مشاهده نشد.
بحث و نتيجه‌گيري
ويژگي‌هاي آنتروپومتري و ظرفيت عملي بين دو گروه تفاوت معني‌داري نشان نداد، يعني، هر دو گروه از جنبه سطوح كارايي قلبي عروقي، تحمل فشار كار معين و تركيب بدن با هم همسان هستند.
بررسي پوتيگر نشان مي‌دهد كه ميزان غلظت آنزيم CPK پس از فعاليت با نوع فعاليت بدني و نوبت تكرارهاي انقباضات برونگرا متفاوت است و بيش‌ترين ميزان افزايش CPK را تا 24 ساعت پس از فعاليت بيان كردند (10). در تحقيق حاضر نيز افزايش CPK پس از 120 دقيقه راهپيمايي از ارتفاع 3000 متري در سرازيري در هر دو گروه با پيشينه مطالعات همخواني دارد. اما، هنگامي كه دو گروه با يكديگر مقايسه مي‌شوند (نمودار 9)، رفتار آنزيمي در دو نوع فعاليت پياده‌روي از سراشيبي، تفاوتي ندارند.
واكنش LDH در دو گروه تحقيق پس از فعاليت كوهنوردي، همانند CPK افزايش داشته است. اما، اين تغيير طي سه مرحله زماني در گروه تداومي معني‌دار نبود. (نمودار 2 و 4) و تنها در گروه دوم، در مرحله 72 ساعت ريكاوري، معني‌دار و به اوج خود رسيده است (نمودار 6). LDH با درجه حساسيت كمتر از CPK در شناخت آسيب‌هاي بافت عضلاني و ميوكارد (14، 1) تحت فعاليت بدني يكسان تغييرات افزايشي را ايجاد كرده است (9).
اوج افزايش LDH در گروه تناوبي متعاقب 72 ساعت ريكاوري مشاهده گرديد. اين نكته، با شواهد علمي موجود كه اوج افزايش LDH را در 24 تا 48 ساعت ريكاوري نشان مي‌دهد، ناهمگون است. اين پديده احتمالاً، به مدت يا شدت ورزش، نوع انقباض، سطح آمادگي و سازگاري ورزش افراد وابسته است.
در اجراي دو شيوه پايين آمدن از كوه به صورت پياده‌روي (انقباض اكسنتريك) در پسران مبتدي 15 تا 18 ساله، تفاوت معني‌داري مشاهده نشد (نمودار 10، 9). به عبارت ديگر، اجراي هر د
و روش پياده‌روي در فرود از كوه از لحاظ انباشت نشانگرهاي CPK و LDH به يك نسبت اثرگذار بوده است.
منابع
1- جان، برنارد، هنري. (1372) “شيمي باليني”. ترجمه برزو، حسين. انتشارات معاونت پژوهشي.
3- سندگل، حسين. (1372) “فيزيولوژي ورزش”. جلد اول. انتشارات كميته ملي المپيك.
4- فاكس و ماتيوس. (1369) “فيزيولوژي ورزش”. ترجمه خالدان، اصغر. انتشارات دانشگاه تهران.
5- كرباسيان، عباس. (1379) “بيوشيمي”. انتشارات جهاد دانشگاهي واحد اصفهان.
6- مقيم، علي. (1380) “كوهنوردي در ايران”. چاپ اول، انتشارات روزنه.
7- هارپر. (1373) “بيوشيمي”. جلد دوم. ترجمه قاضي جهاني، بهرام. انتشارات علمي فرهنگي.
7. Castell, L, M., (1996) “Dose glutamin have a role- 488. In reducing in factions in athletes.” Eur.J. App Physiol., 73: 451
8. Daniel, M. O., et.al. (1995) “Effects of electromyostimulation and strength training on muscle soreness, muscle damage and sympathetic activation.” J. Sports sciences., 13:95-100.
9. Johansson, P. H., Lindstrom, L. et al. (1999) “The effects of preexercise strefching on muscular soreness tendernes and force loss following heavy eccentric exercise.” J. Med. Sci. Sports., 9 (4): 219-225.
10. Potteiger, J. A., et, al. (1992) “Effects varying recovery periods on muscle enzymes soreness and performance in baseball pitchers”. Journal of Athletic. Training., 27 (1): 27-31.
11. Schwane, J. A., et. al. (1983) “Delayed- onset muscular soreness and plasma CPK and LDH activities after downhill rinning”. Medicine and science in sports and exercise., 15: 51-56.
12. Schwane, J. A., Watraus, B. G., Johnson. S. R., and Armstrong, R. B., (1983) “lactic acid related to delayed onset muscle soreness.” Physical and sport medicine., 11(3): 124-131.
13. Song, T. M., (1990) “Effect of anaerobic exercise on serum enzymes of young athletes.” J. sports. Med. Phy. Fitness., 30 (2): PP. 138-141.
14. William, M. A., (1977) “Factors in delayed muscle soreness.” Medicine and sciences in sports., 9 (1): 11-20.
