بخشی از مقاله
-1. مقدمه
توجه به ايمونولوژي ورزشي در اثر علاقه و نياز جامعه به ارتقاي سلامتي به وجود آمده است. در حال حاضر پذيرفته شده است كه عدم فعاليت بدني عامل خطرزاي مهمي براي ابتلا به بيماريها است. ظاهراً تمرينهاي ورزشي با شدت متوسط و منظم، يك راه كار اساسي براي جلوگيري از برخي بيماريها است. دستگاه ايمني در برخي بيماريها شديداً درگير مي‌شود، لذا علاقه به مطالعه پاسخهاي ايمني به فعاليت ورزشي براي شناخت آثار فعاليت ورزشي و نيز جلوگيري از برخي بيماريها است. استرس به عنوان عامل تحريك كننده عملكرد ايمني شناخته شده است.
ممكن است فعاليت ورزشي مدل مناسبي براي مطالعه نحوه سازگاري با استرس باشد، زيرا فعاليت ورزشي به آساني اندازه گيري شده و به ميزان زيادي قابل تكرار است. عقيده بر اين است كه دستگاه ايمني به عنوان ابزاري براي بازشناسي سلولهاي خودي از مواد بيگانه و حفظ هموستاز بدن تكامل پيدا كرده است. توانائيهاي بدن براي بازشناسي عوامل بي شمار مهاجم و مبارزه با آنها فوق العاده پيچيده است. در واقع، در دستگاه ايمني، تمام پاسخهاي دفاعي بدن بر عليه مولكولهاي بيگانه و نوظهور به وقوع مي‌پيوندد. بيشتر اجزاي دستگاه ايمني تغييرات ريتميك دارند (30).
گليسون و همكارانش (2006) تغييرات روزانه غلظت IgA بزاقي را نشان دادند. آنها بيشترين غلظت IgA بزاقي را در ساعت هشت صبح مشاهده كردند. بعد از آن غلظت IgA رو به كاهش نهاده و در ساعت 12 ظهر ثابت مانده است (30). ديمترو و همكارانش (2002) نشان دادند كه تفاوت معني داري در غلظت IgA بزاقي، ميزان IgA ترشحي و ميزان جريان بزاق در ساعت شش صبح در مقايسه با ساعت 6 عصر وجود دارد (21).
اسميت و همكارانش (2006) گزارش كرده اند غلظت ايمونوگلوبولينهاي موجود در خون ورزشكاران پس از فعاليت ورزشي در حد مقادير استراحتي ثابت مي‌ماند و يا فقط اندكي افزايش مي‌يابند (30). پس از دويدن مسافت 18 مايل (8/28 كيلومتر) و 13 مايل (21 كيلومتر) در مقادير استراحتي تغييري در ايمونوگلوبولينهاي دوندگان مرد استقامتي بلافاصله يا حتي پس از گذشت 24 ساعت از فعاليت ورزشي ديده نشده است. همين نتايج در دوچرخه سواران پس از يك جلسه فعاليت
ورزشي دوساعته گزارش شده است. از طرف ديگر، تغييرات ناشي از فعاليتهاي شديد بدني مي‌تواند تا 24 ساعت ادامه داشته باشد و حتي فعاليت ورزشي سبك نيز مي‌تواند باعث تحريك چشمگير دستگاه ايمني براي چندين ساعت شود. ورزشكاران را نمي‌توان به آساني وادار كرد تا از برنامه تمريني روزانه خود حتي براي يك روز دست بردارند. به همين دليل، حالت استراحتي واقعي به دست نمي‌آيد و در مطالعات بيشتر از مدلهاي حيواني استفاده مي‌كنند (104).
ايمني مخاطي اولين خط دفاعي بدن در مقابل آسيب دستگاه تنفسي فوقاني (URTI) است. غلظت ايمونوگلوبولين بزاقي در پاسخ به دوره هاي تمريني شديد تغيير مي‌كند (28). با هدف مطالعه تغييرات ايمونوگلوبولينها در افراد ورزشكار، لي نن فرانسيس و همكارانش (2005) تعداد 14 شناگر زبده و 21 فرد فعال و 18 فرد غيرفعال را در يك دوره 30 روزه كنترل كردند. شناگران هفته اي 20 ساعت تمرين مي‌كردند، افراد فعال 3 الي 10 ساعت در هفته به فعاليتهاي گوناگون ورزشي مي‌پرداختند و افراد غيرفعال 1 الي 3 ساعت فعاليت متوسطي را انجام مي‌دادند.
از افراد شركت كننده مجموعاً 12 بار نمونه بزاق اخذ و IgA ، IgG و IgM بزاقي اندازه گيري شد. شناگران ورزيده در مقايسه با افراد فعال و غيرفعال از غلظت IgA بزاقي بيشتر و تغييرپذيري بيشتري در غلظت IgA نسبت به دو گروه ديگر برخوردار بودند. تغييرپذيري IgA شناگران دوبرابر گروههاي فعال و غيرفعال بود. نتيجه نهايي تحقيق نشان داد، شناگران ماهر از غلظتهاي IgA و IgM بزاقي و تغييرپذيري غلظت IgA و IgG بيشتري نسبت به افراد فعال و غيرفعال برخوردارند.
تفاوتها در تغييرپذيري پارامترهاي ايمني مخاطي مي‌تواند ريشه در متغيرهايي مثل محيط و آثار آب و هوا، تغذيه و عادات غذايي، توالي و تناوبهاي حركتي، فشارهاي رواني و نيز ميزان تفاوت در پاسخ دستگاه ايمني در افراد و يا ورزشكاران به عنوان سازگاري به تمرين اتفاق افتاده باشد (61).
شواهدي وجود دارد كه نشان مي‌دهند بيشتر متغيرهاي فيزيولوژيكي و رواني تغييرات دوره اي (24 ساعته) دارند و بسياري از پاسخهاي فيزيولوژيكي فعاليتهاي ورزشي، متأثر از زمان و ساعت روز مي‌باشند. با وجود اين، آثار زمان روز (چرخه شبانه روزي) بر پاسخهاي هورمونهاي درون ريز و پاسخ دستگاه ايمني نسبت به تمرين به روشني مشخص نشده است. مطالعات انجام شده درباره
كورتيزول بزاقي (هورمون نقص دستگاه ايمني) و IgA (اولين خط دفاعي بدن در مقابل آسيب مجاري تنفسي فوقاني) در پاسخ به فعاليت ورزشي، ابهامات فراواني دارد. بيشتر ابهامات ناشي از زمان نمونه برداري و شدت فعاليت ورزشي است. تاثير ريتم شبانه روزي بر نقص دستگاه ايمني مي‌تواند به دليل عوامل مختلفي باشد. براي مثال، فعاليت ورزشي در صبح هنگام، احتمال نقص دستگاه ايمني را در مقايسه با تمرين عصر افزايش مي‌دهد. شواهد موجود نشان مي‌دهد ترشح كورتيزول در ابتداي صبح به اوج خود مي‌رسد و برعكس مقدار ترشح IgA بزاقي به حداقل خود
مي‌رسد (21، 82). غدد فوق كليوي، هورمونهاي استروئيدي خود را به ميزان يكسان در طول شبانه روز ترشح نمي‌كنند. چرخه شبانه روزي غيرطبيعي هورمونهاي فوق كليوي مي‌تواند تاثير معكوسي بر اعمال حياتي مثل توليد انرژي و دستگاه ايمني در بدن داشته باشد (21، 82). افرادي كه حالت رخوت و سستي در بدن خود احساس مي‌كنند و در طول شبانه روز خسته به نظر مي‌رسند احتمالاً دليل آن ترشح غيرطبيعي دوره شبانه روزي هورمونهاي فوق كليوي مي‌باشد (82).
هنگامي‌كه مقادير كورتيزول افزايش مي‌يابد، دستگاه ايمني كه شامل پاسخ ايمني غشاي مخاطي سرتاسر بدن مي‌شود سركوب مي‌شود. كورتيزول زياد، غشاي مخاطي بدن را كه شامل IgA ترشحي مي‌شود كاهش و سركوب مي‌كند (82). IgA ترشحي، دستگاه ايمني را در مقابل باكتريها، ويروسها، سموم و … محافظت مي‌كند. افزايش كورتيزول باعث عفونت و كاهش آن
دستگاه ايمني را به مخاطره مي‌اندزاد (21، 28، 68). هنگام خواب نيز مقدار مشخصي كورتيزول نياز مي‌باشد. افزايش كورتيزول هنگام خواب دوره خواب را مختل مي‌كند (82). در صورت وقوع هر نوع استرسي، نظم شبانه‌روزي ترشح كورتيزول مختل و غلظت آن در پلاسما تا حد بسيار زيادي افزايش مي‌يابد. مهم‌ترين تأثير كورتيزول كمك به مقاومت بدن در مواقع استرس و ايجاد شرايط مناسب براي ادامه حيات است كه سازوكار دقيق آن هنوز شناخته نشده است (68).
تغييرپذيري بارزي در پاسخ كورتيزول به فعاليت ورزشي وجود دارد كه به عوامل بسياري از جمله شدت و مدت فعاليت ورزشي، ميزان آمادگي جسماني فرد، كيفيت تغذيه‌اي و حتي ريتم شبانه روزي وابسته است. به رغم چند نتيجه ناهمسو، بيشتر پژوهشها نشان مي‌دهند ترشح كورتيزول متناسب با شدت فعاليت ورزشي افزايش مي‌يابد. در اين ارتباط در سال 1965 پژوهشگراني به رهبري كورنيل ، كاهش غلظت كورتيزول پلاسما هنگام فعاليت ورزشي با شدت متوسط و كوتاه
زمان را نشان دادند. همين نكته در سال 1969 توسط ري موند و همكارانش گزارش گرديد. محققان ديگري به نامهاي ديويس و فيو در سال 1973 به روشني نشان دادند شدت فعاليت ورزشي در تعيين پاسخ كورتيزول اهميت دارد. آنها افرادي را در فعاليتهاي يك ساعته و با شدت هاي گوناگون از 40 تا 80% Vo2 max مطالعه كردند. اين افراد زماني كه با شدت 40% Vo2 max به فعاليت ورزشي پرداختند، كورتيزول پلاسماي آنها حتي بيشتر از يك بار كاهش يافت، در حالي كه افزايش شدت فعاليت ورزشي تا 80% Vo2 max پاسخ كورتيزول معكوس شد و غلظت آن در پلاسما
افزايش يافت. در پژوهشهاي ديگري، زماني كه شدت فعاليت ورزشي از 60% Vo2 max فراتر مي‌رفت (و از ديد آزمودنيها پنهان نگاه داشته مي‌شد) غلظت كورتيزول اندازه گيري شد. در اين آزمودنيها با گذشت شدت فعاليت ورزشي از60% Vo2 max ، غلظت كورتيزول پلاسما افزايش يافته، در حالي كه در شدتهاي زير 60% Vo2 max، غلظت كورتيزول كاهش يافته است (4، 22).
مقادير بيشينه كورتيزول پلاسما به دنبال فعاليت ورزشي درازمدت از جمله در دوندگان ماراتن
مشاهده شده است. حتي در مقادير كاري كمتر (سبك)، اگر دوره فعاليت ورزشي به اندازه كافي طولاني باشد، كورتيزول پلاسما افزايش مي‌يابد. اهميت مدت فعاليت ورزشي به عنوان يك عامل تاثيرگذار بر پاسخ كورتيزول توسط بونن مطرح گرديد. او خاطرنشان ساخت دفع ادراري كورتيزول به دنبال فعاليت ورزشي با شدت 76% Vo2 max، در مدت 10 دقيقه تغيير نمي‌كند و هنگامي‌كه مدت فعاليت ورزشي تا 30 دقيقه ادامه يافته، مقدار كورتيزول پلاسما نيز تا حدود دو برابر افزايش يافته است. ساتن و همكارانش هم بيشترين ميزان كورتيزول را متعاقب يك دوي ماراتن گزارش كرده اند (22).
افزايش ترشح اپي نفرين و كورتيزول با توجه به ظرفيت تمريني افراد، تابع شدت تمرين است (22، 4، 13، 104). تفاوتهاي فردي در پاسخ گلوكوكورتيكوئيدها به تمرين مخصوصاً در افرادي كه خوب تمرين مي‌كنند تاثير بيشتري دارد، چون كورتيزول فقط هنگام تمرينهاي شديد رها مي‌شود. در تمرينهاي ورزشي كورتيزول به شدت معيني از تمرين پاسخ مي‌دهد. ميزان اپي نفرين هنگام تمرين به سرعت افزايش و سريعاً به ميزان اوليه برمي‌گردد (با 30 دقيقه تمرين)، در حالي كه كورتيزول،
قبل از افزايش ابتدا يك دوره مكث را نشان مي‌دهد و بعد از اتمام تمرين، افزايش آن ادامه مي‌يابد و يا در مقادير بالاتر باقي مي‌ماند (4). به علاوه، هورمون كورتيزول تغييرات روزانه دارد (4، 21، 76، 22، 95، 90، 71). در مطالعات مربوط به ورزش معمولاً در مورد اندازه گيري تغييرات روزانه هورمونها، گروه شاهد غيرورزشكار در نظر گرفته نمي‌شود. نسبت ترشح هر يك از اين هورمونها به شدت و مدت تمرين و زمان نمونه گيري خون بستگي دارد (22، 95، 90، 20، 5، 45، 57،70). مقادير
هورمونهاي گوناگون از جمله كورتيزول نشان دهنده سازگاري و يا عدم سازگاري است كه منجر به تخريب اجرا و پيدايش خستگي مي‌شود. با وجود اين، اطلاعات به دست آمده ضد و نقيض است. به طور كلي، ميزان كورتيزول استراحتي زياد، در دوندگاني كه بيش تمريني داشته اند ديده شده است. اين دوندگان ركورد خوبي نداشته اند. با وجود اين، كاهش و يا افزايش مقادير كورتيزول
پلاسما در ورزشكاراني كه اجراي ثابتي داشته اند نيز مشاهده شده است (22). از دلايل عدم تناقض ميان مقادير كورتيزول بزاقي و كورتيزول پلاسمايي و آثار آن بر اجراي فعاليت هاي بدني اين است كه غلظتهاي كورتيزول پلاسمايي و يا بزاقي هر يك اثر تعيين كننده و متفاوتي از يكديگر بر بافت هدف ندارد. به ه
مين دليل، در تحقيقات تمرينهاي بدني براي اندازه گيري اثر مشابهي دارند (22).
پيشنهاد شده است افزايش كورتيزول هنگام فعاليت ورزشي پاسخهاي التهابي را كاهش و مي‌تواند در ترميم بافتي و بهبود جراحتها مفيد باشد. با وجود اين، كورتيزول آثار تخريبي بر ماهيچه هاي اسكلتي اعمال مي‌كند. پشنهاد شده است كه اين تاثير كورتيزول مي‌تواند با ياري تستوسترون متوقف و مهار گردد، در حالي كه امكان بهبود آسيبها را فراهم مي‌سازد. همچنين، تستوسترون غلظت كورتيزول را از راه تضعيف روند تجزيه آن در كبد، افزايش مي‌دهد و آثار التيام آور آن را تقويت مي‌كند. ورزشكاراني كه استروئيدهاي آنابوليك دريافت مي‌كنند مقدار كورتيزول
پلاسماي بيشتري دارند و مي‌توانند با شدت بيشتري تمرين كنند و مسابقه دهند (90).
كورتيزول و تستوسترون- هردو- ريتم شبانه روزي خود را در بالاترين ميزان در صبح و كمترين آن را در شب به نمايش مي‌گذارند. تستوسترون محرك قوي سنتز پروتئين و مي‌تواند خواص كاتابوليكي در درون عضلات اسكلتي باشد (90، 95). از طرف ديگر، تمرين استقامتي محرك نيرومندي براي
افزايش كوتاه مدت غلظت هورمونهاي موجود در خون مثل هورمونهاي تستوسترون، رشد و كورتيزول است. اين پاسخها مي‌تواند تعامل گيرنده‌هاي هورمون داخل سلولهاي عضله و نيز تعداد گيرنده هاي هورمونها را بعد از تمرين افزايش و توسعه دهند. عمل تستوسترون و هورمون رشد افزايش سنتر و افزايش توده عضله در انسان مي‌باشد، در حالي كه كورتيزول تأثير كاتابوليكي بر پروتئينهاي ميوفيبريلي عضله دارد و ضمناً سنتز پروتئين را كاهش مي‌دهد (42).
1-2. بيان مسأله
توجه به عامل مهم دروني موسوم به ساعت زيستي و تأثير آن بر وضعيت فيزيولوژيك و در نتيجه بر عملكرد بدني به ويژه در اوقات مختلف شبانه روز ضروري است. يافته هاي اخير علم زيست شناسي زماني (شناخت آثار زمان بر متغيرهاي فيزيولوژيك) نشان مي‌دهد بدن انسان در طول شبانه روز متحمل تغييرات زيادي مي‌شود و در هر ساعت توانايي خاصي دارد (85). ريلي و همكارانش (2000) نشان دادند زمان عكس العمل ساده، قدرت عضلاني، توان بـي هوازي و ميزان انعطاف پذيري، عصر هنگام (در مقايسه با
صبح هنگام) برتري معني داري دارد كه احتمالاً ناشي از بيشتر بودن دماي بدن و ترشحات هورموني درعصر است (86). تحقيق حاضر با هدف مطالعه تغييرات برخي ايمونوگلوبولينها و نيز پاسخ هورمونهاي تستوسترون و كورتيزول در ساعتهاي مختلف روز واجراي فعاليت ورزشي تداومي (هوازي) انجام گرفته است. ايمونوگلوبولينها از اجزاي دستگاه ايمني هستند كه از لنفوسيتهاي B توليد شده در سرم خون و مايعات بافتي پستانداران يافت مي شوند (44).
