۲-۲-۴٫ مکانیسم عمل BDNF
چون BDNF در مغز حضور دارد پردازش متناوب خود و گیرنده اش TRKB باعث تثبیت و تقویت اعمال سیناپسی و فرآیندهای شناختی می شود. از میان تمام نوروترفین های مغزی باند شدن BDNF با گیرنده اختصاصی اش trkB که میل پیوندی بالایی برای باند شدن BDNF دارد ، تنها سیستم سیگنالینگ برای نشان دادن مسیرهای سیگنالینگ شایع در نواحی مختلف هیپوکامپ است که پس از باند شدن با T[20]rkB ، تعدادی از مسیرهای سیگنالینگ درون سلولی که رشد و بقای سلولی را سبب میشوند از جملهRas maP کیناز، را فعال میکند [۴۰]. گیرنده دیگری که BDNF به آن متصل می شود.LNGFR که به آن (۷۵P ) هم میگویند [۴۱]. همچنین با گیرنده نیکوتینیک استیل کولین آلفا-۷ نیز متصل میشود و ترک B گیرنده تیروزین کیناز است (به این معنی که عملکرد آن از طریق اضافه کردن مولکولهای فسفات به تیروزینها در داخل سلول را فعال می کند) [۴۲]. گیرندههای ترک دیگری نیز وجود دارد که عبارتند از trak Aو trak C که trak A به NGF و trak C به NT3 متصل و فعال میشود. همچنین فاکتورهای نوروتروفیک دیگری نیز وجود دارد که به لحاظ ساختاری با BDNF مرتبطند:NGF ( فاکتور رشد عصبی) NF3 ( نوروتروفین -۳) NT4 (نوروترفین -۴) [۴۰].
۲-۲-۵٫ تاثیر بر بقای نورونی و حفاظت از آن
BDNF اولین بار بعنوان فاکتور بقاء برای گروههای نورونی مشخص توصیف شد. در محیطهای کشت سلولی نورونهای CNS، BDNF بقای نورونهای عقدهای شبکیه چشم[۲۱] [۴۳]. نورونهای کولینرژیک[۲۲] پیش مغز قاعدهای [۴۴]. نورونهای دوپامینرژیک جسم سیاه [۲۳] [۴۵]. سلولهای گرانول مخچه[۲۴] [۴۶]. و نورونهای قشر [۲۵] [۳۷]. را حفاظت میکند. بقاء و شاخهدار شدن سلولهای گرانول دندانهای هیپوکامپ نیز بوسیله BDNF افزایش مییابد و بقای محیطهای کشت سلولی ناحیه زیر بطنی را تقویت می کند [۴۷]. در تطابق این نتایج، کاهش علامتدهی BDNF در trkB+/- و نسبت trkB+/-/trkC+/- موش خانگی چگالی نورونی در گرانولهای دندانهای[۲۶] و لایههای سلولی هرمی CAL هیپوکامپ[۲۷] را کاهش میدهد [۴۸]. علاوه بر آن BDNF-/- موش کشته شده، افزایش محسوس مرگ سلولی را در ناحیه زیر بطنی در شکنجهای دندانهای هیپوکامپ و قشر بویایی نشان داد [۴۹]. به طور مشابه کمبود گیرندههای trkB موش، مرگ سلولی بالایی را نشان میدهد [۵۰].
۲-۲-۶٫ گیرنده TrkB
خانواده گیرندههای Trkشامل سه گیرنده تیروزین کیناز سطحی سلولی بسیار متشابه است، trkA،trkB و trkC، که با نوروتروفینهای بالغ با میل ترکیبی بالا متصل میشوند] ۳۲٫ [ ساختار ژنtrkB انسان به طور استثنایی پیچیده است و شامل ۲۴ اگزون است و حداقل ۵۹۰ kbp از ژنوم را شناسایی میکند. پیشبرندههای متناوب پیوند و سایتهای پلی آدنیلاسیون مختلف را در نظر بگیرید، روی هم رفته ۱۰۰ mRNAs[28] و ۱۰ پروتئین میتواند کد گذاری شوند. گرچه، فقط سه ایزوفرم trkBدر انسان مشاهده شده است. از جمله گیرنده بلند و دو گیرنده کوتاه T1 و T- She که دارای کمبود کیناز درون سلولی دومین هستند[۵۱].[ به طور مشابه، سه ایزوفرم مختلف در موشهای خانگی و صحرایی بیان شدهاند. گیرنده بلند و دو گیرنده کوتاه T1 و T2، T2 ها مطابق با T1 در مغز انسان بیان شدهاند. گیرنده بلند trkB یک پروتئین KDa 145 است که مشابهتی ۳۷% را به trkA در پیوند لیگاند خارج سلولی دومین و مشابهتی ۷۵% را به دومین کیناز درون سلولی نشان میدهد [۵۲]. گیرنده از پپتید علامت ترمینال- N[29] برای هدفگیری گیرنده مورد نیاز و ناحیه خارج سلولی N -گلیکوزیله شده[۳۰] که مسئول پیوند لیگاند تراغشای دومین[۳۱] است و کیناز سیتوپلاسمی دومین که علامتدهی درون سلولی را آغاز میکند، تشکیل شده است. بخش درون سلولی شامل ۱۰ تیروزین باقیمانده حفاظت شده است که ممکن است اتوفسفوریله[۳۲] شوند و بعنوان مکانهای پیوند برای پروتئینهای محتوی دومینهای SH2 یا PTB عمل کنند. گیرنده بلند trkB به طور فراوان در مغز بیان میشود که بیان قوی را در کورتکس مغز و هیپوکامپ نشان میدهد. به طور ویژهتر، قویترین بیان گیرنده طول کامل trkB [۳۳](fl-trkB) در هیپوکامپ، در دندریتها و دندریتهای پسسیناپسی نورونهای هرمی CA1-CA3 و نورونهای پراکنده شده در مارپیچ دندانهای دیده شدهاند، در حالی که بیان در سلولهای گرانول ناحیه شکنجهای دندانهای کمتر است]۵۳٫[ اگرچه قویترین بیان در دندریتها دیده شده، fl-trkB همچنین در جسم سلولی و اکسون استقرار مییابد، که به طور عمده در وزیکولهای درون سلولی در غیاب فعالیت نورونی مستقر شده است [۵۴]. باید توجه شود که بیان fl-trkB به طور پیشروندهای تعدیل میشود، که بالاترین سطوح اولیه در پیشرفت پس از تولد را نشان میدهد و سپس به آرامی به سطوح بزرگتر کاهش مییابد [۵۵].
۲-۲-۷٫ تنظیم علامتدهی trkB/ BDNF
علامتدهی trkB/ BDNFتنظیم کننده ضروری چندین عملکرد بیولوژیکی است و بنابراین به دقت در مغز تنظیم میشود. تنظیم trkB/BDNF، شامل تولید و بیان trkB و BDNF، ویژگی یافتن و فعال سازی گیرنده و علامتدهی درون سلولی میباشد. همانگونه که در بالا بحث شد، T1 بیان و فعال سازی گیرنده fl-trkB و اثر گیرنده نوروتروفین معمولی،۷۵P ، را که پیچیدگی بیشتری در تنظیم علامت دهی trkB/BDNF بوجود میآورد را تنظیم میکند [۲۳].
بیان هر دوی trkBو BDNF نسبت به بافت و نوع سلول اختصاصی هستند و قابلیت دسترسی trkB، در نهایت اعمال BDNF را تعیین میکند. بیان بافتی بوسیله چندین پروموتر مختلف در بافتهای محدود بیان میشود [۵۶]. فقدان جاگذاری کوتاه در ناحیه نزدیک به غشاء خارج سلولی trkB، گی

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

رنده اختصاصی برای BDNF میسازد، در حالی که حضور این جاگذاری اتصال دیگر لیگاندهای trkB یعنی ۵/۴NT- و۳ NT-را امکان پذیر میکند. در کنار لیگاند، نوع فعالسازی و محتوای پروتئینهای علامتدهی در سلول هدف مسیرهای علامتدهی استخراج شده را تعریف میکنند [۵۷]. رونویسی BDNFو trkB توسط فعالیت نورونی از طریق افزایش Ca²⁺ درون سلولی، کنترل میشود؛ هر دو ژن محتوی عناصر CRE و یا CaREl بوسیله اتصال به Ca²⁺ پاسخ دهنده به عوامل رونویسی پروتئین متصل با AMP حلقوی (CREB)[34] یا CaRF، فعال شده و به آغاز رونویسی منجر میشوند. پیشنهاد شده است که در کنار ترجمه در جسم سلولی، BDNF mRNA به دندریتها برای ترجمه موضعی منتقل میشود [۵۸]. در واقع BDNF mRNA به دندریتها منتقل میشود و این انتقال توسط فعالیت عصبی و رهاسازی BDNF تسهیل میشود. مشخص نیست که آیا BDNF هدف سیناپسهای فعال است یا بوسیله آنها به تله انداخته میشود، اما در هر دو مورد نتیجه عبارت از انتقال موضعی و وابسته به فعالیتBDNF است [۵۹].
پروتئین BDNF درون وزیکولها بسته بندی میشود و به قسمتهای مشخص سلولی منتقل میشود، مگر اینکه روی جایگاه ترجمه شود. بیشباهت به اکثر فاکتورهای رشد، رهایش BDNF از وزیکولها بوسیله فعالیت عصبی و به طور مشابه با انتقال کنترل میشود، BDNF میتواند رهایی خودش را تحریک کند [۶۰]. همچنین باید توجه شود که proBDNF، به فضاهای خارج سلولی نیز منتقل شده و رها میشود [۶۱]. رهاسازی خارج سلولی proBDNFبُعد دیگری از علامتدهی BDNF فراهم میکند، زیرا proBDNFهای تقسیم نشده از طریق گیرنده ۷۵P وساطت میشوند، فعالیتهای آنها متفاوت از اعمالی است که توسط trkB استخراج میگردد. از این رو،تقسیم تنظیم شده proBDNF توسط پروتئازهای ماتریکس خارج سلولی بوسیله مجموعهای از آبشار علامتدهی افزایش مییابد [۶۲].
همانگونه که قبلاً بحث شد، موجودیت fl-trkB در غشای پلاسما توسط هر دوی فعالیت عصبی و T1 تنظیم میشود. حضور fl-trkB روی سطح سلول برای فعال سازی و درونی ساختن مجموعه گیرنده بعد از اتصال با لیگاند مورد نیاز است. استثنائاً، به هنگام درونی ساختن، trkB فعال باقی میماند و به BDNF و پروتئینهای متعدد علامتی، برای بخش فعال کیناز مهیا میشود. این علامتدهی اندوزوم برای علامتدهی trkB و انتقال پیام به هسته سلول مورد نیاز است. روی هم رفته، توسعه تنظیم پیچیده و چند سطحی علامت دهی trkB /BDNF نقش تعیین کننده BDNF را در مغزهای بالغ و در حال رشد پیشنهاد میکند [۶۳].

۲-۲-۸٫ منابع تولید BDNF

BDNF هم در سیستم عصبی مرکزی و هم در بافتهای دیگری مانند اندوتلیوم عروقی ساخته شده و در پلاکتها ذخیره میشود. همچنین ممکن است منابع محیطی دیگر ساخت BDNF ، سلول های ایمنی و سلولهای عضلات صاف عروقی نیز باشند. با توجه به اینکه BDNF ترشح شده در سیستم عصبی مرکزی به داخل جریان خون توزیع می شود، تغییرات BDNF موجود در جریان خون می تواند بازتابی از تغییرات ترشح آن در مغز انسان باشد [۶۴].
۲-۲-۸٫ بیماریهایی در ارتباط با سطوح پایین BDNF
تحقیقات مختلفی ارتباط احتمالی بین سطوح پایین BDNF و شرایطی همچون افسردگی، اسکیزوفرنی، اختلالات عصبی، آلزایمر، هانتینگنون، زوال عقل و نیز بی اشتهایی عصبی و پرخوری عصبی را نشان میدهند. سطوح بالای BDNF و ماده P با افزایش خارش در بیماری اگزما ارتباط دارد [۶۵]. صرع نیز با پلیمرفیزمهای BDNF ارتباط دارد. سطوح هر دوی BDNF mRNA و پروتئین BDNF در صرع تنظیم افزایشی میشود [۶۶]. BDNF از طریق مهار گیرنده GABA انتقال پیامهای تحریکی و مهاری را تغییر می دهد این دلیل احتمالی برای مشاهده تنظیم افزایشی میباشد [۶۷].
۲-۲-۹٫ BDNF و خستگی
یکی از نقش های احتمالی که برای BDNF می تواند مورد بحث قرار گیرد ارتباط آن با خستگی میباشد. نشان داده شده است که نروتروفینها و از جمله BDNF انتقال عصبی عضلانی را بهبود میبخشند، بنابراین میتوانند خستگی از این نوع را به تاخیر بیندازند [۶۸]شواهد جدید نشان می دهند که نروتروفینها در تغییر انتقال سیناپسی ناشی از فعالیت مشارکت میکنند. سنتز و رهایی نوروتروفین به وسیله فعالیت نرونی تنظیم میشود و نوروتروفینها به طور مستقیم کارایی سیناپس را بهبود میبخشند. به طور اختصاصی BDNF و NT4 توسط نرونهای حرکتی و تارهای عضلانی تولید میشوند و میتوانند بر انتقال عصبی عضلانی تأثیر بگذارند. فعال شدن گیرندههای پیشسیناپسی BDNF یا NT4 میتواند رهایی استیل کولین را در خلال یک فعالیت تکراری افزایش دهد و تأثیر نارسایی انتقال عصبی عضلانی در خستگی عضلانی را کاهش دهد [۹]. چندین مطالعه پیشنهاد کردند که BDNF در جذب غذا و کنترل وزن بدن سهیم است و به عنوان یک عامل بی اشتهایی عمل میکند [۶۹]. علاوه بر این نشان داده شده است که BDNF متابولیسم گلوکز و لیپید را بهبود میبخشد و هزینه انرژی را افزایش میدهد [۷۰]. سطح BDNF سرم در بیماران زن مبتلا به دیابت نوع ۲ که در مراحل ابتدایی بیماری بودند بالاتر از آزمودنی های سالم بود و با جرم چربی زیرپوستی شکمی و کل بدن و متابولیسم چربی و گلوکز همبستگی داشت [۷۱]. از این رو احتمال میرود که سطح BDNF در بیماران دیابتی چاق برای جبران این قبیل شرایط پاتوفیزیولوژیک افزایش یافته باشد زیرا در بهبود متابولیسم انرژی و تضعیف جذب غذا احتمالا نقش دارد. از طرف دیگر کاملاً اثبات شده است که ورزش کاهش چربی بدن را القاء میکند و موجب بهبود متابولیسم چربی و گلوکز میشود [۷۲]. در مطالعه حاضر گروه تمرین هزینه انرژی بالاتری داشت. در مجموع منطقی است که عادت به فعالیت بدنی هزینه انرژی را افزایش داده
و در نتیجه BDNF کمتری برای کنترل موازنه انرژی یا رفتار غذا خوردن مورد نیاز باشد.
۲-۲-۱۰٫ BDNF و فعالیت ورزشی
ورزش باعث بهبود یادگیری حافظه، به تاخیر انداختن اختلالات شناختی ناشی از افزایش سن، کاهش خطر بیماریهای تخریبی سیستم عصبی نقش دارد [۷۳]. ورزشهای روزانه باعث رها شدن انتقال دهندههای عصبی مختلف در مغز و به خصوصBDNF میشود و تمرین به طور فزاینده باعث افزایش بقا و مقاومت در برابر آسیبهای مغزی و افزایش رشد عصبی هیپوکمپ میشود [۷۴]. احتمالا تاثیر فعالیت بدنی بر مغز بیشتر از طریق افزایش نوروژنز، حفظ ریزش خونی مغز، بهبود سلامت قلبی-عروقی، افزایش انعطاف پذیری نورونی و افزایش سطوح BDNF تغذیه کننده عصبی نظیر فاکتور نروتروفیک مشتق از مغز وکمتر از مسیر گلوتاماترژیک اعمال میشود [۱۸]. ورزش سطوح BDNF را در بسیاری از نواحی مغز از جمله هیپوکمپ که فعالترین ناحیه مغز در راستای ترمیم و بازسازی مغز میباشد را افزایش میدهد . بطور مشخص بیان بالایی از mRNA BDNF در هیپوکمپ و در قشرمخ یافت میشود و کاهش بیان آن در هیپوکمپ ممکن است به بروز عوامل پاتوژنیک شایعی همچون آلزایمر و افسردگی منجر شود [۶۴]. بیان BDNF mRNA هیپوکمپی به سرعت تحت تأثیر فعالیت فیزیکی قرار میگیرد بطوری که سطوح آن بصورت معناداری حتی پس از ۶ ساعت فعالیت ورزش با ازدیاد سلولها و نورونزایی در ارتباط است و فعالیت بدنی منظم موجب افزایش رونویسی ژن فاکتور BDNF می شود [۷۵].
۲-۳٫ اینترلوکین- ۶
اینترلوکین-۶ توسط بافت چربی و عضله در حال انقباض نیز بدون حضور التهاب ترشح می شود. همچنین توسط سلولهای ایمنی در شرایط التهاب ترشح می شود [۴۰]. اینترلوکینهای مختلف مانند IL-1، IL-6، و غیره، و کلیه اینترفرونها نقش مهمی در کنترل سیستم ایمنی بدن ایفا میکنند. این سایتوکاین توسط منوسیتها، ماکروفاژها، سلولهای اندوتلیال، فیبروبلاستها و سایر سلولها در پاسخ به تحریکات التهابی ترشح میشوند. اثرات التهابی مشابه آن TNF-α و IL -1 است و باعث القای پاسخ فاز حاد و ایجاد تب میشود. سایتوکاین چند ویژگیهای ساختاری و عملکردی مشترک دارند: الف) آنها تمایل به پلی پپتید گلیکوزیله دارند، ب) در غلظت های بسیار کم بیولوژیکی فعال هستند، ج) اثر خود را با اتصال به گیرنده های سطح سلول هدف اعمال می کنند، و د) اثرات آنها افزایشی، هم کوشی و یا آنتاگونیستی می باشد [۷۶]. IL-6 اغلب به عنوان یک سایتوکاین پیش التهابی طبقه بندی شده، اگرچه دادهها نیز نشان میدهد که IL-6 تنظیم کننده فاز حاد پروتئینهای فاز ضد التهابی و سرکوب کننده سیستم ایمنی میباشد و حتی ممکن است تنظیم پاسخ فاز حاد، منفی باشد [۱۳]. این ایده که IL-6 با توجه به اعمال متابولیک مضر آن در درجه اول در ارتباط با مطالعات صورت گرفته، در ارتباط با مطالعات حیوانی، کشت سلولی غلظت های فوق فیزیولوژیکی از IL-6 در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفته است. با این حال، این نیز مهم است که افزایش مزمن IL-6 میتواند اثرات پیش التهابی اعمال و اثرات مخربی روی سوخت و ساز بدن داشته باشد [۷۷]. پژوهش در سالهای اخیر نشان داده است که IL-6 mRNA به تنظیم مثبت در انقباض عضله اسکلتی مربوط است [۷۸] و نرخ رونویسی رمزگذاری ژن IL-6 بطور قابل ملاحظه ای با ورزش افزایش یافته است، به خصوص اگر سطح گلیکوژن عضله کم باشد [۷۹]. علاوه بر این، نشان داده شده است که پروتئین IL-6 در انقباض فیبرهای عضلانی بیان شده است [۸۰] و IL-6 از ماهیچههای اسکلتی در حین ورزش تولید میشود [۸۱]. ورزش همچنین باعث تسهیل تولید گیرنده IL-6 در عضله اسکلتی انسان میشود.
از طرف دیگر ورزش منجر به افزایش سطح برخی از سیتوکینها مانندTNF-α ، IL-1α ، IL-1βوIL-6 میشود. در این میان، ترکیب اینترلوکین -۶ (IL-6) بیشتر از هر سیتوکینی در اثر ورزش تولید میشود. انقباض ماهیچه اسکلتی موجب آزادسازی میوکاینها (سیتوکین تولید شده از ماهیچه) با شرایط ضد التهابی سیستمیک در برابر واکنش التهابی و تأثیرات ویژه بافتهای چربی می شود. میوکاینها تولید شده در عضله اسکلتی شامل اینترلوکین-۶، اینترلوکین-۸، اینترلوکین-۱۵ و فاکتورهای نروتروفیک مشتق از مغز (BDNF)، فاکتور بازدارنده سرطان خون میباشند. اینترلوکین-۶ که نقش متابولیکی و ضدالتهابی دارد، در فعالیتهای ورزشی بیش از سایتوکاینهای دیگر افزایش مییابد [۸۲]. برای مثال، این سایتوکاین پس از دوی ماراتون بیش از ۱۰۰ برابر مقادیر معمول میشود. این سیتوکین در عضلهی اسکلتی، متابولیسم کربوهیدرات و لیپید را تنظیم کرده، باعث افزایش تکثیر سلولهای ماهوارهای میشود] [۸۳][. در عضله اسکلتی اینترلوکین-۶ به صورت موضعی عمل کرده تا از طریق gp130rb/IL-6ra علامت دهد که به فعالسازی AMPK و یا کیناز P13 منجر شود که موجب افزایش جذب گلوکز و اکسیداسیون چربی می شود [۱]. سازو کار ترشح اینترلوکین-۶ در هنگام ورزش پیچیده است. اینترلوکین-۶ سایتوکاینی است که نقش بسیار مهمی در رابطه با تمرین دارد. دو مسیر مستقل وجود دارد که در فعالیتهای ورزشی باعث تولید اینترلوکین-۶ میشود: یکی با فعالیت سلولهای عضلانی و دیگری در پاسخ به آسیب بافتی ایجاد می شود. مکانیسم تولید اینترلوکین-۶ زمانی که در پاسخ به انقباض عضلانی تولید میشود نسبت به زمانی که در پاسخ به بافت عضلانی و التهاب ایجاد میشود متفاوت است. پس از آسیب بافت عضلانی ناشی از تمرین، شروع آسیب بافت عضلانی با انقباضات برونگرای قوی باعث نفوذ سلول های التهابی میشود. این سلولها همراه با عضلات موضعی، سلولهای ماهوارهای و آندوتلیال یک سری از سایتوکاینها را ب
رای تنظیم فرآیندهای التهابی همچون اینترلوکین-۶ تولید میکند [۸۴].
۲-۳-۱٫ اینترلوکین-۶ و خستگی
خستگی در پاسخ به ورزش (خستگی ناشی از ورزش) می تواند به علت اختلالات روانی، ناهنجاریهای سیستم عصبی مرکزی (CNS) (خستگی مرکزی)، یا اختلال در سیستم عصبی محیطی (PNS) یا بیماری های عضلات اسکلتی (خستگی محیطی، عضلانی، انقباضی، یا مکانیکی، نقص انقباضی، از دست دادن ظرفیت تولید نیرو) ایجاد شود [۸۵, ۸۶]. عواملی که در احساس خستگی مشارکت می کنند شامل علل عصبی و غیر عصبی می باشد [۸۷]. اگرچه نشانگرهای زیستی به نظر میرسد یک ابزار ارزشمند برای اندازه گیری و نظارت بر خستگی عضلانی میباشند، اما هنوز هم مورد بحث قرار دارند، که یکی از آنها عبارت از اعتماد و مرتبط بودن آنها برای آزمایش بالینی میباشد. در میان نشانگرهای بسیاری که گزارش شده است، دقیق ترین و معتبرترین نشانگرهای خستگی عضلانی لاکتات سرم و IL-6، میباشند اما آمونیاک، اکسی پورینها، تعداد لنفوسیتها و یا پارامترهای استرس اکسیداتیو نیز به منظور بررسی تأثیر آنها در خستگی عضلانی مورد بررسی قرار گرفته است. بهترین نشانگرهای زیستی برای پایش خستگی عضلانی با شدت بالا شامل لاکتات، IL-6، TBARS، اکسی پورینها و فسفاتهای معدنی هستند [۸۸]. نشانگرهای زیستی که منعکس کننده خستگی با شدت پایین هستند شامل لاکتات، لکوسیتها و TBARS هستند. بازیابی خستگی عضلانی و از سرگیری عملکرد طبیعی توسط لاکتات سرم، شمارش لکوسیتها و IL-6 ممکن شده است. در یک مطالعه روی افراد کم تحرک و ورزشکاران، سطح IL-6 با شدت عمل و خستگی فیزیکی ایزومتریک افزایش یافت [۸۹]. IL-6 نیز در ورزشکاران استقامتی بسیار تمرین کرده در پاسخ به چهار هفته اجرای ورزش شدید افزایش یافت [۹۰]. اگرچه، IL-6 در طی ورزش فزاینده تا خستگی در بیماران مبتلا به CFS افزایش نمییابد [۹۱]. در مطالعه روی ۷۱۶ آزمودنی سالم، کاهش در حداکثر قدرت ایزومتریک نیروی گرفتن دست توسط سطوح بالای IL-6 و IL-1RA برای بیش از ۶ سال پیش بینی شد [۹۲]. IL-6 در بزاق نیز میتواند تعیین شود. اما بین سطح IL-6 سرمی و بزاقی تحت شرایط استراحت و پس از ورزش ارتباط معنی داری مشاهده نشد [۸۹]. هنگامی که IL-6 نوترکیب به طور فعال تزریق شد، از آن به عنوان عامل اختلال در عملکرد دوندگان مسافت های طولانی و افزایش احساس خستگی در دوندگان تمرین کرده یاد شد. مقاومت به خستگی نیز در بیماران با سطح بالای IL-6 در مقایسه با بیماران با سطوح IL-6 بالا اما HSP70 کم، پایینتر بود [۹۳].
۲-۳-۲٫ نقش فیزیولوژیکی اینترلوکین-۶
اینترلوکین-۶ به شیوه آندوکرین نیز عمل می کند تا تولید گلوکزکبدی را در طی ورزش یا لیپولیز را در بافت چربی افزایش دهد [۹۴] و قادر به تحریک محور آدرنالین-هیپوفیز–هیپوتالاموس و افزایش ترشح کورتیزول است [۹۵]. تولید و ترشح اینترلوکین-۶ می تواند در تنظیم هموستاز گلوکز نقش داشته باشد. همچنین مقاومت به انسولین بافتی را در جهت غلبه بر عملکردهای غیر طبیعی سیستم متابولیک بدن افزایش میدهد [۹۶]. اینترلوکین ۶ به صورت سایتوکینهای التهابی ( مونوسیتها ، ماکروفاژها ) و ضد التهابی ( مونوسیتها ) عمل میکند [۹۷]. نقش اینترلوکین-۶ به عنوان میوکین موجب افزایش واکنش به انقباضات عضلانی می شود و در عضله اسکلتی، متابولیسم کربوهیدرات ولیپید را تنظیم می کند و باعث افزایش تکثیر سلول های ماهوارهای میشود [۲۰]. اینترلوکین-۶ روی هپاتوسیتها و سلولهای B اثر بیولوژیکی دارد به گونه ای که اثر آن روی هپاتوسیتها سنتز فیبرینوژن را باعث میشود که در پاسخ مرحله حاد التهاب تأثیر بسیاری دارد همچنین به عنوان یک فاکتور رشد روی سلولهای B موثر بوده و به تمایز این سلولها منجر می شود [۹۸].
۲-۳-۳٫ تاثیر ورزش بر اینترلوکین-۶
ورزش شدید باعث افزایش سطوح سیتوکین در خون میشود [۹۹]. اینترلوکین-۶ در مطالعات مختلف افزایش یافته است ، بعد از یک ماراتون، سطح IL-6 صد برابر افزایش یافته است. غلظت فاکتور نکروز تومور TNF-α نشان داده شده است ۲ تا ۳ برابر افزایش پیدا کرده است پس از ورزش شدید [۱۰۰]. اینترلوکین-۶ که نقش متابولیکی و ضد التهابی دارد در فعالیتهای ورزشی بیش از سایتوکاینهای دیگر افزایش مییابد [۱۸]. در بعضی مواقع دیده شده است، ورزش همانند عفونت یا آسیب با افزایش سایتوکینهای التهابی و پیش التهابی همراه است [۱۰۱]. پژوهشهای انجام یافته عوامل مختلفی همچون سلول های ایمنی را مسئول این افزایش میدانند [۱۰۲]. برخی دیگر عضله در حال فعالیت را محل تولید اینترلوکین-۶ معرفی کردند [۱۰۳]. نقش اینترلوکین-۶ به عنوان میوکین موجب افزایش واکنش به انقباضات عضلانی میشود اینترلوکین-۶ سرم با فعالیت، بیشتر از ۱۰۰ برابر افزایش مییابد و به سرعت در چرخه انتشار یافته و سیتوکینهای دیگر و افزایش فوری بعد از تمرین را موجب میشود و در چند ساعت، مجدد به سطحی برای ریکاوری بر میگردد. این افزایش مرتبط با تداوم فعالیتها ، شدت و فعالیت مکانیکی ماهیچهها، میزان ظرفیت و مقاومت میباشد. افزایش سطح سرمی اینترلوکین-۶ سرم در اثر ورزش همیشه خطی نیست اندازهگیریهای پیاپی به هنگام ورزش نشان داده است که افزایش سریع اینترلوکین-۶ سرم بیشتر به صورت توانی است. درحال حاضر به خوبی شناخته شده است که IL-6 به سرعت پس از ورزش در گردش خون منتشر میشود [۸۲] و از نقطه نظر فیزیولوژیکی به نظر میرسد که کار عضله عاملی است که رهایی سیگنالینگ مهاری انسولین را وقتی که عمل انسولین در دوره پس از ورزش شدید افزایش پیدا کرده است موجب می
شود [۱۰۴]. اوج اینترلوکین-۶ سرم در پایان ورزش یا کمی پس از آن دیده میشود که با کاهش سریع در دورههای زمانی بعدی دنبال میشود. در طی تمرین اینترلوکین-۶ به شکل هورمون با کنترل لایه های خارج سلولی عمل کرده و با میزان انسولین افزایش یافته است اما اینترلوکین-۶ همچنین در ارتباط با چاقی و کاهش تأثیر انسولین قرار دارد. اینترلوکین-۶ جذب گلوکز را افزایش میدهد و تولید آن در طی فعالیت ورزشی و تنظیم آن، لیپولیز و اکسیداسیون چربی از طریق فعال سازی AMPK یا ۱۳P کیناز اتفاق میافتد. تیموس و همکاران (۲۰۰۶) در یک مطالعه با اعمال یک فعالیت ورزشی باعث افزایش میزان لکوسیتها و اینترلوکین-۶ در کودکان چاق و معمولی شدند [۱۰۵]. در یک بررسی در افراد ورزشکار و افراد بدون تحریک، سطح اینترلوکین-۶ با نیروی ایزومتریک و خستگی مکانیکی افزایش یافت. همچنین اینترلوکین-۶ در ورزشکاران ماهر در چهار هفته با شدت تحرک افزایش یافته است. افزایش اینترلوکین-۶ در طی تمرینات ممکن است با جذب غذاهای غنی از کربن همراه باشد اما در مورد چربی اینگونه نیست [۷۵].
۲-۴٫ تمرینات پلیومتریک
واژهی پیلومتریک از کلمه یونانی پلیتین(Piythyein ) به معنی «افزایش» و کلمات قصار یونانی (plio) به معنی «بیشتر» و پلایو (plyo) به معنی «حرکت» اقتباس شده است. متریک به معنی « اندازه» یا «طول» است [۱۰۶]. اصطلاح علمی پلیومتریک اولین بار در سال ۱۹۷۵ توسط فردویلت یکی از مربیان دوومیدانی بکار برده شد [۷۵]. تمرینات پلیومتریک، توسط ورخوشانسکی[۳۵] در سال (۱۹۶۰) استفاده شد . بدنبال آن، ورزشکاران رشته دو و میدانی نخستین گروهی بودند که به کمک این نوع تمرینات به موفقیتهای چشمگیری دست یافتند [۲۵]. تعریف عملی تمرینات پلیومتریک عبارت است از حرکتی سریع و پرتوان که شامل پیش کشش عضله و فعال ساختن چرخه کشش-کوتاه شدن، به منظور ایجاد یک انقباض درونگرای قویتر است. در میان انواع تمرینهایی که برای افزایش قابلیتهای توانی استفاده میشود پلیومتریک برنامه ایست که شواهد نشان داده اعمال انفجاری را بهبود میبخشد. تمرینات پلیومتریک، تمرین مقاومتی است که با سرعت بالا و با انقباض برونگرای سریع و بلافاصله انقباض درونگرای سریع همان عضله انجام میشود که هدف از آن بالا بردن قابلیت پاسخ دستگاه عصبی برای بهبود توانایی واکنش دستگاه عصبی عضلانی میباشد این عمل از طریق ایجاد کشش برونگرای و کاهش زمان مورد نیاز بین انقباض برونگرا و آغاز انقباض درونگرا انجام میشود. در تمرینات پلیومتریک کوتاه و بلند شدن ناگهانی طول عضله به وسیله انقباض و کشش ماهیچه، باعث رها شدن سریع نیروی ذخیره در عضلات میگردد که باعث میشود این تمرینات همزمان سه قابلیت مهم قدرت، سرعت و استقامت را به خوبی افزایش دهد [۱۰۷].
با توجه به تحقیق اسکورویداس (۲۰۱۰)، به این نتیجه رسیده اند که بزرگترین تغییرات پس از تمرینات پلیومتریک در پیرامون اتصال محرک انقباض عضله رخ میدهد. در تمرینات پلیومتریک اخیراً نشان داده شده است که برای بهبود نیروی فیبر عضلانی و سرعت کوتاه شدن عضلات مفید است [۱۰۸]. که بیشترین تغیر پس از تمرینات پلیومتریک در میزان خستگی محیطی اتفاق افتاد یعنی در جفت شدن تحریک-انقباض عضلات اتفاق افتاد. که این یافته ها پیشنهاد می کند که این تمرینات تغییراتی در سطح تار عضله القاء میکند.
۲-۴-۱٫ تحولات فیزیولوژیکی تمرین پلیومتریک
تمرینات پلیومتریک به آن دسته از تمریناتی گفته می شود که از طریق انقباضات پرقدرت عضلانی در پاسخ به یک بار کاری یا کشش پویا و سریع عضلات درگیر انجام می شود. انقباض عضلانی به دوبخش منفی برونگرا (اکسنتریک) و مثبت درونگرا (کانستریک) تشکیل شدهاند که در انقباض برونگرا تنش عضله افزایش یافته و عضله طویل یا کشیده میشود. بنابراین به دلایل شیمیایی، مکانیکی و عصب شناختی که در تولید نیرو و سفتی انقباض عضله موثر هستند طویل شدن برونگرا عضله (قبل از کوتاه شدن سریع دورنگرا ) بیشترین ظرفیت تولید نیرو و توان را در برخواهد داشت به همین دلیل این نوع انقباض اصل اساسی حرکات پیلومتریک را تشکیل میدهد [۱۰۶]. این تمرین بهترین شیوه برای افزایش و توسعه توان انفجاری در رشتههای مختلف ورزشی میباشد. بازتاب کششی یکی از اصلی ترین مکانیزم ها در چرخه کشش- انقباض است. در این نوع تمرینات، کشش سریع عضلات سبب تحریک بازتاب دوک عضلانی می شود. این کشش یک محرک بسیار قوی را از نخاع به سوی عضلات فرستاده، سبب ایجاد انقباض پر قدرت درآ نها میشود. این تمرینات موجب تغییرات در توان بیهوازی در ورزشکاران میشود. [۱۰۹].
۲-۴-۲٫ ویژگی مکانیکی تمرین پلیومتریک
یکی از ویژگیهای مهم تمرین پلیومتریک انقباضات برونگرا و درونگرای عضلات در فعالیتهای حرکتی بصورت همزمان و تحت عنوان چرخه است. عناصر فنر مانند (ارتجاعی) عضله یا بصورت توالی قرار گرفتهاند که به آن عناصر ارتجاعی متوالی یا SEC گویند و یا بصورت موازی قرار گرفتهاند که به آن عناصر ارتجاعی موازی یا PEC گویند. این عناصر به این دلیل قرار گرفتهاند تا میوفیلامانهای عضلات اسکلتی تنش خود را گسترش دهند. عضلات، انرژی کشسانی را در خلال اجرای کار برونگرا ذخیره میکنند و آن را در طول اجرای کار درونگرا آزاد میکنند [۱۰۶]. در مرحله انقباض برونگرا، اجزای مختلفی در عضله وارد عمل میشوند؛ ابتدا اجزای الاستیک متوالی (شامل تاندون و غشای آن) و پس از آن، اجزای الاستیک موازی (شامل فاسیا و غلافهای عضلانی) وارد عمل میشوند.
نقش اجزای الاستیک موازی کمتر از نقش الاستیک متوالی است. به طور عمده، اجزای الاستیک به شکل یک فنر موجب جمع شدن انرژی الاستیک میشود. هنگامیکه عضله بصورت درونگرا منقبض میشود، انرژی الاستیکی که در اجزای الاستیک ذخیره میشود، آزاد شده و در جهت تقویت عمل کوتاه شدن بکار میرود [۱۱۰].
۲-۴-۳٫ چرخه کشش – کوتاه شدن
انقباض برونگرا و درونگرای عضلات تحت عنوان چرخهی کشش- کوتاه شدن (ssc) شناخته میشود. اکثر حرکات در نتیجه یک انقباض درونگرا حاصل میشود که قبل از آن حرکت مخالف بصورت انقباض برونگرا بروز میکند. انقباضات برونگرا و درونگرای عضلات، در فعالیتهای حرکتی بصورت همزمان عمل میکنند و تحت عنوان چرخه کشش-کوتاه شدن شناخته شدهاند. انقباض برونگرا موجب افزایش طول عضله و انقباض درونگرا باعث کوتاه شدن آن میگردد. اکثر حرکات در نتیجه یک انقباض درونگرا حاصل میشود که قبل از آن یک انقباض برونگرا صورت میگیرد. در اصطلاح کشسانی- واکنشی آنچه حائز اهمیت است، عبارت است از ایمپالس، یعنی همان نیرویی که بدن را در شروع حرکت به عمل وا میدارد و نیز حرکتی که این نیرو تولید میکند. هر چه ایمپالس بزرگتر باشد، کارایی نیز بهتر خواهد بود. هنگامیکه، کشیدگی قبل از کار مثبت بیشتر باشد، کارایی مکانیکی نیز افزایش مییابد. اساس و پایه حرکات ارادی و غیر ارادی که در چرخه کشش- کوتاه شدن درگیر هستند، بازتاب کششی نامیده میشود، و در برخی تعبیرها به بازتاب دوک عضلانی و یا بازتاب میوتاتیک رواج یافته است. چرخه کشش-کوتاه شدن ترکیبی است از یک انقباض برونگرا که در آن عضلات فعال همراه با افزایش تنش کشیده میشوند (کار منفی) و یک انقباض درونگرا که در آن عضلات کوتاه میشوند (کار مثبت). هاف و همکاران (۱۹۸۳) عنوان کردند که در حرکات، بسیاری از عضلات بصورت چرخه کشش-کوتاه شدن عمل میکنند که در آن، عضله پیش از کوتاه شدن بصورت فعال کشش مییابند [۱۱۱].
چرخه کشش-کوتاه شدن شامل سه مرحله است؛ ۱) مرحله انقباض برونگرا : که تنش عضله افزایش می یابد ۲) مرحله استهلاک که عبارت است از تضعیف تدریجی، انقراض یا از بین رفتن هر چیزی ۳) انقباض درونگرا : که در آن تنش عضله گسترش مییابد از طول آن کاسته شده و کوتاه می شود و بیشترین نیرو تولید میشود [۱۰۶]. بیشترین میزان نقش تولید شده در چرخه کشش-کوتاه شدن در مرحله نخست و درست پیش از مرحله انقباض درونگرا است. اگر چه بیشترین تاثیر در انقباض قوی، به دوره استهلاک بستگی دارد، زیرا با ایجاد مکث در این مرحله از انرژی الاستیک موجود در عضلات کاسته شده و قدرت انقباضی به طرز محسوسی کاهش مییابد. پس از تاخیر حدود یک ثانیه در انتقال از مرحله کشش به انقباض، تقریبا ۵۵ درصد انرژی ذخیره شده به هدر میرود. همچنین، پس از چهار ثانیه تاخیر، تقریبا همه انرژی ذخیره شده از بین میرود [۲۶].

این را هم حتما بخوانید :
رابطه تاب آوری و هوش معنوی با سلامت روان دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی خرم آباد- قسمت ...