علوم زیستی ورزشی – تابستان 1396 دوره9، شماره 2، ص: 257 – 243 تاریخ دریافت : 08 / 04 / 95 تاریخ پذیرش : 28 / 01 / 96

تأثیر چهار هفته تمرین هوازی بر اختلالات شناختی و عملکرد حرکتی موشهای
صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

نبی شمسائی1 – هادی عبدی 2 – شمس الدین رضایی3 – مژگان صالحی پور 4
1.استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاهایلام، ایلام، ایران
2.استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران 3.استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاهایلام، ایلام، ایران 4.استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاهایلام، ایلام، ایران

چکیده
هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر چهار هفته تمرین هوازی بر اختلالات شناختی و عملکرد حرکتی موشهای صحرایی نر دیابتی بود. به این منظور 24 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار (وزن 9/9±275 گرم، سن 13 هفته) خریداری و به طور تصادفی به سه گروه شم، دیابت و دیابت+تمرین تقسیم شدند. دیابت با تزریق داخل صفاقی یک دوز استرپتوزوتوسین به مقدار ml/kg 60 القا شد. ملاک دیابتی شدن، قند خون بالای mg/dl 250 بود. یک هفته پس از القای دیابت، رت های گروه ورزش، به مدت چهار هفته، پنج روز در هفته (به مدت 30- 20 دقیقه با سرعت 18-10 متر در دقیقه) روی تردمیل دویدند. از آزمون حافظه احترازی غیرفعال برای بررسی میزان اختلال در حافظه و از آزمونهای سطح شیبدار و بارفیکس به منظور ارزیابی عملکرد حرکتی استفاده شد. یافتهها نشان داد که تمرین ورزشی بهطور معنا-داری میزان اختلال ناشی از دیابت در حافظه کوتاه مدت در آزمون حافظه احترازی غیرفعال (0001/0=P) را کاهش و عملکرد حرکتی موش های صحرایی دیابتی را در آزمون سطح شیبدار (017/0=P) و آزمون بارفیکس (0001/0=P) افزایش داد. به طور کلی میتوان گفت که چهار هفته تمرین هوازی به بهبود اختلالات شناختی و عملکرد حرکتی در موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین منجر می شود.

واژه های کلیدی
اختلالات شناختی، استرپتوزوتوسین، تمرین، دیابت.

زیستیدورهتابستان

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

مقدمه
دیابت، مجموعهای از اختلالات پیچیده در متابولیسم پروتئین، چربی و کربوهیدراتهاست که بر اثر کمبود یا کاهش نسبی انسولین یا کاهش حساسیت بافتها نسبت به انسولین ایجاد میشود (44).
علاوه بر عوارض متابولیکی، نشان داده شده است که دیابت با ایجاد تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در سلولهای عصبی، موجب اختلالات نورولوژیکی مزمنی مانند نوروپاتی می شود (38).
براساس یافتههای تحقیقاتی اخیر، ظهور حالت دیابت قندی با تغییرات ساختمانی و عملکردی در سیستم عصبی از جمله کاهش سرعت هدایت پیام های عصبی، اختلال در روند رژنراسیون در اعصاب محیطی بدن، و تغییرات مورفولوژیک در تارهای عصبی همراه است (17). براساس نتایج مطالعات دیابت تأثیرات نامطلوبی بر عملکردهای شناختی مانند حافظه و یادگیری میگذارد (9). مکانیسم بروز این اختلالات در پی نوروپاتی دیابتی به خوبی مشخص نشده است، اما شواهدی مبنی بر نقش استرس اکسیداتیو ناشی از رادیکالهای آزاد اکسیژن وجود دارد. هیپرگلیسمی ناشی از دیابت از چند مسیر جداگانه از جمله عدم تعادل اکسیداسیون و احیا، افزایش محصولات نهایی گلیکوزیلاسیون، تغییر در فعالیت پروتئین کیناز C (38) و افزایش تولید سوپراکسیدهای میتوکندریایی موجب القای استرس اکسیداتیو میشود (32). عوامل ایجادکننده استرس اکسیداتیو موجب عدم توازن محصولات رادیکالی آزاد و مکانیسم های دفاعی آنتی اکسیدان می شوند و آسیب های بافتی بالقوهای را در بافتهای مختلف ایجاد میکنند (30). به علاوه، مشخص شده است که دیابت موجب کاهش بارز تراکم نورونی در ناحیه هیپوکامپ که نقش مهمی در روندهای حافظه و یادگیری فضایی دارد، میشود (25). علاوه بر اختلالات شناختی، نوروپاتی دیابتی موجب کاهش قدرت عضلانی می شود (3). عدم کنترل قند خون و هیپوانسولینمی در دیابت سبب تضعیف چشمگیری در پاسخ حرکتی اندام حرکتی جلویی در منطقه حرکتی کورتکس مغزی موش صحرایی دیابتی میشود (16).
فعالیت ورزشی یکی از بهترین راههای غیردارویی برای پیشگیری و درمان دیابت است. مشخص شده است که فعالیت ورزشی با کاهش التهاب مزمن، تجمع بافت چربی، اشتها و کاهش مقاومت به انسولین به بهبود عملکرد مغز کمک میکند (6). فعالیت ورزشی در موشهای دیابتی سطح قند خون را کاهش میدهد و موجب تکثیر سلولی و افزایش شکلپذیری سیناپسی نورونهای ناحیه هیپوکامپ مغز می شود (23). مطالعات انجام گرفته نشان دادهاند که ورزش، مقاومت انسولین را بهبود میبخشد، همچنین حساسیت انسولین را افزایش (22) و استرس اکسیداتیو را کاهش میدهد (11). فعالیت بدنی
موشهاینر

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

همچنین موجب افزایش برونده قلبی، حفظ هموستاز گلوکز، افزایش حساسیت به انسولین، افزایش جریان خون پوستی، افزایش نسبت گلوکز به انسولین و افزایش تعداد انتقال دهنده های گلوکز در غشای سارکولمای موشهای دیابتی میشود (15).
شواهد نشان می دهد که فعالیت ورزشی جنبههای گوناگونی از فعالیت سلولهای عصبی را تحت تأثیر قرار میدهد و ممکن است از مرگ سلول های عصبی جلوگیری کند (18). همچنین نشان داده شده است که فعالیت ورزشی موجب بهبود عملکرد شناختی، حافظه و یادگیری، و همچنین کاهش اختلالات شناختی ناشی از آسیبهای ایسکمیک مغزی میشود (27). مطالعات گذشته همچنین تأثیرات مفید فعالیت ورزشی بر آسیبهای مغزی ناشی از نورپاتی دیابتی را در مدل حیوانی نشان داده- اند (2). براساس نتایج مطالعات تمرینات ورزشی با ایجاد وضعیت محافظت نورونی درون زا و از طریق کاهش ریسکفاکتورها موجب زنده ماندن نورونها و حفاظت از آنها در برابر نوروپاتی دیابتی و در نهایت کاهش اختلالات شناختی و حرکتی ناشی از دیابت خواهد شد (7).
تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه تأثیرات محافظتی ناشی از ورزش در برابر نوروپاتی دیابتی صورت گرفته، اما در مورد آثار فعالیت ورزشی بر تغییرات رفتاری ناشی از دیابت، از جمله اختلالات شناختی و حرکتی اطلاعات محدودی در دسترس است. در مطالعه حاضر، تأثیر چهار هفته تمرین هوازی بر اختلالات شناختی و عملکرد حرکتی موشهای صحرایی نر دیابتیشده با استرپتوزوتوسین بررسی شده است.

روش شناسی
حیوانات و گروه های تجربی
تعداد 24 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار ( میانگین وزنی 9/9±275 گرم و میانگین سنی 13 هفته) خریداری و در قفس های استاندارد و محیط کنترل شده (دمای c°24-22، رطوبت 50-45٪، و چرخه 12 ساعت روشنایی – تاریکی)، با دسترسی آزاد به آب و غذا نگهداری شدند. رتها به طور تصادفی به سه گروه تقسیم شدند: گروه شم، گروه دیابت و گروه دیابت + تمرین (8 سر موش در هر گروه). در گروه دیابت، حیوانات با تزریق استرپتوزوتوسین (STZ) دیابتی شدند. در گروه دیابت + تمرین، حیوانات بعد از القای دیابت، به مدت چهار هفته روی تردمیل دویدند. به حیوانات گروه شم ( که به عنوان شاهد در نظر گرفته شدند) به جای STZ، نرمال سالین تزریق شد.
زیستیدورهتابستان

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

روش القای دیابت
بهمنظور القای دیابت نوع اول، موشهای صحرایی پس از بیهوش ی با کتامین/ زایلازین (40 میلی-گرم / کیلوگرم، به صورت IP)، با تزریق داخلصفاقی یک دوز STZ به مقدار ml/kg 60 دیابتی شدند.
برای تزریق، STZ در سرم فیزیولوژی حل شد. براساس این روش 48 ساعت پس از تزریق، دیابت در رتها ایجاد میشود. ملاک دیابتی شدن حیوان، قند خون ناشتای بالای mg/dl 250 در نظر گرفته شد.
برای اندازهگیری قند خون، 72 ساعت پس از تزریق STZ، نمونه خون ناشتای حیوانات از سیاهرگ دمی گرفته شد و غلظت گلوکز سرم به کمک دستگاه کلوگوکارد صفر و یک اندازهگیری شد (33) (میانگین قند خون رتهای دیابتی mg/dl 3/21± 38/348 بود).
پروتکل تمرینی
یک هفته پس از القای دیابت، رتها در گروه مداخله ورزشی به مدت چهار هفته و پنج روز در هفته بر روی تردمیل (تردمیل 4 کاناله، ساخت شرکت IITC آمریکا) تمرین هوازی انجام دادند. پیش از تمرینات اصلی و بهمنظور آشناسازی، رتها به مدت 15-10 دقیقه با سرعت 7 -5 متر در دقیقه با شیب صفر درجه به مدت دو روز متوالی روی تردمیل دویدند. دو روز پس از تمرینات آشناسازی، تمرینات اصلی آغاز شد و رتها به مدت چهار هفته به اجرای فعالیت روی تردمیل پرداختند. پروتکل تمرین در هفته اول با سرعت 10 متر در دقیقه به مدت 20 دقیقه در شیب صفر درجه اجرا شد. در هفتههای بعد، سرعت و مدت زمان دویدن روی تردمیل به تدریج افزایش یافت، به طوری که حیوانات در هفته دوم با سرعت 15 متر در دقیقه به مدت 20 دقیقه، در هفته سوم با سرعت 18 متر در دقیقه به مدت 25 دقیقه و در هفته آخر با سرعت 18 متر در دقیقه به مدت 30 دقیقه روی تردمیل دویدند (40، 24).
ارزیابی حافظه احترازی غیرفعال
72 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، حافظه احترازی غیرفعال با استفاده از دستگاه شاتل باکس
(شرکت برج صنعت، ایران) به مدت دو روز ارزیابی شد. دستگاه شاتل باکس براساس تمایل طبیعی موشها برای محیط های تاریک و بر مبنای تنبیه (وارد کردن شوک الکتریکی) طراحی شده است. این تست طی سه مرحله انجام میگیرد:
مرحله سازگاری: در روز اول و بهمنظور آشناسازی حیوان با دستگاه؛
مرحله آموزش: در روز اول و بعد از مرحله سازگاری. مدت زمانی که موش از اتاقک روشن به اتاقک تاریک میرود (تأخیر اولیه در ورود به اتاقک تاریک)، ثبت خواهد شد (تأخیر بیشتر به معنای اختلال
موشهاینر

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

رفتاری بیشتر است). پس از ورود به اتاقک تاریک، یک شوک الکتریکی به کف پای حیوان اعمال می شود.
مرحله به یادآوری: در روز دوم و 24 ساعت پس از مرحله آموزش. طی این مرحله مدت زمان تأخیر در ورود به اتاقک تاریک (تأخیر کمتر به معنای اختلال بیشتر در ذخیره سازی و بهیادآوری اطلاعات کسب شده است) و مدت زمان سپری شده در اتاقک تاریک (مدت زمان بیشتر به معنای اختلال رفتاری بیشتر است) ثبت خواهد شد.
ارزیابی میزان فعالیت حرکتی
به منظور ارزیابی میزان فعالیت حرکتی از آزمون سطح شیبدار استفاده شد. ابزار مورد استفاده برای انجام این آزمون یک صفحه با اندازه 40 در 60 سانتیمتر بود؛ در یک سمت طول این صفحه نقالهای قرار داشت که برای اندازهگیری زاویه صفحه با سطح افقی (زمین) استفاده شد. این صفحه روی یک پایه بالاتر از سطح زمین قرار گرفت و سطح صفحه با پوشش لاستیکی پوشانده شد. در این آزمون، ابتدا سطح شیبدار موازی با سطح زمین (شیب صفر درجه) قرار داده شد. پس از قرار دادن حیوان روی صفحه، هر 5 ثانیه یک بار شیب صفحه به مقدار 5 درجه افزایش یافت. آخرین درجهای که حیوان می توانست خود را در برابر افتادن نگه دارد، به عنوان بیشینه فعالیت حرکتی ثبت شد (37).
ارزیابی میزان فعالیت حرکتی دستها
به منظور آزمون سنجش میزان فعالیت حرکتی دستها، از آزمون بارفیکس استفاده شد. برای انجام آزمون بارفیکس از میله فلزی محکم به طول 45 سانتیمتر و با قطری حدود 5/0 سانتی متر استفاده شد، به طوری که در حالت عادی موش توانایی گرفتن میله را داشت. این میله از دو طرف به وسیله گیره به پایهها متصل شد. ارتفاع میله از سطح 45 سانتیمتر بود. در این آزمون موش از طریق پنجه پاهای جلو از میله بارفیکس آویزان شد و مدت زمانیکه حیوان با دو دست و بدون استفاده از پا یا دم، خود را آویزان نگه میداشت و در برابر افتادن مقاومت میکرد، به عنوان میزان فعالیت حرکتی دستها در نظر گرفته شد (46).
تجزیه وتحلیل آماری
نتایج به دست آمده براساس میانگین و انحراف استاندارد گزارش شدند. به منظور بررسی نرمال بودن
توزیع داده ها از آزمون کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد. برای مقایسه تفاوت بین گروهها از آزمون
زیستیدورهتابستان

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

به سایت مرجع

www.homatez.com

مراجعه نمایید

 

واریانس یکطرفه (ANOVA) و آزمون تعقیبی شفه استفاده شد. سطح معنا داری 05/0 ≤P تعیین شد.
همه دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه 16) تجزیه وتحلیل شد.

یافتهها
مدت زمان تأخیر اولیه در ورود به اتاقک تاریک در مرحله آموزش
تجزیه وتحلیل دادههای حاصل از آزمون حافظه احترازی غیرفعال نشان داد که در مرحله آموزش، در هر سه گروه میانگین زمان تأخیر اولیه در ورود به اتاقک تاریک کمتر از 17 ثانیه بود، همچنین تفاوت معنا داری بین گروهها مشاهده نشد.
مدت زمان تأخیر در ورود به اتاقک تاریک در مرحله به یادآوری
در مرحله به یادآوری، تفاوت معناداری در مدت زمان تأخیر در ورود به اتاقک تاریک بین گروهها مشاهده شد. گروه شم بالاترین مدت زمان تأخیر در ورود به اتاقک تاریک را نشان داد. همچنین، کاهش چشمگیری در مدت زمان تأخیر در ورود به اتاقک تاریک در گروه دیابت (31/9±12/57 ثانیه) در مقایسه با گروه شم (74/9±88/144 ثانیه) مشاهده شد (0001/0=P). مدت زمان تأخیر در گروه ورزش (51/23±5/105 ثانیه) در مقایسه با گروه دیابت، بهطور شایان توجهی افزایش داشته است
(0001/0=P، نمودار 1).

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1

فول تکست JSB Volume 9 Issue 2 Pages 257 243 1
قیمت: تومان