مقایسه اثرات حاد HIIE و MICE هم حجم بر سطوح سرمی Irisin و TGF-β2 در مردان چاق مبتلا به پیش‌دیابت (یک طرح تصادفی متقاطع)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه کردستان، سنندج، کردستان، ایران.

2 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

چکیده

مقدمه: چاقی و پیش‌دیابت عوامل خطر اصلی برای دیابت نوع ۲ و بیماری‌های قلبی-عروقی هستند و با مقاومت به انسولین، التهاب مزمن بافت چربی و اختلال در ترشح آدیپوکین‌ها و مایوکین‌ها همراهند. آیریزین (Irisin)، به‌عنوان یک مایوکین ناشی از انقباض عضلانی در پاسخ به ورزش، و TGF-β2 به‌عنوان یک فاکتور تنظیمی مرتبط با بافت‌های متابولیک از جمله بافت چربی، نقش مهمی در بهبود حساسیت به انسولین، افزایش مصرف انرژی، تحریک اکسیداسیون چربی و تنظیم متابولیسم گلوکز ایفا می‌کنند. فعالیت‌های ورزشی، به‌ویژه پروتکل‌های تناوبی با شدت بالا (High-Intensity Interval Exercise) و تداومی با شدت متوسط (Moderate intensity continuous exercise)، می‌توانند در کوتاه‌مدت موجب تغییرات قابل توجه در پاسخ‌های متابولیکی و هورمونی شوند که این تغییرات نقش مهمی در تنظیم حاد هموستاز هومئوستاز گلوکز و لیپیدها در افراد چاق و پیش‌دیابتی دارند. هدف این مطالعه مقایسه اثرات حاد HIIE و MICE بر سطوح سرمی آیریزین و TGF-β2 در مردان چاق مبتلا به پیش‌دیابت بود.
روش‌کار: مطالعه به‌صورت نیمه‌تجربی، متقاطع، تصادفی‌شده و دوسوکور بر روی ۸ مرد ۳۰–۵۰ ساله (≥kg/m² 30= BMI) پیش‌دیابت بر اساس معیارADA) اجرا شد. پروتکل HIIE شامل 1×8 دقیقه فعالیت در ۱۰۰% Wmax با ۱ دقیقه ریکاوری فعال با شدت 50% Wmax (کل 16 دقیقه) و MICE با میانگین ≈30 دقیقه فعالیت در ۵۰% Wmax بود؛ هر دو پروتکل هم‌حجم (isocaloric) طراحی شدند. نمونه‌گیری خون در سه زمان (پایه، بلافاصله پس از فعالیت و ۲۴ ساعت بعد) انجام و سطوح آیریزین، TGF-β2 و گلوکز سرمی با روش الایزا اندازه‌گیری گردید . در این مطالعه، داده‌ها با استفاده از شاخص‌های توصیفی (میانگین، انحراف معیار، درصد تغییرات)، آزمون شاپیرو-ویک برای نرمال بودن، آنالیز واریانس با اندازه‌گیری مکرر و آزمون تعقیبی بونفرونی (سطح معناداری 05/0) در نرم‌افزار گراف‌پد پرایزم ۹.۵ تحلیل شدند.
نتایج: نتایج نشان داد هر دو پروتکل باعث افزایش معنادار آیریزین (HIIE 1/17 % بلافاصله و 1/27 % پس از ۲۴ ساعت؛ MICE: 7/9 % و 7/16 %) و TGF-β2 (HIIE 4/9 % و 2/14 %؛ MICE: 6/4 % و 10 %) شدند (p=0.001 برای اثر زمان و تعامل). هر چند افزایش در HIIE بیشتر بود اما تفاوت بین دو پروتکل غیرمعنادار بود (p>0.40). سطوح گلوکز بلافاصله پس از HIIE افزایش یافت، اما ۲۴ ساعت بعد در هر دو پروتکل کاهش معنادار داشت که میزان کاهش در HIIE بیشتر بود. در شرایط کنترل هیچ تغییری مشاهده نشد.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، هر دو پروتکل ورزشی حاد HIIE و MICE موجب افزایش سطوح آیریزین و TGF-\beta 2 و بهبود معنادار کنترل گلیسمیک در ۲۴ ساعت متعاقب تمرین می‌شوند. با این حال، فعالیت ورزشی HIIE به دلیل ماهیت چالشی‌تر، تمایل به ایجاد پاسخ فیزیولوژیک قوی‌تری نشان می‌دهند. این یافته‌ها بر اهمیت کلیدی شدت تمرین در تحریک بهینه آدیپوکاین‌های سایتوکاین‌های مفید و تسهیل مسیرهای متابولیکی در جهت کنترل بهتر قند خون در مردان چاق پیش‌دیابتی تأکید می‌کنند. لذا، انجام مطالعات آینده با حجم نمونه بزرگ‌تر، مداخلات طولانی‌مدت و ارزیابی نشانگرهای مولکولی گسترده‌تر برای درک دقیق‌تر مکانیسم‌ها توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of the Acute Effects of Isocaloric HIIE and MICE on Serum Irisin and TGF-β2 Levels in Obese Men with Prediabetes: A Randomized Crossover Design

نویسندگان [English]

  • Hadi Golpasandi 1
  • Mohammad Rahman Rahimi 2
  • Shina Delavari 2
1 Postdoctoral Researcher, Department of Exercise Physiology, Faculty of Humanities and Social Sciences, University of Kurdistan, Sanandaj, Kurdistan, Iran.
2 Department of Exercise Physiology, Faculty of Humanities and Social Sciences, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
چکیده [English]

Introduction : Obesity and prediabetes are major risk factors for type 2 diabetes and cardiovascular disease and are associated with insulin resistance, chronic adipose tissue inflammation, and impaired secretion of adipokines and myokines. Irisin, as a myokine induced by muscle contraction in response to exercise, and TGF-β2, as a regulatory factor associated with metabolic tissues including adipose tissue, play important roles in improving insulin sensitivity, increasing energy expenditure, stimulating fat oxidation, and regulating glucose metabolism. Exercise activities, especially high-intensity interval exercise and moderate-intensity continuous exercise protocols, can induce significant changes in metabolic and hormonal responses in the short term, which play an important role in the acute regulation of glucose and lipid homeostasis in obese and prediabetic individuals. The aim of this study was to compare the acute effects of HIIE and MICE on serum irisin and TGF-β2 levels in obese men with prediabetes.
Methods: The study was conducted as a semi-experimental, crossover, randomized, double-blind trial on 8 prediabetic men aged 30–50 years (BMI ≥ 30 kg/m²) based on ADA criteria. The HIIE protocol consisted of 1×8 minutes of activity at 100% Wmax with 1 minute of active recovery at 50% Wmax (total 16 minutes), and the MICE protocol involved approximately 30 minutes of activity at 50% Wmax; both protocols were designed to be isocaloric. Blood sampling was performed at three time points (baseline, immediately post-activity, and 24 hours later), and serum levels of irisin, TGF-β2, and glucose were measured using ELISA. In this study, data were analyzed using descriptive indices (mean, standard deviation, percent change), the Shapiro-Wilk test for normality, repeated measures ANOVA, and Bonferroni's post-hoc test (significance level 0.05) in GraphPad Prism version 9.5.eight prediabetic men aged 30–50 years (BMI ≥ 30 kg/m²), classified according to American Diabetes Association criteria. The High-Intensity Interval Exercise (HIIE) protocol consisted of 8 × 1 minutes of exercise at 100% Wmax interspersed with 1-minute active recovery at 50% Wmax (total: 16 minutes), while the moderate-intensity continuous exercise (MICE) protocol involved approximately 30 minutes of continuous activity at 50% Wmax. Both protocols were designed to be isocaloric. Blood samples were collected at three time points (baseline, immediately post-exercise, and 24 hours post-exercise), and serum levels of irisin, TGF-β2, and glucose were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
Results: Both protocols significantly increased irisin (HIIE: +17.1% immediately, +27.1% at 24 h; MICE: +9.7% and +16.7%; p=0.001 for time and interaction) and TGF-β2 (HIIE: +9.4% and +14.2%; MICE: +4.6% and +10%; p=0.001). Although HIIE elicited larger increases, differences between protocols were not significant (p>0.4). Glucose rose immediately after HIIE but decreased significantly 24 h post-exercise in both conditions, with a greater reduction following HIIE. No changes occurred in the control (rest) condition.
Conclusion: Overall, both acute HIIE and MICE protocols lead to increased serum levels of Irisin and TGF-\beta 2, along with significant improvements in glycemic control within the 24 hours following exercise. However, due to its more challenging nature, HIIE tends to elicit a more pronounced physiological response. These findings emphasize the key role of exercise intensity in the optimal stimulation of beneficial adipokines cytokines and the facilitation of metabolic pathways for enhanced blood glucose management in obese men with prediabetes. Therefore, future studies with larger sample sizes, long-term interventions, and the assessment of a broader range of molecular markers are recommended to achieve a more precise understanding of the underlying mechanisms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High intensity interval exercise
  • Moderate intensity continuous exercise
  • TGFb2
  • Irisin
  • Pre-diabetes

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 اردیبهشت 1405
  • تاریخ دریافت: 15 بهمن 1404
  • تاریخ بازنگری: 15 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش: 26 اردیبهشت 1405
  • تاریخ اولین انتشار: 27 اردیبهشت 1405
  • تاریخ انتشار: 27 اردیبهشت 1405