تاثیر تمرین ورزشی تناوبی بر سطوح مارکرهای استرس اکسیداتیو قلب در موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی وسترن

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 1-کارشناسی ارشد، گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 2-استادیار، گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

3 استادیار، گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

زمینه و هدف: مصرف رژیم غذایی وسترن موجب کاهش آنزیم های آنتی اکسیدانی در بافت قلب شده و آثار نامطلوبی همچون التهاب و استرس اکسیداتیو و متعاقب آن ناهنجاری های قلبی – عروقی را به همراه دارد. لذا هدف این مطالعه بررسی تاثیر تمرین ورزشی بر مارکرهای آنتی اکسیدانی و استرس اکسیداتیو قلب در موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی وسترن است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش موش‌های نرِ نژاد C57BL/6J در سه گروه کنترل(CON)، رژیم غذایی وسترن(WD) و گروه ترکیبی تمرین تناوبی و رژیم غذایی وسترن(WD+HIIT) تقسیم شدند. گروه CON رژیم غذایی استاندارد به مدت 4 هفته شامل 10% انرژی از چربی، 67% از کربوهیدرات و 23% از پروتئین را دریافت نمودند. رژیم غذایی گروه WD و WD+HIIT شامل 20% پروتئین‌، 35% کربوهیدرات، 45% چربی بود. به آب آشامیدنی موش‌های این گروه، شکر به میزان 50 گرم در لیتر شامل 55 درصد فروکتوز و 45 درصد ساکاروزاضافه شد. گروه WD+HIIT علاوه بر دریافت رژیم غذایی وسترن، تمرینات HIIT را اجرا نمودند. ابتدا آزمون مدرج دویدن بر روی نوارگردان پیش از آغاز مداخلات طراحی شده، اجرا گردید و سرعت حداکثر(Vmax) اندازه گیری شد. سپس موش ها بعد از 4 هفته دریافت رژیم وسترن، تمرین را به مدت 4 هفته، هر هفته 3 جلسه با شدت 85 تا 90 درصد سرعت بیشینه و با دوره‌های استراحتی فعال 2 دقیقه‌ای با شدت 50 درصد سرعت بیشینه اجرا نمودند. سرعت تمرین به‌ صورت پیش‌رونده از 19 متر بر دقیقه در هفته اول به 22 متر بر دقیقه در هفته چهارم و سرعت دوره های استراحت فعال از 8 متر بر دقیقه در هفته اول به به 11 متر بر دقیقه در هفته چهارم افزایش یافت. در پایان 8 هفته موش‌ها با تزریق درون صفاقی ترکیب داروی زایلازین(mg/kg10) و کتامین(mg/kg75) بیهوش شدند و بافت قلب جمع‌آوری شده و پس از شستشو تا زمان آنالیز در فریزر با دمای °C70- نگهداری شد.
نتایج: در گروه موش‌های تغذیه شده با رژیم غذایی وسترن، سطح مارکرهای SOD، CAT و TAC نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری داشت و سطح MDA با افزایش همراه بود(05/0P<). تمرین HIIT منجر به افزایش معنادار مارکرهای آنتی اکسیدانی نسبت به گروه رژیم غذایی وسترن و کنترل گردید و کاهش معناداری MDA را نشان داد(05/0P<).
نتیجه گیری: به نظر می‌رسد رژیم غذایی وسترن از طریق مهار آنزیم‌های SOD و CAT و کاهش ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی، زمینه را برای افزایش پراکسیداسیون لیپیدی(MDA) در قلب فراهم می‌آورد. در مقابل، تمرین HIIT با بازیابی و حتی تقویت فراتر از حد پایه این مارکرهای آنتی‌اکسیدانی، استرس اکسیداتیو را مهار می‌کند. این داده‌ها از فرضیه تطابقات متقابل ورزش در برابر آسیب‌های تغذیه‌ای حمایت کرده و کاربرد HIIT را در پیشگیری از ناهنجاری‌های قلبی-عروقی ناشی از سبک زندگی غربی پیشنهاد می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of interval exercise training on the levels of cardiac oxidative stress markers in mice fed a Western diet

نویسندگان [English]

  • ali Rasem Salman Al-Zeidi 1
  • elahe malekyian fini 2
  • Musa Khalafi 3
1 -MSc, Department of Sport Sciences, Faculty of Humanities, Kashan University, Kashan, Iran
2 ssistant Professor, Department of Sport Sciences, Faculty of Humanities, Kashan University, Kashan, Iran
3 3-Assistant Professor, Department of Sport Sciences, Faculty of Humanities, Kashan University, Kashan, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: The Western diet leads to a reduction in antioxidant enzymes in heart tissue, resulting in adverse effects such as inflammation and oxidative stress, followed by cardiovascular abnormalities. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of exercise training on cardiac antioxidant markers and oxidative stress in mice fed a western diet.
Materials and Methods: In this study, male C57BL/6J mice were divided into three groups: control (CON), western diet (WD), and a combined group of interval training plus western diet (WD+HIIT). The CON group received a standard diet for 4 weeks consisting of 10% energy from fat, 67% from carbohydrates, and 23% from protein. The diet of the WD and WD+HIIT groups consisted of 20% protein, 35% carbohydrates, and 45% fat. Sugar (50 g/L) containing 55% fructose and 45% sucrose was added to the drinking water of these groups. In addition to receiving the western diet, the WD+HIIT group performed HIIT exercises. Initially, a graded running test on a treadmill was conducted before the start of the designed interventions, and maximal speed (Vmax) was measured. Then, after 4 weeks of receiving the western diet, the mice performed training for 4 weeks, 3 sessions per week, at an intensity of 85–90% of maximal speed, with 2-minute active rest periods at 50% of maximal speed. Training speed progressively increased from 19 m/min in the first week to 22 m/min in the fourth week, and active rest period speed increased from 8 m/min in the first week to 11 m/min in the fourth week. At the end of 8 weeks, the mice were anesthetized by intraperitoneal injection of a combination of xylazine (10 mg/kg) and ketamine (75 mg/kg), and heart tissue was collected, washed, and stored in a freezer at -70°C until analysis.
Results: In the group fed a western diet, the levels of SOD, CAT, and TAC markers showed a significant decrease compared to the control group, while MDA levels increased (P<0.05). HIIT training led to a significant increase in antioxidant markers compared to both the western diet and control groups, and showed a significant decrease in MDA (P<0.05).
Conclusion: It appears that a western diet, through inhibiting SOD and CAT enzymes and reducing total antioxidant capacity, provides the basis for increased lipid peroxidation (MDA) in the heart. In contrast, HIIT training, by restoring and even enhancing these antioxidant markers beyond baseline levels, inhibits oxidative stress. These data support the hypothesis of exercise cross-adaptation against nutritional injuries and suggest the application of HIIT in preventing cardiovascular abnormalities induced by a western lifestyle.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Western Diet
  • Oxidative Stress
  • MDA
  • CAT
  • TAC

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 09 تیر 1405
  • تاریخ دریافت: 04 اسفند 1404
  • تاریخ بازنگری: 01 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش: 09 تیر 1405
  • تاریخ اولین انتشار: 09 تیر 1405
  • تاریخ انتشار: 09 تیر 1405