تأثیر تمرینات استقامتی و مکمل آهن بر روی برخی از فاکتورهای تنفس سلولی در موش‌های صحرایی نر

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده تربیت بدنی دانشگاه بوعلی سینا همدان.

2 پژوهشکده طب ورزشی، پژوهشگاه تربیت بدنی و علوم ورزشی، تهران

3 دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه تهران.

چکیده

مقدمه: هدف از این پژوهش بررسی اثرات برنامه‌های ورزشی استقامتی و مکمل آهن بر روی برخی از فاکتورهای تنفس سلولی در موش‌های صحرایی نر می‌باشد. روش‌شناسی: در این مطالعه‌ی تجربی، چهل موش نر (نژاد ویستار14848؛ میانگین وزن 67/22±55/321 گرم) به چهار گروه تقسیم شدند. گروه تجربی I برنامه‌های ورزشی استقامتی را به مدت 12 هفته بر روی تردمیل انجام می‌دادند (با شدت 32 متر در دقیقه، 60 دقیقه در هر جلسه و 5 جلسه در هفته) (T). گروه تجربی II تحت همان برنامه تمرینی، اما روزانه 800 میکروگرم مکمل آهن (سولفات فرو) دریافت می­کردند (Ti). گروه کنترل I در مدت 12 هفته بدون تمرین (غیرفعال) بودند (S)؛ و گروه کنترل II ضمن این‌که تمرین نمی‌کردند، اما، روزانه 800 میکروگرم مکمل آهن دریافت می­کردند (Si). پس از 12 هفته نمونه‌های خونی و بافت عضلانی موردپژوهش قرار گرفتند. داده‌ها توسط آنالیز واریانس یک‌سویه (آنوا) و کروسکال-والیس موردآزمون قرار گرفتند (05/0>P). یافته‌ها: یافته‌های آماری نشان داد که غلظت فریتین خون تنها در گروه تجربی I و وزن مطلق عضله‌ی نعلی و غلظت سیتوکروم اکسیداز تنها در گروه تجربی II نسبت به دیگر گروه‌ها معنی‌دار بود (05/0>p). همچنین، هایپرتروفی عضلانی، دانسیته‌ی شبکه‌ی مویرگی، و چگالی میتوکندریایی گروه‌های تجربی با گروه کنترل تفاوت معنی‌داری داشتند (05/0>p)؛ اما این اختلاف‌ها در بین هر دو گروه‌های تجربی معنی‌دار نبودند. باوجوداین، توده‌ی بدنی، وزن نسبی عضله‌ی نعلی، و ماکزیمم اکسیژن مصرفی موش‌های گروه تجربی تفاوت معنی‌داری را هم با گروه‌های کنترل و هم در بین گروه‌های تجربی با یکدیگر داشتند (05/0>p). نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد که مصرف مکمل آهن در طی ورزش می‌تواند موجب بهبود برخی از شاخصه‌های تنفس سلولی، هایپرتروفی، و ظرفیت هوازی می‌گردد؛ درصورتی‌که، این بهبودها در شرایط بی‌تمرینی به‌وجود نمی‌آیند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of endurance training and iron supplementation on some cellular respiration factors in rats

چکیده [English]

The aim of this study was to investigate the effect of endurance exercise programs and iron supplementation on some cellular respiration factors in rats. In this experimental study, forty male rats (Wistar14848 race; average weight of 321.55±22.67 g) were divided into four age groups (T, Ti, S, and Si). experimental Group I, do endurance exercise programs on treadmill in during 12 weeks (with intensity 32 m.min-1 and within 60 minutes in every session and 5 sessions in a week) (T). Experimental group II under same exercise program, but daily 800 micrograms iron supplementary (Ferrous Sulphate) (Ti). The control group I but received an 800 microgram daily supplement of iron were without exercise (sedentary) for 12 weeks (S), and control group II, did not do any exercise, but received iron supplement as did experimental II (Si). After 12 weeks, their blood and muscle tissue samples were analyses for anemia and respiratory indexes [hemoglobin (Hb), total iron binding capacity (TIBC), serum ferritin (SF), Cytochrome C Oxidase's activity, weight of rats, ratio of muscle weight to body weight, muscle hypertrophy, capillary, mitochondria density, and myoglobin]. Data were analyzed using one way-ANOVA (P

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soleus Muscle
  • Cytochrome Oxidase
  • Ferritin
  • Total Iron Binding Capacity (TIBC)
  • Myoglobin
  • Mitochondria
Mahan LK, Raymond JL, Escott–stump S. Krause’s Food, Nutrition & Diet therapy. 14th, Edition, Copyright Elsevier (USA). All rights reserved. 2016; 2:135-143. 2. Burtis CA, Ashwood ER. Tietz Fundamentals of clinical chemistry. 7th, Edition. W. B. Saunders Company. 2014; 596-665. 3. Blayney L, Bailey–wood R, Jacobs A, Henderson A, Muir J. The effects of iron deficiency on the respiratory function and cytochrome content of rat heart mitochondria. Clin Sci. 2005, 39(5): 744-8. 4. Dubnov G, Constantini NW. Prevalence of iron depletion and anemia in top level basketball players. Int j sport Nutr Exerc metab. 2004; 14 (1): 30-7. 5. Ross AC,
Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL. Modern Nutrition in Health and Disease (Modern Nutrition in Health & Disease (Shils)). 12th, Edition. Copy Right Lippincott Williams & Wilkins. 2012; 248-270. 6. Friedmann B, weller E, Mairbaurl H, & Bartsch P. Effects of iron repletion on blood volume and performance capacity in young athletes. Med Sci Sports Exer. 2001; 133(5): 741-746. 7. Spodaryk K. Iron metabolism in boys involved in intensive physical training. Physiol Behav. 2002; 75(1-2): 201-206. 8. Siavoshy H, Heidarianpour A. Effects of Three Type Exercise Training Programs on FBS and HbA1C of Elderly Men with Type 2 Diabetes. Iranian Journal of Diabetes and Obesity. 2017; 9(1,2): 14-19. [In Persian] 9. Iversen N, Krustrup P, Rasmussen HN, Rasmussen UF, Saltin B, Pilegaard H. Mitochondrial biogenesis and angiogenesis in skeletal muscle of the elderly. Exp Gerontol. 2011; 46(8): 670-8. 10 . Dong F, Zhang X, Culver B, Chew HG, Kelley RO, Ren J. Dietary iron deficiency induces ventricular dilation, mitochondrial ultrastructral aberrations and cytochrome C release: involvement of nitric oxide synthase
and protein Tyrosine nitration. Clin Sci (lond). 2005; 109(3): 277-86. 11 . Ljubicic V
, Hood DA. Specific attenuation of protein kinase phosphorylation in muscle with a high mitochondrial content. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009; 297(3): E749-58. 12 . Menshikova EV, Ritov VB, Ferrell RE, Azuma K, Goodpaster BH, & Kelley DE. Characteristics of skeletal muscle mitochondrial biogenesis induced by moderate-intensity exercise and weight loss in obesity. J Apple physiol. 2007; 103(1): 21-27. 13 . Walter PB, Knutson MD, Paler-Martinez A, Lee S, Xu Y, Viteri FE, & Ames BN. Iron deficiency and iron excess damage mitochondrial and mitochondrial DNA in rats. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99(4): 2264-2269. 14 . Shetabboushehri SV, SamavatiSharif MA, Ravasi AA, Kordi MR, Javadi E, Minaii B. Effect of oral iron supplementation and endurance training on cytochrome C oxidase activity in rat soleus muscle. Int J Pharm Pharm Sci. 2010; 2(2): 33-35. 15 . Samavati Sharif M, Rajabi A, Siavoshi H. The Effects of 6-Weeks Aerobic Exercise Training on Blood Hematological Factors in Adolescence Girls. The Iranian Journal of Obstetrics, Gynecology and Infertility. 2016; 19(37): 8-15. [In Persian] 16 . Samavatsharif M, Ravasi A, Minaei B, Javadi E, Kordi M. The Effect of Endurance Training and Iron Supplement on Anemic Indexes and Cytochrome C Oxidase in Lower Limb Muscles of Rats. Journal of Sport Biosciences. 2010; 2(7): 19-40. [In Persian] 17 . Afshari A, Samavati Sharif MA, Siavoshy H. Comparison of Speed and Strength Training to Maintain Hematological Factors and Vo2max of Male Athletes 13 to 15 Years. Jsport.pec. 2016; 12(23): 53-64. [In Persian] 18 . Whihe WH. The laboratory rat. In T. Pool (Ed); UFAW Handbook on The care and management of laboratory animals; 6th Ed Longman Scientific and technical, Harlow, UK; 1987. 19 . Schefer V
, Talan MI. Oxygen consumption in adult and AGED C57BL/6J mice during acute treadmill exercise of different intensity. Exp Gerontol. 1996; 31(3):387-92. 20 . Lee WJ, Kim M, Park HS, Kim HS, Jeon MJ, Oh KS, & et al. AMPK activation increases fatty acid oxidation in skeletal muscle by activating PPAR-alpha and PGC1. Biochem Biophys Res Commun. 2006; 340(1): 291- 295. 21 . Warburton DE, Nicol CW, Bredin SS. Health benefits of physical activity: the evidence. CMAJ. 2006; 174(6): 801-809. 22 . Röckl KS
, Hirshman MF, Brandauer J, Fujii N, Witters LA, Goodyear LJ. Skeletal Muscle Adaptation to Exercise Training AMP Activated protein kinase mediates, muscle fiber type shift. Diabetes. 2007; 56(8): 2062- 2069. 23 . Banaei P, Tadibi V, Rahimi MA. Comparison of the effect of 8 weeks of combined exercise with and without resting interval on fat profile and body composition in women with type 2 diabetes. Physiology of Exercise and Physical Activity. 2014; 7(1): 1045-1050. [In Persian] 24 . Heidarianpoor A, Samavati sharif MA, Keshvary M, Ahmadvand A, siavoshy H. Effect of three exercise training on plasma CRP levels and WBC in patients with type II diabetes. Physiology of Exercise and Physical Activity. 2016; 9(2): 1375-1384. [In Persian]
. Gavin TD, Robinson CB, yeager RC, England JA, Nifong LW, & Hickner RC. Angiogenic growth factor response to acute systemic exercise in human skeletal muscle. J Appl physiol. 2004; 96: 19- 24. 26 . McAllister RM
, Jasperse JL, Laughlin MH. Nonuniform effects of endurance exercise training on vasodilatation in rat skeletal muscle. J Appl physiol. 2005; 98(2):753-761. 27 . Suzuki J. Microvascular angio adaptation after endurance training With L-arginine Supplementation in rat heart and hind leg muscles. Expe physio. 2005; 90(5): 763-771. 28 . Meyer RA. Aerobic performance and the function of myoglobin in human skeletal muscle. Am J physiol Regul Integr Comp Physiol. 2004; 287(6): R1304 - R1305. 29 . Robach P
, Cairo G, Gelfi C, Bernuzzi F, Pilegaard H, Viganò A, & et al. Strong iron demand during hypoxia-induced erythropoiesis is associated with down-regulation of iron related proteins and myoglobin in human skeletal muscle. Blood. 2007; 109(11): 4724- 4731. 30 . Hoppeler H, & Fluck M. Plasticity of skeletal muscle mitochondria: structure and function. Med Sci Sports Exerc. 2003; 35(1): 95-104. 31 . Toledo FG
, Menshikova EV, Ritov VB, Azuma K, Radikova Z, DeLany J, & et al. Effects of physical Activity and weigh loss on skeletal muscle mitochondria and Relationship with Glucose control in type 2 Diabetes. Diabetes. 2007; 56(8): 2142-2147. 32 . Zoller H, Vogel W. Iron supplementation in athletes, first do no harm. Nutrition. 2004; 20(7-8): 615–619.