تأثیر تمرین هوازی، ویتامینC و ترکیب آن‌ها بر مقاومت انسولینی و سرامید در مردان مبتلا به نشانگان سوخت‌وسازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی ورزشی ، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه شهید چمران اهواز-پردیس صنعتی شهدای هویزه، دشت آزادگان ، ایران

چکیده

زمینه و هدف: نشانگان سوخت‌وسازی یکی از چالش‌های عمدۀ سلامت همگانی در سدۀ بیست‌ویکم است که با مجموعه‌ای از عوامل خطر شامل چاقی شکمی، فشار خون بالا، هیپرگلیسمی، اختلالات لیپیدی (افزایش تری‌گلیسیرید، کاهش HDL)، و مقاومت به انسولین همراه است. به‌تازگی یافته‌ها نقش مولکول‌های زیستی مانند سرامیدها را در ایجاد مقاومت به انسولین و دیس‌ریگولاسیون سوخت‌وسازی مورد توجه قرار داده‌اند. سرامیدها، که جزء لیپیدهای اسفنگولیپیدی هستند، در تنظیم مسیرهای پیام‌رسانی انسولین، التهاب و آپوپتوز نقش مهمی ایفا می‌کنند. در همین زمینه راهبردهای غیردارویی مانند تمرین هوازی منظم و مکمل‌یاری با ضداکساینده‌ها به‌ویژه ویتامین C به‌عنوان راهکارهایی برای بهبود اختلالات سوخت‌وسازی پیشنهاد شده‌اند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیرات جداگانه و ترکیبی تمرین هوازی و دریافت ویتامینC  بر مقاومت به انسولین، نیمرخ لیپیدی و سطح سرامید سرمی در مردان مبتلا به نشانگان سوخت‌وسازی بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش نیمه‌تجربی، ۴۰ مرد مبتلا به نشانگان سوخت‌وسازی به‌صورت تصادفی به چهار گروه ۱۰ نفره شامل گروه تمرین هوازی، گروه دریافت مکمل ویتامین C، گروه ترکیبی (تمرین هوازی همراه با دریافت مکمل) و گروه کنترل تقسیم شدند. برنامۀ تمرینی شامل دویدن با شدت ۵۰ تا ۷۰ درصد ضربان قلب ذخیره در سه جلسۀ غیرمتوالی در هفته به مدت هشت هفته بود. مکمل ویتامین C نیز روزانه به میزان دو عدد قرص ۵۰۰ میلی‌گرمی دریافت شد. نمونه‌های خونی ۲۴ ساعت پیش و ۴۸ ساعت پس از پایان مداخله در حالت ناشتا گرفته شد. داده‌ها با آزمون تی وابسته و تحلیل کوواریانس بررسی شدند.
نتایج: نتایج نشان داد که پس از هشت هفته مداخله، کاهش معناداری در نشانگرHOMA-IR  در سه گروه تمرین هوازی (001/0)، ویتامینC  ( 001/0) و گروه ترکیبی (0001/0) نسبت به گروه کنترل دیده شد. بیشترین کاهش در گروه ترکیبی ثبت شد که از دید آماری نیز تفاوت معناداری با سایر گروه‌ها داشت (0001/0P<). در نشانگرهای لیپیدی نیز بهبود معناداری دیده شد؛ سطوح تری‌گلیسیرید در سه گروه تمرین هوازی (008/0)، ویتامینC  (007/0) و گروه ترکیبی (0001/0) نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری داشت؛ مقدار LDL در سه گروه تمرین هوازی (002/0)، ویتامینC  (014/0) و گروه ترکیبی (0001/0) نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری داشت؛ مقدار کلسترول تام در سه گروه تمرین هوازی (023/0)، ویتامینC  (001/0) و گروه ترکیبی (0001/0) نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری یافت؛ مقدارHDL  در سه گروه تمرین هوازی (031/0)، ویتامینC  (001/0) و گروه ترکیبی (0001/0) نسبت به گروه کنترل افزایش معناداری نشان داد (به‌ویژه در گروه ترکیبی). همچنین سطح سرامید سرمی در گروه تمرین هوازی (024/0)، ترکیبی (0001/0) و گروه ویتامین C (002/0) نسبت به گروه کنترل به‌طور معناداری کاهش یافت، درحالی‌که در گروه ویتامینC  نسبت به گروه تمرین هوازی (999/0) تغییر چشمگیری دیده نشد. تأثیر تمرین هوازی به‌تنهایی نیز معنادار بود، اما تأثیر ترکیبی تمرین و ویتامین C، بیشترین بهبود را در همۀ نشانگرها نشان داد.
 نتیجه‌گیری: یافته‌ها نشان داد که هر دو مداخلۀ تمرین هوازی و دریافت ویتامین C به‌طور جداگانه در بهبود نشانگرهای سوخت‌وسازی مؤثرند، اما استفادۀ همزمان از آن‌ها به‌دلیل معناداری آماری ناشی از آزمون تحلیل کوواریانس (ANCOVA)  با کنترل پیش‌آزمون، اثر هم‌افزایی دارد و به بهبود چشمگیرتری در مقاومت به انسولین، نیمرخ لیپیدی و کاهش سطح سرامید سرمی منجر می‌شود. این یافته‌ها بیانگر توانایی بالای این مداخلات غیرتهاجمی و کم‌هزینه در مهار و درمان نشانگان سوخت‌وسازی و پیشگیری از عوارض قلبی-عروقی وابسته با آن است.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effects of aerobic exercise, vitamin C, and their combination on insulin resistance and ceramide in men with metabolic syndrome

نویسندگان [English]

  • Rouhollah Ranjbar 1
  • Hassan Darvakh 2
  • Masoud Nikbakht 1
  • Rasoolmazi mohammad Alnori 1
1 Department of Sport Physiology, Faculty of Sport Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Faculty of engineering,ShohadayeHoveizeh Campus of Technology, Shahid Chamran University of Ahvaz, DashteAzadegan, Iran
چکیده [English]

Background and Purpose: Metabolic syndrome is recognized as one of the major public health challenges in the 21st century, which is associated with a set of risk factors including abdominal obesity, hypertension, hyperglycemia, dyslipidemia (increased triglycerides, decreased HDL), and insulin resistance. Recent studies have focused on the role of biomolecules such as ceramides in causing insulin resistance and metabolic dysregulation. Ceramides, which are part of sphingolipid lipids, play an important role in regulating insulin signaling pathways, inflammation, and apoptosis. In this regard, non-pharmacological strategies such as regular aerobic exercise and supplementation with antioxidants, especially vitamin C, have been proposed as strategies to improve metabolic disorders. The aim of this study was to investigate the separate and combined effects of aerobic exercise and vitamin C intake on insulin resistance, lipid profile, and serum ceramide levels in men with metabolic syndrome.
Materials and Methods: In this quasi-experimental study, 40 men with metabolic syndrome were randomly divided into four groups of 10, including the aerobic exercise, the vitamin C supplement, the combination (aerobic exercise with supplement intake), and the control groups. The exercise program included eight weeks of running at an intensity corresponding to 50 to 70 percent of heart rate reserve in three non-consecutive days per week. Vitamin C supplement was also taken daily in the amount of two 500 mg tablets. Blood samples were taken 24 hours before and 48 hours after the final intervention session in a fasting state. Data were analyzed using a paired t-test and analysis of covariance.
Results: After eight weeks of intervention, a significant decrease in the HOMA-IR index was observed in the aerobic exercise groups (p=0.001), vitamin C (p=0.001), and combination group (p=0.001) compared to the control group. The greatest decrease was found in the combination group, which was significantly different than the other two intervention groups (p<0.001). Significant improvements were also observed in lipid indices including significant reductions in triglyceride levels, LDL, and total cholesterol in three intervention groups compared to the control group, wherease HDL was significantly increased in these three groups compared to the control group.. In addition, serum ceramide levels decreased significantly in the aerobic exercise group (p=0.024), combined group (p=0.001) and vitamin C group (p=0.002) in comparisons to the control group, while no significant change was observed in the vitamin C group compared to the aerobic exercise group (p=0.999). The effect of aerobic exercise alone was also significant, though, the combined effect of exercise and vitamin C showed the greatest improvement in lipid profiles and ceramide levels.
Conclusion: Based on the findings of this study it is concluded that both aerobic exercise and vitamin C consumption are independently effective in improving metabolic indices, though, their combination has a synergistic effect and leads to higher improvements in insulin resistance, lipid profile, and reduction in serum ceramide levels. These findings indicate the high potential of these non-invasive and low-cost interventions in the management of metabolic syndrome and probably prevention of its associated cardiovascular complications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Insulin Resistance
  • Vitamin C
  • Aerobic Exercise
  • Metabolic Syndrome
  • Ceramide

مراجع

  1. Paley, C.A., M.I.J.B.S.S. Johnson, Medicine, and Rehabilitation, Abdominal obesity and metabolic syndrome: exercise as medicine? 2018. 10: p. 1-8.
  2. Prasun, P.J.B.e.B.A.-M.B.o.D., Mitochondrial dysfunction in metabolic syndrome. 2020. 1866(10): p. 165838.
  3. Engin, A.J.O. and lipotoxicity, The definition and prevalence of obesity and metabolic syndrome. 2017: p. 1-17.
  4. Nsabimana, P., et al., Association between urbanization and metabolic syndrome in low-and middle-income countries: A systematic review and meta-analysis. 2024. 34(2): p. 235-250.
  5. Pedersen, B.K., B.J.S.j.o.m. Saltin, and s.i. sports, Exercise as medicine–evidence for prescribing exercise as therapy in 26 different chronic diseases. 2015. 25: p. 1-72.
  6. Vekic, J., et al., Obesity and dyslipidemia. 2019. 92: p. 71-81.
  7. Thakkar, H., et al., Ceramide signaling in immunity: a molecular perspective. 2025. 24(1): p. 225.
  8. Chandrasekaran, P. and R.J.C.T.M.R. Weiskirchen, Cellular and molecular mechanisms of insulin resistance. 2024. 5(3): p. 79-90.
  9. Chaurasia, B. and S.A.J.A.r.o.p. Summers, Ceramides in metabolism: key lipotoxic players. 2021. 83(1): p. 303-330.
  10. Chaurasia, B., C.L. Talbot, and S.A.J.F.i.i. Summers, Adipocyte ceramides—the nexus of inflammation and metabolic disease. 2020. 11: p. 576347.
  11. Kasumov, T., et al., Improved insulin sensitivity after exercise training is linked to reduced plasma C 14: 0 ceramide in obesity and type 2 diabetes. 2015. 23(7): p. 1414-1421.
  12. Schilling, J.D., et al., Palmitate and lipopolysaccharide trigger synergistic ceramide production in primary macrophages. 2013. 288(5): p. 2923-2932.
  13. Syeda, U.A., et al., The importance of exercise for glycemic control in type 2 diabetes. 2023. 9: p. 100031.
  14. Colberg, S.R., et al., Physical activity/exercise and diabetes: a position statement of the American Diabetes Association. 2016. 39(11): p. 2065.
  15. Chomiuk, T., et al., Physical activity in metabolic syndrome. 2024. 15: p. 1365761.
  16. Babaei, P., R.J.S.M. Hoseini, and H. Science, Exercise training modulates adipokine dysregulations in metabolic syndrome. 2022. 4(1): p. 18-28.
  17. Myers, J., P. Kokkinos, and E.J.N. Nyelin, Physical activity, cardiorespiratory fitness, and the metabolic syndrome. 2019. 11(7): p. 1652.
  18. Otocka-Kmiecik, A. and A.J.N. Król, The role of vitamin C in two distinct physiological states: Physical activity and sleep. 2020. 12(12): p. 3908.
  19. Gerami, H., et al., The Relationship between Antioxidants Consumption and Insulin Resistance/Insulin Sensitivity in Type 2 Diabetes without and with Coronary Stenosis: A Case-Control Study. 2022. 7: p. 150-159.
  20. Shafras, M., R. Sabaragamuwa, and M.J.F.C.A. Suwair, Role of dietary antioxidants in diabetes: An overview. 2024. 4: p. 100666.
  21. Dludla, P.V., et al., Vitamin C intake potentially lowers total cholesterol to improve endothelial function in diabetic patients at increased risk of cardiovascular disease: A systematic review of randomized controlled trials. 2022. 9: p. 1011002.
  22. Tkaczenko, H. and N.J.I.J.o.M.S. Kurhaluk, Antioxidant-Rich Functional Foods and Exercise: Unlocking Metabolic Health Through Nrf2 and Related Pathways. 2025. 26(3): p. 1098.
  23. Fatima, M.T., et al., The role of dietary antioxidants in type 2 diabetes and neurodegenerative disorders: An assessment of the benefit profile. 2023. 9(1).
  24. Keikhosravi, F., et al., The Effect of Eight Weeks Aerobic Training on C-Reactive Protein, Vaspin and Visfatin in Non-Athletic Men. 2019.
  25. Dakhale, G.N., et al., Supplementation of Vitamin C Reduces Blood Glucose and Improves Glycosylated Hemoglobin in Type 2 Diabetes Mellitus: A Randomized, Double‐Blind Study. 2011. 2011(1): p. 195271.
  26. Heiston, E.M., et al., Exercise improves adiposopathy, insulin sensitivity and metabolic syndrome severity independent of intensity. 2020. 105(4): p. 632-640.
  27. Wewege, M.A., et al., Aerobic, resistance or combined training: A systematic review and meta-analysis of exercise to reduce cardiovascular risk in adults with metabolic syndrome. 2018. 274: p. 162-171.
  28. Eaton, S.B., S.B.J.R.q.f.e. Eaton, and sport, Physical inactivity, obesity, and type 2 diabetes: an evolutionary perspective. 2017. 88(1): p. 1-8.
  29. Cai, H., et al., Effect of exercise on the quality of life in type 2 diabetes mellitus: a systematic review. 2017. 26: p. 515-530.
  30. Franczyk, B., et al., The impact of aerobic exercise on HDL quantity and quality: a narrative review. 2023. 24(5): p. 4653.
  31. Silva, F.M., et al., The effects of combined exercise training on glucose metabolism and inflammatory markers in sedentary adults: a systematic review and meta-analysis. 2024. 14(1): p. 1936.
  32. Faramarzi, M., et al., Effects of rhythmic aerobic exercise plus core stability training on serum omentin, chemerin and vaspin levels and insulin resistance of overweight women. 2015. 56(4): p. 476-482.
  33. Małkowska, P.J.C.I.i.M.B., Positive Effects of Physical Activity on Insulin Signaling. 2024. 46(6): p. 5467-5487.
  34. Chadt, A. and H.J.P.A.-E.J.o.P. Al-Hasani, Glucose transporters in adipose tissue, liver, and skeletal muscle in metabolic health and disease. 2020. 472(9): p. 1273-1298.
  35. Richter, E.A.J.A.J.o.P.-E. and Metabolism, Is GLUT4 translocation the answer to exercise-stimulated muscle glucose uptake? 2021, American Physiological Society Rockville, MD.
  36. Mason, S.A., et al., Ascorbic acid supplementation improves postprandial glycaemic control and blood pressure in individuals with type 2 diabetes: Findings of a randomized cross‐over trial. 2019. 21(3): p. 674-682.
  37. Tabatabaei-Malazy, O., et al., Influence of ascorbic acid supplementation on type 2 diabetes mellitus in observational and randomized controlled trials; a systematic review with meta-analysis. 2014. 17(4): p. 554-582.
  38. Campion, J., et al., Diferential gene expression and adiposity reduction induced by ascorbic acid supplementation in a cafeteria model of obesity. 2006. 62(2): p. 71-80.
  39. Olofsson, C., et al., Changes in fruit, vegetable and juice consumption after the diagnosis of type 2 diabetes: a prospective study in men. 2017. 117(5): p. 712-719.
  40. Wilson, R., et al., Inadequate vitamin C status in prediabetes and type 2 diabetes mellitus: Associations with glycaemic control, obesity, and smoking. 2017. 9(9): p. 997.
  41. Sharebiani, H., et al., The Effects of Antioxidant Supplementation on the Pathologic Mechanisms of Metabolic Syndrome and Cardiovascular Disease Development. 2024. 16(11): p. 1641.
  42. Habibian, M.; Farzanegi, P.; Asadi, B. The effect of regular aerobic exercise along with vitamin C consumption on homocysteine levels and insulin resistance in obese girls. Armaghane danesh, 2017, 22.1: 61-74.‌
  43. Zhao, S., et al., Effects of aerobic exercise on TC, HDL-C, LDL-C and TG in patients with hyperlipidemia: A protocol of systematic review and meta-analysis. 2021. 100(10): p. e25103.
  44. Ristow, M., et al., Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. 2009. 106(21): p. 8665-8670.
  45. Frei, B., et al., Authors' perspective: What is the optimum intake of vitamin C in humans? 2012. 52(9): p. 815-829.
  46. Delcheva, G., K. Stefanova, and T.J.D. Stankova, Ceramides—Emerging Biomarkers of Lipotoxicity in Obesity, Diabetes, Cardiovascular Diseases, and Inflammation. 2024. 12(9): p. 195.
  47. Jahdkaran, M., M.J.T.J.o.S.B. Sistanizad, and M. Biology, From Lipids to Glucose: Investigating the Role of Dyslipidemia in the Risk of Insulin Resistance. 2025: p. 106744.
  48. Ofori, E.K., et al., Effect of circulating ceramides on adiposity and insulin resistance in patients with type 2 diabetes: An observational cross‐sectional study. 2023. 6(3): p. e418.
  49. Reidy, P.T., et al., Influence of exercise training on skeletal muscle insulin resistance in aging: spotlight on muscle ceramides. 2020. 21(4): p. 1514.
  50. Blagov, A.V., et al., Potential use of antioxidants for the treatment of chronic inflammatory diseases. 2024. 15: p. 1378335.
  51. Mei, M., et al., Sphingolipid metabolism in brain insulin resistance and neurological diseases. 2023. 14: p. 1243132.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری: 24 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش: 27 مرداد 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 27 مرداد 1404
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار