تاثیر تمرین ورزشی شدید بر لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 بزاقی پسران نوجوان چاق
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوریبهروز علیزاده قلعه زوارق 1 , فرزاد زهساز 2 , کریم آزالی علمداری 3 , اکبر معین 4
1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
2 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
3 - گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
4 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد سردرود، دانشگاه آزاد اسلامی، سردرود، ایران
کلید واژه: MUC5b, ورزش وامانده ساز, MUC7, سرعتی, لاکتوفرین,
چکیده مقاله :
چاقی با التهاب همراه است و تندرستی نیازمند عملکرد مناسب سیستم ایمنی است که از چندین بخش ایمنی، سلولهای ایمنی و مواد فعال ایمنی تشکیل شده است و میتواند پاتوژن‌های خارجی، سلولهای لیپیدی مضر را در بدن شناسایی و از بین ببرد. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر فعالیت ورزشی شدید بر فاکتورهای ضدالتهابی لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 پسران نوجوان چاق بود. تعداد 32 دانشآموز پسر از بین داوطلبان در پژوهش حاضر تصادفی انتخاب شدند و در چهار گروه: تمرین هوازی چاق، تمرین هوازی وزن طبیعی، کنترل بدون تمرین چاق و کنترل بدون تمرین وزن طبیعی قرار گرفتند. شاخصهای تن سنجی قد، وزن و شاخص توده بدنی اندازهگیری شد. بعداز هشت هفته تمرین سرعتی آزمون استاندارد شاتل ران اجرا شد. نمونه بزاقی غلظتهای لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 بعداز هشت هفته تمرین با تواتر سه جلسه در هفته با شدت 30 تا 90 درصد حداکثر توان هوازی انجام شد. با استفاده از آزمون آنالیز کوواریانس تجزيه و تحليل مکرر متغيرهاي در سطح معنا‌داري کمتر از (05/0p ≤ ) لحاظ گرديد. نتایج نشان داد سطوح بزاقی لاکتوفرین (001/0 = p)، MUC5b (002/0 =p )، MUC7 (035/0 =p ) افزایش معناداری در گروه تمرین با وزن طبیعی ندارد. همچنین مقدار افزایش در دانش آموزان چاق نسبت به افراد با وزن طبیعی هم معنادار نبود. پاسخ کاهشی برخی از پروتئینهای التهابی بزاقی به دنبال هشت هفته تمرین ورزشی سرعتی ممکن است بخاطر پاسخهای کوتاه مدت سیستم ایمنی در برابر فشارهای ناشی از فعالیت باشد.
Lifestyle changes have caused different societies to face a wide range of disorders, especially obesity. The aim of the present study was to investigate the effect of intense exercise on the anti-inflammatory factors lactoferrin, Muc5b and Muc7 in the saliva of obese adolescent boys. 32 male students voluntarily participated in the present study and were randomly assigned to four groups: obese aerobic exercise, normal weight aerobic exercise, obese control without exercise, and normal weight control without exercise. The people of the training groups will perform the 10-20-30 exercises protocol as follows for 8 weeks. It was used in statistical software SPSS version 22; and a significance level was determined p ≥ 0.05. The results showed that during intervals 1 to 2 and 3 to 4, the amount of increases in salivary lactoferrin (p = 0.001), MUC5b (p = 0.002) and MUC7 (p = 0.035) in response to a session of exhaustive activity was not significantly different between the two groups (p ≥ 0.05). Participating in exercise has caused a different manipulation of the amount of secretion of mucins from these glands. More detailed information in this field requires further investigation in the future.
1. Allgrove J.E., Gomes E., Hough J., Gleeson M. 2008. Effects of exercise intensity on salivary antimicrobial proteins and markers of stress in active men. Journal of Sport Sciences, 26(6):653-661.
2. Amin M.N., Siddiqui S.A., Ibrahim M., Hakim M.L., Ahammed M.S., Kabir A., 2020. Inflammatory cytokines in the pathogenesis of cardiovascular disease and cancer. SAGE Open Medicine, 8: 2050312120965752.
3. Arnold R.R., Brewer M., Gauthier J. 1980. Bactericidal activity of human lactoferrin: sensitivity of a variety of microorganisms. Infection and Immunity, 28(3):893-898.
4. Bishop N.C., Gleeson M. 2009. Acute and chronic effects of exercise on markers of mucosal immunity. Frontiers in Biosciences, 14(2):4444-4456.
5. Bozzato A, Burger P, Zenk J, Uter W, Iro H. 2008. Salivary gland biometry in female patients with eating disorders. European Archives of Oto-rhino-laryngology, 265:1095-102.
6. Chojnowska S., Baran T., Wilinska I., Sienicka P., Cabaj-Wiater I., Knas M. 2018. Human saliva as a diagnostic material. Advances in Medical Sciences, 63(1):185-191.
7. Davison G., Diment B.C. 2010. Bovine colostrum supplementation attenuates the decrease of salivary lysozyme and enhances the recovery of neutrophil function after prolonged exercise. British Journal of Nutrition, 103(10):1425-1432.
8. Du F., Wu C. 2022. Review on the Effect of Exercise Training on Immune Function. BioMed Research International, 2:15-26.
9. Flouris A.D., Metsios G.S., Koutedakis Y. 2009. Enhancing the efficacy of the 20 m multistage shuttle run test. British Journal of Sport Medicine, 39(3): 166–170.
10. Gawron S.A., Chrzczanowicz J., Nowak D., Gawor R., Kostka T. 2021. Effects of two different types of single exercise modes on salivary C-reactive protein concentration, oxidative stress and antioxidant capacity in post-myocardial infarction patients. Redox Report, 26:29-34.
11. Gifford J.L., Hunter H.N., Vogel H. 2005. Lactoferricin. Cellular and molecular life sciences, 62(22):2588-2598.
12. Gillum T., Kuennen M., Gourley C., Schneider S., Dokladny K., Moseley P. 2013. Salivary antimicrobial protein response to prolonged running. Biology of Sport, 30:54-69.
13. Gillum T., Kuennen M., Miller T., Riley L. 2014. The effects of exercise, sex, and menstrual phase on salivary antimicrobial proteins. Exercise Immunology Review, 20:25-35.
14. Gu C., Yan J., Zhao L., Wu G., Wang Y.l. 2022. Regulation of mitochondrial dynamics by aerobic exercise in cardiovascular diseases. Frontiers in Cardiovascular Medicine, 8:2001.
15. Hackney A.C., Lane A.R. 2015. Exercise and the regulation of endocrine hormones. Progress in Molecular Biology and Translational Science, 135:293-311.
16. Inoue H., Sakai M., Kaida Y., Kaibara K. 1972. Blood lactoferrin release induced by running exercise in normal volunteers: antibacterial activity. Clinica Chimica Acta, 165:341-351.
17. Lee B.A., Oh D.J. 2016. The effects of long-term aerobic exercise on cardiac structure, stroke volume of the left ventricle, and cardiac output. Journal of Exercise Rehabilitation, 12(1):37-47.
18. Legrand D., Mazurier J.A. 2010. Critical review of the roles of host lactoferrin in immunity. Biometals, 23(3):365-376.
19. Leitch E., Willcox M. 1999. Elucidation of the antistaphylococcal action of lactoferrin and lysozyme. Journal of Medical Microbiology, 48(9):867-871.
20. Ligtenberg A.J., Brand H.S., van den Keijbus P.A., Veerman E.C. 2015. The effect of physical exercise on salivary secretion of MUC5B, amylase and lysozyme. Archives of Oral Biology, 60(11):1639-1644.
21. Lundsgaard A.M., Fritzen A.M., Kiens B. 2018. Molecular regulation of fatty acid oxidation in skeletal muscle during aerobic exercise. Trends in Endocrinology and Metabolism, 29(1):18-30.
22. Matsuzaka A., Takahashi Y., Yamazo M. 2014. Validity of the Multi stage 20- M Shuttle-Run test for Japanese children adolescents, and adults. Pediatric Exercise Science, 16(2):113-125.
23. Moreno J.M., Latorre J., Lluch A, Ortega F.J., Comas F., Arnoriaga M. 2021. Lysozyme is a component of the innate immune system linked to obesity associated-chronic low-grade inflammation and altered glucose tolerance. Clinical Nutrition, 40(3):1420-1429.
24. Modeer T., Blomberg C.C., Wondimu B., Julihn A., Marcus C. 2010. Association between obesity, flow rate of whole saliva, and dental caries in adolescents. Obesity, 18(12):2367-2373.
25. Ntovas P., Loumprinis N., Maniatakos P., Margaritidi L., Rahiotis C. 2022. The effects of physical exercise on saliva composition: a comprehensive review. Dentistry Journal, 10(1):7-19.
26. Papacosta E., Nassis G.P. 2011. Saliva as a tool for monitoring steroid, peptide and immune markers in sport and exercise science. Journal of Science and Medicine in Sport, 14(5):424-434.
27. Proctor G.B., Carpenter G.H. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves. Autonomic Neuroscience, 133(1):3-18.
28. Roa I., Del S.M. 2018. Obesity, salivary glands and oral pathology. Colombia Medica, 49(4):280-287.
29. Sharma P., Dudus L., Nielsen P.A., Clausen H., Yankaskas J.R., Hollingsworth M.A. 1998. MUC5B and MUC7 are differentially expressed in mucous and serous cells of submucosal glands in human bronchial airways. American Journal of Respiratory Cells and Molecular Biology, 19(1):30-37.
30. Takehara S., Yanagishita M., Podyma-Inoue K.A., Kawaguchi Y. 2013. Degradation of MUC7 and MUC5B in human saliva. PloS One, 8(7):69-81.
31. Usui T., Tsuji S., Nagai N., Takeyasu C., Orita K. 2020. Influence of One-year Moderate Exercise Training on Oral Local Immune Function and Growth-inhibitory Effect on Streptococcus Mutants. The Journal of Education and Health Sciences, 65(3):185-191.
تاثیر فعالیت ورزشی شدید بر فاکتورهای ضدالتهابی لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 پسران نوجوان چاق
The effect of sever exercise training on the levels of Anti inflammation factors in the obese adolescent boys
چکیده
زمینه و هدف: تندرستی نیازمند عملکرد مناسب سیستم ایمنی است که از چندین بخش ایمنی، سلولهای ایمنی و مواد فعال ایمنی تشکیل شده است و میتواند پاتوژن‌های خارجی، سلولهای پیر و سلولهای سرطانی را در بدن شناسایی و از بین ببرد. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر فعالیت ورزشی شدید بر فاکتورهای ضدالتهابی لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 پسران نوجوان چاق بود.
روشکار: تعداد 32 دانشآموز پسر داوطلبانه در پژوهش حاضر شرکت کرده و در چهار گروه 1) تمرین هوازی چاق، 2) تمرین هوازی وزن طبیعی، 3) کنترل بدون تمرین چاق و 4) کنترل بدون تمرین وزن طبیعی بطور تصادفی قرار گرفتند. شاخصهای تن سنجی قد، وزن و شاخص توده بدنی اندازهگیری شد. قبل و بعداز هشت هفته تمرین آزمون استاندارد شاتل ران اجرا شد. نمونه بزاقی غلظتهای لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 بعداز هشت هفته تمرین با تواتر سه جلسه در هفته با شدت 30 تا 90 درصد حداکثر توان هوازی انجام شد. با استفاده از آزمون آنالیز کوواریانس تجزيه و تحليل مکرر متغيرهاي در سطح معنا‌داري کمتر از (05/0p≥) لحاظ گرديد.
یافتهها: نتایج نشان داد سطوح بزاقی لاکتوفرین ، MUC5b، MUC7 افزایش معناداری ندارد همچنین مقدار افزایش در دانش آموزان چاق نسبت به افراد با وزن طبیعی هم معنادار نبود.
نتیجهگیری: پاسخ برخی از پروتئینهای التهابی بزاقی به دنبال هشت هفته تمرین ورزشی شدید متعاقب فعالیت فزاینده ممکن است بخاطر پاسخهای کوتاه مدت سیستم ایمنی در برابر فشارهای ناشی از فعالیت باشد.
کلیدواژهها: MUC5b، ورزش واماندهساز، MUC7، فسفاژن، لاکتوفرین
Abstract
Abstract
Background: Lifestyle changes have caused different societies to face a wide range of disorders, especially obesity. The aim of the present study was to investigate the effect of intense sports activity on the anti-inflammatory factors lactoferrin, MUC5b and MUC7 in the saliva of obese adolescent boys.
Methods: 32 male students voluntarily participated in the present study and were randomly assigned to four groups: 1) obese aerobic exercise, 2) normal weight aerobic exercise, 3) obese control without exercise, and 4) normal weight control without exercise. The people of the training groups will perform the 10-20-30 exercises protocol as follows for 8 weeks. It was used in statistical software spss version 22; and a significance level was determined p≥0/05.
Results: The results showed that during intervals 1 to 2 and 3 to 4, the amount of increases in salivary lactoferrin, MUC5b and MUC7 in response to a session of exhaustive activity was not significantly different between the two groups (P≥0.05).
Conclusion: participating in acute exercise has caused a different manipulation of the amount of secretion of mucins from these glands. More detailed information in this field requires further investigation in the future.
Key words: "MUC5b","Exhaustive Exercise", "MUC7", "Phosphagen", "lactoferrin".
Key words: MUC5b, Exhaustive Exercise, MUC7, Phosphagen, lactoferrin
مقدمه
با توسعه علم پزشکی مدرن نقش دستگاه ایمني بدن و تاثیر التهاب در پیشرفت بیماريهاي سوخت و سازی متعددی از قبیل مقاومت انسولینی، کاهش ترشح انسولین، دیابت تیپ2، چاقی مفرط به اثبات رسیده است. فعالیتهای بدنی از موثرترین فاکتورهای غیردارویی است که باعث کنترل و پیشگیری از بروز بیماریهای سوخت وسازی میشود و دارای تاثیرات ضد التهابی و ضد اکسایشی هستند [1]. انجام تمرینات بدنی سبب بهبود کارایی دستگاه سوخت و سازی، سیستم قلبی-تنفسی، سیستم ایمنی، افزایش تنفس میتوکندریایی و افزایش اکسیژن مصرفی بیشینه بعداز متغیرهای تمرینی با شدت، حجم، مدت و تواتر تمرین میشود [2]. فعالیتهای ورزشی در طول زمان سبب ایجاد سازگاریهای هورمونی و فیزیولوژیکی مختلفی میشود و همچنین بر بسیاری از شاخصهای عملکردی سیستم ایمنی بدن تاثیر مثبت یا منفی دارد [3]. در مطالعات گذشته گزارش شده است که تمرین با شدت سبک و متوسط سبب بهبود عملکرد سیستم ایمنی اکتسابی شده، اما اجرای تمرینهای شدید و طولانی احتمالا دارای اثرات منفی بر سیستم ایمنی باشد و سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی را تضعیف میکند [4]. اگرچه کاهش میزان قدرت سیستم ایمنی موقتی است و به مولفههای شدت و مدت تمرین بستگی دارد، مانند تمرینات سرعتی20،10 و30 ثانیهای که با شدت بالایی انجام میشود [5]. علاوهبراین، فعالیتهای تکراری که با ریکاوری ناکافی، که در دورههای سنگین تمرین و مسابقه رخ میدهد، به نظر میرسد عملکرد وضعیت ایمنی را تضعیف کند و منجر به بروز ناکارآمدی سیستم ایمنی بدن شود [6]. پوست، مخاط، اشک و بزاق از خطوط اولیه سیستم ایمنی بدن هستند. درون مایع مخاطی اشک و غدد بزاقی آنزیم‌هایی وجود دارند که دیواره سلولهای پاتوژن مانند باکتری‌ها را می شکنند و آنها را از بین می برند [7]. بُزاق یا آب دهان مایعی برون‌سلولی است که توسط غدد بزاقی تولید و در دهان ترشح میشود. بزاق انسان حاوی 5/99 درصد آب به همراه موادی چون الکترولیت‌ها، مخاط، گلبول‌های سفید، سلولهای بافت پوششی، آنزیم‌هایی همچون لیپاز و آمیلاز، مواد ضد میکروب مثل پادتن A و لیزوزیم با چگالی بین 1002 تا 1012 گرم در لیتر و pH حدود 64/6 است [6]. بیشتر هورمون‌ها، ترکیبات آلی مانند پروتئینها، آلبومین، اوره، و همچنین ترکیبات غیرآلی سدیم، پتاسیم، بیکربنات در بزاق وجود دارد، بعلاوه دارای نشانگرهای ایمنی مخاطی شامل فاکتورهای ضدالتهابی ازقبیل لاکتوفرین، MUC5B و MUC7 میباشد [8]. آنزیم لاکتوفرین نوعی گلیکوپروتئین و از خانواده ترانسفرین ها بوده و بخشی از سیستم ایمنی ذاتی است. آنزیم لاکتوفرین در ترشـحات شیر، اشک، بزاق و همین‌طور بـه میـزان زیـاد در گرانول‌های اختصاصی نوتروفیـلهـا یافـت میشود [9]. لاکتوفرین با جذب مولکول آهن آزاد در محیط سلولی از توسعه و تکثیر عوامل عفـونی مختلـف مانند باکتری‌ها، ویروسها، انگلها و قارچ‌ها جلوگیری میکند [10]. موسینها از خانواده‌ی پروتئینهای با وزن مولکولی بالا و به شدت گلیکوزیله هستند که عناصر اصلی لایه‌ی مخاطی‌اند و سطح سلولهای اپیتلیال در بدن انسان را می‌پوشانند. این گلیکوپروتئین‌های چند عملکردی، یک سد محافظتی بین بافت‌های بدن و عوامل خارجی تشکیل میدهند [11]. ویژگی اصلی موسین ها توانایی آنها در تشکیل ژل است. بنابراین آنها یک جزء کلیدی در بیشتر ترشحات ژل‌مانند هستند و عملکردهایی از روانکاری گرفته تا سیگنال دهی سلولی و تشکیل موانع شیمیایی را انجام میدهند [12]. در بدن انسان22 نوع موسین در بزاق شناسایی شده است، بیشترین نوع آن موسین‌های MUC5B و MUC7 است که از غدد فرعی، زیرآرواره‌ای و زیرزبانی بزاق ترشح میشوند و MUC5B موسین پلیمری اصلی ترشح شده موجود در بزاق انسان است و حاوی گلیکانهایی با بار منفی است که اجازه تشکیل ژل آبدوست را میدهد و اپیتلیوم دهان را هیدراته و محافظت میکند بر همین اساس ویسکوزیته‌ی بزاق به میزان زیادی به غلظت موسین MUC5B که وزن مولکولی بالایی دارد وابسته است [13]. مشخص شده است که موسین ژل‌ساز MUC5B، یک ماتریکس نگه‌دارنده برای دیگر پروتئینهای محافظتی مثل IgA، لاکتوفرین و لیزوزیم بر روی دندان‌ها و سطوح مخاطی ایجاد [14]. MUC7 پروتئین بزاق است که از توالی 357 اسیدآمینه تشکیل‌شده و وزن مولکولی 37 کیلو دالتونی دارد، ویسکوالاستیسیته پایین و خاصیت چسبندگی بالایی با باکتری‌ها دارد که اجازه میدهد میکروارگانیسم ها را با بلع از دهان پاکسازی کند [15]. به نظر میرسد MUC7 نقش مهمی در شروع تعاملات بین نوتروفیل ها و باکتری‌ها ایفا میکند. بررسی‌ها نشان میدهد که طی اولین سال زندگی، افزایش MUC5B و کاهش MUC7 در بزاق کامل اتفاق می‌افتد و به تدریج با افزایش سن مقدار موسین در بزاق کاملا کاهش می‌یابد [16]. اگرچه ترشح بزاق و پروتئینهای تشکیل دهنده آن توسط سیستم عصبی خودمختار تنظیم میشود. غدد بزاقی توسط شاخههای هر دو سیستم عصبی پاراسمپاتیک و سمپاتیک عصب دهی میشوند. تحریک پاراسمپاتیک حجم بالایی از بزاق آبکی را ایجاد میکند که محتوای پروتئینی کمی دارد. در مقابل، بزاق حاصل از تحریک سمپاتیک، حجم کم و پروتئین بالایی دارد، که عمدتاً به دلیل افزایش اگزوسیتوز پروتئینهای بزاقی از سلولهای بزاقی است [17]. از آنجایی که فعالیت ورزشی با افزایش فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک مرتبط است، به نظر میرسد که فعالیت ورزشی به ویژه فعالیت شدید میتواند ترشح بزاق و پروتئینهای تشکیل دهنده آن را تغییر دهد و در بلند مدت خطر بروز عفونت از جمله تشدید عفونت دستگاه تنفسی فوقانی را به همراه داشته باشد [18]. نتایج متفاوت و گاهاً متناقضی از تغییرات لاکتوفرین و موسینها در پاسخ به فعالیت ورزشی گزارش شده است، گلیلوم و همکاران (2014) تغییرات موسین ها و لاکتوفرین را بر روی زنان و مردان سالم بررسی کردند و نتیجه گرفتند که فعالیت دویدن با شدت 75 درصد اکسیژن مصرفی اوج به مدت 45 دقیقه سبب افزایش این دو شاخص بزاقی تا یک ساعت پس از فعالیت میشود [17]. داویسون و همکاران (2010) گزارش کردند که دو ساعت فعالیت با شدت 64 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه با مکمل سازی آغوزگاوی سبب کاهش لاکتوفرین و موسین ها میشود [18]. اوسوآی و همکاران (2020) در بزاق مردان دونده فوق ماراتون بعداز 50 کیلومتر دویدن، افزایش معنادار در سطوح لاکتوفرین و موسینها را مشاهده نکردند [19]. الاگرو و همکاران (2008) گزارش کردند، فعالیت با شدت 75 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه تا رسیدن به واماندگی، میزان سطوح لاکتوفرین و موسین MUC7 را در زنان و مردان سالم افزایش میدهد [8]. گزارش شد افزایش غلظت لاکتوفرین پس از دویدن با شدتهای مختلف در مردان سالم جوان میتواند نقش ضدباکتریایی در بدن میزبان را برای تسهیل عملکرد نوتروفیلها تسهیل کند [20]. لیتنبرگ و همکاران (2015) افزایش لاکتوفرین، آمیلاز، موسین را پس از دویدن با شدت متوسط گزارش کردند، اما بین شدت بالا و متوسط افزایش معنادار نبود، اما میزان موسین در شدت بالا افزایش معناداری را نشان داد [21]. نتایج متفاوت در مطالعات گذشته احتمالا ناشی از روششناسی متفاوت (شدت و مدت تمرین، سطح آمادگی جسمانی افراد شرکت کننده، بررسی اثرات حاد و مزمن)، کاهش پلاسمای بزاقی و افزایش پروتئینهای بزاقی و روش نمونهگیری بزاقی باشد. و مطالعات محدودی اثر سازگاریهای تمرین شدید را بر روی تغییرات شاخصهای بزاقی مطالعه نمودهاند که نیازمند بررسی و شناخته مکانیزمهای احتمالی است. با این وجود، پاسخهای بزاقی در افراد نوجوان چاق به دنبال فعالیت شدید نامعلوم است. در مطالعات آزمایشگاهی گزارش شده است که چاقی با کاهش وزن غدد بزاقی همراه است که تحت تاثیر کاهش فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک است [22] و مادیر و همکاران (2010) بر روی کودکان چاق گزارش کردند که در مقایسه با کودکان دارای وزن طبیعی، سرعت جریان بزاق تحریکی کاهش می یابد [23]. هرچند که مطالعات در زمینه تاثیر تمرین بر تغییرات آنزیم های بزاقی در نوجوانان چاق نامعلوم است و نیاز به بررسی دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر فعالیت ورزشی شدید بر فاکتورهای ضدالتهابی لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 پسران نوجوان چاق بود.
روشها
مطالعه حاضر از نوع نیمه تجربی و بصورت کاربردی انجام شد که جامعه آماری را کلیه دانش آموزان پسر نوجوان شهرستان ارومیه تشکیل دادند. در نام نویسی اولیه تعداد 70 نفر دانش آموز، حضور داوطلبانه خود را برای شرکت در پژوهش اعلام کردند. سپس براساس معیارهای ورود به پژوهش (1. داشتن دامنه سنی بین 14 تا 16 سال، 2. شاخص توده بدن بالاتر از 30 کیلوگرم بر مترمربع برای دانش آموزان چاق، 3. داشتن شاخص توده بدن بین 5/18 تا 9/24 کیلوگرم بر متر مربع برای دانش آموزان وزن طبیعی، 4. دارای سلامتی جسمانی و عدم وجود سابقه بیماری و 5. عدم سابقه‌ی فعاليت ورزشي در شش ماه اخير) تعداد 60 نفر گزینش نهایی شدند. فرم رضایت نامه آگاهانه شرکت در پژوهش توسط هر دانشآموز مطالعه و به امضاء اولیاء گردید و پرسشنامههای سلامت جسمانی عمومی گلدبرگ، پرسشنامه فعالیت جسمانی بین المللی تکمیل شد. پس از آن شاخصهای تن سنجی از قبیل؛ قد، وزن و شاخص توده بدن اندازهگیری شد و نمونههای بزاقی برای اندازهگیری لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 قبل و بعد از آزمون شاتل ران جمع آوری شد. بعداز استراحت 48 ساعته گروهبندی شرکت کنندهها انجام و شرکت کنندهگان به بصورت تصادفی در چهار گروه 1) گروه تمرین چاق، 2) گروه تمرین وزن طبیعی، 3) گروه کنترل چاق و 4) گروه کنترل وزن طبیعی قرار گرفته و به مدت 8 هفته تمرینات 10-20-30 را انجام دادند. در طول اجرای طرح پژوهش معیارهای خروج از پژوهش شامل؛ 1) شرکت در فعالیتهای ورزشی دیگر در روزهای قبل از انجام آزمون، 2) بروز هر گونه آسیب عضلانی-اسکلتی در طول انجام آزمون، 3) اجتناب از انجام نمونه گیری بزاقی و 4) مصرف هر گونه مکملهای ورزشی بود. در پایان هشت هفته تمرین و با استراحت 48 ساعته مجددا شاخصهای تن سنجی، نمونههای بزاقی و آزمون شاتل ران گرفته شد. لازم به ذکر است که مطالعه‌ی حاضر با کد اخلاق IR.IAU.TABRIZ.REC. 1400.088 انجام شد.
اندازه‌گيري اکسيژن مصرفي اوج: بمنظور برآورد توان هوازی هر یک از آزمودنیها از آزمون شاتل ران (Beep test) استفاده گردید. در آزمون شاتل ران آزمودنیها مسافت 20 متري بین دو مانع را بر اساس فایل صوتـی پیمودند. به این صورت که همزمان با شنیدن صداي بـوق، فـرد شروع به حرکت میکرد و باید تا قبل از شنـیـدن صـداي بـوق بعدي، به پایان 20 متر میرسید. ابتدا سرعت 8 کیـلـومـتـر بـر ساعت بود، ولی هر 2 دقیقه 5/0 کیلومتر به سرعـت آن افـزوده میشد. چنانچه فرد بعد از دو بار نمیتوانست به موقع بـه خـط پایان برسد، آزمون متوقف میشد و زمان پیموده شده و تـعـداد رفت و برگشت ها ثبت میگردید تاکاهارا و همکاران [24] سپس با استفاده از فرمول ماتسوزاكا و همكاران [12و30] میزان VO2max اندازه گیري شد
]VO2max=61/1-(2/20) × سن) – (0/462-(سن × 268/0) (BMI(+0/19 [(دورها) ×
نحوه‌ی اندازه‌گيري نمونههای بزاقی: نمونههای بزاقی برای اندازهگیری غلظتهای لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 با ظرفهای مخصوص از بزاق آزمودنیها جمع آوری شد. قبل و بعد از انجام آزمون فزاینده بروس از هر شرکت کننده خواسته شد که چندین بار دهان خود را حداقل به مدت یک دقیقه با آب مقطر بشویند و سپس برای پنج دقیقه استراحت نماید. در طول فرایند نمونهگیری خواسته شد که هر شرکت کننده حداقل فعالیتبدنی را داشته باشد و قبل از شروع فرایند نمونه گیری، تمام بزاق باقیمانده در دهان خود جمع کرده و بزاق خود را به داخل ظرف نمونهگیری تخلیه نماید. پس از جمع آوری، نمونهها به آزمایشگاه منتقل و به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ شدند و در دمای منفی 80 درجه سانتیگراد برای تجزیه و تحلیل بعدی نگهداری شدند. از کیت‌های محصول شرکت پارس آزمون ساخت کشور ایران برای اندازهگیری سطح بزاقی فاکتورها استفاده شد. از روش الایزای ساندویچ بر طبق دستورالعمل‌های شرکت سازنده برای تجزیه و تحلیل غلظتهای استفاده شد.
پروتکل تمرین: برنامه تمرین به مدت هشت هفته با تواتر سه جلسه در هفته انجام شد. قبل از انجام هر جلسه تمرین برنامه گرم کردن انجام شد. تمرین 10-20-30 متشکل از 2/1 کیلومتر در ساعت طی 3-4 نوبت دویدن به مدت 5 دقیقه با فواصل استراحت 2 دقیقه‌ای بود. هر دوره 5 دقیقه‌ای دویدن شامل پنج اینتروال یک دقیقه‌ای بود که با زمانهای 30، 20 ،10 ثانیهای فعالیت و با شدت 30، 60 و 90 درصد حداکثر سرعت هوازی انجام شد. مداخلات تمرینی 10-20-30 شامل سه جلسه تمرین هفتگی با حجم تقریباً 14 کیلومتر در هفته بود [25].
روش تجزيه و تحليل اندازه‌گيري داده‌ها: پس از اطمينان از طبيعي بودن توزيع داده‌ها با استفاده از آزمون شاپيرويلک، در بخش آمار توصيفي از ميانگين و انحراف استاندارد براي توصيف داده‌ها و سپس در بخش آمار استنباطي با رعايت برابري واريانس داده‌ها، از آزمون آنالیز کوواریانس مکرر برای تجزيه و تحليل متغيرهاي پژوهشي استفاده گرديد. سطح معنا‌داري کمتر از 05/0 لحاظ گرديد و کليه تحليل‌هاي آماري با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 26 انجام شد.
یافتهها
آمار توصیفی میانگین و انحراف استاندارد شاخصهای تن‌سنجی سن، قد، وزن و شاخص توده بدن گروهها در جدول (1) گزارش‌شده است. پیش از آزمون آنالیز کوواریانس، بررسی مفروضههای پژوهش نشان داد که دادههای لاکتوفرین، MUC5b، و MUC7 دارای توزیع طبیعی هستند. همچنین شیب خطوط رگرسیون دارای تجانس بود و اینکه رابطه خطی بین متغیر کووریت و متغیر وابسته در همه متغیرها برقرار بود. در نهایت تجانس واریانسی مورد تائید قرار گرفت جدول (2).
جدول1) میانگین و انحراف استاندارد شاخصهای تن‌سنجی شرکت‌کنندگان به تفکیک گروه
متغیر | گروه تمرین نرمال | گروه تمرین چاق | گروه کنترل نرمال | گروه کنترل چاق |
سن (سال) | 11/2±25/14 | 09/2±22/14 | 06/2±18/14 | 98/1±11/14 |
قد (متر) | 23/6±33/149 | 21/7±02/150 | 57/9±62/154 | 13/3±25/152 |
وزن (کیلوگرم) | 18/4±23/52 | 42/5±07/56 | 08/5±44/51 | 18/6±32/55 |
شاخص توده بدنی (کیلوگرم بر مترمربع) | 17/2±66/23 | 12/4±87/30 | 77/2±52/24 | 43/5±95/30 |
جدول2) میانگین و انحراف استاندارد متغیرهای پژوهش بین گروههای شرکت کننده
کنترل چاق | کنترل نرمال | تمرین چاق | تمرین نرمال | گروه | متغیر |
M±SD | M±SD | M±SD | M±SD | ||
1/323±5/1977 | 5/441±2/2160 | 5/320±5/1964 | ۸/۳۶۴±۶/۲۱۶۶ | پایه | لاکتوفرین |
6/291±5/3459 | 7/600±8/3653 | 8/504±5/3685 | 1/790±5/3902 | پیش آزمون | |
4/270±7/3475 | 5/760±6/3832 | 9/778±1/4518 | 7/621±4235 | پس آزمون | |
27/0±43/0 | 23/0±42/0 | 23/0±43/0 | 24/0±43/0 | پایه | MUC5B |
25/0±51/0 | 23/0±66/0 | 24/0±44/0 | 35/0±61/0 | پیش آزمون | |
24/0±52/0 | 22/0±65/0 | 23/0±78/0 | 36/0±68/0 | پس آزمون | |
39/0±03/1 | 40/0±81/0 | 57/0±01/1 | 60/0±79/0 | پایه | MUC7 |
30/0±14/1 | 41/0±03/1 | 38/0±90/0 | 62/0±87/0 | پیش آزمون | |
30/0±11/1 | 38/0±04/1 | 50/0±29/1 | 67/0±99/0 | پس آزمون |
نتایج کوواریانس لاکتوفرین
تحلیل داده‌ها در هر گروه به صورت جداگانه با استفاده از تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی (به ترتیب متشکل از دو سری زمانی متشکل از عامل‌های مداخله تمرین(شامل قبل از تمرین در برابر بعد از تمرین) و عامل فعالیت حاد واماندهساز (شامل قبل از یک جلسه فعالیت واماندهساز در برابر بعد از آن) انجام شد که نتایج آن در جدول ذیل ارائه شده است(جدول3). نتایج نشان داد که میزان لاکتوفرین بزاقی در نوجوانان چاق قبل و بعد یک وهله آزمون فزاینده (مرحله اول) افزایش معناداری نداشته است (061/0=p؛ 1/14-=t). نتایج تحلیل کواریانس نشان داد که اثر اصلی تمرین بر سطح بزاقی لاکتوفرین معنادار نیست (28/0=2η، 61/0=p، 84/10=F). به عبارت دیگر، یک دوره تمرین هوازی 10-20-30 منجر به افزایش سطوح بزاقی لاکتوفرین شده است. اما اثر وزن بر سطوح بزاقی لاکتوفرین معنادار نبود (02/0=2η، 417/0=p، 680/0=F). از سویی دیگر اثر تعاملی (تمرین × وزن) بر سطوح بزاقی لاکتوفرین معنادار نبود (14/0=2η، 71/0=p، 42/4=F). بنابراین، یک دوره تمرین سبب افزایش بیشتر سطوح بزاقی لاکتوفرین در پاسخ به یک وهله فعالیت هوازی وامانده ساز در نوجوانان چاق نسبت به همتایان با وزن نرمال شد اما این افزایش معنادار نبود(شکل1).
جدول 3. نتایج تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی(لامبادی ویلک) برای تعیین تأثیر درون‌گروهی هر یک از عامل‌های مداخله تمرین و فعالیت واماندهساز و یا تعامل آنها بر مقدار لاکتوفرین بزاقی
گروه | اثر عامل مورد مقایسه در طول زمان | F | درجه آزادی | Sig | اندازه اثر | توان آزمون |
کنترل وزن طبیعی | مداخله تمرین | 06/0 | 7 | 61/0 | 009/0 | 055/0 |
فعالیت واماندهساز | 073/0 | 7 | 79/0 | 010/0 | 056/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 077/0 | 7 | 79/0 | 011/0 | 057/0 | |
تمرین وزن طبیعی | مداخله تمرین | 58/2 | 7 | 15/0 | 26/0 | 28/0 |
فعالیت واماندهساز | 82/75 | 7 | 001/0 * | 91/0 | 999/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 54/1 | 7 | 25/0 | 18/0 | 19/0 | |
کنترل چاق | مداخله تمرین | 96/0 | 7 | 35/0 | 12/0 | 13/0 |
فعالیت واماندهساز | 42/7 | 7 | 030/0* | 51/0 | 64/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 27/0 | 7 | 61/0 | 037/0 | 074/0 | |
تمرین چاق | مداخله تمرین | 73/1 | 7 | 23/0 | 19/0 | 20/0 |
فعالیت واماندهساز | 19/230 | 7 | 001/0 * | 97/0 | 999/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 067/0 | 7 | 80/0 | 009/0 | 056/0 |
*: تفاوت معنی‌دار (05/0>P
**: مراحل 1، 2 و 3 و 4 به ترتیب نمایانگر چهار مرحله اندازهگیری شده شامل قبل و بلافاصله پس از فعالیت حاد در شرایط قبل و بعد از انجام تمرینات 10، 20، 30 هستند.
شکل 1) مقادیر لاکتوفرین بزاقی گروهها در طول مداخله
نتایج تحلیل واریانس MUC5b
تحلیل داده‌ها در هر گروه به صورت جداگانه با استفاده از تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی(به ترتیب متشکل از دو سری زمانی متشکل از عامل‌های مداخله تمرین(شامل قبل از تمرین در برابر بعد از تمرین) و عامل فعالیت حاد واماندهساز (شامل قبل از یک جلسه فعالیت واماندهساز در برابر بعد از آن) انجام شد که نتایج آن در جدول ذیل ارائه شده است(جدول4). نتایج نشان داد که میزان MUC5b بزاقی در نوجوانان چاق قبل و بعد یک وهله آزمون فزاینده (مرحله اول) افزایش معناداری نداشته است (721/0=p؛ 1/14-=t). نتایج تحلیل کواریانس نشان داد که اثر اصلی تمرین بر سطح بزاقی MUC5b معنادار نیست (28/0=2η، 511/0=p، 84/10=F). به عبارت دیگر، یک دوره تمرین هوازی 10-20-30 منجر به افزایش سطوح بزاقی MUC5b نشده است. همچنین اثر وزن بر سطوح بزاقی MUC5b معنادار نبود (02/0=2η، 417/0=p، 680/0=F). از سویی دیگر اثر تعاملی (تمرین × وزن) بر سطوح بزاقی MUC5b معنادار بود (14/0=2η، 045/0=p، 42/4=F). بنابراین، یک دوره تمرین سبب افزایش بیشتر سطوح بزاقی MUC5b در پاسخ به یک وهله فعالیت هوازی وامانده ساز در نوجوانان چاق نسبت به همتایان با وزن نرمال شد ولی معنادار نبود (شکل2)
جدول 4) نتایج تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی(لامبادی ویلک) برای تعیین تأثیر درون‌گروهی هر یک از عامل‌های مداخله تمرین و فعالیت واماندهساز و یا تعامل آنها بر مقدار Muc5b بزاقی
گروه | اثر عامل مورد مقایسه در طول زمان | F | درجه آزادی | Sig | اندازه اثر | توان آزمون |
کنترل وزن طبیعی | مداخله تمرین | 019/0 | 7 | 89/0 | 003/0 | 052/0 |
فعالیت واماندهساز | 78/0 | 7 | 40/0 | 10/0 | 12/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 02/4 | 7 | 085/0 | 36/0 | 41/0 | |
تمرین وزن طبیعی | مداخله تمرین | 54/1 | 7 | 25/0 | 18/0 | 19/0 |
فعالیت واماندهساز | 26/7 | 7 | 031/0 * | 50/0 | 63/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 45/0 | 7 | 52/0 | 061/0 | 090/0 | |
کنترل چاق | مداخله تمرین | 10/0 | 7 | 75/0 | 015/0 | 059/0 |
فعالیت واماندهساز | 39/0 | 7 | 55/0 | 053/0 | 085/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 04/0 | 7 | 83/0 | 007/0 | 054/0 | |
تمرین چاق | مداخله تمرین | 11/0 | 7 | 74/0 | 017/0 | 060/0 |
فعالیت واماندهساز | 02/1 | 7 | 34/0 | 12/0 | 14/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 23/1 | 7 | 30/0 | 15/0 | 16/0 |
*: تفاوت معنی‌دار (05/0>P).
**: مراحل 1، 2 و 3 و 4 به ترتیب نمایانگر چهار مرحله اندازهگیری شده شامل قبل و بلافاصله پس از فعالیت حاد در شرایط قبل و بعد از انجام تمرینات 10، 20، 30 هستند.
شکل2 ) مقادیر Muc5b بزاقی گروهها در طول مداخله
نتایج تحلیل واریانس MUC7
تحلیل داده‌ها در هر گروه به صورت جداگانه با استفاده از تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی(به ترتیب متشکل از دو سری زمانی متشکل از عامل‌های مداخله تمرین(شامل قبل از تمرین در برابر بعد از تمرین) و عامل فعالیت حاد واماندهساز (شامل قبل از یک جلسه فعالیت واماندهساز در برابر بعد از آن) انجام شد که نتایج آن در جدول ذیل ارائه شده است(جدول5). نتایج نشان داد که میزان MUC7 بزاقی در نوجوانان چاق قبل و بعد یک وهله آزمون فزاینده (مرحله اول) افزایش معناداری نداشته است (721/0=p؛ 1/14-=t). نتایج تحلیل کواریانس نشان داد که اثر اصلی تمرین بر سطح بزاقی MUC7 معنادار نیست (28/0=2η، 511/0=p، 84/10=F). به عبارت دیگر، یک دوره تمرین هوازی 10-20-30 منجر به افزایش سطوح بزاقی MUC7 نشده است. همچنین اثر وزن بر سطوح بزاقی MUC7 معنادار نبود (02/0=2η، 417/0=p، 680/0=F). از سویی دیگر اثر تعاملی (تمرین × وزن) بر سطوح بزاقی MUC7 معنادار بود (14/0=2η، 045/0=p، 42/4=F). بنابراین، یک دوره تمرین سبب افزایش بیشتر سطوح بزاقی MUC7 در پاسخ به یک وهله فعالیت هوازی وامانده ساز در نوجوانان چاق نسبت به همتایان با وزن نرمال شد ولی معنادار نبود (شکل3)
جدول 5) نتایج تحلیل واریانس اندازهگیری مکررّ سری‌های زمانی(لامبادی ویلک) برای تعیین تأثیر درون‌گروهی هر یک از عامل‌های مداخله تمرین و فعالیت واماندهساز و یا تعامل آنها بر مقدار Muc7 بزاقی
گروه | اثر عامل مورد مقایسه در طول زمان | F | درجه آزادی | Sig | اندازه اثر | توان آزمون |
کنترل وزن طبیعی | مداخله تمرین | 30/0 | 7 | 60/0 | 041/0 | 076/0 |
فعالیت واماندهساز | 40/0 | 7 | 54/0 | 054/0 | 85/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 60/0 | 7 | 46/0 | 079/0 | 10/0 | |
تمرین وزن طبیعی | مداخله تمرین | 42/0 | 7 | 53/0 | 058/0 | 088/0 |
فعالیت واماندهساز | 99/19 | 7 | 003/0 * | 74/0 | 96/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 2/4 | 7 | 080/0 | 37/0 | 42/0 | |
کنترل چاق | مداخله تمرین | 14/2 | 7 | 18/0 | 23/0 | 24/0 |
فعالیت واماندهساز | 04/1 | 7 | 31/0 | 12/0 | 14/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 086/0 | 7 | 77/0 | 012/0 | 058/0 | |
تمرین چاق | مداخله تمرین | 03/5 | 7 | 060/0 | 41/0 | 49/0 |
فعالیت واماندهساز | 05/21 | 7 | 003/0 * | 75/0 | 97/0 | |
مداخله تمرین × فعالیت واماندهساز | 18/0 | 7 | 68/0 | 026/0 | 066/0 |
*: تفاوت معنی‌دار (05/0>P). **: لازم به ذکر است که در بسیاری از موارد پایین بودن اندازه اثر از 3/0 و توان آزمون از 8/0، حاکی از عدم کفایت تعداد نمونه برای تحلیل این متغیر میباشد که باید در تفسیر نهایی و بحث در نظر گرفته شود.
**: مراحل 1، 2 و 3 و 4 به ترتیب نمایانگر چهار مرحله اندازهگیری شده شامل قبل و بلافاصله پس از فعالیت حاد در شرایط قبل و بعد از انجام تمرینات 10، 20، 30 هستند.
شکل 3) مقادیر Muc7 بزاقی گروهها در طول مداخله
بحث و نتیجه گیری
مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر فعالیت ورزشی شدید بر فاکتورهای ضدالتهابی لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 پسران نوجوان چاق انجام شد. نتایج نشان داد که میزان لاکتوفرین، MUC5b و MUC7 بزاقی در گروه تمرین چاق و تمرین دارای وزن طبیعی افزایش معناداری نداشته است. بزاق حاوی ترکیبات پیچیدهای از پروتئین ها با نقش های فیزیولوژیکی متفاوت در هضم، روانکاری و دفاع میزبان می باشد. موسین های بزاق یکی از اجزای عمده بزاق هستند که نزدیک به 20 درصد از پروتئین های بزاقی را تشکیل می دهند. MUC7 و MUC5B دو نوع موسین عمده در بزاق هستند که به عنوان عوامل بالقوه دخیل در روانکاری غذا در بزاق انسان مطرح هستند و یک سدِّ کارآمد در برابر خشکی دهان را تشکیل می دهند. این دو ترکیب همچنین می توانند سایر پروتئین های بزاقی، کمپلکس های مولکولی تشکیل دهند که خیلی از این کمپلکس ها به باکتری ها متصل شده و سبب چسبیدن آنها به همدیگر شده و پاکسازی آنها از فضای دهان را تسهیل می کنند. همچنین با در نظر گرفتن شباهت عملکردی بین MUC5B و MUC7 به نظر می رسد که اصولا پاسخ این دو موسین بزاقی در آزمودنی های تحقیق حاضر مشابه بود، در حالی که در یافته ها نتایج مشاهده شد که Muc5B اصلا تغییر نکرد و تنها غلظت MUC7 پس از یک جلسه ورزش شدید در هر دو گروه آزمودنی های چاق و وزن طبیعی افزایش یافت. نتایج مطالعات حاضر همسو با لایتنبرگ و همکاران (2015)، اینوی و همکاران (2004)، ناوارت و همکاران (2020)، گیلوم و همکاران (2014) همسو نیست. این محققین افزایش معنادار لاکتوفرین MUC5B و MUC7 را گزارش کردند. با این حال با نتایج مطالعات لایتنبرگ و همکاران (2016) و داویسون و همکاران (2009) و گیلوم و همکاران (2013) همسو بود که تغییرات افزایشی قابل توجه را مشاهده نکردند [17-21, 26]. لاکتوفرین آنزیمی است که در ترشحات مخاطی یافت میشود و به ایمنی ذاتی مخاط کمک میکند. لاکتوفرین بزاقی دارای خواص ضد میکروبی است و فعالیت کاتالیزوری آن با شکستن دیواره پلی ساکارید سلول باکتری، تخریب باکتری ها را تسهیل می کند. همچنین لاکتوفرین یک پروتئین ضد میکروبی است که در ترشحات مخاطی از جمله بزاق وجود دارد و همراه با سایر پروتئین های ضد میکروبی، به ایمنی ذاتی مخاط کمک می کند [9]. لاکتوفرین دارای خواص ضد التهابی و ضد میکروبی است، مانند جلوگیری از رشد باکتری ها با جدا کردن آهن از باکتری ها و متعاقباً عمل کردن در برابر تعدادی از ویروس های مسئول عفونت های تنفسی است [7]. نقش فعالیت های ورزشی بر تغییرات این پروتئین ها به دنبال فعالیت های حاد بررسی شده است و کمتر نقش اثرات مزمن تمرین مورد توجه قرار گرفته است. در این زمینه لایتنبرگ و همکاران دریافتند که میزان ترشحات بزاقی آمیلاز و لاکتوفرین پس از 20 دقیقه دوچرخه سواری در دمای 10 درجه سانتیگراد بطور قابل توجه افزایش یافته است و گزارش کردند که کم آبی و دمای نسبتا پایین از یک سو و شدت فعالیت بالای آستانه بی هوازی و افزایش کاتکولامین ها با تحریک فعالیت سمپاتیک از سویی دیگر نقش قابل توجه در این افزایش دارد [21]. در این پژوهش از آزمون فزاینده بروس استفاده شد که دامنه ای از شدت های پایین تا بالا را پوشش می دهد. این احتمال دارد در شدت های بالا آزمون یا همان آستانه بی هوازی (افزایش میزان لاکتات خون) و بالا بودن سطوح کاتکولامین در آزمودنی ها سبب افزایش تغییرات لیزوزیم و لاکتوفرین بوده است. در حمایت از این توضیح لیتچ و همکاران (1999) بر روی مردان جوان سالم به دنبال شدت های پایین، متوسط و بالا تغییرات بزاقی را قبل، بلافاصله، یک و چهار ساعت بعد از فعالیت مطالعه کردند. میزان افزایش سرم لاکتوفرین بطور بلافاصله بعد از ورزش در شدت بالا و متوسط به ترتیب 48 و 33 درصد بود، اما در شدت پایین تغییری نداشت، بنابراین شدت تمرین اهمیت قابل توجه دارد [20]. میزان محتوای لاکتوفرین به دلیل تحریک عصب آدرنرژیک سمپاتیک متعاقب فعالیت افزایش می یابد. البته باید در نظر داشت که میزان فعالیت پاراسمپاتیک نیز کاهش می یابد که می تواند بر تغییرات پروتئینی و کاهش میزان فعالیت غذد بزاقی اثر بگذارد [5و21]. داویسون و همکاران نشان دادند که اثر مصرف مکمل سازی آغوزگاوی را روی بهبود سیستم ایمنی در مردان فعالت بررسی کردند. طی چهار هفته مکمل سازی، نتایج طی آزمون دوچرخه سواری با شدت 64 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه به مدت دو ساعت نشان داد که میزان آن بطور معناداری افزایش نیافته است. آنان از تاثیر مصرف مکمل بر بهبود عملکرد سیستم ایمنی در عفونت مسیر تنفسی حمایت کردند و عدم افزایش لاکتوفرین را به اثر محافظتی دیگر پروتئینی های سیستم ایمنی مانند IgA نسبت دادند [18]. روآ و همکاران افزایش غیرمعنادار موسین و لاکتوفرین بعد از تمرین را به علت ورود هوای سرد به ریه ها نسبت دادند که تحریک کننده موکوس توسط غدد است که در دمای بین 7 تا 15 درجه سانتیگراد، قوی تر دارد [28]. در پژوهش حاضر شاهد افزایش قابل توجه فاکتورهای بزاقی در دانش آموزان چاق نبودیم. ناوارت و همکاران (2021) قبلا نشان داده اند که ترشحات بزافی به ویژه لاکتوفرین و دیگر پروتئین ها افزایش می یابد که این تغییرات اثر محافظتی بر پیشرفت اختلالات ناشی از چاقی دارند [26]. در مطالعات آزمایشگاهی روی مدل های حیوانی چاق گزارش شده است که افزایش فاکتورهای پیش التهابی در تغییر غدد زیرفکی اثر می گذارد [29] و همچنین در گونه های چاق افزایش قابل توجه غدد پاروتید مشاهده شده است که شاید به دلیل ذخیره سلول های چربی در پارانیشم است [30]. با اینکه اثر تمرین بر کاهش بافت چربی و کاهش رهایش سایتوکاین های پیش التهابی گزارش شده است [31]. احتمال دارد که سازگاری بافت چربی به تمرین هوازی و کارآمدی سیستم تنفسی می تواند بر عملکرد بهینه موسین های بزاقی جهت پیشگیری و کاهش میزان عفونت بسیار موثر باشد. مطالعه حاضر دارای چندین محدودیت بود که شامل؛ 1) تغییرات عملکرد تنفسی در دانش آموزان بررسی نشد. 2) تغییرات سایتوکاین های التهابی مورد بررسی قرار نگرفت تا معلوم گردد آیا روند کاهشی به دنبال تمرین می تواند روی تغییرات پروتئین های بزافی اثر مثبت بگذارد. بنابراین به نظر می رسد که احتمالا شرکت در ورزش حاد به طور متفاوتی سبب دستکاری مقدار ترشح موکوسین ها از این غدد شده است اطلاعات دقیق تر در این زمینه نیازمند بررسی بیشتر در آینده است. بدین ترتیب، اگرچه که در کل، اطلاعات بسیار اندکی (تنها یک تحقیق) در مورد نحوه پاسخ موکوسین ها به ورزش موجود است، اما افزایش MUC7 در پاسخ به یک جلسه ورزش حاد در همه آزمودنی های چاق و دارای وزن طبیعی، به نظر می رسد که احتمالا از لحاظ دفاع ضد میکروبی و شاید هم جلوگیری از تبخیر بیشتر و خشک شدن مجاری هوایی اهمیت داشته باشد. اما اطلاعات جزئی تر در این زمینه قطعا نیازمند فراهم شدن تحقیقات بیشتر در این زمینه در آینده است. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که هشت هفته تمرین ورزشی 10-20-30 به دلیل ایجاد سازگاری های فیزیولوژیکی و به ویژه سیستم عصبی خودکار می تواند اثر مثبت بر تغییرات فاکتورهای بزاقی در دانش آموزان داشته باشد و با کسب سازگاری های ناشی از تمرین و افزایش عملکرد باعث می شود که این فاکتورها در طی تهویه تنفسی به دنبال فعالیت های ورزشی بطرز کارآمدتری در مقابل با باکتری های و ویروس های عفونی سیستم ریوی مقابله کنند. بنابراین توصیه می شود که در سنین پایه و به ویژه دانش آموزان چاق در مدارس با برنامه ریزی مناسب از فعالیت های ورزشی هوازی استفاده شود تا میزان بیماری های سیستم ایمنی کاهش یابد.
منابع
1-Gawron SA, Chrzczanowicz J, Nowak D, Gawor R, Kostka T. Effects of two different types of single exercise modes on salivary C-reactive protein concentration, oxidative stress and antioxidant capacity in post-myocardial infarction patients. Redox Report, 2021. 26:29-34
2-Amin MN, Siddiqui SA, Ibrahim M, Hakim ML, Ahammed MS, Kabir A, et al. [Inflammatory cytokines in the pathogenesis of cardiovascular disease and cancer]. SAGE Open Medicine, 2020. 825-34. (Persian)
3- Lundsgaard AM, Fritzen AM, Kiens B. Molecular regulation of fatty acid oxidation in skeletal muscle during aerobic exercise. Trends in Endoc & Met, 2018. 29(1):18-30.
4- Hackney AC, Lane AR. Exercise and the regulation of endocrine hormones. Progress in molecular biology and translational science, 2015. 135: 293-311.
5- Du F, Wu C. Review on the Effect of Exercise Training on Immune Function. BioMed Research International, 2022. 2:15-26
6- Lee BA, Oh DJ. The effects of long-term aerobic exercise on cardiac structure, stroke volume of the left ventricle, and cardiac output. Jou of exer rehabilitation, 2016, 12(1):37-47
7- Ntovas P, Loumprinis N, Maniatakos P, Margaritidi L, Rahiotis C. The effects of physical exercise on saliva composition: a comprehensive review. Dentistry Journal, 2022.10(1):7-19
8. Allgrove JE, Gomes E, Hough J, Gleeson M. Effects of exercise intensity on salivary antimicrobial proteins and markers of stress in active men. Jou of spo sci, 2008. 26(6):653-61.
9- Bishop NC, Gleeson M. Acute and chronic effects of exercise on markers of mucosal immunity. Front Biosci, 2009. 14(2):4444-56.
10- Gu C, Yan J, Zhao L, Wu G, Wang Y-l. Regulation of mitochondrial dynamics by aerobic exercise in cardiovascular diseases. Frontiers in Cardio Med, 2022. 8: 2001.
11- Legrand D, Mazurier JA. critical review of the roles of host lactoferrin in immunity. Biometals, 2010. 23(3):365-76.
12- Gifford JL, Hunter HN, Vogel H. Lactoferricin. Cellular and molecular life sciences, 2005. 62(22): 2588-98.
13- Bozzato A, Burger P, Zenk J, Uter W, Iro H. Salivary gland biometry in female patients with eating disorders. Eur Arch of Oto-rhino-laryngology, 2008. 265:1095-102.
14- Arnold R, Brewer M, Gauthier J. Bactericidal activity of human lactoferrin: sensitivity of a variety of microorganisms. Infection and immunity, 1980. 28(3):893.
15- Chojnowska S, Baran T, Wilinska I, Sienicka P, Cabaj-Wiater I, Knas M. Human saliva as a diagnostic material. Advances in medical sciences, 2018. 63(1):185-91
16- Papacosta E, Nassis GP. Saliva as a tool for monitoring steroid, peptide and immune markers in sport and exercise science. Journal of Science and Medicine in Sport, 2011. 14(5):424-34.
17- Gillum T, Kuennen M, Miller T, Riley L. The effects of exercise, sex, and menstrual phase on salivary antimicrobial proteins. Exercise Immunology Review, 2014. 20: 25-35.
18- Davison G, Diment BC. Bovine colostrum supplementation attenuates the decrease of salivary lysozyme and enhances the recovery of neutrophil function after prolonged exercise. British Journal of Nutrition, 2010. 103(10):1425-32.
19.Usui T, Tsuji S, Nagai N, Takeyasu C, Orita K. Influence of One-year Moderate Exercise Training on Oral Local Immune Function and Growth-inhibitory Effect on Streptococcus Mutans. The Jou of Edu and Health Sci, 2020.65(3):185-91
20- Leitch E, Willcox M. Elucidation of the antistaphylococcal action of lactoferrin and lysozyme. Jou of med micro, 1999. 48(9):867-71
21- Ligtenberg AJ, Brand HS, van den Keijbus PA, Veerman EC. The effect of physical exercise on salivary secretion of MUC5B, amylase and lysozyme. Arch of oral bio, 2015. 60 (11):1639-44
22- Sharma P, Dudus L, Nielsen PA, Clausen H, Yankaskas JR, Hollingsworth MA, et al. MUC5B and MUC7 are differentially expressed in mucous and serous cells of submucosal glands in human bronchial airways. Ame jou of resp cell and mol bio, 1998. 19(1):30-7
23- Modeer T, Blomberg CC, Wondimu B, Julihn A, Marcus C. Association between obesity, flow rate of whole saliva, and dental caries in adolescents. Obesity, 2010.18(12):2367-73
24- Takehara S, Yanagishita M, Podyma-Inoue KA, Kawaguchi Y. Degradation of MUC7 and MUC5B in human saliva. PloS one, 2013. 8(7):69-81
25- Proctor GB, Carpenter GH. Regulation of salivary gland function by autonomic nerves. Autonomic Neuroscience, 2007. 133(1):3-18
26- Gillum T, Kuennen M, Gourley C, Schneider S, Dokladny K, Moseley P. Salivary antimicrobial protein response to prolonged running. Biology of sport, 2013.30: 54-69
27- Inoue H, Sakai M, Kaida Y, Kaibara K. Blood lactoferrin release induced by running exercise in normal volunteers: antibacterial activity. Clinica Chimica Acta, 72. 165: 341-351
28- Roa I, Del SM. Obesity, salivary glands and oral pathology. Colombia Medica, 2018, 49(4):280-7
29- Flouris AD, Metsios GS, Koutedakis Y. Enhancing the efficacy of the 20 m multistage shuttle run test. Bri Jou of Spo Med, 2009. 39(3): 166–170
30- Matsuzaka A, Takahashi Y, Yamazo M. Validity of the Multi stage 20- M Shuttle-Run test for Japanese children adolescents, and adults. Pediatr Exerc Sci, 2014.16(2): 113-125
31- Moreno JM, Latorre J, Lluch A, Ortega FJ, Comas F, Arnoriaga M, et al. Lysozyme is a component of the innate immune system linked to obesity associated-chronic low-grade inflammation and altered glucose tolerance. Clinical Nutrition, 2021.40(3):1420-9