تاثیر تمرینات اینتروال شدید به همراه مکمل کوئرسیتین بر ظرفیت آنتی اکسیدان پلاسما و مقاومت به انسولین در رت های دیابتی نر ویستار
محورهای موضوعی : دسترسی آزاد
اسرافیل فرجی
1
,
کمال عزیزبیگی
2
*
,
خالید محمدزاده سلامت
3
,
ظاهر اعتماد
4
1 - گروه تربیت بدنی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران
2 - گروه تربیت بدنی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی- سنندج، ایران
3 - استادیار ، گروه تربیت بدنی ، واحد سنندج ، دانشگاه آزاد اسلامی ، سنندج ، ایران
4 - گروه تربیت بدنی ، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران
کلید واژه: متابولیسم گلوکز, تمرینات ورزشی با شدت بالا, مقاومت به انسولین, داروی گیاهی ,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: مصرف مواد خوراکی دارای خاصیت آنتی اکسیدانی نقش مهمی را در خنثی سازی اثرات مضر رادیکال های آزاد بر عهده دارند. این مساله در وضعیت بیمار های مثل دیابت که فشار اکسیداتیو نسبت به وضعیت سلامتی بیشتر افزایش می یابد از اهمیت بیشتری برخوردار است. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر ترکیب مصرف مکمل کوئرسیتین با تمرینات اینتروال شدید بر ظرفیت آنتی اکسیدانی و مقاومت به انسولین در رت های دیابتی نر نژاد ویستار بود.
مواد و روش ها: 18 سر رت نژاد ویستار به طور تصادفی در گروه های گروه کنترل دیابتی (9n=) و تمرینات اینتروال شدید-مکمل کوئرسیتین (9n=) قرار داده شدند. پس از دو هفته تزریق درون صفاقی دوز پایین استرپتوزتوسین، رت ها تمرینات اینتروال شدید را در پنج جلسه در هفته و به مدت شش هفته به صورت 10-8 ست با شدت 85-65 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی انجام دادند. همچنین گروه تمرینات اینتروال شدید روزانه mg/kg20 کوئرسیتین به صورت گاواژ دریافت کردند. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینات اینتروال شدید مقدار 2 سی سی خون مستقیما از قلب حیوانات گرفته شد. ظرفیت آنتی اکسیدان تام پلاسما، گلوکز و همچنین انسولین در پلاسما سنجش گردید. مقاومت به انسولین با استفاده از فرمول HOMA-IR مشخص شد.
یافته‌ها: مشاهده شد بین گروه تمرینات اینتروال شدید-مکمل کوئرسیتین و گروه دیابتی کنترل تفاوت معنی داری در ظرفیت آنتی اکسیدان تام پلاسما وجود ندارد (51/0=p) با وجود این بین دو گروه در مقدار گلوکز پلاسما تفاوت معنی داری مشاهده شد به طوریکه مقدار گلوکز در گروه تمرینات اینتروال شدید-مکمل کوئرسیتین در مقایسه با گروه کنترل دیابتی به طور معنی داری پایین تر بود (001/0p=). همچنین مقاومت به انسولین نیز در گروه تمرینات اینتروال شدید-مکمل کوئرسیتین در مقایسه با گروه کنترل دیابتی به طور معنی داری پایین تر بود(001/0p=).
نتیجه گیری: در نهایت می توان گفت که ترکیب کوئرسیتین با تمرینات اینتروال شدید تاثیری بر تغییرات ظرفیت آنتی اکسیدان تام پلاسما ندارد با وجود این مقادیر گلوکز پلاسما و مقاومت به انسولین را در رت های دیابتی را بهبود می بخشد.
Background and Objective: Consuming foods with antioxidant properties plays an important role in neutralizing the harmful effects of free radicals (FR). This issue is more important in conditions such as diabetes, where oxidative stress (OS) increases more than in healthy individuals. The aim of the present study was to investigate the effect of combining quercetin supplementation (QS) with high-intensity interval training (HIIT) on antioxidant capacity (TAC) and insulin resistance (IR) in male diabetic Wistar rats.
Materials and Methods: 18 Wistar rats were randomly assigned to diabetic control (DC: n=9) and high-intensity interval training- Quercetin (HIIT-QS: n=9) groups. After two weeks of intraperitoneal injection of low doses of streptozotocin (STZ), ensuring that the rats became diabetic, HIIT was performed five sessions per week for six weeks in 8-10 sets at an intensity of 65-85% of maximum oxygen consumption (VO2max) on a treadmill. The HHIT-QS also received 20 mg/kg/d of quercetin by gavage. 48 hours after the last session of HIIT, rats were anesthetized with an intraperitoneal injection of ketamine. Plasma total antioxidant capacity (TAC), glucose, and insulin were measured in plasma. Insulin resistance (IR) was determined using the HOMA-IR formula.
Results: It was observed that there was no significant difference in TAC between the HIIT-QS and the DC (p>0.05). However, a significant difference was observed between the two groups in plasma glucose levels, such that glucose levels in the HIIT-QS were significantly lower compared to the DC (p≤0.001). HOMA-IR was also significantly lower in the HIIT-QS compared to the DC (p≤0.001).
Conclusion: Finally, it can be said that combining quercetin with high-intensity interval training improves plasma glucose and insulin resistance in diabetic rats, independent of changes in total plasma antioxidant capacity.
1. Almasi J, Azizbeigi K, Mohammad Zade Salamat K, Naghshtabrizi B, Azarbayjani M A. Effect of Resveratrol supplementation during cardiac rehabilitation exercise training on inflammatory systemic factors in patients undergoing coronary artery bypass surgery: Clinical trial Study. J Gorgan Univ Med Sci 2019; 21 (4) :14-21
2. Anand David AV, Arulmoli R, Parasuraman S. Overviews of Biological Importance of Quercetin: A Bioactive Flavonoid. Pharmacogn Rev. 2016; 10(20):84-89. doi: 10.4103/0973-7847.194044. PMID: 28082789; PMCID: PMC5214562.
3. Attarzadeh Hosseini S R, Moazzami M, Farahati S, Bahremand M, Sadegh Eghbali F. Effects of High-Intensity Interval Training versus Moderate-Intensity Continuous Training on the Total Antioxidant Capacity, Malondialdehyde, and Superoxide Dismutase in Obese/Overweight Middle-Aged Women. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism 2020; 22 (3) :207-213
4. Banday MZ, Sameer AS, Nissar S. Pathophysiology of diabetes: An overview. Avicenna J Med. 2020 Oct 13;10(4):174-188. doi: 10.4103/ajm.ajm_53_20. PMID: 33437689; PMCID: PMC7791288.
5. Caturano A, D'Angelo M, Mormone A, Russo V, Mollica MP, Salvatore T, Galiero R, Rinaldi L, Vetrano E, Marfella R, Monda M, Giordano A, Sasso FC. Oxidative Stress in Type 2 Diabetes: Impacts from Pathogenesis to Lifestyle Modifications. Curr Issues Mol Biol. 2023 Aug 12;45(8):6651-6666. doi: 10.3390/cimb45080420. PMID: 37623239; PMCID: PMC10453126.
6. Faraji E, Azizbeigi K, Mohamadzadeh Salamat K, Etemad Z. Quercetin Supplementation has no Synergetic Effect with High-Intensity Interval Training in Ameliorate Lipid Profile in Male Diabetic Rats. Asian J Sports Med. 2024;15(1):e136864. https://doi.org/10.5812/asjsm-136864.
7. Freitas DA, Rocha-Vieira E, De Sous RAL, Soares BA, Rocha-Gomes A, Chaves Garcia BC, et al. (2019). High-intensity interval training improves cerebellar antioxidant capacity without affecting cognitive functions in rats.
8. Galicia-Garcia U, Benito-Vicente A, Jebari S, Larrea-Sebal A, Siddiqi H, Uribe KB, Ostolaza H, Martín C. Pathophysiology of Type 2 Diabetes Mellitus. Int J Mol Sci. 2020 Aug 30;21(17):6275. doi: 10.3390/ijms21176275. PMID: 32872570; PMCID: PMC7503727.
9. Gayoso-Diz P, Otero-González A, Rodriguez-Alvarez MX, Gude F, Cadarso-Suarez C, García F, De Francisco A. IR index (HOMA-IR) levels in a general adult population: curves percentile by gender and age. The EPIRCE study. Diabetes Res Clin Pract. 2011;13:146–155. doi: 10.1016/j.diabres.2011.07.015.
10. Gupta S, Finelli R, Agarwal A, Henkel R. Total antioxidant capacity-Relevance, methods and clinical implications. Andrologia. 2021;53(2):e13624. doi: 10.1111/and.13624. Epub 2020 May 12. PMID: 32400041.
11. Hosseini S, Esmaelzadeh Toloee M. The Effect of Eight Weeks of High-Intensity Interval Training and Endurance On Blood Glucose and TORC1 Protein Content in Subcutaneous Adipose Tissue of Obese with Type 2 Diabetes Rats. ijdld 2021; 21 (1) :39-48. URL: http://ijdld.tums.ac.ir/article-1-6037-fa.html.
12. Hurrle S, Hsu WH. The etiology of oxidative stress in insulin resistance. Biomed J. 2017 Oct;40(5):257-262. doi: 10.1016/j.bj.2017.06.007. Epub 2017 Nov 8. PMID: 29179880; PMCID: PMC6138814.
13. Khodadadi S, Hassani A, Naderi A. Effect of 4 Weeks HIIT with Spirulina Supplementation Intake on Plasma Total Antioxidant Capacity (TAC) and Lipid Peroxidation (MDA) in Women with Type 2 Diabetes. IJDO 2022; 14 (4) :210-218.
14. Marcinko K, Sikkema SR, Samaan MC, Kemp BE, Fullerton MD, Steinberg GR. High intensity interval training improves liver and adipose tissue insulin sensitivity. Mol Metab. 2015 Oct 9;4(12):903-15. doi: 10.1016/j.molmet.2015.09.006. PMID: 26909307; PMCID: PMC4731736.
15. Rahman MS, Hossain KS, Das S, Kundu S, Adegoke EO, Rahman MA, Hannan MA, Uddin MJ, Pang MG. Role of Insulin in Health and Disease: An Update. Int J Mol Sci. 2021 Jun 15;22(12):6403. doi: 10.3390/ijms22126403. PMID: 34203830; PMCID: PMC8232639.
16. Reddy VP. Oxidative Stress in Health and Disease. Biomedicines. 2023 Oct 29;11(11):2925. doi: 10.3390/biomedicines11112925. PMID: 38001926; PMCID: PMC10669448.
17. Refardt J, Winzeler B, Christ-Crain M. Diabetes Insipidus: An Update. Endocrinol Metab Clin North Am. 2020 Sep;49(3):517-531. doi: 10.1016/j.ecl.2020.05.012. Epub 2020 Jul 15. PMID: 32741486.
18. Ryan BJ, Schleh MW, Ahn C, Ludzki AC, Gillen JB, Varshney P, Van Pelt DW, Pitchford LM, Chenevert TL, Gioscia-Ryan RA, Howton SM, Rode T, Hummel SL, Burant CF, Little JP, Horowitz JF. Moderate-Intensity Exercise and High-Intensity Interval Training Affect Insulin Sensitivity Similarly in Obese Adults. J Clin Endocrinol Metab. 2020 Aug 1;105(8):e2941–59. doi: 10.1210/clinem/dgaa345. PMID: 32492705; PMCID: PMC7347288.
19. Silvestrini A, Meucci E, Ricerca BM, Mancini A. Total Antioxidant Capacity: Biochemical Aspects and Clinical Significance. Int J Mol Sci. 2023 Jul 1;24(13):10978. doi: 10.3390/ijms241310978. PMID: 37446156; PMCID: PMC10341416.
20. Salehi A, Farzanegi P, Abbaszadeh H. The effect of interval and continuous training with resveratrol on the selected oxidative markers of heart tissue in type 2 diabetic rats. Razi Journal of Medical Sciences 2020; 27(5):108-18.
21. Tomkins M, Lawless S, Martin-Grace J, Sherlock M, Thompson CJ. Diagnosis and Management of Central Diabetes Insipidus in Adults. J Clin Endocrinol Metab. 2022 Sep 28;107(10):2701-2715. doi: 10.1210/clinem/dgac381. PMID: 35771962; PMCID: PMC9516129.
22. Weyer C., Bogardus C., Mott D.M., Pratley R.E. The natural history of insulin secretory dysfunction and insulin resistance in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. J. Clin. Investig. 1999;104:787–794. doi: 10.1172/JCI7231
23. Zolfi H, Shakib A. The effect of the high intensity interval training on endothelial function concentrating on alterations in miR-16 expression, total antioxidant capacity and serum malondialdehyde in the obese men. Feyz Med Sci J 2022; 26 (4) :435-445.