نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناسی‌ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه پیام نور، ایران
2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه پیام نور، ایران
3 استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
چکیده
هدف پژوهش حاضر، بررسی تأثیر دو شیوة تمرینی تناوبی شدید و استقامتی تداومی با شدت متوسط بر بیان ژن PGC1α و VEGF، در بافت قلبی موش‌های نر ویستار بود. در این مطالعة تجربی، 24 سر رت نر نژاد ویستار به‌صورت تصادفی به چهار گروه کنترل پایه (تعداد = شش)، گروه کنترل هشت هفته بدون تمرین (تعداد = شش)، گروه تمرین تناوبی شدید (تعداد = شش) و گروه تمرین استقامتی تداومی (تعداد = شش) تقسیم شدند.پروتکلهای تمرینی پس از دو هفته آشناسازی، به‌مدت هشت هفته و هر هفته پنج جلسه اجرا شدند. پروتکل تمرین استقامتی تداومی با شدت 15 تا 30 متر در دقیقه و به‌مدت 15 تا 60 دقیقه و پروتکل تمرین تناوبی شدید با شدت 28 تا 55 متر در دقیقه و زمان کلی 15 تا 23 دقیقه، مطابق اصل اضافه‌بار اجرا شدند. 48 ساعت پس از آخرین جلسة تمرین، رت‌ها بافت‌برداری شدند و میزان بیان متغیرها به روش RT-PCR سنجیده شد. داده‌ها با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی، در سطح معناداری 05/0 تجزیه‌وتحلیل شدند. نتایج نشان داد که انجام هر دو نوع تمرین به‌مدت هشت هفته موجب افزایش معنادار بیان ژن PGC1α (0.001 =P ) در عضلة قلبی موش‌های نر ویستار می‌شوند؛ اما باوجود افزایش بیان ژن VEGF به‌دنبال هر دو نوع تمرین، تفاوت معناداری بین گروه‌های تمرینی و کنترل مشاهده نمی‌شود (0.066 =P ). به‌نظر میرسد که هر دو تمرین استقامتی تداومی و تناوبی شدید باعث تسهیل و فعال‌شدن آبشار سیگنالی بالادستی فرایند آنژیوژنز (PGC1α) در عضلة قلب رت‌ها می‌شوند؛ اما میزان VEGF که عامل اصلی و نهایی این سازگاری است، افزایش معناداری نمی‌یابد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
2. Warburton DE, Nicol CW, Bredin SS. Health benefits of physical activity: The evidence. Canadian medical association journal (CMAJ). 2006;174(6):801-9.
3. Gustafsson T, Rundqvist H, Norrbom J, Rullman E, Jansson E, Sundberg CJ. The influence of physical training on the angiopoietin and VEGF-A systems in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 2007;103(3):1012-20.
4. Lloyd PG, Prior BM, Li H, Yang HT, Terjung RL. VEGF receptor antagonism blocks arteriogenesis, but only partially inhibits angiogenesis, in skeletal muscle of exercise-trained rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;288(2):759-68.
5. Prior BM, Yang HT, Terjung RL. What makes vessels grow with exercise training? J Appl Physiol. 2004;97(3):1119-28.
6. Richardson RS, Wagner H, Mudaliar SR, Saucedo E, Henry R, Wagner PD. Exercise adaptation attenuates VEGF gene expression in human skeletal muscle. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000;279(2):772-8.
7. Chinsomboon J, Ruas J, Gupta RK, Thom R, Shoag J, Rowe GC, et al. The transcriptional coactivator PGC-1α mediates exercise-induced angiogenesis in skeletal muscle. P Natl Acad Sci USA. 2009;106(50):21401-6.
8. Barroso I, Luan J, Sandhu M, Franks P, Crowley V, Schafer A, et al. Meta-analysis of the Gly482Ser variant in PPARGC1A in type 2 diabetes and related phenotypes. Diabetologia. 2006;49(3):501-5.
9. Arany Z, Foo S-Y, Ma Y, Ruas JL, Bommi-Reddy A, Girnun G, et al. HIF-independent regulation of VEGF and angiogenesis by the transcriptional coactivator PGC-1α. Nature. 2008;451(7181):1008-12.
10. Thom R, Rowe GC, Jang C, Safdar A, Arany Z. Hypoxic induction of vascular endothelial growth factor (VEGF) and angiogenesis in muscle by truncated peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator (PGC)-1α. J Biol Chem. 2014; 289(13):8810-7.
11. Silvennoinen M, Ahtiainen JP, Hulmi JJ, Pekkala S, Taipale RS, Nindl BC, et al. PGC‐1 isoforms and their target genes are expressed differently in human skeletal muscle following resistance and endurance exercise. Physiol Rep. 2015; 3(10):12563-75.
12. Little JP, Safdar A, Bishop D, Tarnopolsky MA, Gibala MJ. An acute bout of high-intensity interval training increases the nuclear abundance of PGC-1α and activates mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle. Am J Physiol-Reg I. 2011; 300(6):1303-10.
13. Little JP, Safdar A, Wilkin GP, Tarnopolsky MA, Gibala MJ. A practical model of low‐volume high‐intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: Potential mechanisms. J Physiol. 2010;588(6): 1011-22.
14. Taylor CW, Ingham SA, Hunt JE, Martin NR, Pringle JS, Ferguson RA. Exercise duration-matched interval and continuous sprint cycling induce similar increases in AMPK phosphorylation, PGC-1α and VEGF mRNA expression in trained individuals. Eur J Appl Physiol. 2016;116(8):1445-54.
15. Karazizi C, Onerup A, Larsson P, Karlsson L, Börjesson M, Dutta Roy S. The effect of exercise on angiogenic factors in the healthy mouse heart: a short report. Exp Clin Cardiol. 2014;20(1):2332-41.
16. Shin KO, Bae JY, Woo J, Jang KS, Kim KS, Park JS, et al. The effect of exercise on expression of myokine and angiogenesis mRNA in skeletal muscle of high fat diet induced obese rat. J Exerc Nutrition Biochem. 2015;19(2):91-8.
17. Ramos JS, Dalleck LC, Tjonna AE, Beetham KS, Coombes JS. The impact of high-intensity interval training versus moderate-intensity continuous training on vascular function: a systematic review and meta-analysis. Sports Med. 2015;45(5):679-92.
18. Fisher G, Brown AW, Brown MMB, Alcorn A, Noles C, Winwood L, et al. High intensity interval-vs moderate intensity-training for improving cardiometabolic health in overweight or obese males: A randomized controlled trial. PloS one. 2015;10(10):0138853-63.
19. Bayati M, Gharakhanlou R, Farzad B. Adaptations of physiological performance following high-intensity interval training. Sport Physiology. 2015;7(26):15-32. (In Persian)
20. Rahimi M, Shekarforoush S, Asgari AR, Khoshbaten A, Rajabi H, Bazgir B, et al. The effect of high intensity interval training on cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in wistar rats. Excli J. 2015;14:237-46.
21. Lee Y, Min K, Talbert EE, Kavazis AN, Smuder AJ, Willis WT, et al. Exercise protects cardiac mitochondria against ischemia-reperfusion injury. Med Sci Sports Exerc. 2012;44(3):397-405.
22. Byatyi M, Gharakhanlou R. The effect of 4 weeks of high intensity intermittent exercise (HIIT) on the protein PGC-1α / β, ERRα and VEGF in human skeletal muscle (dissertation). Tarbiat Modares University; 2014 .(In Persian)
23. Hajati Modaraei M, Kordi MR, Gaeini AA, Hadidi V. Similar increases of PGC-1α gene expression in the soleus muscle of healthy male rats following high intensity interval and aerobic training. Journal of metabolism and Exercise. 2014;4(1):39-48. (In Persian)
25. Dai Y, Xu M, Wang Y, Pasha Z, Li T, Ashraf M. HIF-1α induced-VEGF overexpression in bone marrow stem cells protects cardiomyocytes against ischemia. J Mol Cell Cardiol. 2007;42(6):1036-44.
26. Ouchi N, Shibata R, Walsh K. AMP-activated protein kinase signaling stimulates VEGF expression and angiogenesis in skeletal muscle. Circ Res.2005;96(8):838-46.
27. Hudlicka O. Growth of capillaries in skeletal and cardiac muscle. Circ Res. 1982;50(4):451-61.
28. Bookout AL, Jeong Y, Downes M, Ruth TY, Evans RM, Mangelsdorf DJ. Anatomical profiling of nuclear receptor expression reveals a hierarchical transcriptional network. Cell. 2006;126(4):789-99.
29. Shabani M. The effect of eight weeks of intense interval training and aerobic exercises on gene expression of PGC-1α and VEGF in heart muscle healthy male rats (thesis): University of Tehran; 2014. (In Persian)
30. Shabani M, Choobineh S, Kordi MR, Afghan M. The effect of 8 weeks of high intensity interval training on the expression of PGC-1α and VEGF genes in myocardial muscle of male healthy rats. Journal of sport biosciences. 2016;8(2):169-176. (In Persian)
)