نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه شهید‌بهشتی
2 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه شهید‌بهشتی
3 کارشناس ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه شهید‌بهشتی
4 استادیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه تربیت‌دبیر شهید‌رجایی
5 دانشیار مرکز پژوهشات علوم اعصاب، دانشگاه علوم‌پزشکی شهید‌بهشتی
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر یک دوره مکمل‌دهی ال‌آرژنین بر پاسخ گیرندۀ نیکوتینی استیل کولین بافت عضلات اندام عقبی موش‌های صحرایی سالمند به فعالیت حاد وامانده‌ساز بود. بدین‌منظور، 32 سر موش نر نژاد ویستار (22ماهه،20±380 گرم) آزمودنی‌های این پژوهش را تشکیل دادند و به‌طور تصادفی به چهار گروه مکمل ال‌آرژنین همراه با فعالیت استقامتی وامانده‌ساز بلافاصله، مکمل ال‌آرژنین بلافاصله، ورزش و کنترل تقسیم شدند. قابل‌ذکر است که موش‌های گروه مکمل به‌مدت دو هفته، آب حاوی 5/2 درصد ال‌آرژنین را مصرف نمودند. در روز فعالیت ورزشی، رت‌های گروه ورزش در شرایط فعالیت وامانده‌ساز با سرعت 30 متر در دقیقه و شیب پنج درجه، معادل 80ـ75 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی فعالیت کردند. سپس، حیوانات بلافاصله و چهار ساعت بعد از فعالیت استقامتی وامانده‌ساز بی‌هوش شدند و نمونه‌گیری از بافت عضلۀ بازکنندۀ دراز انگشتان پا و نعلی صورت گرفت. جهت بررسی داده‌ها نیز از تحلیل واریانس یک‌سویه استفاده گردید. نتایج نشان می‌دهد که میزان پروتئین گیرندۀ نیکوتینی استیل کولین عضلۀ نعلی و بازکنندۀ دراز انگشتان در گروه‌های ال‌آرژنین بلافاصله، به‌طور معناداری بیشتر از گروه کنترل می‌باشد (0.001>P). میزان پروتئین گیرندۀ نیکوتینی استیل کولین عضلۀ نعلی و بازکنندۀ دراز انگشتان نیز در گروه‌های فعالیت وامانده‌ساز چهار ساعت بعد و گروه ال‌آرژنین به‌همراه فعالیت وامانده‌ساز چهار ساعت بعد، به‌طور معناداری بیشتر از گروه کنترل است (0.001>P). به‌نظر می‌رسد مکمل‌دهی ال‌آرژنین به‌همراه فعالیت استقامتی می‌واند روش مناسبی برای کاهش سارکوپنیا با اثر‌گذاری بر میزان پروتئین گیرندۀ نیکوتینی استیل کولین در افراد سالمند باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
- Rivard A, Fabre J E, Silver M, Chen D, Murohara T, Kearney M, et al. Age-dependent impairment of angiogenesis. Circulation. 1999; 99(1): 111-20.
- Kim B J, Ahn SH, Kim H M, Lee SH, Koh J M. Low skeletal muscle mass associates with low femoral neck strength, especially in older Korean women: The fourth Korea national health and nutrition examination survey (KNHANES IV). Osteoporosis International. 2015; 26(2): 737-47.
- Kadi F, Charifi N, Denis C, Lexell J. Satellite cells and myonuclei in young and elderly women and men. Muscle & Nerve. 2003; 29(1): 120-7.
- Tyrovolas S, Koyanagi A, Olaya B, Ayuso‐Mateos J L, Miret M, Chatterji S, et al. Factors associated with skeletal muscle mass, sarcopenia, and sarcopenic obesity in older adults: A multi‐continent study. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2015; 7: 312–321.
- Chien M Y, Kuo H K, Wu Y T. Sarcopenia, cardiopulmonary fitness, and physical disability in community-dwelling elderly people. Physical Therapy. 2010; 90(9): 1277-87.
- Lanza I R, Short D K, Short K R, Raghavakaimal S, Basu R, Joyner M J, et al. Endurance exercise as a countermeasure for aging. Diabetes. 2008; 57(11): 2933-42.
- Trappe T A, Carroll C C, Dickinson J M, LeMoine J K, Haus J M, Sullivan B E, et al. Influence of acetaminophen and ibuprofen on skeletal muscle adaptations to resistance exercise in older adults. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2011; 300(3): 655-62.
- Fry C S, Glynn E L, Drummond M J, Timmerman K L, Fujita S, Abe T, et al. Blood flow restriction exercise stimulates mTORC1 signaling and muscle protein synthesis in older men. Journal of Applied Physiology. 2010; 108(5): 1199-209.
- Doherty T J. Invited review: Aging and sarcopenia. Journal of Applied Physiology. 2003; 95(4): 1717-27.
- Balice‐Gordon R J. Age‐related changes in neuromuscular innervation. Muscle & Nerve. 1998; 20(S5): 83-7.
- Edström E, Altun M, Bergman E, Johnson H, Kullberg S, Ramírez-León V, et al. Factors contributing to neuromuscular impairment and sarcopenia during aging. Physiology & Behavior. 2007; 92(1): 129-35.
- Jang Y C, Van Remmen H. Age-associated alterations of the neuromuscular junction. Experimental Gerontology. 2011; 46(2): 193-8.
- Huh K H, Fuhrer C. Clustering of nicotinic acetylcholine receptors: From the neuromuscular junction to interneuronal synapses. Molecular Neurobiology. 2002; 25(1): 79-112.
- Hasebe M, Yoshino M. Nitric oxide/ cGMP/PKG signaling pathway activated by M1-type muscarinic acetylcholine receptor cascade inhibits Na+-activated K+ currents in Kenyon cells. Journal of Neurophysiology. 2016; 115(6):3174-85.
- Kramarcy N R, Sealock R. Syntrophin isoforms at the neuromuscular junction: Developmental time course and differential localization. Molecular and Cellular Neuroscience. 2000; 15(3): 262-74.
- Stamler J S, Meissner G. Physiology of nitric oxide in skeletal muscle. Physiological Reviews. 2001; 81(1): 209-37.
- Smith L W, Smith J D, Criswell D S. Involvement of nitric oxide synthase in skeletal muscle adaptation to chronic overload. Journal of Applied Physiology. 2002; 92(5): 2005-11.
- Song W, Kwak H B, Kim J H, Lawler J M. Exercise training modulates the nitric oxide synthase profile in skeletal muscle from old rats. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 2009; 64(5): 540.
- Richmonds C R, Boonyapisit K, Kusner L L, Kaminski H J. Nitric oxide synthase in aging rat skeletal muscle. Mechanisms of Ageing and Development. 1999; 109(3): 177-89.
- Palmer R M. The L-arginine: Nitric oxide pathway. Current Opinion in Nephrology and Hypertension. 1993; 2(1): 122-8.
- Stuehr D J, Santolini J, Wang Z Q, Wei C C, Adak S. Update on mechanism and catalytic regulation in the NO synthases. Journal of Biological Chemistry. 2004; 279(35): 36167-70.
- Feelisch M, Fernandez B O, Bryan N S, Garcia-Saura M F, Bauer S, Whitlock D R, et al. Tissue processing of nitrite in hypoxia an intricate interplay of nitric oxide-generating and-scavenging systems. Journal of Biological Chemistry. 2008; 283(49): 33927-34.
- Willoughby DS. Intracellular Mechanistic Role of Nitric Oxide: A Comparative Analysis of the Effectiveness of L-Arginine and L-Citrulline Supplementation on Nitric Oxide Synthesis and Subsequent Exercise Performance in Humans. International Journal of Food and Nutritional Science. 2015;2(1):1-8.
- Kohli R, Meininger C J, Haynes T E, Yan W, Self J T, Wu G. Dietary L-arginine supplementation enhances endothelial nitric oxide synthesis in streptozotocin-induced diabetic rats. The Journal of Nutrition. 2004; 134(3): 600-8.
- Falls D L, Rosen K M, Corfas G, Lane W S, Fischbach G D. ARIA, a protein that stimulates acetylcholine receptor synthesis, is a member of the neu ligand family. Cell. 1993; 72(5): 801-13.
- Greenberg M E, Ziff E B, Greene L A. Stimulation of neuronal acetylcholine receptors induces rapid gene transcription. Science. 1986; 234(4772): 80-3.
- Adams G. The molecular response of skeletal muscle to resistance training. Deutsche Zeitschrift Sportmedizin. 2010; 3: 61-7.
- Lawler J M, Powers S K, Hammeren J, Martin A D. Oxygen cost of treadmill running in 24-month-old Fischer-344 rats. Medicine and Science in Sports and Exercise. 1993; 25(11): 1259-64.
- Naito H, Powers S K, Demirel H A, Aoki J. Exercise training increases heat shock protein in skeletal muscles of old rats. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2001; 33(5): 729-34.
- Batista-de-Oliveira M, Lopes A A C, Mendes-da-Silva R F, Guedes R C A. Aging-dependent brain electrophysiological effects in rats after distinct lactation conditions, and treadmill exercise: A spreading depression analysis. Experimental Gerontology. 2012; 47(6): 452-7.
- De Oliveira S, Diniz D, Amaya-Farfan J. Carbohydrate–energy restriction may protect the rat brain against oxidative damage and improve physical performance. British Journal of Nutrition. 2003; 89(01): 89-96.
- Ji L L, Mitchell E W. Effects of adriamycin on heart mitochondrial function in rested and exercised rats. Biochemical Pharmacology. 1994; 47(5): 877-85.
- Suzuki J. L-arginine supplementation causes additional effects on exercise-induced angiogenesis and VEGF expression in the heart and hind-leg muscles of middle-aged rats. The Journal of Physiological Sciences. 2006; 56(1): 39-44.
- Hussain S N, El-Dwairi Q, Abdul-Hussain M N, Sakkal D. Expression of nitric oxide synthase isoforms in normal ventilatory and limb muscles. Journal of Applied Physiology. 1997; 83(2): 348-53.
- Lau K S, Grange R W, Isotani E, Sarelius I H, Kamm K E, Huang P L, et al. nNOS and eNOS modulate cGMP formation and vascular response in contracting fast-twitch skeletal muscle. Physiological Genomics. 2000; 2(1): 21-7.
)