تأثیر شش هفته تمرین تناوبی شدید بر سطوح سرمی عامل نوروتروفیک مشتق از مغز وترکیب بدنی دانشجویان پسر غیرفعال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی ،گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

2 استاد یار مدیریت ورزشی ،گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

3 استاد یار فیزیولوژی ورزشی ،گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

چکیده

زمینه و هدف  تحقیقات نشان داده‌اند که تمرینات مختلف ورزشی می‌توانند تأثیرات متفاوتی بر سطوح سرمی عامل نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) بگذارند. با این وجود، اطلاعات کافی در مورد اثر تعاملی تمرینات تناوبی شدید ورزشی از طریق تأثیر بر وزن، شاخص توده بدنی و دور کمر به لگن بر BDNF وجود ندارد یا بسیار اندک می‌باشد. از این رو، هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر 6 هفته تمرین تناوبی شدید بر سطوح سرمی عامل نوروتروفیک مشتق از مغز و ترکیب بدنی دانشجویان پسر غیرفعال بود.
مواد و روش‌ها در این پژوهش نیمه‌ تجربی، 16 نفر از دانشجویان پسر غیرورزشکار دانشگاه سیستان و بلوچستان، به صورت تصادفی ساده، به دوگروه 8 تایی کنترل و تمرین، تقسیم شدند. گروه تمرین، تمرینات تناوبی شدید به مدت 6 هفته را در یک مسافت 20 متری به صورت رفت و برگشت به مدت 30 ثانیه با شدت 90 درصد ضربان قلب حداکثر و 30 ثانیه استراحت فعال بین هر تکرار انجام دادند. گروه کنترل، طی این مدت هیچ‌گونه فعالیت ورزشی انجام ندادند. مقادیرBDNF به ترتیب 24 و 48 ساعت پیش از اولین و پس از آخرین جلسه پروتکل تمرینی با روش الایزا توسط کیت ویژه سنجش شد. داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارspssنسخه19 و تغییرات بین گروهی با کمک آزمون تی مستقل و اختلافات درون‌گروهی با استفاده از آزمون تی همبسته در سطح معناداری 0/05≥p تحلیل شدند.
یافته‌ها در پژوهش حاضر، یافته‌ها نشان دادندپس از 6 هفته درگروه تمرین تناوبی شدید، وزن (0/008=p) و شاخص توده بدنی (0/005=p) کاهش معنی‌داری داشتند که همسو با افزایش معنی‌دار مقادیر سطوح سرمی BDNF (p=0/031) بود، در حالی که هیچ یک از شاخص‌ها در گروه کنترل، تغییر معنی‌دار را نشان ندادند (0/05<p). به‌علاوه، در مقادیر سرمی BDNF افزایش معنی‌داری در گروه تمرین در مقایسه با گروه کنترل رخ داد (0/002=p).
نتیجه‌گیری با توجه به پارامترهای حاصل از مطالعه به نظر می‌رسد، تمرین تناوبی شدید می‌تواند با کاهش وزن وشاخص توده بدنی،سببسازگاری نروتروفینی وافزایش سطوح سرمی BDNF دانشجویان پسر غیرفعال شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of 6 weeks of high-intensity interval training on serum levels of brain-derived neurotrophic factor and body composition of inactive male students

نویسندگان [English]

  • sajad karimi por 1
  • mahmood Fazel Bakhsheshi 2
  • shila Nayebi far 3
1 Msc in Exercise Physiology, Department of Sport Sciences, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran .
2 Assistant Professor in Sport Mnagement, Department of Sport Sciences, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran .
3 Assistant Professor in Exercise Physiology, Department of Sport Sciences, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

Introduction: Research has shown that various exercises may have different effects on serum levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF). However, there is little information on the interactive effect of intense interval exercises through the effect on weight, body mass index, and waist to hip on BDNF. Hence, the purpose of the present study was to investigate the effect of 6 weeks of high-intensity interval training on serum levels of brain-derived neurotrophic factor and body composition of inactive male students.
Materials and Methods: In this quasi-experimental study, 16 non-athlete male students from Sistan and Baluchestan University were divided into two groups of 8 as control and training through simple randomization. The training group, performed 6 weeks of high-intensity interval training, in a 20-meter shuttle run for 30 seconds with a 90 percent maximum heart rate and 30 seconds active rest between each repetition was performed. The control group did not perform activity. BDNF values were measured 24 hours before and 48 hours after the first and last training sessions of exercise using ELISA method by commercial kits. Data were analyzed using independent t-test and t-paired test at p≤0.05level.
Results: In the present study, the findings showed that after 6 weeks, weight (p = 0.008) and body mass index (p = 0.005),  decreased in high-intensity interval training group compared to control one, which was consistent with a significant increase in serum levels of BDNF (p = 0.031). While, none of the variables significantly changed in control group (p >0.05), in addition, there was a significant increase in serum contents of BDNFin HIIT group compared to control (p = 0.002).
Conclusion: Regarding the parameters of study, it can be concluded that high-intensity interval training improve BDNF through reduction in weight and BMI in inactive male students.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High-Intensity Interval Trainings
  • Brain Derived Neurotrophic Factor
  • Body Compositions
 [1]. Thal DR, Walter J, Saido TC, Fandrich M.Neuropathology and biochemistry of Aβ and itsaggregates in Alzheimer’s disease. Acta Neuropathol 2015; 129(2): 167-82.
[2]. Cunha C, Brambilla R, Thomas K L. A simple role for BDNF in learning and memory?. Frontiers in Molecular Neuroscience 2010; 3(1): 1-14.
[3]. Segal E, Shapira M, Regev A, Pe'er D, Botstein D, Koller D, et al. Module networks: identifying regulatory modules and their condition-specific regulators from gene expression data. Nat Genet 2003; 34(2): 166-176.
[4]. Reichardt LF. Neurotrophin-regulated signalling pathwaysPhilosophical Transactions of the Royal Society of LondonSeries B. Biological Sciences 2006; 361(1473): 1545-1564.
[5]. Lu L, Grimm JW, Shaham Y, Hope BT. Molecular neuroadaptations in the accumbens and ventral tegmental area during the first 90 days of forced abstinence from cocaine self-administration in rats. J Neurochem 2003; 85(6): 1604–1613.
[6]. Aydemir C, Yalcin E S, Akaaray S, Kisa C, Yildirim S G, Uzbay T, et al. Brain derived neurotrophic factor (BDNF) changes in the serum of depressed women. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2006; 30(7): 12561260.
[7]. Ivanova T, Beyer C. Pre- and postnatal expression of brainderived neurotrophic factor mRNA/protein and tyrosine protein kinase receptor B mRNA in the mouse hippocampus. Neurosci Lett 2001; 307(1): 21-4.
[8]. Schmolesky MT, Webb DL, Hansen RA. Theeffects of aerobic exercise intensity and duration onlevels of brainderived neurotrophic factor inhealthy men. J Sports Sci Med 2013; 12(3): 502-11.
[9]. Afzalpour ME, Chadorneshin HT, FoadoddiniM, Eivari HA. Comparing interval and continuousexercise training regimens on neurotrophic factorsin rat brain. Physiol Behav 2015; 1(147): 78-83.
[10]. Seifert T, Brassard P, Wissenberg M, Rasmussen P,Nordby P, Stallknecht B, et al. Endurance training enhancesBDNF release from the human brain. Am J Physiol RegulIntegr Comp Physiol 2010; 298(2): 372-377.
[11]. Cechetti F, Fochesatto C, Scopel D, Nardin P, Gonçalves CA, Netto CA, et al. Effect of a neuroprotective exercise protocol on oxidative state and BDNF levels in the rat hippocampus. Brain research1 2008; 10(1188): 182 – 188.
[12]. Molteni R, Wu A, Vaynman S, Ying Z, Barnard RJ, GomezPinilla F. Exercise reverses the effects of consumption of a high-fat diet on synaptic and behavioral plasticity associated to the action of brain-derived neurotrophic factor. Neuroscience 2004; 123(2): 429–440.
[13]. Lommatzsch M, Zingler D, Schuhbaeck K, Schloetcke K, Zingler C, Schuff-Werner P, et al. The impact of age, weight andgender on BDNF levels in human platelets and plasma. Neurobiol Aging 2005; 26(1): 115-23.
[14]. Cao L, Lin E-JD, Cahill MC, Wang C, Liu X, During MJ. Moleculartherapy of obesity and diabetes by a physiological autoregulatoryapproach. Nature Medicine 2009; 15(4):447-454.
[15]. Salimi Avansar M. The Effects of EightWeeks Interval Training and Curcumin Consumption on TNF-α and BDNF Levels in Men withMetabolic Syndrome. Journal of Ardabil University of Medical Sciences 2017; 17(3): 299310. [in Persian]
[16]. McCloskey DP, Adamo DS, Anderson BJ. Exercise increases metabolic capacity in the motor cortex and striatum, but not inthe hippocampus. Brain Res 2001; 891(1-2): 168-175.
[17]. Azuma K, Osawa Y, Tabata S, Horisawa S,Katsukawa F, Ishida H, et al. Association of serumBDNF concentration with high-intensity intervaltraining. Tairyoku kagaku. Japanese journal of physical fitness and sports medicine 2015; 64(2): 227-232.
[18]. Barzegar H, Vosadi E, Borjian fard M. The effectof different types of exercise training on brainderivedneurotrophic factor in the rat. Sport Physiol 2015; 24(1): 99-108.[in Persian]
[19]. Schiffer T, Schulte S, Hollmann W, Bloch W, Strüder HK. Effects of strength and endurance training on brainderivedneurotrophic factor and insulin-like growth factor 1 in humans. Hormone and metabolicRes 2009; 41(3): 250254.
[20]. Nayebifar Sh, Afzalpour M E, Kazemi T, Abtahi-Eivary S H, Mogharnasi M. Determination of Atherosclerosis markers changes after HIIT and ginger consumption in response to acute exercise in overweight women. Journal of Applied Pharmaceutical Science 2016; 6(7): 078-084.
[21]. Taheri Chador Nishin H, Afzalpour M E, Fudaddini M, Abtahi H. The effect of intense periodic training on the brain-derived neurotrophic factor and the neurotrophic agent derived from the brain glial cell in rats. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences2015; 22(1): 180188. [in Persian]
[22]. de Almeida AA, da Silva SG, Fernandes J, Peixinho-Pena LF, Scorza FA, Cavalheiro EA, et al.Differential effects of exercise intensities in hippocampal BDNF, inflammatory cytokines and cell proliferation in rats during the postnatal brain development. Neurosci Lett 2013; 1(553): 1–6.
[23]. Ma X, Hamadeh MJ, Christie BR, Foster JA,Tarnopolsky MA. Impact of treadmill running and sex onhippocampal neurogenesis in the mouse model ofamyotrophic lateral sclerosis. PLoS One 2012; 7(4): e36048.
[24]. Saha RN, Liu X, Pahan K. Up-regulation of BDNF inastrocytes by TNF-α: A case for the neuroprotective role ofcytokine. J Neuroimmune Pharmacol 2006; 1(3): 212-22.
[25]. Balkowiec-Iskra E, Vermehren-Schmaedick A,Balkowiec A. Tumor necrosis factor-α increases brain-derived neurotrophic factor expression in trigeminal ganglion neurons in an activity-dependent manner.Neuroscience 2011; 28(180): 322-33.
[26]. Lezi E, Lu J, Burns JM, Swerdlow RH. Effect of exercise on mouse liver and brain bioenergetic infrastructures.Exp Physiol2013; 98(1): 207-19.
[27]. Gielen S, Adams V, Möbius-Winkler S, Linke A, Erbs S, Yu J, et al. Anti-inflammatory effects ofexercise training in the skeletal muscle of patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol 2003; 42(5):861-868.
[28]. Esposito K, Pontillo A, Di Palo C, Giugliano G, Masella M, Marfella R, et al. Effect of weight lossand lifestyle changes 
on vascular inflammatory markers in obese women: a randomized trial. JAM2003; 289(14):1799-804.
[29]. Nakagawa T, Tsuchida A, Itakura Y, Nonomura T, Ono M, Hirota F, et al. Brain-derived neurotrophic factor regulates glucose metabolismby modulating energy balance in diabetic mice. Diabetes 2000; 49(3): 436-444.
[30]. Harrington AW, Leiner B, Blechschmitt C, Arevalo JC, Lee R, Morl K, et al. Secreted proNGF is a pathophysiological death-inducing ligand after adult CNS injury. Proc Natl Acad Sci U S A 2004; 101(62): 6226-30.