ایمونولوژی و ورزش

موضوع : ایمونولوژی و ورزش

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

1-1مقدمه
توجه به ایمونولوژی و ورزش در اثر علاقه و نیاز جامعه به ارتقاء سلامتی به وجود آمده است . در حال حاضر پذیرفته شده است که عدم فعالیت بدنی عامل خطر زای مهمی برای ابتلاء به بیماریها است. ظاهرا تمرینهای ورزشی متوسط و منظم ، یک راهکار اساسی برای جلوگیری از برخی بیماریها است. سیستم ایمنی به طور نزدیکی در بعضی از بیماریها درگیر می شود، لذا علاقه به مطالعه پاسخهای ایمنی به ورزش به منظور شناخت آثار ورزش به پیشرفت بیماریها به وجود آمده است. سیستمهای عصبی و هورمونی در برخی مولکولهای پیام رسان مثل سایتوکاینها  شریک هستند ( 2 ) . محیط اطراف ما ، انواع متنوعی از میکروب های عفونت زا ، ویروس ها ، باکتری ها ، قارچ ها ، پروتوزوآها و انگل های پر سلولی را در بر دارد. این میکروب ها می توانند ایجاد بیماری کنند. و اگر به صورت غیر کنترل شده تکثیر یابند، گاه قادر خواهند بود میزبان  خود را از بین ببرند . اکثر عفونت ها در افراد طبیعی دوره کوتاهی دارند و آسیب دائمی مختصری باقی می گذارند . این وضعیت مرهون سیستم ایمنی است که با عوامل عفونی مبارزه می کند ( 2 ) . به علت اینکه میکروارگانیسم از راه های مختلف وارد بدن می شوند، انواع بسیار متنوعی از پاسخ های ایمنی به منظور مبارزه با هر نوع عفونت ضرورت دارد. در گام نخست ، سیستم های دفاعی خارجی بدن به عنوان سد موثری برای اکثر میکروارگانیسم ها محسوب می شوند. تنها تعداد اندکی از عوامل عفونی قادر هستند از پوست سالم  نفوذ کنند ( 4 ).
استرس به عنوان عامل تحریک کننده عملکرد ایمنی شناخته شده است. ممکن است ورزش مدل مناسبی برای مطالعه نحوه تطابق با استرس باشد ، زیرا ورزش به آسانی اندازه گیری شده و به میزان زیادی قابل تکرار است ، به علاوه حالتهای تکراری ( مثل تمرین ورزشی ) موجب تطابق های هورمونی و فیزیولوژیکی می شوند ( 2 ) .
    عقیده بر این است که سیستم ایمنی به عنوان ابزاری جهت باز شناسی سلولهای خودی از مواد بیگانه و حفظ هموستازی  بدن تکامل پیدا کرده است . توانایی های بدن برای بازشناسی عوامل بی شمار مهاجم و مبارزه با آنها فوق العاده پیچیده است. در واقع تمام پاسخهای دفاعی بدن بر علیه مولکولهای بیگانه و نو ظهور ، در سیستم ایمنی به وقوع می پیوندد (2).
    اسمیت  و همکارانش (3 )، گزارش کرده اند غلظت ایمونوگلوبولینهای موجود در خون ورزشکاران پس از فعالیت ورزشی ، در حد مقادیر استراحتی ثابت می ماند و یا فقط اندکی افزایش می یابند. پس از دویدن مسافت 18 مایل (8/28کیلومتر ) و 13 مایل ( 21 کیلومتر ) ، در مقایسه با مقادیر استراحتی تغییری در ایمونوگلوبولینهای دوندگان مرد استقامتی بلافاصله یا حتی پس از گذشت 24 ساعت از فعالیت ورزشی دیده نشده است. همین نتایج در دوچرخه سواران پس از یک جلسه فعالیت ورزشی دو ساعته گزارش شده است. از طرف دیگر تغییرات حاصل شده ناشی از فعالیت های شدید بدنی ممکن است تا 24 ساعت ادامه داشته باشد و حتی فعالیت ملایم نیز ممکن است باعث تحریک معنی داری در تغییر سیستم ایمنی برای چندین ساعت شود. ورزشکاران را نمی توان به آسانی وادار کرد تا از برنامه تمرینی روزانه خود حتی برای یک روز دست بردارند به همین دلیل حالت استراحت واقعی نیز بدست نمی آید و از مدلهای حیوانی استفاده می کنند ( 87 ) . 
    اغلب ، اجزاء سیستم ایمنی نشان دهنده تغییرات ریتمیک هستند . گلسون  و همکارانش (5)، تغییرات غلظت روزمره در IgA بزاقی را نشان دادند. آنها غلطت IgA بزاقی را در ساعت هشت صبح در بالاترین میزان و بعد از آن در صبح هنگام کاهش یافته و در ساعت 12 ظهر ثابت بدست آوردند. این یافته توسط مطالعات دیمتر  و همکارانش (28) تائید شد و مشخص شد که تفاوت معنی داری در غلظت IgA بزاقی ، میزان IgA ترشحی و میزان جریان بزاق در ساعت شش صبح در مقایسه با ساعت 18 وجود دارد.
    ایمنی مخاطی اولین خط دفاعی بدن بر علیه آسیب دستگاه تنفسی فوقانی  (URTI) می باشد. تغییرات در غلظت ایمونوگلوبولین بزاقی در پاسخ به دوره های تمرینی شدید اتفاق می افتد (34 ) با هدف بررسی تغییرات ایمونوگلوبولین ها در افراد ورزشکار و غیر ورزشکار لی نن فرنسیس  و همکارانش (59) تعداد 14 شناگر زبده و 21 فرد فعال و 18 فرد غیر فعال را در یک دوره 30 روزه کنترل نمودند. شناگران هفته ای 20 ساعت تمرین می کردند، افراد فعال 3 الی 10 ساعت در هفته به فعالیت های مختلف ورزشی می پرداختند و افراد غیر فعال 1 الی 3 ساعت فعالیت متوسطی را انجام می دادند از افراد شرکت کننده مجموعا 12 بار نمونه بزاق گرفته شد و IgA ،IgA  ،IgM  بزاقی اندازه گیری شد. شناگران ورزیده در مقایسه با افراد فعال و غیر فعال دارای غلظت IgA بزاقی بیشتر و تغییر پذیری بیشتر در غلظت IgA نسبت به دو گروه دیگر بودند. تغییر پذیری در IgA شناگران ، دو برابر گروههای فعال و غیر فعال بود. نتیجه نهایی تحقیق نشان داد شناگران ماهر دارای غلظت های بزاقی IgA ،IgM و تغیر پذیر در غلظت IgA و IgG بیشتری نسبت به افراد فعال و غیر فعال هستند. تفاوتها در تغییر پذیری پارامترهای ایمنی مخاطی ممکن است دلالت بر متغیرهایی همچون محیط و تاثیرات آب و هوا ، تغذیه و عادات غذایی ، توالی حرکت ، فشارهای روانی و بیان میزان تفاوت در پاسخ سیستم ایمنی در افراد و یا ورزشکاران به عنوان سازگاری به تمرین اتفاق افتاده باشد (59).
شواهدی وجود دارد که نشان می دهد اکثر متغیرهای فیزیولوژیکی و روانی دارای تغییرات دوره ای ( 24 ساعته ) هستند ، و بسیاری از پاسخهای فیزیولوژیکی فعالیت های ورزشی ، متاثر از زمان و ساعت روز می باشند . به هر حال تاثیرات زمان روز ( سیکل شبانه روزی ) بر روی پاسخهای هورمونهای درون ریز سیستم ایمنی نسبت به تمرین به روشنی مشخص نشده است. مطالعات بر روی کورتیزول بزاق ( هورمون نقص سیستم ایمنی ) و IgA ( اولین خط دفاعی بدن بر علیه آسیب مجاری تنفسی فوقانی ) در پاسخ به فعالیت ورزشی دارای ابهامات فراوانی است. اکثر ابهامات ناشی از زمان نمونه برداری و شدت فعالیت ورزشی است . تاثیر ریتم شبانه روزی بر روی نقص سیستم ایمنی ممکن است با دخالت عوامل مختلفی باشد . برای مثال فعالیت ورزشی در صبح هنگام ، استعداد و نقص سیستم ایمنی را در مقایسه با تمرین بعد از ظهر افزایش می دهد. شواهد موجود نشان می دهد ترشح کورتیزول در ابتدای صبح به اوج مقدار خود می رسد و بر عکس مقدار ترشح IgA  بزاقی به حداقل خود در صبح هنگام می رسد (28 ، 76 ) . غدد آدرنال هورمون های استروئیدی خود را به میزان ثابت در طول شبانه روز ترشح نمی کند. یک سیکل شبانه روزی غیر طبیعی هورمونهای آدرنال می تواند به طور معکوس اعمال بحرانی و حیاتی همانند تولید انرژی و سیستم ایمنی در بدن را مختل نماید ( 28 ، 76 ) افرادی که حالت رخوت و سستی در بدن خود احساس می نمایند و در طول شبانه روز خسته به نظر می رسند دارای ترشح غیر طبیعی دوره شبانه روزی هورمون آدرنال هستند ( 76 ) هنگامی که مقادیر کورتیزول بالا می رود سیستم ایمنی که شامل پاسخ ایمنی غشاء مخاطی سرتاسر بدن می شود سرکوب می شود. چون کورتیزول بالا ، غشاء مخاطی بدن ، که شاملIgA ترشحی می شود   را کاهش داده و سرکوب می نماید ( 76 ) .IgA ترشحی ، سیستم ایمنی را علیه باکتریها ، ویروسها ، سموم و ... را محافظت می کند. همچنانکه افزایش کورتیزول باعث عفونت می شود کاهش آن نیز می تواند سیستم ایمنی را به مخاطره اندازد ( 28 ، 76 ، 3 ). هنگام خواب نیز مقدار مشخصی کورتیزول  مورد نیاز می باشد افزایش کورتیزول هنگام خواب دوره خواب را مختل می کند ( 76 ) . در صورت وقوع هر نوع استرسی ، نظم ترشح شبانه روزی کورتیزول مختل شده و غلظت آن در پلاسما به حد بسیار زیادی افزایش می یابد. مهمترین اثر کورتیزول مقاومت بدن در مواقع استرس و ایجاد شرایط مناسب برای ادامه حیات است که مکانیزم مشخص آن هنوز شناخته نشده است . ( 3 )، تغییرپذیری قابل ملاحظه ای در پاسخ کورتیزول به ورزش وجود دارد که به عوامل بسیاری از جمله شدت و مدت ورزش ، سطح آمادگی جسمانی فرد ، کیفیت تغذیه ای و حتی ریتم شبانه روزی وابسته است . به رغم چند نتیجه مخالف ، اکثر پژوهشها نشان می دهد که ترشح کورتیزول با شدت ورزش افزایش می یابد. در این ارتباط در سال 1965 پژوهشگرانی به رهبری کورنیل  ، کاهشی در غلظت کورتیزول پلاسما در جریان ورزشی با شدت متوسط و کوتاه زمان بدست آوردند. همین نکته در سال 1969 توسط ریموند  و همکارانش گزارش گردید . محققان دیگر بنامهای  دیویس  و فیو  در سال 1973 به روشنی نشان دادند که شدت ورزش در تعیین پاسخ کورتیزول حائز اهمیت است. آنها افرادی را در فعالیتهای یک ساعته و با شدت های گوناگون از 40 تا 80% Vo2 max مورد مطالعه و بررسی قرار دادند، این افراد زمانی که با شدت 40% Vo2 max به ورزش پرداختند ، کورتیزول پلاسمای آنها حتی بیشتر از یک بار کاهش یافت ، در حالی که با افزایش شدت ورزش تا 80% Vo2 max پاسخ کورتیزول معکوس شد و غلظت آن در پلاسما افزایش یافت. در پژوهشی دیگر زمانی که شدت ورزش از 60% Vo2 max فراتر می رفت ( و از دید آزمودنیها پنهان نگاه داشته می شد ) ، غلظت کورتیزول اندازه گیری شد. در این آزمودنیها با گذشته شدت ورزش از 60% Vo2 max، غلظت کورتیزول پلاسما افزایش یافت ، در حالیکه در شدتهای زیر 60% Vo2 max ، غلظت کورتیزول کاهش یافت (3،2 ).
سطوح بیشنیه کورتیزول پلاسما بدنبال ورزش دراز مدت ، از جمله در دوندگان ماراتن ، مشاهده شده است. حتی در مقادیر کاری کمتر ( سبک ) ، اگر دوره ورزش به اندازه کافی طولانی باشد ، کورتیزول پلاسما افزایش می یابد. اهمیت مدت ورزش به عنوان یک عامل تاثیر گذار بر پاسخ کورتیزول توسط بونن  مطرح گردید. او خاطر نشان ساخت که دفع ادراری کورتیزول بدنبال ورزش با شدت 76% vo2 max ، در مدت 10 دقیقه ، تغییر نمی کند و هنگامی که مدت ورزش تا 30 دقیقه ادامه یابد ، سطح کورتیزول پلاسما نیز در حدود دو برابر افزایش پیدا می کند. ساتن  و همکارانش هم بالاترین سطح کورتیزول را متعاقب یک دو ماراتن در 11 مورد گزارش کردند ( 3 ) .
      افزایش ترشح اپی نفرین و کورتیزول با توجه به ظرفیت تمرینی افراد ، تابع شدت تمرین است . ( 3 ، 2 ) . تفاوتهای فردی در پاسخ گلوکو کورتیکوئیدها  به تمرین مخصوصا در افرادی که خوب تمرین می کنند تاثیر بیشتری دارد ، چون کورتیزول فقط در حین تمرینهای سخت آزاد می شود. در تمرینهای ورزشی کورتیزول به میزان مشخصی از تمرین و اپی نفرین به میزان پائین تمرین پاسخ می دهند . سطح اپی نفرین در حین تمرین سریعا بالا می رود و سریعا به سطح اولیه بر می گردد( با 30 دقیقه تمرین ) ، در حالی که کورتیزول ، قبل از افزایش ابتدا یک دوره مکث را نشان می دهد و بعد از اتمام تمرین ، افزایش آن ادامه می یابد و یا در سطح بالاتر باقی می ماند. ( 2 ). علاوه بر این ، هورمون کورتیزول دارای تغییرات روزانه است ( 2 ، 28 ، 76 ، 3 ، 82 ، 6 ، 67 ) . در مطالعات مربوط به ورزش معمولا در مورد اندازه گیری تغییرات روزانه هورمونها ، گروه شاهد غیر ورزشکار در نظر گرفته نمی شود. و نسبت ترشح هر یک از این هورمونها به شدت و مدت تمرین و زمان نمونه گیری خون بستگی دارد ( ، 8 ، 3 ، 82 ، 6 ، 27 ، 7، 44، 55 ، 66 ). هورمونهای مختلفی همچون کورتیزول نشان دهنده تنظیم و تعدیل عدم سازگاری است که منجر به تخریب اجرا و ظهور خستگی می شود. با این وجود اطلاعات بدست آمده ضد نقیض است . مشخصا ، میزان کورتیزول استراحتی بالا، در دوندگانی که بیش تمرینی داشته اند بدست آمد که این دوندگان رکورد خوبی بدست نیاوردند. با این وجود کاهش و یا افزایش در مقادیر کورتیزول پلاسما در ورزشکارانی که اجرای ثابتی داشته اند نیز مشاهده شده است ( 29 ). از دلایل تناقض میان مقادیر کورتیزول بزاقی و کورتیزول پلاسمایی و اثرات آن بر اجرای فعالیت های بدنی این است که غلظت های کورتیزول پلاسمایی و یا بزاقی عامل تعیین کننده اساسی بر روی بافتهای هدف نمی باشد ، و هر یک از این دو، اثر تعیین کننده و متفاوتی از یکدیگر بر روی بافت هدف ندارد به همین دلیل برای اجرای ورزشی اثر مشابهی برای اندازه گیری دارند( 29 ).
      باور کلی این است که مصرف استروئیدهای سازنده می تواند به افزایش یافتن وزن بدن منجر شود ، اگر چه به روشنی معلوم نیست که آیا این افزایش به خاطر زیاد شدن توده ماهیچه است ، یا صرفا به دلیل بیشتر شدن آب بدن است . وقتی افزایش توده ماهیچه هم بررسی شد ، ترکیب پروتئین های ماهیچه ای غیر طبیعی به نظر می رسید ، که در آن پتاسیم و نیتروژن بیشتر از حد طبعی افزایش پیدا کرده است. با اینحال استروئیدهای آنالولیک موجب افزایش توده ماهیچه می شوند ، پیشنهاد های دیگر در باره نحوه عمل تستوسترون در ورزشکاران مطرح شده است . مصرف دوزهای زیاد و سنگین تستوسترون موجب رفتارهای تهاجمی می شود که ممکن است در رابطه با ورزشهای مبارزه ای دارای مزایایی باشد. از سوی دیگر ، تستوسترون می تواند از بروز آسیب های ورزشی پیشگیری کرده و یا دوره بهبودی آنها را تسریع و کوتاه سازد ( 3 ).
      هم کورتیزول و هم تستوسترون ریتم شبانه روزی خود را در بالاترین میزان در صبح و کمترین آن در شب به نمایش می گذارند .تستوسترون محرک قوی سنتز پروتئین و ممکن است دارای خواص ضد کاتابولیکی در درون عضلات اسکلتی باشد ( 82 ) . از طرف دیگر تمرین استقامتی محرک نیرومندی برای افزایش حاد در غلظت هورمونهای در حال گردش ، همانند هورمونهای تستوسترون ، رشد و کورتیزول است . این پاسخها ممکن است تعامل رسپتورهای هورمون داخل سلولهای عضله و نیز تعداد رسپتورهای هورمونها را بعد از تمرین افزایش و توسعه دهند . عمل تستوسترون و هورمون رشد افزایش سنتز پروتئین و افزایش توده عضله در انسان می باشد . در حالی که کورتیزول تاثیر کاتابولیکی بر روی پروتئینهای میو فیبریل عضله دارد و نیز سنتز پروتئین را کاهش می دهد ( 42 ). تاثیرات پیشنهادی در رابطه با تاثیرات کورتیزول که هنگام ورزش افزایش می یابد ، پاسخ های التهابی را کاهش داده و ممکن است در ترمیم بافتی و بهبود جراحت ها مفید باشد. با این همه ، کورتیزول تاثیرات تخریبی بر ماهیچه های اسکلتی اعمال می کند. پیشنهاد شده است که این تاثیر کورتیزول می تواند به یاری تستوسترون متوقف و مهار گردد ، در حالی که هم زمان با آن امکان بهبود آسیبها را فراهم می سازد. همچنین تستوسترون غلظت کورتیزول را از راه تضعیف کردن روند تجزیه  آن در کبد ، افزایش می دهد و تاثیرات التیام آور آن را تقویت می کند. ورزشکارانی که استروئیدهای آنابولیک دریافت می کنند مقدار کورتیزول پلاسمای بیشتری دارند و می توانند با شدتی بیشتر تمرین کنند و مسابقه دهند ( 5 ).
فهرست مطالب
1-1مقدمه    1
1 – 2. بیان مساله    10
1-3. ضرورت پژوهش    13
1-4. هدفهای پژوهش    16
1-4-1. هدف کلی    16
1-4-2. هدفهای ویژه    16
1- 5. فرضیه های پژوهش    16
1-6. محدودیت های پژوهش    17
1 – 7. تعریف واژه ها و اصطلاحات پژوهش    18
2-1. مقدمه    19
2 – 2 . مبانی نظری    19
2 – 2-1. تعریف سیستم ایمنی    19
2-2-2. ایمنی ذاتی و ایمنی اکتسابی    20
2 – 2- 3. دو نوع ایمنی اکتسابی    21
2-2-4- ریتم شبانه روزی    22
2- 2-5. تغذیه و سیستم ایمنی    22
2-2-6. عفونتهای مجاری تنفسی فوقانی    28
مکانیزم های احتمالی در ایجاد عفونتهای تنفسی فوقانی در ورزشکاران    29
2-2-7. نمای کلی سیستم ایمنی    29
2-2-8. ایمن گلوبولین و آنتی بادی    31
2-2-9. مکانیسم تنظیم و ترشح کورتیزول    32
2-3. پیشینه پژوهش    34
2-4. پیشینه پژوهش تستوسترون و کورتیزول    45
3 – 1 . مقدمه    65
3 – 2 . آزمودنیها    65
3-3. وسایل مورد استفاده    66
3 – 4. روش تحقیق    66
3 – 5. متغیرهای پژوهش    67
3 – 5 – 1. متغیر مستقل    67
3 – 5 – 2. متغیرهای وابسته    67
3 – 6 . آزمون 12 دقیقه دویدن – راه رفتن    67
3 – 7. طریقه اجرای آزمایش    68
3 – 8 . اندازه گیری شاخص توده بدن    70
3 – 9. اندازه گیری متغیرهای وابسته    70
3-10. روش آماری    71
4 – 1. مقدمه    75
4 – 2 . تجزیه و تحلیل مطالعه مقدماتی    75
4 – 3 . آزمون فرضیه های پژوهش    81
4 – 3 – 1. آزمون فرضیه اول    81
4 – 3- 2 . آزمون فرضیه دوم    82
4 – 3 – 3. آزمون فرضیه سوم    83
4 – 3 – 4. آزمون فرضیه چهارم    84
4- 3 – 5. آزمون فرضیه پنجم    85
3 – 4 . متغیر دویدن و راه رفتن و حداکثر اکسیژن مصرفی    86
5 – 1. مقدمه    89
5 - 2 . بحث و بررسی    89
5 – 3 . متغیر حداکثر اکسیژن مصرفی    96
منابع    100