رت هاجمع آوری و جدا سازی سرم با سانتریفیوژ در rpm 3000  ، 0  4 ، min 15   انجام  شد.  بیان TGF-β1 در عضله FHL و سطوح سرمی آن با روش ELISA  اندازه گیری شد. تفاوت های درون گروهی با آزمون تحلیل واریانس یک طرفه تحلیل شدند و از آزمون توکی به عنوان آزمون تعقیبی استفاده شد. سطوح سرمی  TGF-β1 در گروه کنترل 8 هفته ای  1/12 ±  105 بود بعد از 3 هفته تمرین مقاومتی به 5/10 ± 1/98، بعد از 5 هفته2 /10 ± 1/90 و در پایان 8 هفته به 1/12 ± 8/86  (نانوگرم/ میلی لیتر) رسید. سطوح سرمی  TGF-β1 بعد از گذشت 8 هفته تمرین مقاومتی با گروه کنترل موازی خودتفاوت معنی دار داشت (05/0 P<).  غلظت TGF-β1 در عضله FHL در گروه کنترل 8  هفته ای 57/2 ± 22/13 (پیکوگرم/ میلی گرم(پروتئین کل) بود. بعد از 3 هفته تمرین مقاومتی به  48/2  ± 63/10، بعد از 5 هفته به 07/1 ± 73/6  و در پایان 8 هفته به 05/1 ± 5 (پیکوگرم/ میلی گرم(پروتئین کل) رسید. غلظت TGF-β1 در عضله FHL در گروه تمرینی 5 و8 هفته ای در مقایسه با گروه های کنترل موازی خود تفاوت معنی دار داشت (05/0>P). وزن نسبی عضله FHL (میلی گرم/گرم) در گروه تمرینی 5 و8 هفته ای درمقایسه با گروه های کنترل موازی خود  افزایش معنی داری داشت  (05/0>P).  بطور خلاصه، نتایج تحقیق حاضر نشان داد که متعاقب تمرین مقاومتی کاهش وابسته به زمان در بیان  TGF-β1 در عضله اسکلتی اتفاق می افتد که با افزایش وزن عضله همراه است. این عامل می تواند به عنوان یک فاکتور  احتمالی در هایپرتروفی ناشی از تمرین مقاومتی مطرح شود. هم چنین از دید گاه کاربردی، بر اساس  نتایج تحقیق حاضر و با در نظر گرفتن  پاسخ TGF-β1،  بهترین طول دوره اعمال تمرین  هایپرتروفی بیشتر از 5 هفته گزارش می شود. هر چند که هایپر تروفی ماحصلی از تا ثیر عوامل بسیار زیادی  است که این فاکتور ها نیز باید در کنار تفسیر این نتیجه مد نظر قرارگیرد.

 

واژگان کلیدی :  TGF-β1 ، تمرین مقاومتی، هایپرتروفی عضلانی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

             عنوان                                                                                             شماره صفحه                                                                                     

 

فصل اول : مقدمه ومعرفی

 

1-1.   مقدمه 2                                 1-2.   بیان مسئله.    3                                  1-3.  ضرورت واهمیت تحقیق  4                               1-4.  اهداف تحقیق  5                                1-4-1.  هدف کلی   5                               1-4-2.  اهداف اختصاصی.   5                              1-5.  فرضیه های تحقیق  6                                1-6.  محدودیت های تحقیق 6                                1-6-1.  محدودیت های غیر قابل کنترل. 6                             1-6-2.  محدوده تحقیق. 6                                 1-7.  تعریف اصطلاحات و واژه ها  7

 

فصل دوم : ادبیات وپیشینه تحقیق

 

2-1.   مبانی نظری تحقیق. 10                                 2-1-1.  هایپرتروفی عضلانی   11                                  2-1-2.  تغیرات حاصله در عضله هایپرتروفی.  12                              2-1-2-1.تغیرات میوژنیک 12                                2-1-2-2.  تغیرات نروژنیک   13                               2-1-3.  انواع هایپرتروفی.   13                              2-1-3-1. براساس زمان  13                                2-1-3-2.  براساس ماهیت. 13                                2-1-4. عوامل موثر بر هایپرتروفی عضلانی 14                               2-1-4-1.  فاکتور رشد شبه انسولینی ( IGF-I  )   14                               2-1-4-2. TGF-β.  15                                   2-1-4-3. مایوستاتین یا (GDF- 8) 15                                                   2-1-4-4.  فولیستاتین  16                                                                 2-1-5. مسیر های سیگنالینگ هایپرتروفی. 16                                    2-1-5-1. مسیر سیگنالینگ  IGF-I .  17                                  2-1-5-2.  سایتوکاین ها و هایپرتروفی عضلانی    18                                                                 2-1-5-3.  فاکتور رشدی  TGF-β    .  19                                                                  2-1-5-3-1.  گیرنده های  TGF-β    21                                                                 2-1-5-3-2. انتقال دهنده های  TGF-β  .  22         2-1-5-4. فعالیت سلول های ماهواره ای      23                                                                                                                                                                                                                                    2-1-6.  تاثیر تمرینات مقاومتی بر مسیر هایپرتروفی   .  24                                                                  2-1-7.  تاثیر  TGF-β1بر مسیر سیگنالینگ هایپرتروفی 25                                                                  2-1-8 . نقش  TGF-β1 در توسعه عضلات اسکلتی 25                                                                 2-1-9 .  سیگنالینگ TGF-β1  در عضله اسکلتی   26                                                                 2-1-10 . نقش TGF-β1  در ورزش  27                                                                 2-2. پیشینه تحقیق  .  28                                                                2-2-1. تحقیقات داخلی  .  28                                                          2-2-2. تحقیقات خارجی  .  29

 

فصل سوم : روش تحقیق

 

3-1.   مقدمه 39                               3-2.   نوع ،روش و طرح تحقیق. 39                                      3-3.  جامعه آماری،نمونه تحقیق و نحوه انتخاب آزمودنی ها. 39                           3-3-1.  جامعه آماری 39            3-3-2.  نمونه تحقیق 39           3-4.  متغیرهای تحقیق 40                                 3-4-1.  متغیرمستقل. 40                                3-4-2.  متغیرهای وابسته 40                               3- 5.  شیوه اجرای تحقیق40                               3- 5-1.  حیوانات و گروه ها40                             3- 5-2.  پروتکل تمرینی. 41          3- 5-3.  نحوه استخراج بافت وسرم 42           3- 5-4.  نحوه هموژن کردن بافت واندازه گیری TGF-β1 .42          3- 5-5.  ابزار گردآوری اطلاعات. 43                                                                                                               3- 5-6.  مواد مورد استفاده 43          3- 7.  روش تجزیه وتحلیل اطلاعات 44

 

فصل چهارم : یافته های آماری

 

4-1.   مقدمه 46                               4-2.   توصیف داده های مربوط به متغیر های تحقیق 46                                  4-3.  آمار استنباطی و آزمون فرضیه ها. 49                                               4-3-1.  فرضیه ی اول.  49             4-3-2.  فرضیه ی دوم  50          4-3-3.  فرضیه ی سوم 51                              4-3-4. فرضیه ی چهارم  53                               4-3-5.  فرضیه پنجم.  54                           4-3- 5.  فرضیه ی ششم55

 

فصل پنجم  : بحث ونتیجه گیری

 

5-1.   مقدمه.  57                            5-2.  خلاصه تحقیق .  57                              5-3.  بحث ونتیجه گیری 60                             5-4.  پیشنهادات برخا سته از تحقیق . 67          5-5.  پیشنهاد برای محققان آینده.67        منابع  68

 

 فهرست جداول :

 

جدول3- 1. جزئیات پروتکل تمرین مقاومتی اعمال شده بر گروه های تجربی. 41    جدول 4-1. مقادیر مربوط به وزن نسبی عضله FHL ، سطوح سرمی و بیان TGF-β1در عضله  FHLدر گروه های  مختلف تحقیق 46 جدول 4-2. نتایج آزمون   ANOVAبرای بیان TGF-β1 در عضله  FHL بعد از  3، 5 و8  هفته تمرین مقاومتی49                                                                                                                                                 جدول 4-3. نتایج آزمون   ANOVAبرای سطوح سرمی TGF-β1 بعد از  3، 5 و8  هفته تمرین مقاومتی.  50                                                                                                                                                                                 جدول 4-4. نتایج آزمون   ANOVAبرای وزن  نسبی عضله FHL بعد از  3، 5 و8  هفته تمرین مقاومتی. 51                  جدول 4- 5. ارتباط بین بیان TGF-β1  و وزن نسبی عضله FHL بعد از سه هفته تمرین . 53                                                                                          جدول 4- 6. ارتباط بین بیان TGF-β1  و وزن نسبی عضله FHL بعد از پنج هفته تمرین مقاومتی54 جدول 4- 7. ارتباط بین بیان TGF-β1  و وزن نسبی عضله FHL بعد از هشت هفته تمرین مقاومتی. 55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال :

 

شکل 2-1. مسیر های سیگنالینگ هایپرتروفی ناشی از افزایش بار. 16   شکل 2-2. اعضای خانواده TGF-β  19  شکل 2-3. نقش TGF-β بر وقوع فیبروز و افزایش بیان ژن کلاژن.20  شکل 2-4. گیرنده های TGF-β. 21 شکل 2-5. انتقال دهنده  های TGF-β. 23 شکل 3-1. نردبان مقاومتی  به فاصله میله 2 سانتیمتری و وزنه آویزان به دم رت. 41   شکل 4-1. نمودار درصد کاهش تغیرات سطوح سرمی TGF-β1. 47                   شکل 4-2. نمودار درصدکاهش تغیرات بیان TGF-β1در عضله FHL. 47 شکل 4-3. نمودار درصد افزایش تغیرات وزن نسبی عضله FHL 48 شکل 4-4. نمودار بیان TGF-β1  در عضله  FHL. 50   شکل 4-5. نمودار سطوح سرمی TGF-β1  51 شکل 4-6. نمودار وزن نسبی عضلهFHL .. 52 شکل 4-7. پراکندگی بین بیان  TGF-β1 وزن نسبی عضله FHL در گروه تمرینی 3 هفته ای.  53 شکل 4-8. پراکندگی بین بیان  TGF-β1 وزن نسبی عضله FHLدر گروه تمرینی 5 هفته ای 54   شکل 4-9. پراکندگی بین بیان  TGF-β1 وزن نسبی عضله FHLدر گروه تمرینی 8 هفته ای  55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         فصل اول 

 

مقدمه وبیان مسئله
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1. مقدمه

 

هایپرتروفی عضلانی نقش مهمی در افزایش آمادگی جسمانی  دارد و به دو نوع تقسیم می‌گردد:  هایپرتروفی موقت که  فقط برای مدت کوتاهی دوام دارد و افزایش حجم عضله در جریان وهله ورزشی ناشی از تجمع مایع در فضای میان بافتی  است.  در این نوع هایپرتروفی چند ساعت بعد از فعالیت با بازگشت مایع به درون خون، حجم عضله کاهش می‌یابد (3). در نوع دیگرکه هایپرتروفی تدریجی نام دارد، افزایش واقعی  اندازه عضله در نتیجه تمرینات مقاومتی ایجاد می شود که در اثر تغییرات ساختاری از قبیل افزایش تارچه‌های عضلانی (عناصر انقباضی)،  افزایش فیلامنتهای اکتین و میوزین،  افزایش سارکوپلاسم [3]و  افزایش بافت همبند اتفاق می افتد (77،35). تنظیم توده عضلانی شامل مسیرهای سیگنالینگ[4] درون وبرون سلولی متعددی از قبیل                    IGF-I [5] و  [6] TGF-β1 می باشد. I-  IGF یا فاکتور رشدی شبه انسولینی،  اسیدآمینه ای 70 پلی پیتیدی است که عملکردی شبیه به انسولین دارد (53)  IGF-I . توسط کبد تولید می‌شود و درشمار فاکتورهای مختلف رشدی همانند هورمون رشد، انسولین وتستوسترون قرار می گیرد. مسیرهای سیگنالینگ مختلفی  هیپرتروفی عضلانی را از طریق عمل IGF-I میانجی گری می‌کنند. افزایش کار عضلانی باعث تحریک  IGF-I می‌شود که برای القا توسعه عضلانی از طریق مکانیسم‌های اتوکرین و پاراکرین کافی است. در مجموع، IGF-I تکثیر و بقای سلولی را در سلولهای تشکیل شده از میتوز تحریک و باعث افزایش هایپرتروفی عضلانی می شود (75) .

 

TGF-β1  یکی دیگر از مهمترین سایتوکاین ها ی رشدی است.  TGF-β1  پروتئینی با وزن ملکولی 25 کیلو دالتون می باشد (13،55). این فاکتور دارای سه ایزوفرم (TGF-β 1,2,3 ) بوده واز طریق دو گیرنده 1و2 (TR 1,2) پیام خود را به سلول داخل می رساند. مسیر پیام رسانی داخل سلولی این فاکتور توسط ملکول هایی به نامsmad   تسهیل شده  و پیام مربوطه نهایتا به هسته سلول رسیده ومنجر به تغییراتی درسطح رونویسی DNA می گردد (69 ،89).   TGF-β1 یک فاکتور با اعمال متنوع می باشد که طیف آن از تمایز سلولی ومهار رشد سلولی تا تحریک ماتریکس خارج سلولی وتعدیل وسرکوب پاسخ های ایمنی والتهابی متغییر می باشد. TGF-β1  باعث مهار رشد سلولی شده ودر نهایت  وقوع آتروفی عضلانی را در پی دارد (6،69).

 

باتوجه به نقش TGF-β1  در هایپرتروفی وآتروفی عضلانی،  هدف از تحقیق حاضر مطالعه تاثیرات سریال زمانی تمرین مقاومتی بربیان  TGF-B1واثر احتمالی آن بر هایپرتروفی عضلانی در رت های  نر نژاد ویستار می باشد.

 

 

 

 1-2. بیان مسئله و سؤالهای اصلی تحقیق

 

هایپرتروفی عضلانی تحت تاثیر فاکتور های فیزیولوژیکی ومسیرهای سیگنالینگ مختلف سلولی است (35). در سال های اخیر تلاش زیادی برای روشن شدن مکانیزم های سلولی ومولکولی هایپرتروفی وآتروفی عضلانی(35)،  ناشی از تمرین مقاومتی صورت گرفته و عواملی همچون سلول های ماهواره ای[7]،  IGF-I ،   TGF-β1به عنوان عوامل در گیر معرفی شده اند (13،75). سلول های ماهواره ای، سلول های  بنیادی وابسته به عضلات هستند که در پاسخ به تمرین مقاومتی باعث افزایش  نسبت DNA به حجم سیتوپلاسم وبالا رفتن سنتز پروتئین در تارهای موجود می شود. منبع یکی از عوامل افزایش سلول های ماهواره ای IGF- I  است که توسط کبد و عضله اسکلتی ترشح و خود شامل دو نوع است :  نوع یک باعث تولید وتکثیر سلول های ماهواره ای می شودو نوع دو مسئول گسترش سلول های ماهواره ای در پاسخ به فعالیت ورزشی است (51،53،75) .

 

از جمله عوامل تاثیر گذار دیگر بر هایپر تروفی عضلا نی TGF-β1  است. پروتئین  TGF-β1یکی از سایتوکاین های مهم است که در تنظیم رشد سلول(13)،  تمایز سلولی(49)، تشکیل ماتریس خارج سلولی(6)، تنظیم پاسخ های ایمنی پیشرفته وگسترش سرطان ایفای نقش می کند (51،13،49).   TGF-β1از انواع سلول های بدن شامل سلول های تک هسته ای خون  ولنفوسیت های T وماکروفاژها ترشح می شوند(34). ایزوفرم های  1،2،3  این سایتوکاین در تنظیم تشکیل ماده زمینه بین سلولی وتنظیم تقسیم سلولی (هم مثبت وهم منفی )حائز اهمیت می باشد (13،36).  فاکتورهای تشکیل دهنده خانواده TGF-β1 اثرات مهاری وتحریکی  بر هایپرتروفی عضلانی اعمال می کنند به عنوان مثال، خود  TGF-β1 نقش مهاری بر روی رشد سلولی دارد یا میوستاتین[8] که اصولادر سلول های عضله اسکلتی تولید می شود مانع از رشد وتمایز سلول های عضلانی می شود ( 49، 92).  در تحقیقات دیگر که با  هدف تعیین نقش سیگنالینگ TGF-β1 و میوستاتین در عضله اسکلتی انجام گردیده است،  نشان داده شدکه TGF-β1 و میوستاتین در عضله اسکلتی باعث مهار رشد سلولی می شود و تکثیر سلول های ماهواره ای را تعدیل می کند (49).  همچنین کاهش در بیان TGF-β1 در عضله اسکلتی با افزایش سن موش های نوزاد مشاهده گردیده که با کاهش میزان سنتز پروتئین در عضله همراه بوده است (76).

 

بیان TGF-β1  تحت کنترل فاکتورهای مختلفی از قبیل فولیستاتین و میوستاتین می باشد این در حالیست که در مطالعات اخیر از تمرین نیز به عنوان عامل اثر گذار بر  TGF-β1 نام برده شده است (51،14). در تحقیقی که بر روی 14 مرد جوان  انجام شده است با افزایش شدت  تمرین استقامتی سطوح سرمی TGF-β1  به میزان دوبرابر حالت استراحتی افزایش یافته است (14). هم چنین در تحقیق دیگر که در آن اثر حاد وطولانی مدت تمرین استقامتی بر  بیان TGF-β1 در عضله اسکلتی و قلبی رت ها بررسی شده است انجام تمرین طولانی مدت باعث افزایش قابل توجهی در    TGF-β1  mRNA گردیده اما سطح پروتئین TGF-β1 کاهش داشته است (15).

 

علیرغم تحقیقات انجام شده در زمینه تاثیر تمرین مقاومتی بر پاسخ سطوح سرمی  TGF-β1عمل و نقوش فیزیولوژیک TGF-β1 در عضله اسکلتی هنوز ناشناخته است.  با توجه به اینکه TGF-β1 به عنوان یک فاکتور ضد رشدی در عضله اسکلتی مد نظر است،  لذا این احتمال وجود دارد که بخشی از هایپرتروفی ایجاد شده در اثر تمرین مقاومتی به واسطه تغییرات مربوط به این متغییر در عضله اسکلتی واسطه گری شود، با این حال این فرضیه تا کنون مورد بررسی قرار نگرفته است. لذا هدف اول تحقیق حاضر بررسی اثر بلند مدت تمرین مقاومتی بر بیان  TGF-β1 در عضله FHL رت های نر نژاد ویستار بود .  هم چنین  TGF-β1  فاکتور شبه هورمونی است که احتمال دارد در پاسخ به تمرین از خود سازگاری نشان داده  وپاسخ های آن با گذشت زمان تعدیل گردد. با این وجود پاسخ سریال زمانی بیان این متغیر در عضله اسکلتی متعاقب تمرین مقاومتی نیز در حال حاضر ناشناخته است. لذا مطالعه پاسخ سریال زمانی این فاکتور به تمرین مقاومتی هدف دوم مطالعه حاضر را تشکیل می دهد.