No category

منبع پایان نامه ارشد با موضوع اکسیداسیون، اکسیداسیون چربی، استرس اکسیداتیو، فعالیت بدنی

ت هستند، اکثر پژوهش گرانی که در حیطه رادیکال های آزاد تولید شده در اثر فعالیت بدنی پژوهش می کنند، از روش های غیر مستقیم جهت ارزیابی استرس اکسیداتیو ایجاد شده استفاده می نمایند. ارزیابی غیرمستقیم استرس اکسیداتیو عبارت است از اندازه گیری مقدار مولکول های پایدار تولید شده در نتیجه واکنش RONS با بیومولکول های ویژه.

۲-۲-۶- فعالیت بدنی و استرس اکسیداتیو
مصرف اکسیژن به هنگام فعالیت بدنی افزایش می یابد، ۹۵ تا۹۸ درصد از اکسیژن مصرف شده در جریان متابولیسم هوازی به آب احیا می شود، اما بخش باقیمانده ممکن است به محصولات ثانویه اکسیداتیو، یعنی گونه های اکسیژن و نیتروژن فعال (RONS) تبدیل گردد. به هنگام فعالیت بدنی، احتمال این که رادیکال های آزاد در مقادیر بیشتری نسبت به حالت استراحت تولید شوند، وجود دارد.
چنان چه تولید RONS به دقت کنترل نشود، این ترکیبات می توانند به بافت های مختلف بدن آسیب برسانند (۸۹). فعالیت بدنی مزایای مهمی برای بدن دارد که شامل افزایش آمادگی جسمانی، جلوگیری از ابتلاء به بیماری ها و بهبود کیفیت زندگی می باشد. اما فعالیت بدنی سنگین موجب تولید گونه های اکسیژن و نیتروژن فعال می گردد که به صورت جدی تهدید کننده فرآیندهای ساختاری و عملکردی سلول ها، ارگان ها و سیستم های مختلف بدن است (۷۹).
اگرچه فعالیت بدنی کارایی سیستم دفاع آنتی اکسیدانی بدن را افزایش و استرس اکسیداتیو ناشی از فعالیت را کاهش می دهد، اما برخی پژوهش ها نشان داده اند که تمرینات شدید می توانند منجر به آثار معکوس شوند که این آثار به دلیل اکسیداسیون شدید آنتی اکسیدان ها جهت جلوگیری از اعمال مخرب RONS
می باشد (۶۰). هم اکنون به خوبی پذیرفته شده است که در جریان فعالیت های شدید، تولید رادیکال های آزاد افزایش می یابد (۸۹).

اندازه گیری پراکسیداسیون چربی
وقتی رادیکال های آزاد تولید می شوند به اسید های چرب اشباع نشده غشای سلول حمله می کنند و سبب آغاز یک سری واکنش ها می شوند که اصطلاحاً پراکسیداسیون چربی نام می گیرد.
برای اندازه گیری پراکسیداسیون چربی، موادی همچون پنتان، مالون دی آلدئید۱۷، لیپید هیدروپراکسیدها۱۸، ایزوپروستان ها ۱۹و داین های مزدوج مورد ارزیابی قرار می گیرند.
در بیشتر تحقیقات برای ارزیابی استرس اکسیداتیو، MDA اندازه گیری شده است (۱۴۰،۸).

مالون دی آلدئید
آلدئید ها، به ویژه MDA به عنوان شاخص استرس اکسیداتیو در پاسخ به فعالیت مورد اندازه گیری قرار می گیرند. مالون دی آلدئید می تواند با استفاده از کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC)20 اسپکتروفتومتری و یا اسپکتروفلوئوروسنس اندازه گیری شود (۷۲،۷۱). رایج ترین روش ارزیابی تغییرات MDA در اثر واکنش با اسید تیوباربیتوریک (TBARS)21 است.
این روش در تحقیقات مختلف به کرات مورد استفاده قرار گرفته است (۷۱).

ظرفیت آنتی اکسیدانی توتال ۲۲
از دیگر شاخص های مورد استفاده برای استرس اکسیداتیو، اندازه گیری ظرفیت آنتی اکسیدانی توتال است (۱۱۸). برای اندازه گیری این شاخص روش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند، اما نتایج حاصل از بسیاری از این روشها اکثراً با هم همبستگی ندارند (۷۲،۶۴). برای اندازه گیری این شاخص عمدتاً یک نمونه بافتی یا خونی به سیستم مولد شیمیایی رادیکال های آزاد در آزمایشگاه اضافه می شود و سپس توانایی مقاومت بافت یا خون در مقابل استرس اکسیداتیو اندازه گیری می شود. در بسیاری از این روش برای ارزیابی میزان افزایش استرس اکسیداتیو (مثلاً مقاومت در مقابل پراکسیداسیون چربی) پس از فعالیت استفاده شده است (۱۴۰).
۲-۲-۷ ال-کارنیتین
ال- کارنیتین اولین بار توسط دو محقق روسی در عضله کشف شد و به عنوان کارنیس۲۳ نام گذاری گردید (۷۰). ساختار شیمیایی این ماده در سال ۱۹۲۷و ۱۹۳۵در مقاله ای در مورد ال-کارنیتین به انتشار رسید (۱۳۰). نام دیگر این ماده، ویتامین T (تنبریو)۲۴ است زیرا سوسک سیاه تنبریومولیتور(تنبریونیدا، کولوپترا) جهت رشد نیاز به ال-کارنیتین دارد و همچنین، علاوه بر اسید فولیک در دیگر مشتقات ویتامینB وجود دارد (۱۳۴،۹۱).

شکل ۲-۱: مکمل ال کارنیتین

۲-۲-۷-۱- مواد غذایی حاوی ال کارنیتین و منابع آن
منابع اصلی کارنیتین در رژیم غذایی گوشت قرمز و محصولات لبنی می باشد (۱۲۵). کارنیتین در عضله اسکلتی عمدتاً ذخیره می شود اما در پلاسما اگر چه غلظت بسیار کوچکی باشد یافت می شود (۱۲۴). در مورد مقدار توصیه شده آن در روز برای افراد دوزهای مختلفی وجود دارد.
دوز مصرفی روزانه کارنیتین در افراد بالغ که دارای کمبود این ماده هستند ۹۹۰ میلی گرم به تعداد دو یا سه بار در روز، در درمان اثرات والپروئیک اسید ۵۰ تا۱۰۰ میلی گرم به تعداد سه یا چهار بار در روز و در مورد نازایی مردان ۲ گرم ال کارنیتین به همراه ۱ گرم استیل ال کارنیتین در روز می باشد (۶).

۲-۲-۷-۲- نقش ال -کارنیتین در اکسیداسیون چربی ها
سال ۱۹۵۹ فریتز۲۵ نشان داد که ال-کارنیتین اکسیداسیون اسیدهای چرب با زنجیره بلند را، در قلب و کبد افزایش می دهد. عملکرد اولیه ال-کارنیتین انتقال دهنده اسیدهای چرب بلند زنجیر(۱۰کربن) به سیله CPT-1 در خارج و CPT-2 در داخل میتوکندری جهت فرآیند بتا اکسیداسیون۲۶ است (۱۰۴،۸۸،۶۳).
کارنیتین موجود با آستیل کوآنزیم آ ترکیب می شود و استیل کارنیتین و کوآنزیم آزاد را تولید می کند که در آن اسید کربوکسیل (گروه آسیل) بین کارنیتین و کوآنزیم آ منتقل می شود (۴۵). از طریق واکنش بیان شده، اهمیت کارنیتین در بهینه سازی اکسیداسیون چربی ها روشن می شود. زیرا غشای داخلی میتوکندری نسبت به اسیدهای چرب با زنجیره بلند نفوذ ناپذیر است. بنابراین اسیدهای چرب بلند زنجیر نمی توانند در مسیر بتا اکسیداسیون قرار گیرند. آسیل کارنیتین با زنجیره بلند از آسیل کوآنزیم آ تولید شده و می تواند به غشای میتوکندری نفوذ کرده و آسیل کوآنزیم آ را در ماتریکس میتوکندری، جایی که مواد برای اکسیداسیون در دسترس هستند باز سازی کند (۵۸). بنابراین به منظور شرکت در مسیر بتا اکسیداسیون، آسیل کوآنزیم های بلند زنجیر سیتوزول، باید به درون غشای نفوذ ناپذیر انتقال یابند. آسیل کارنیتین سیتوزولی به داخل میتوکندری انتقال می یابد و به طور هم زمان کارنیتین آزاد به شکل آسیل کارنیتین ترانس لوکاز به خارج میتوکندری حرکت کرده و با هم جابه جا می شوند ( ۱۱۴). داخل ماتریکس میتوکندری آسیل کارنیتین در یک واکنش به وسیله کارنیتین پالمیتویل ترانسفراز ۲ که در داخل ماتریکس غشای میتوکندری قرار گرفته است به کارنیتین و آستیل کوآنزیم آ بلند زنجیر تبدیل می شود (۱۴۵). آستیل کوآنزیم آ بلند زنجیر در داخل میتوکندری اکسید شده و سپس در مسیر بتا اکسیداسیون قرار می گیرد. با وجود این درغیاب ال-کارنیتین غشای میتوکندری نسبت به اسیدهای چرب بلند زنجیر و استر شدن آسیل کوآ چربی نفوذ ناپذیر می شود. در صورت امکان این فرآیند در داخل میتوکندری این اجزا می توانند به استیل کوآ تجزیه شده و جهت فرآیند بتا اکسیداسیون مورد استفاده قرار گیرند (۸۱).

شکل ۲-۲: ورود اسیدهای چرب به شکل اسیل کوA به داخل میتوکندری از راه اسیل- کارنیتین (۲۰)

۲-۲-۷-۳- نقش ال کارنیتین در فعالیت بدنی
کارنیتین برای عملکرد بیو انرژیتیک عضله اسکلتی حداقل توسط ۳ واکنش حیاتی مورد استفاده قرار می گیرد. اول، کارنیتین برای اکسیداسیون اسیدهای چرب با زنجیره بلند حیاتی است. دوم، همکاری در حذف گروه آسیل تجمع یافته داخل میتوکندری و سوم، نقش مهمی در دفع سموم دارد. عضله در زمان اوج فعالیت خود نیاز به بهترین عملکرد این فرآیندهای متابولیکی دارد. در صورت صحیح بودن این مطلب بسیاری از افراد سالم می توانند به وسیله مکمل گیری کارنیتین عملکرد ورزشی خود را بهبود بخشند (۸۱). وضعیت متابولیکی کارنیتین در دو طبقه فعالیت های با شدت کم (زیر آستانه لاکتات) و با شدت زیاد (بالاتر از این آستانه) قرار می گیرد (۱۴۲). در فعالیت های با شدت پایین بهره تنفسی پایین باقی می ماند، لاکتات تجمع نمی یابد و تداوم فعالیت ورزشی حفظ می شود. در مقابل و در یک فعالیت با شدت بالا (بالاتر از آستانه لاکتات) بهره تنفسی می تواند نزدیک یک باشد، لاکتات در خون و عضلات تجمع یابد و فرد سریع تر خسته شود. این تفاوت، شدت شرایط ارزیابی متابولیسم کارنیتین را در زمان ورزش ایجاد می کند (۶۳).

۲-۲-۷-۴- نقش کارنیتین در تمرینات استقامتی
در زمان ناشتایی شبانه، در حالت استراحت و در طول فعالیت با شدت پایین یا متوسط اسید های چرب با زنجیره بلند۸۰% منبع انرزی را تامین می کنند (۹۹). مکمل گیری کارنیتین می تواند فرآیند اکسیداسیون چربی را داخل میتوکندری افزایش داده و تولید ATP را جهت انجام کار مکانیکی افزایش دهد (۶۸). اگر کارنیتین اکسیداسیون چربی ها را افزایش دهد باعث حفظ ذخایر گلیکوژن شده، وقوع خستگی را به تاخیر می اندازد (۹۵). در حالت استراحت تقریباً ۸۰% ذخایر کارنیتین عضله به صورت ال-کانیتین، ۱۵% به شکل آسیل کارنیتین کوتاه زنجیر و ۵% به شکل آسیل کارنیتین بلند زنجیر هستند. در فعالیت ورزشی با شدت کم (زیر آستانه لاکتات) تغییرات چشم گیری در محتوای ذخایر کارنیتین عضله دیده نشده است. ورزشکاران استقامتی جهت افزایش اکسیداسیون چربی و صرفه جویی در مصرف گلیکوژن عضله در طول فعالیت ورزشی خود از ال-کارنیتین استفاده می کنند. تاثیر انرژی افزایی کارنیتین در فعالیت های استقامتی بر مبنای سه فرضیه قرار دارد. فرضیه اول، کم بودن مقدار کارنیتین حاضر در عضله، کمتر به کارنیتین آسیل ترانسفراز اجازه می دهد تا سرعت اکسیداسیون چربی ها را افزایش دهد. فرضیه دوم، مصرف خوراکی کارنیتین باعث افزایش غلظت کارنیتین کل عضله می شود. فرضیه سوم، افزایش در کارنیتین عضله منجر به افزایش میزان اکسیداسیون اسیدهای چرب درون عضله و تری آسیل گلیسرول ها در طول تمرینات استقامتی شده و تجزیه گلیکوژن را کاهش داده و خستگی را به تعویق می اندازد (۸۱).

۲-۲-۷-۵- نقش کارنیتین در تمرینات شدید
در فعالیت های ورزشی که با شدت بالا انجام می شوند، ذخایر کارنیتین بدن به وسیله ۲۰% تا ۵۰% کل ذخایر کارنیتین و ۴۵% تا ۷۵% کل کارنیتین به عنوان آسیل کارنیتین بلند زنجیر به آسیل کارنیتین کوتاه زنجیر(آسیل کارنیتین اولیه) باز توزیع می شوند. این باز توزیع ذخایر کارنیتین بعد از فعالیت شدید به آهستگی به حالت طبیعی برمی گردد اما تا یک ساعت بعد از ۳۰ دقیقه فعالیت شدید به سطوح حالت های استراحتی باز نمی گردد. با وجود این تغییرات چشمگیر در عضله، تمرین بدنی ذخایر کارنیتین پلاسما را به درجات کوچک تری تغییر می دهد (۷۴). در طول فعالیت های با شدت بالا غلظت کارنیتین به دلیل

دیدگاهتان را بنویسید