مقایسه اثردو فعالیت شدید هوازی و بی هوازی بر سطح سرمیBDNF ، پلاکتهای خون و عملکرد حافظه میان مدت افراد میانسال فعال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشگاه گیلان،گیلان، ایران

2 دانشیار،گروه فیزیولوژی ورزش، دانشگاه گیلان،گیلان، ایران

3 دانشیار، مرکز تحقیقات سلولی مولکولی ، بخش فیزیولوژی دانشگاه علوم پزشکی گیلان، گیلان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: شواهد پیشنهاد می­کنند، فعالیت بدنی مستمر و منظم از طرق مکانیسم­های سلولی و مولکولی مختلف منجر به بهبود عملکرد شناختی افراد در طی دوره بزرگسالی می شود. هدف از این تحقیق، اثر دو فعالیت شدید هوازی و بی هوازی بر سطح سرمی عامل مشتق شده از مغز (BDNF) تعداد پلاکت­ها و متعاقب آن بر عملکرد حافظه میان مدت مردان میانسال ورزشکار با سابقه ورزشی طولانی مدت بود.
مواد و روش ها: 19 مرد میان­سال  با میانگین سنی 68/3 ± 36/51 که سابقه بیش از 15 سال فعالیت ورزشی هوازی ( فوتبال در حد تیم باشگاهی) داشتند، به طور تصادفی در دو گروه جهت فعالیت شدید هوازی (10 نفر) و فعالیت شدید بی هوازی (9 نفر) تقسیم شدند. پروتکل تمرینی گروه هوازی شاتل ران (Shuttle Run) و بی هوازی رست (Rast) بود. خون گیری در دو مرحله پیش آزمون و پایان تمرین، به عمل آمد. همچنین عملکرد حافظه میان مدت یک بار در شرایط استراحتی و یک بار 30 دقیقه پس از پایان تمرین ارزیابی شد. داده ها با استفاده از آزمون t همبسته و مستقل تحلیل شد.
یافته­ ها: سطوح BDNF در اثر یک جلسه فعالیت شدید هوازی (001/0P=) و بی هوازی (04/0P=) افزایش معنی دار یافت. همچنین تفاوت معنی داری در تعداد پلاکت های افراد دو گروه پس از یک جلسه فعالیت شدید هوازی (009/0P=) و بی هوازی (001/0P=) دیده شد. در مقابل عملکرد قبل و بعد حافظه دو گروه در اثر یک جلسه فعالیت شدید هوازی و بی هوازی تفاوت معنی داری نداشت.

بحث و نتیجه­ گیری: هر دو نوع فعالیت ورزشی هوازی یا بی هوازی حاد می­توانند منجر به افزایش BDNF در افراد با سابقه طولانی ورزشی گردند. احتمالا ورزش با فعال سازی مکانیسم های مولکولی از جمله BDNF می­تواند راهکار مناسبی جهت افزایش سلامت مغز در برابر استرس های اکسیداتیو  ناشی از افزایش مصرف انرژی در جریان ورزش باشد

کلیدواژه‌ها


##Milner B, Squire LR, Kandel ER. 1998. Cognitive neuroscience and the study of memory. Neuron. 20: 445–468.## Bliss TV, Collingridge GL. 1993.  A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus. Nature. 361: 31–39. ## Kandel, ER. 2001. The molecular biology of memory storage: a dialogue between genes and synapses.  Science. 294: 1030–1038.## Lu B, Gottschalk W. 2000. Modulation of hippocampal synaptic transmission and plasticity by neurotrophins. Progress in Brain Research.128: 231–241.## Pilc J. 2010. The effect of physical activity on the brain derived neurotrophic factor: from animal to human studies. Journal of Physiology and Pharmacology 61: 533-41.## Bekinschtein P, Cammarota M. Izquierdo I, Medina JH. 2007. BDNF and memory formation and storage. Neuroscientic. 14: 147–156.## Lewin GR, Barde YA. 1996. Physiology of the neurotrophins. Annual review of Neuroscience. 19:289–317.## Binder DK,  Scharfman HE.  2004. Brain-derived neurotrophic factor. . Growth factor. 22: 123-31.## Rasmussen P, Brassard p, Adser h. 2009. Evidence for a release of brain-derived neurotrophic factor from the brain during exercise. Experimental Physiology. 94:1062-1069.## Pan W, Banks WA, fasold MB, Bluth J. 1998. Transport of brain-derived neurotrophic factor across the blood-brain barrier.Neuropharmacology. p: 1553-61.## Tang SW, Chu E, Hui T, Helmeste D, Law C. 2008. Influence of exercise onserum brain-derived neurotrophic factor concentrations in healthyhuman subjects. Neuroscience Letters. 431:62-65. ## Fujimura H, Altar CA, Chen R, Nakamura T, Nakahashi T, Kambayashi J. 2002. Brain-derived neurotrophic factor is stored in human platelets and released by agonist stimulation. THROMBOSIS AND HAEMOSTASIS SYUTTGART. 4: 728-34.## Ang ET, Gomez-Pinilla F. 2007. Potential Therapeutic Effects of Exercise to the Brain.Current medicinal chemistry.14:2564-71.## Lista I, Sorrentino G. 2010. Biological mechanisms of physical activity in preventing cognitive decline. Springer.4: pp 493-503## Mattson MP, Maudsley S, Martin, B. 2004. BDNF and 5-HT: a dynamic duo inage-related neuronal plasticity and neurodegenerative disorders. TrendsNeuroscience. 27: 589-94.## Tsai SJ. 2003. Brain-derived neurotrophic factor: a bridge betweenmajor depression and Alzheimer's disease? Medical hypotheses.  61: 110-113.## Zuccato C, Cattaneo E. 2009. Brain-derived neurotrophic factor in neurodegenerative diseases.Nature Reviews Neurology. 5.6: 311-22.## Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR. 1999. Ageing, fi tness and neurocognitive function. Nature. 6743 : 418 – 419.## Lichtman S, Poser EG. 1983. The effects of exercise on mood and cognitivefunctioning. Journal of psychosomatic research 27: 43-52## Labban JD, Etnier JL. 2011. Effects of Acute Exercise on Long-Term Memory. Preventive Medicine. 52:70-74 ## Erickson KI, Prakash RS, Voss MW, Chaddock L, Hu L, Morris KS. 2009. Aerobic fitness is associated with hippocampalvolume in elderly humans. Hippocampus.19 : 1030– 1039.## Smith PJ, Blumenthal JA, Hoffman BM, Cooper H, Strauman TA, Welsh-Bohmer K. 2010. Aerobic exercise and neurocognitive performance: a meta-analytic review of randomized controlled trials. Psychosomatic Medicine. 72: 239-52.## Correia P, Scorza FA, Gomes dS, Pansani A, Silva MT, Almeida AC, Arida RM. 2011. Increased basal plasma brain-derived neurotrophic factor levels in sprint runners. Neuroscience Bull. 27(5):325–329.## Eadaoin W,  Griffin SM, Foley C, Stuart A,Warmington-Shane M, O’Mara A. 2011. Aerobic exercise improves hippocampal function and increases BDNF in the serum of young adult males. S: 31-9384(11)00308-8.## Winter B, Breitenstein C, Mooren FC, Voelker K, Fobker M, Lechtermann A. 2007. High impact running improves learning. Neurobiology of Learning and Memory. 87: 597–609.## Castellano V, White LJ. 2008. Serum brain-derived neurotrophic factor response to aerobic exercise in multiple sclerosis. Journal of the neurological science. 269: 85-91.## Goekint M, De Pauw K, Roelands B.2010. Strength training does not influence serum brain-derived neurotrophic factor. Europen journal of applied Physiology. 110:285-293.## Laske C.Banschbach S, Stransky E, Bosch S. 2010. Exercise-induced normalization of decreased BDNF serum concentration in elderly women with remitted major depression. International Journal of Neuropsychopharmacology. 13(5): 595-602.## Vega SR, Abel T, Lindschulten R, hollmann W. 2008. Impact of exercise on neuroplasticity-related proteins in spinal cord injured humans. Neuroscience. 153: 1064-1070.## Berchtold NC, Chinn G, Chou M, Kesslak JP, Cotman CW. 2005. Exercise primes a molecular memory for brain-derived neurotrophic factor protein induction in the rat hippocampus. Neuroscience. 133(3): 853-61.## Correia P, Scorza FA, Gomes dS, Pansani A, Silva MT, Almeida AC, Arida RM. 2010. Acutestrength exercise and the involvement of smallor large muscle mass on plasma brain-derivedneurotrophic factor levels, CLINICAL SCIENCE. 65(11):1123-1126## Hulmi JJ, Myllymaki T, Tenhumaki M, Mutanen N, Puurtinen R, Paulsen G, Mero  AA . 2010. Effects of resistance exercise and protein ingestion on blood leukocytes and platelets in young and older men. Europen  journal of  applied physiology. 109: 343–353## Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison C.R. 2005. Ageing, The impact of age, weight and gender on BDNF levels in human platelets and plasma. Nature. 400:418- 419.## Schulz KH, Gold SM, Witte J, Bartsch K, Lang UE, Hellweg R, Reer R, Heesen C.  2004. Impact of aerobic training onimmuno-endocrine parameters, neurotrophic factors, quality of life andcoordinative function in multiple sclerosis, Journal of the  neurological Sciences. 225:11–18.## Lorgis L, Amoureux S, de Maistre E, Sicard P, Bejot Y, Zeller  M, Vergely C, Rochette L. 2010. Serum brain-derived neurotrophic factor and platelet activation evaluated by soluble P-selectin and soluble CD-40-ligand in patients with acute myocardial infarction. FundamentalClinicalPharmacology. 24(4): 525-30.## Knipper M. et al. 1994. Positive feedback between acetylcholine and the neurotrophins nerve growth factor and brain-derived neurotrophic factor in the rat hippocampus. Europen journal of Neuroscience. 6: 668–671.## Yamamoto H, Gurney ME. 1993. Human platelets contain brain-derived neurotrophic factor. Europen journal of Neuroscience. 1, 5(1):1-14.##  Mikami A, Masuoka T, Yasud M, Yamamoto Y, Kamei C. 2007. Participation of cholinergic system in memory deficits induced by blockade of hippocampal  mGlu(1) receptors. Europen  jouenal of Pharmacology. 82: 6-575## Warnn CD, White JP.  FNDC a muscle protein induces BDNF release from hippocampus. Cell Metabolism (in press). ## Barnes, DE, Whitmer RA, Yaffe K. 2007. Physical activity and dementia: the need for prevention trials. Exercise and Sport Sciences reviews. 35:24–2.## Adlard PA, Perreau VM, Cotman CW. 2005. The exercise-induced expression of BDNF within the hippocampus varies across life-span. Neurobiology of Aging. 26(4): p. 511-520.## Justin, A, Mail MD, Sandry J, Rice S. (2012). Self-Construal Priming Affects Speed of Retrieval from Short-Term Memory. PLoS ONE.  7(11): e50007.## Netz Y, Tomer R, Axelrad S, Argov E, Inbar O. 2007. Theeffect of a single aerobic training session on cognitive flexibilityin late middle-aged adults. International journal of Sports Medicin 28 : 82 – 87.## Etnier JL, Salazar W, Landers D M, Petruzzello SJ, Han M, Nowell P. 1997. The influence of physical fitness and exercise upon cognitive functioning: A meta-analysis. Journal of Sport and Exercise Psychology. 19:249-277.##Tomporowski PD, Ellis NR. 1986. Effects of exercise on cognitive processes: A review. Psychology Bull. 99(3): 338-346.##