Effects of endurance and resistance training on total daily energy expenditure in young women: a controlled randomized trial

ريز و متابوليسم ايران ي غدد درون مجله

دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشتي ـ درماني شهيد بهشتي

)۱۳۸۸شهريور (۳۰۷ ـ ۳۱۳هاي ، صفحه۳ي ي يازدهم، شماره دوره

استقامتي و مقاومتي بر ميزان پپتيد مرتبط با ژن هاي اثر تمرين

قباض موش صحراييتونين در عضالت كند انقباض و تند ان كلسي

۴، سميه رجبي۳، دكتر رضا مهديان۲، دكتر مهدي هدايتي۱عبدالحسين پرنو، ۱دكتر رضا قراخانلو

ريز علوم غدد دروني پژوهشکدهمركز تحقيقات پيشگيري و درمان چاقي، ) ۲ دانشگاه تربيت مدرس، ،گروه تربيت بدني) ۱

، )س(دانشگاه الزهرا ) ۴ انستيتو پاستور ايران، ، پزشكي مولكوليگروه )۳و متابوليسم، دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي،

دكتر رضا علوم انساني، گروه تربيت بدني،ي دانشگاه تربيت مدرس، دانشكدهتهران، : ي مسئول ي نويسنده نشاني مکاتبه

e-mail: [email protected] ،قراخانلو

چكيده بافتي از ي است كه توسط فرايند ويژهاي ه اسيد آمين۳۷ يك نوروپپتيد (CGRP)نين توپپتيد مرتبط به ژن کلسي: مقدمه

داران و مهرههاي اعصاب مرکزي و محيطي گونههاي آن در بافتي شود و توليد عمدهتونين توليد ميژن کلسي يها ر اين پژوهش اثر تمرين د.نقش مهمي دارد عضالني ـپيوندگاه عصبيهاي در سازگاريCGRP .است داران غيرمهره

مواد .شدبررسي ) نعلي(و كند انقباض ) درشت ني قدامي( در عضالت تند انقباض CGRPاستقامتي و مقاومتي بر ميزان به طور تصادفي در سه ) پاستورانستيتوخريداري شده از ماهه و ۱۰(ويستار نژاد از نر صحرايي سر موش ۲۲: ها روشو

شامل تمرين استقامتي .قرار گرفتند ) تعداد=۸(و تمرين مقاومتي ) تعداد=۷(، تمرين استقامتي )د تعدا=۷ (شاهدگروه شامل متر در دقيقه و تمرين مقاومتي ۳۰ دقيقه با سرعت ۶۰ هر روز و روز در هفته۵ به مدت دويدن روي نوارگردان

اعت بعد از آخرين جلسه تمرين، حيوانات بيهوش س۴۸ .بود هفته ۱۲ متر به مدت ۲توري با ارتفاع باالرفتن از فنس درجه -۷۰ منجمد و بعد از آن در دماي ،و عضالت نعلي و درشت نئي قدامي جدا و بالفاصله در نيتروژن مايعشدند

با استفاده از تحليل ها تجزيه و تحليل داده: ها فتهاي . انجام شدااليزا به روش CGRPگيري اندازه.نگهداري شدندي تمرين استقامتي در عضالت تند انقباض و داري در نتيجه ينشان داد كه تفاوت معنها يافته .انجام شد طرفهيانس يكوار

در عضالت كند CGRP اما تمرين مقاومتي موجب افزايش محتواي ، نشدشاهد ديدهكند انقباض در مقايسه با گروه CGRPتواند عامل مهمي در رهايش نوروپپتيد تمرين مي: گيرينتيجه .شد شاهدانقباض و تند انقباض نسبت به گروه

كه تمرين مقاومتي موجب ، به طورياستسهيم CGRP نوع و شدت فعاليت در مقداراين، احتماالً عالوه بر.باشدكه پيشين هاي مطالعه و NMJ اين نوروپپتيد در ي با توجه به نقش شناخته شده.شدافزايش آن در هر دو نوع عضله

.حائز اهميت استحاضر ي مطالعههاي ، يافتهبودها در پي تمرين در موتونورونCGRPحاكي از افزايش مقدار

، تمرين استقامتي، تمرين مقاومتي، عضالت تند انقباض و كند انقباض، )CGRP(تونين كلسي پپتيد مرتبط به ژن: واژگان كليدي

موش صحرايي ۱۶/۲/۸۸: پذيرش مقاله۱۴/۲/۸۸: يافت اصالحيه در۱۴/۱۱/۸۷: دريافت مقاله

لهقام

لهقام

لهقام

لهقام

يشوهپژي

يشوهپژي

يشوهپژي

يشوهپژي

۱۳۸۸شهريور ، ۳ ي شماره, يازدهمي دوره ايران متابوليسم و ريز درون غدد ي مجله ۳۰۸

مقدمه

ي شناخته شدههورمونتونين شامل شش کلسيي خانواده

نکلسي: زير است نتوني ، پپتيد مربوط به ژن کلسيiتوني

(CGRP)ii) آميلين)۲ و ۱نوع ،iiiآدرنومدولين ،iv۱،۲ و اينترمدين v

پپتيدي در هاي اين هورمون۳،۴.) کشف شده استاخيراًكه (

توالي ها اين پپتيد۳.سلولي درگير هستندتکثير، بقا و انتقال

ساختاري مشترك دارند، اما هاي باهت و شياسيدآمينو

۲.دهنده مييبيولوژيك متفاوتي اراهاي فعاليت

CGRP است كه توسط اي ه اسيد آمين۳۷ يك نوروپپتيد

و ۱،۵شودليد ميتونين تو بافتي از ژن کلسيي فرايند ويژه

که در ۶-۸است آن در اعصاب مرکزي و محيطيي توليد عمده

عصبي مركزي و محيطي انسان، خرگوش، موش هاي سيستم

دو ژن ۸.پستانداران شناخته شده استهاي و ديگر گونه

CGRP-β.۵،۹و CGRP-α: وجود داردCGRPبراي

ها اليت، فعCGRP كه اشكال متفاوت اند دادهنشان ها پژوهش

ها مطالعه اما، برخي از ۵؛زيستي متفاوتي دارندهاي و گيرنده

بيولوژيک هاي آلفا و بتا، فعاليتCGRP که اند گزارش كرده

CGRP-α و انسان، توالي موش صحرايي در ۲.مشابهي دارند

به ترتيب در يك و سه اسيد آمينه با هم تفاوت CGRP-βو

۱،۲،۵.دارند

CGRPساختار و مانندمختلف بيولوژيكاي ه در عملكرد

تشکيل ۶،عضالنيـ اسکلتي، پيوندگاه عصبي ي عملکرد عضله

ترشحي هاي استخوان، افزايش کلسيم درون سلولي و فرايند

نقش ۷مغز، قلب و عضالت اسکلتيهاي در بافت۳،۶،۱۰؛مختلف

سيستم اعصاب مركزي و CGRP بنابراين، محل اصلي .دارد

شاخ هاي سلولحرکتي مغز و هاي ر نورونمحيطي است و د

ند ا ه نشان دادپژوهشگران .قدامي طناب نخاعي حضور دارد

کولين در اين اولين پپتيدي است که با استيلCGRPكه

براي ) ۱۹۸۹( مورا و همکاران ۱۱.مناطق شناخته شده است

در پيوندگاه عصبي عضالنيCGRPاولين بار نشان دادند که

(NMJ) vi۱۲.خارجي انسان حضور داردهاي بين دندي ه عضل

CGRP حرکتي هاي انتهايي صفحه در (MEP)vii عضالت

i - Calcitonin (CT)

ii - Calcitonin Gene-related Peptide (CGRP)

iii - Amylin

iv - Adrenomedullin (AM)

v - Intermedin

vi - Neuromuscular Junction (NMJ)

vii - Motor End Plate (MEP)

نيز دخالت NMJ و در تكامل و عملكرد۱۱مخطط حضور دارد

.دارد

تمرين استقامتي موجب كه اند نشان دادهها مطالعه

مويرگي، گليکوژن درون عضالني، ي افزايش در دانسيته

انتقال الکترون و ي کربس و زنجيرهي چرخههاي آنزيم

در مقابل، تمرين مقاومتي اثر .شودظرفيت هوازي بيشنه مي

طور بنابراين سازگاري به اين دو نوع تمرين به.متفاوتي دارد

اثر )۲۰۰۶(ن و همكاران ش د۱۳،۱۴. داردمعمول با هم تفاوت

NMJساختاري هاي افزايش و كاهش فعاليت را بر سازگاري

حيوانات تمرين در ، شاهد در مقايسه با گروه .بررسي كردند

۱۵. بودسيناپسي بيشتر پيشهاي كرده طول كلي شاخه

فعاليت عصب عضالني بر افزايشگزارش شده است كه

قراخانلو و همكاران محتواي .گذارد ميتأثير NMJساختار

CGRPاين ۱۶. در اثر تمرين استقامتي را بررسي كردند

گزارش كردند كه ميزان اين نوروپپتيد در انپژوهشگر

.يابد كاهش مي NMJآلفا افزايش و در هاي موتونورون

ساعت بعد از دويدن سرازيري ۷۲هومونكو هم نشان داد كه

ي دوقلوي عضلههاي در نورون CGRPگرا، غلظت برون

۱۷.يابد مياني افزايش مي

هاي مطالعههاي يافتهبنابراين، با توجه به مطالب فوق و

ي آسيب يا التهاب و در نتيجه CGRPتوان بيان كرد، ميقبلي

شود، را موجب مي NMJثباتي در يا هر عامل ديگري كه بي

هاي در اين بين نقش فعاليت بدني و تمرين.كندتغيير مي

شوند، از اهميت مي NMJمختلف كه موجب تغيير شكل

، هر شكلي از دخالت از طرف ديگر.هستندخاصي برخوردار

را مختل كند، از NMJتجربي كه ارتباط بين عصب حركتي و

نظر جراحي يا داروشناختي منجر به تنظيم مثبت پپتيد

CGRP و ياmRNA بنابراين، مطالب فوق بيان .شودآن مي

حضور NMJ تغيير شکل ي در نتيجه CGRPکند که مي

تواند مي CGRP عالوه براين، در سطح حرکتي، .يابد مي

هاي گيرنده turn overتشکيل سيناپس عملکردي و

NMJ، در سطح cAMPکولينرژيک را در حالت وابسته به

ييك عامل تغذيه CGRP-α .تعديل کند ي رونده پيشviiiا

هاي و ساير مولكول AchRدرگير در كنترل ساخت و عملكرد

۵،۹،۱۷،۱۸.است NMJ در Achوابسته به

توان تعامل نوع تار، ، ميNMJدر CGRPبا توجه به نقش

تا کنون چنين .بررسي کرد NMJرا در CGRPنوع فعاليت و

viii -Trophic Factor

همكارانو دكتر عبدالحسين پرنو CGRPاثر ورزش بر ميزان ۳۰۹

بررسي به يكمترهاي مطالعه است و نشدهانجام اي مطالعه

ه ب.اند پرداخته در عضله CGRPمختلف بر ميزان هاي تمرين

ي دو نوع عضلهپژوهشگران در اين مطالعه منظور، اين

متفاوت را بر ميزان هاي نتخاب و اثر تمرينمتفاوت را ا

CGRP كردندبررسي.

ها مواد و روش

هفته i ۵ويستاراز نژاد سر موش نر ۲۲ ،در اين پژوهش

پاستور انستيتو از گرم ۲۲۰±۲۰با ميانگين وزن سن

هفته نگهداري و يک هفته عادت ۴خريداري شدند که بعد از

را آغاز ها دهم تمريني هفتهتمريني، از هاي به پروتکلكردن

، شاهد اين حيوانات به طور تصادفي به سه گروه .كردند

حيوانات در .تمرين استقامتي و تمرين مقاومتي تقسيم شدند

.مخصوص نگهداري شدندهاي تايي در قفس۴هاي گروه

و چرخه ) گراد سانتيي درجه۲۲±۴/۱(اتاق در دمايها آن

ي و با در دسترس بودن آب و غذا ساعت خواب و بيدار۱۲

.نگهداري و کنترل شدند

۱۲حيوانات برنامه، در اين : تمرين استقامتيي برنامه

دقيقه روي ۶۰ روز و هر روز حداکثر ۵اي ههفته، هفت

۳۰و با سرعت حداکثر ) ساخت ايران(نوارگردان جوندگان

درصد حداكثر اكسيژن ۸۰ تا ۷۰معادل (متر در دقيقه

طوري كه شدت و مدت تمرين افزايش دويدند، به) يمصرف

۱۹.يافت

حيوانات برنامه در اين : تمرين گروه مقاومتيي برنامه

هفته، بر اساس پروتکل استفاده شده در منابع ۱۲به مدت

شان باال قبلي، مجبور بودند از فنس سيمي اطراف قفس

که حيوانات اين گروه در قفسه فلزي با تور سيمي۲۰.بروند

، نگهداري ب در باالترين ارتفاع آن قرار داشتدو بطري آ

آب در هاي ابتدايي بطريهاي ين ترتيب كه در روزه ا ب.شدند

متري قرار داده شد، اما به مرور زمان و در سانتي۲۰ارتفاع

.يدرس) متر سانتي۲۰۰( روز ارتفاع آن به دو متر ۱۰طول

با پروتكل و باالرفتن از هدف از اين كار آشنا كردن حيوانات

ي منظور اعمال اضافه بار در سه هفته به.فنس توري بود

.وزنه بسته شدها درصد وزن هر حيوان به دم آن۳۰ ،پاياني

مربوطه، هر هاي اطمينان از باالرفتن حيوانات از قفسبراي

i - Wistar

حيوانات , ساعت در خالل اجراي پروتکل۲۴دو هفته به مدت

.شدندوربين ويدئويي کنترل با استفاده از د

تمرين حيوانات با ي ساعت بعد از آخرين جلسه۴۸

كيلوگرم وزن به ازاي هرگرم ميلي۵۰-۳۰ (كتامينتركيبي از

وزن به ازاي هر كيلوگرم گرم ميلي۵-۳(زيالزين و ) بدن

ي عضله( و عضالت سولئوس ۲۱بيهوش شدند) بدن

) تندانقباضي ضلهع (ii (AT)ني قدامي و درشت) کندانقباض

ـ پشتي ي شرايط استريل از طريق شكاف روي ناحيهدر

بافت مورد نظر .تحتاني جدا شدندـ جانبي اندام پشتي

بالفاصله در نيتروژن مايع منجمد و ضمن انتقال به

درجه تا زمان اجراي پروتكل مورد -۷۰آزمايشگاه در دماي

فاده از هاون مورد نظر با استهاي بافت.نظر نگهداري شد

مربوط و در هاي هموژن شدند و بافت هموژن شده در ويال

. درجه نگهداري شدند-۷۰دماي

تونين ميزان كمي پپتيد مرتبط با ژن كلسيمطالعه در اين

)CGRP ( االيزابا روش) ELISA (كيت .شدگيري اندازه

(SPIbio, Massy Cedex, France)مذكور از كشور فرانسه

و ضريب pg/mL ۵ حساسيت كيت مذكور ۲۲.تهيه شد

خوانش .تعيين شد درصد ۹/۷ درون آزموني اتتغيير

مدل (كيت االيزا توسط دستگاه خوانشگر االيزا هاي يافته

ELISA Reader, Sun Riseرايز، کمپاني تکن، اتريش، سان

Model, TECAN Co, Austria (به منظور .انجام شد

گرم ميلي۱۰۰ تا ۷۰گيري، ابتدا هسازي بافت مورد انداز آماده

۱۰ و غلظت ۴/۷اسيديته (از بافت مذكور با بافر فسفات سرد

شستشو داده شد و سپس در همان بافر با نسبت ) موالر ميلي

ژ در دقيقه سانتريفو۴۵ پس از . هوموژنيزه گرديد۱:۱۰

ميزان پپتيد مورد نظر در محلول فوقاني دور۰۰۰/۲۰

.گيري شد اندازه

با ها بودن توزيع دادهنرمال پس از كسب اطمينان از

بررسي اثر ياسميرنوف، برا ـ آزمون كولموگروف

تحليل واريانس مستقل بر متغير وابسته از روشهاي متغير

هر جا كه الزم بود از آزمون تعقيبي .طرفه استفاده شديک

زار اف تمام عمليات آماري با استفاده از نرم.توكي استفاده شد

SPSS۰۵/۰داري و سطح معنيانجام ۱۵ ي نسخه<P در نظر

.گرفته شد

ii - Anterior Tibialis (AT)

۳۱۰ ايران متابوليسم و ريز درون غدد ي مجله ۱۳۸۸شهريور ، ۳ ي شماره, يازدهمي دوره

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1 2 3

��و ه�

���� ���� ���� در� �� ��ا�

ها يافته

در عضالت نعلي CGRP كه ميزان داد نشان اين پژوهش

۲/۰( با هم تفاوتي ندارد شاهدني قدامي در گروه و درشت

ميزان .) پيكوگرم به ازاي هر گرم پروتئين۲/۰ در مقابل

CGRPقدامي در گروه تمرين ني در عضالت نعلي و درشت

گرم پيكوگرم به ازاي هر ميلي ۴/۰ و ۵/۰استقامتي به ترتيب

در .ي تمرين افزايش يافته است كه در نتيجهپروتئين بود

نعلي ي گروه تمرين مقاومتي ميزان اين نوروپپتيد در عضله

پيكوگرم به ازاي هر ۶/۰ني قدامي و در عضله درشت۸/۰

.گرم پروتئين بود ميلي

حيوانات تمرين (شاهد نشان داد كه در گروه ها يافته

تند و كند تفاوت هاي ه عضلCGRPبين ميزان ) نكرده

در عضالت CGRP ميزان ي مقايسه.داري وجود ندارد يمعن

تمرين استقامتي و مقاومتي نيز هاي گروهانقباض كند و تند

.)۱ر نمودا(دار نبود يآماري معننظر افزايش از با وجود

ني در عضالت نعلي و درشتCGRP مقدار -۱نمودار گروه ) ۲(، گروه تمرين استقامتي )۱(گروه شاهد : قدامي

.)۳(تمرين مقاومتي

CGRPطرفه نشان داد كه بين ميزان تحليل واريانس يك

هاي مختلف در گروههاي ي نعلي در اثر تمرين در عضله

دار وجود دارد يتفاوت معن شاهدتمريني در مقايسه با گروه

)۰۰/۰<p(.ين ترتيب كه آزمون تعقيبي توكي نشان داد ه ا ب

دار وجود ي و تمرين مقاومتي تفاوت معنشاهدهاي بين گروه

و تمرين استقامتي شاهد هاي ؛ اما، بين گروه) p>۰۴/۰ (دارد

.)۲ نمودار) (p>۲۰/۰(دار وجود ندارد يتفاوت معن

ي كند انقباض در در عضلهCGRP مقدار -۲نمودار بين گروه تمرين مقاومتي با گروه * .هاي مختلف گروه

± ميانگين ( )P >۰۴/۰( دار وجود دارد شاهد اختالف معني ).باشد انحراف استاندارد مي

تند ي در عضلهCGRP ميزان ي طرفهتحليل واريانس يك

انقباض نشان داد كه تمرين مقاومتي موجب افزايش اين

شاهد كه با گروه ، به طوري)p>۰۱/۰(شود نوروپپتيد مي

ها اما، بين ساير گروه.)p>۰۹/۰ (ديده شددار يتفاوت معن

، به اين معني كه .)۳ نمودار(داري مشاهده نشد يتفاوت معن

تند ي در عضله CGRPتمرين استقامتي موجب افزايش مقدار

شاهد وه شد، اما اين افزايش در مقايسه با گرانقباض

.نبوددار معني

ي تند انقباض در در عضلهCGRP مقدار -۳نمودار بين گروه تمرين مقاومتي با گروه * .هاي مختلف گروه

± ميانگين ( )P >۰۹/۰(دار وجود دارد شاهد اختالف معني ).باشد انحراف استاندارد مي

0.2

0.5

0.8

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

CG

RP

(p

g/m

g P

rote

in)

��و� آ���ل ���و� %$�#" ا!� �� ���و� %$�#" �و�

0.2

0.4

0.6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1 ��و� آ���ل ���و� %$�#" ا!� �� ���و� %$�#" �و�

CGRP (pg/m

g protein)

CGRP (pg/m

g protein)

CGRP (pg/m

g protein)

همكارانو دكتر عبدالحسين پرنو CGRPاثر ورزش بر ميزان ۳۱۱

بحث

CGRP شود عصبي توليد ميهاي سلول در جسم سلولي

عصبي تحويل داده هاي سط انتقال آکسوني به پايانهو تو

كروي هاي وزيكول در قالب CGRP در اين محل .شودمي

در مواقع تحريك عصبي آزاد ،پرچگال ذخيره شده

در پاسخ به تحريک الکتريکي از CGRP ۱۶،۱۷.شود مي

آزاد شدنشود که ميها عضله اسکلتي رـ عصبي هاي پايانه

در cAMPموجب افزايش محتواي ها تکوالمينآن همراه با کا

به CGRP زماني که ، در واقع۷،شودعضالني ميهاي تار

را فعال (AC)شود، آدنيالت سيکالز اش متصل ميگيرنده

۱۸.شوددرون سلولي مي cAMPکند که موجب افزايش مي

استقامتي و مقاومتي هاي تمريناثر در آن كه مطالعه در اين

ي بررسي شد، اين نوروپپتيد در نتيجهCGRPبر ميزان

كند ي ماهيچهاستقامتي و مقاومتي در هر دو نوع هاي تمرين

ي مطالعههاي يافته اگر چه .انقباض و تند انقباض افزايش داشت

كند انقباض ي در عضلهCGRPحاضر نشان داد كه افزايش

،اض استتمريني باالتر از عضله تند انقبهاي همواره در گروه

در گروه CGRP ميزان .دار نبود يآماري معننظر اين افزايش از

در همين راستا، .)۱ نمودار(بين دو عضله تفاوتي نداشت شاهد

در شرايطiايمنوسيتوشيميايي و هيبريدشدگي هاي مطالعه

بر روي حيوانات انجام شد، نشان داد كه آزمايشگاهي

سطح باالتري از (FT) اضتند انقبهاي هعضلهاي موتونورون

CGRPعضالت ي دهنده عصبهاي را نسبت به موتونورون

در عضله CGRP الگوي مشابه بيان . دارند(ST)كند انقباض

به طور برجسته در CGRPمشاهده شد كه در آن

يافت FTعضالني هاي انتهايي تارحركتيهاي صفحه

در را CGRP حاضر نيز حضور ي مطالعه۵،۱۷،۱۸.شود مي

CGRP با توجه به عدم تفاوت در ميزان .ييد كردأتها هعضل

، شاهدي كند انقباض و تند انقباض در گروه دو عضله

ي فعاليت بوده در نتيجهCGRP بيان كرد كه افزايش وانت مي

.اندثر شدهأطور مشابه مته بو هر دو نوع عضله هم تقريباً

كه تمرين دادحاضر نشان ديگر پژوهش هاي يافته

از CGRPواند يك عامل مهم براي تحريك رهايش مي

در CGRP يكسان بودن ميزان .عصبي باشدهاي پايانه

كند انقباض و تند انقباض در حيوانات تمرين هاي لهعض

حاضر، كاهش يا ثبات سطح اين ماده در ي مطالعهنكرده در

i - Hybridization

فلج آن به دنبال قطع آكسوني،دار معني افزايش ،بزرگسالي

و در مواقعي كه تشكيل سيناپس NMJ تغيير شكل ۲۳،عصبي

CGRP از يك طرف، و افزايش ميزان ۱۶،كند ارجحيت پيدا مي

از طرف ديگر، اين پژوهشمختلف هاي تمريني در نتيجه

ثر بودن تمرين و فعاليت بدني به ؤعواملي هستند كه به م

عصبي ي ها از پايانهCGRP براي رهايش محركعنوان عامل

هاي در پاسخ به تغيير نيازNMJكند؛ زيرا، اشاره مي

هر كهتوان بيان كرد ميپس .دهد عملكردي، تغيير شكل مي

هاي عضالني، واحدهاي كه وضعيت عادي تارمحركيعامل

هم بريزد، موجب افزايش اين ه را بNMJحركتي و سازمان

ثباتي يا ن به بيتوارا ميها حالت تمام اين .شودنوروپپتيد مي

۲۴.هم خوردن وضعيت عادي عضله نسبت داده ب

است اي مطالعه تنها) ۱۹۹۹(ي قراخانلو و همکاران مطالعه

بررسي كرده CGRPكه اثر تمرين استقامتي را بر محتواي

به دنبال CGRP مشاهده کردند کهپژوهشگران اين .است

ايي تا انتههاي هرود و در صفحتمرين در نخاع باال مي

هاي تمرين حاضر كه اثر ي مطالعه اما، ۱۶.شودحدودي کم مي

متفاوت را بررسي كرد، نشان داد كه فعاليت به ويژه تمرين

كند و تند هاي ه در عضلCGRPمقاومتي موجب افزايش

در ) تمرين مقاومتي۳ و ۲هاي نمودار(شود انقباض مي

CGRPزايش حاضر، تمرين استقامتي نيز موجب افي مطالعه

هاي نمودار( نبود دار معنيآماري نظر اما اين افزايش از ،شد

بنابراين، دشن بيان كرد كه براي .) تمرين استقامتي۳ و ۲

سازي براي بيشتر، بايد شاخههاي نوروترانسميتري ذخيره

اضافه را افزايش هاي عصبي به وزيكولهاي انتقال ايمپالس

كه تمرين مقاومتي در اند نشان دادها ه مطالعه، چنين هم ۱۵.داد

مربوط به پيوند هاي متغيرتواند ميهيك دوره چند هفت

هاي عضالني شامل طول، پراكندگي وزيكول ـعصبي

را عصبي ي پايانههاي و شاخهها آنهاي گيرنده،سيناپسي

دار معني و به گسترش هددر پستانداران بالغ افزايش د

از ۲۰،۲۵.شود منجر NMJس سيناپسي پيش و پهاي لفهؤم

NMJکه مورفولوژي تار عضالني و ها مطالعهطرفي، برخي

با نوع تار NMJ که گسترش نشان دادنداند، را بررسي کرده

هاي يافتهنظر گرفتن مطالب فوق، با در۱۵،۲۴،۲۵.ارتباط دارد

حاضر نشان داد بر خالف تمرين استقامتي، تمرين ي مطالعه

كند و تند هاي ه در عضلCGRPتي موجب افزايش مقاوم

تواند به دليل اين افزايش مي. شددار معنيطور بهانقباض

تمرين مقاومتي بر ساختار تأثيرو هاي هفراخواني عضل

NMJ باشد كه موجب تغيير شكل NMJهاي ه در عضل

۳۱۲ ايران متابوليسم و ريز درون غدد ي مجله ۱۳۸۸شهريور ، ۳ ي شماره, يازدهمي دوره

در هر دو CGRP با توجه به افزايش مقدار ۲۵.شود مختلف مي

ي كند انقباض و تند انقباض در گروه تمرين نوع عضله

توان ، ميشاهدگروه بودن اين تفاوت با دار معنيمقاومتي و

را درگير بيان كرد كه تمرين مقاومتي هر دو نوع عضله

.كند مي

ي مطالعهدر پروتكل تمرين مقاومتي مورد استفاده در

وجود داشت، ها حاضر، يكي از انقباضاتي كه در فعاليت

اند كه تمرين نشان دادهها مطالعه .گرا بودانقباض برون

عضله شدنمنجر به دردناك گرا، اگر غيرمعمولي باشدبرون

(DOMS)iكشف ۲۶.شود بعد از سه روز مي CGRP بعد از

هاي گرا كه به دليل شكست پروتئينتمرين برون فعاليت

زي تواند براي انعكاس بازساانقباضي آشكار شده است، مي

با توجه به اين كه افزايش در غلظت .بافت تصور شود

CGRPگرا همزمان با افزايش تجربه درد بعد از تمرين برون

بعد از DOMS در تنظيم CGRP، ممكن است شود ديده مي

، هومونكو نشان داد كه چنين هم .تمرين سنگين درگير باشد

CGRPگرا، غلظت ساعت بعد از دويدن سرازيري برون۷۲

۱۷.يابد مياني افزايش ميي دوقلوي عضلههاي ر نوروند

ها در اغلب نمونه اسكلتيي عضلهCGRPغلظت قابل كشف

با .ه استنيز نشان داده شد) ۲۰۰۶(هاگن جاني در مطالعه

ناشي از DOMSتوان بيان كرد كه توجه به مطالب فوق مي

در CGRPگرا ممكن است از داليل افزايش تمرين برون

.تحقيق حاضر باشدي مطالعه

داراي فعاليت CGRP كه اند كردهنيز بيان ها مطالعهبرخي

و يكي از عوامل شناخته ۲۷ است ii نوروتروفيکي و نوروتروپيکي

هاي ويژگي نوروتروفيكي درگير در حفظ يا سازگاري ي شده

NMJ،يا تار عضله است؛ يعني CGRP يک سيگنال تروفيکي

عضالني و هاي سلول، تمايز و حفظ مهم براي تکامل

اتصاالت عصبي عضالني و براي تنظيم رشد عصبي درون

بيان کردند که ) ۱۹۹۶( تارابال و همکاران .عضالني است

پذيري موتونوروني با رشد آکسوني و شکلCGRPتغييرات

بنابراين، ۲۳.سيناپس عصبي عضالني ارتباط نزديک دارد

ممكن است به ها ي تمرينه در نتيجCGRPافزايش ميزان

پذيري سيناپسي و سنتز دليل نقش تروفيكي آن در شكل

سيناپس باشد؛ زيرا، پيشنهاد ي عناصر موجود در منطقه

كوليني استيلي هساخت گيرند مسؤول CGRPشده كه

كه اين پپتيد در پيوندگاه اند دادهنشان ها پژوهش۱۶،۱۸.است

i - Delayed Onset Muscle Soreness

ii - Nerutrophic and Neurotropic

ا تعديل كنندگي دارد كه ي اي تغذيهعضالني اثر ـ عصبي

را در AchE كولين و استيل هاي گيرنده ساخت و عملكرد

كنترل cAMP اسکلتي از طريق مسير ميانجي ي عضله

CGRPبيان کردند که ) ۱۹۸۹( مورا و همکاران ۹،۱۶،۱۸.كند مي

عضالني هاي سلول برابر در ۷سطحي را تا هاي AchRسنتز

بيان پژوهشگران اين .دهدجوجه در شرايط کشت افزايش مي

هاي گيرندهturn overبراي طبيعي کردند که در شرايط

هاي ه اما صفح؛ نياز استCGRPکوليني به سطح پايين استيل

شوند، به سطح مي renewed يا remodelانتهايي حركتي که

بنابراين، اثر پيشنهادي ۱۲. نياز دارندCGRPباالتري از

CGRP عضالني شامل موارد زير ـ در پيوندگاه عصبي

كولين را از استيلهاي در كوتاه مدت، حساسيت گيرنده:است

دهد و در بلند فسفوريالسيون كاهش ميسازوكارطريق

كوليني را توسط مسير مرتبط استيل ي همدت، ساخت گيرند

گرگين ي در همين راستا، مطالعه۱۶.دهد افزايش ميcAMPبا

مشابه هاي ي تمرين اران در نتيجه رجبي و همك،و همكاران

را گزارش ها اين گيرندهدار معني حاضر، افزايش ي مطالعهبا

پژوهشگران اين .) منتشر خواهد شددر آيندهها داده (اند هكرد

در ) AChR( كولين استيلهاي رسپتورنشان دادند كه ميزان

.ديابي تمرين مقاومتي افزايش ميهر دو نوع عضله در نتيجه

نشان دادند که اي مطالعهدر ) ۱۹۸۷(و همکاران فونتاين

CGRP مقدار mRNA برابر ۳کولين را تا استيلهاي گيرنده

CGRP بيان کردند که پژوهشگران اين .دهدافزايش مي

توان بيان كرد که کلي ميطور به.شود ميAchRموجب توليد

،تيجه در نوشود ميCGRPفعاليت عضالني موجب افزايش

و سنتز، ۲۸يابندکوليني افزايش مياستيلهاي گيرنده

زدايي و ميانگين طوالني فسفوريالسيون، ميزان حساسيت

۵،۱۷.شودثر ميأ هم متAchRهاي شدن زمان باز بودن کانال

كند و تند هاي عضله در CGRPكه ميزان با توجه به اين

توان بيان كرد كه با هم تفاوتي ندارد، ميشاهد انقباض گروه

به طور ويژه تحريك ناشي از فعاليت و تحريكاحتماالً

عامل در توليد و رهايش اين نوروپپتيد ترين مهمعضالني،

شدت است؛ اما، ميزان اين افزايش به ماهيت فعاليت و احتماالً

تواند ميCGRP، افزايش چنين هم .و مدت تمرين بستگي دارد

كولين باشد كه با استيلهاي دهيكي از داليل افزايش گيرن

توان بيان كرد كه حاضر ميي مطالعههاي توجه به يافته

شده و در CGRPتمرين و تحريك عضالت موجب افزايش

فعال cAMPهايش، با گيرندهCGRPصورت جفت شدن

استيل كولين هاي گيرندهساختتواند موجب شود كه مي مي

همكارانو دكتر عبدالحسين پرنو CGRPاثر ورزش بر ميزان ۳۱۳

ين نوروپپتيد نيازمند با وجود اين، بررسي نقش ا.شود

.بيشتري استهاي مطالعه

References

1. Esfandyari T, Macnaughton WK, Quirion R, St Pierre

S, Junien JL, Sharkey KA. A novel receptor for

calcitonin gene-related peptide (CGRP) mediates

secretion in the rat colon: implications for secretory

function in colitis. FASEB J 2000; 14: 1439-46.

2. Poyner DR, Sexton PM, Marshall I, Smith DM, Quirion R,

Born W, Muff R, Fischer JA, Foord SM. International

Union of Pharmacology. XXXII. The mammalian

calcitonin gene-related peptides, adrenomedullin, amylin,

and calcitonin receptors. Pharmacol Rev 2002; 54: 233-46.

3. Leonid L. Nikitenko, Nicola Blucher, Stephen B. Fox,

Roy Bicknell, David M. Smith, Margaret C. P. Rees.

Adrenomedullin and CGRP interact with endogenous

calcitonin-receptor-like receptor in endothelial cells and

induce its desensitization by different mechanisms. J

Cell Sci 2006; 119, 910-22,

4. Taylor MM, Bagley SL, Samson WK.

Intermedin/Adrenomedullin-2 inhibits growth hormone

release from cultured, primary anterior pituitary cells.

Endocrinology 2006; 147: 859-64.

5. Fernandez HL, Chen M, Nadelhaft I, Durr JA.

Calcitonin gene-related peptides: their binding sites and

receptor accessory proteins in adult mammalian skeletal

muscles.Neuroscience. 2003; 119: 335-45.

6. AF Russo, C Nelson, BA Roos, MG Rosenfeld.

Differential regulation of the coexpressed

calcitonin/alpha-CGRP and beta-CGRP neuroendocrine

genes. J. Biol. Chem 1988; 263: 5 – 8.

7. Nielsen OB, Hilsted L, Clausen T. Excitation-induced

force recovery in potassium-inhibited rat soleus muscle.

J Physiol 1998; 512 ( Pt 3): 819-29.

8. Brain SD, Cox HM.Neuropeptides and their receptors:

innovative science providing novel therapeutic targets.

Br J Pharmacol 2006; 147 Suppl 1: S202-11.

9. Deng PY, Li YJ. Calcitonin gene-related peptide and

hypertension. Peptides 2005; 26: 1676-85.

10. Burns DM, Stehno-Bittel L, Kawase T. Calcitonin gene-

related peptide elevates calcium and polarizes

membrane potential in MG-63 cells by both cAMP-

independent and -dependent mechanisms. Am J Physiol

Cell Physiol 2004; 287: C457-67.

11. Ohhashi T, Jacobowitz DM. Effects of calcitonin gene-

related peptide on neuromuscular transmission in the

isolated rat diaphragm. Peptides 1988; 9: 613-7.

12. Mora M, Marchi M, Polak JM, Gibson SJ, Cornelio F.

Calcitonin gene-related peptide immunoreactivity at the

human neuromuscular junction. Brain Res 1989; 492:

404-7.

13. Glowacki SP, Martin SE, Maurer A, Baek W, Green JS,

Crouse SF. Effects of resistance, endurance, and

concurrent exercise on training outcomes in men. Med

Sci Sports Exerc 2004; 36: 2119-27. 14. Leveritt M, Abernethy PJ, Barry B, Logan PA.

Concurrent strength and endurance training: the

influence of dependent variable selection. J Strength

Cond Res 2003; 17: 503-8.

15. Deschenes MR, Tenny KA, Wilson MH. Increased and

decreased activity elicits specific morphological

adaptations of the neuromuscular junction.

Neuroscience 2006; 137: 1277-83.

16. Gharakhanlou R, Chadan S, Gardiner P. Increased

activity in the form of endurance training increases

calcitonin gene-related peptide content in lumbar

motoneuron cell bodies and in sciatic nerve in the rat.

Neuroscience 1999; 89: 1229-39.

17. Homonko DA, Theriault E. Downhill running

preferentially increases CGRP in fast glycolytic muscle

fibers. J Appl Physiol 2000; 89: 1928-36.

18. Fernandez HL, Ross GS, Nadelhaft I. Neurogenic

calcitonin gene-related peptide: a neurotrophic factor in

the maintenance of acetylcholinesterase molecular

forms in adult skeletal muscles. Brain Res 1999; 844:

83-97.

19. Joo YI, Sone T, Fukunaga M, Lim SG, Onodera S.

Effects of endurance exercise on three-dimensional

trabecular bone microarchitecture in young growing

rats. Bone 2003; 33: 485-93.

20. Notomi T, Okazaki Y, Okimoto N, Tanaka Y,

Nakamura T, Suzuki M. Effects of tower climbing

exercise on bone mass, strength, and turnover in

orchidectomized growing rats. J Appl Physiol 2002; 93:

1152-8.

21. Ghanbari-Niaki A, Khabazian BM, Hossaini-Kakhak

SA, Rahbarizadeh F, Hedayati M. Treadmill exercise

enhances ABCA1 expression in rat liver. Biochem

Biophys Res Commun 2007; 361: 841-6.

22. Kamiya H, Zhang W, Ekberg K, Wahren J, Sima AA.

C-Peptide reverses nociceptive neuropathy in type 1

diabetes. Diabetes 2006; 55: 3581-7.

23. Tarabal O, Calderó J, Ribera J, Sorribas A, López R, Molgó

J, Esquerda JE. Regulation of motoneuronal calcitonin gene-

related peptide (CGRP) during axonal growth and

neuromuscular synaptic plasticity induced by botulinum

toxin in rats. Eur J Neurosci 1996; 8: 829-36.

24. Fahim MA. Endurance exercise modulates neuromuscular

junction of C57BL/6NNia aging mice. J Appl Physiol 1997;

83: 59-66. 25. Deschenes MR, Judelson DA, Kraemer WJ, Meskaitis VJ,

Volek JS, Nindl BC, et al. Effects of resistance training on

neuromuscular junction morphology. Muscle Nerve 2000;

23: 1576-81.

26. Jonhagen S, Ackermann P, Saartok T, Renstrom PA.

Calcitonin gene related peptide and neuropeptide Y in

skeletal muscle after eccentric exercise: a microdialysis

study. Br J Sports Med 2006; 40: 264-7.

27. Tsatsaris V, Tarrade A, Merviel P, Garel JM, Segond N,

Jullienne A, et al. Calcitonin gene-related peptide

(CGRP) and CGRP receptor expression at the human

implantation site. J Clin Endocrinol Metab 2002; 87:

4383-90.

28. Fontaine B, A Klarsfeld, and JP Changeux,, Calcitonin

gene-related peptide and muscle activity regulate

Acetylcholine receptor alfa-subunit mRNA levels

distinct intracellular pasthways, J Cell Biol 1987; 105:

1337-42.

Vol 11 No. 3 September 2009 Iranian Journal of Endocrinology & Metabolism / 350

Original Article

Effects of Endurance and Resistance training on Calcitonin

Gene-Related Peptide Content in Slow and Fast Twitch Rat

Muscles

Gharakhanlou R1, Parnow AH1, Hedayati M2, Mahdian R3, Rajabi S4 1Department of Physical Education, Faculty of Humanity, Tarbiat, Modares University; 2Obesity Research Center, Research

Institute for Endocrine Sciences, Shahid Beheshti University of Medical Sciences,3Department of Molecullar Medicicine, Pastuer

Institute of Iran; 4Faculty of Physical Education, Al Zahra University, Tehran, I.R.Iran.

e-mail:[email protected]

Abstract Introduction: Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP), a 37-amino acid peptide generated by

alternative processing of primary transcripts from calcitonin gene, is broadly distributed in the peripheral and central nervous systems of vertebrate and invertebrate species. CGRP plays a main role in the neuromuscular junction. This paper investigates the effects of endurance and resistance training on the content of CGRP in the slow and fast twitch muscles. Materials and Methods: Twenty-two male Wistar rats, (age 10 mo, weight 220± 20 gr, Pasteur Institute) were randomly divided to three groups. (Control (n=7), Endurance training (n=7), and Resistance training (n=8)) and underwent 12 weeks training according to protocols. Animals of the resistance training group were housed in a metal cage with a wire-mesh tower; endurance training included treadmil running), 5 days a week, 60 min/day, 30 m/min speed, for animals in this group. Forty-eight hours after last session of protocols, animals were anaesthetized. The right soleus and anterior tibialis were removed, and, tissues were immediately frozen in liquid nitrogen and kept at -70 ° C for use later. CGRP content was measured by the ELISA method. Results: For data analyses, one-way ANOVA was used. There was no significant difference between control and endurance training groups in the CGRP of slow and fast twitch muscles. However, the content of CGRP in both fast and slow twitch muscles was significantly different in the resistance training group as compared to the control group.Conclusion: That training can be a main factor for CGRP release in muscles. In addition, the type and intensity of activity probably contribute to increase in CGRP content.

Keywords: Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP), Endurance Training, Resistance Training, Fast Twitch

and Slow Twitch Muscles, Rat