تمرین مقاومتی از مؤلفههای ضروری و مهم بیشتر برنامههای ورزشی محسوب میشود. این تمرینات در برنامههای بازتوانی ورزشکاران پس از آسیبهای جسمانی نیز اهمیت زیادی دارند. اثر بخشی این تمرینات در افزایش قدرت عضلانی، درمان آسیبهای ورزشی و همچنین پیشگیری از کاهش توده عضلانی ناشی از افزایش سن و بی تحرکی به حجم تمرین بستگی دارد [2،1]. بر اساس شواهد پژوهشی، تمرین مقاومتی با شدت بالا، یعنی تقریباً 80 درصد حداکثر یک تکراربیشینه(1RM) باعث افزایش بهینه قدرت عضلانی میشود [1]. همچنین گزارش شده است که انجام تمرین مقاومتی با 6-12 تکرار و با شدت 70-85 درصد 1RM باعث افزایش قدرت و اندازه عضله یا هایپرتروفی میگردد [3]. کالج پزشکی ورزشی امریکا (ACSM) نیزتمرین مقاومتی با بار بیشتر از 70 درصد 1RM را برای سازگاریهای عملکردی و مورفولوژیکی (شکل ظاهری) عضله پیشنهاد کردهاست [5،4]. از اینرو، یکی از اهداف اصلی استفاده از روشهای مختلف تمرینات مقاومتی، افزایش قدرت بیشینه و اندازهعضله یا هایپرتروفی است. براساس نتایج مطالعات انجام شده، تمرینات با شدت بالا(80 تا 90 درصد 1RM) با تعداد تکرار کم (2تا 8 تکرار) و فواصل استراحتی طولانی (2تا 5 دقیقه) برای افزایش قدرت بیشینه و تمرینات با شدت متوسط به بالا (70تا 80 درصد 1RM) با تعداد تکرار زیاد (8 تا 15 تکرار) و فواصل استراحتی کوتاهتر (30 ثانیه تا 2 دقیقه) برای افزایش اندازه یا هایپرتروفی عضلانی مناسب هستند[7،6]. این در حالیست که، در زمینه سازگاریهای کوتاه مدت و بلند مدت هورمونهای مرتبط با افزایش قدرت و اندازه تودهعضلانی بعد از پروتکلهای مختلف تمرینی نتایج متفاوتی گزارش شده است. شدت70-80 درصد 1RM تمرین مقاومتی که شدتی مناسب برای افزایش قدرت و اندازه عضله گزارش شدهاست، برای ایجاد تغییر در هورمونهای مربوط به افزایش قدرت و اندازه عضله نیز ضروریست [8]. لذا، به نظر میرسد تمرینات مقاومتی با شدت بالا با تغییرات زیادی در هورمونهای آنابولیک-کاتابولیک همراهند. تعادل بین هورمون کاتابولیک مثل کورتیزول و آنابولیک مثل تستوسترون و دیهیدرواپی اندسترون (DHEA) کاربرد مهمی در دورههای اجرا و بازیافت پس از تمرین مقاومتی دارد[10،9]. کورتیزول هورمونی کاتابولیک و مهم ترین هورمون ضد استرس در بدن است. اما افزایش آن در طولانی مدت سبب بروز مشکلاتی میشود که مهمترین آنها مشکلات مربوط به سیستم ایمنی و تخریب پروتئین است[11]. نتایج مطالعات انجام شده نشان میدهد که تغییرات کورتیزول به شدت و مدت تمرین بستگی دارد[9].
میزان رشد سلولهای عضلانی به فعالیت برخی هورمونها از جمله هورمون رشد (GH)، انسولین، فاکتوررشدشبهانسولین-1 (IGF-1) و هورمون های جنسی استروئیدی بویژه تستوسترون نیز وابستهاست [12]. نتایج پژوهشها در خصوص پاسخ هورمونی حاد به تمرین مقاومتی، نشان میدهد هورمونهای آنابولیک نظیر هورمون رشد و تستوسترون که در رشد و شکلگیری مجدد بافت بسیار مهم وحیاتی هستند، حین و بعد از تمرین مقاومتی افزایش می یابند[13]. این هورمونها در افزایش سنتز پروتئین نقش مهمی دارند. لذا، بهبود برخی از عوامل آمادگی جسمانی در افراد نوجوان به افزایش سطح این هورمونها نسبت داده میشود[14]. در این راستا کریمر (2004) اظهار داشت چنانچه فاصله استراحت بین دورههای تمرین مقاومتی که با 80 درصد 1RM در 6 دوره و 10 تکرار در هر دوره اجرا میشود، کمتر از 1 دقیقه باشد؛ میتواند باعث افزایش قابل توجهی در ترشح هورمون رشد و تستوسترون شود[15]. تستوسترون هورمونی آنابولیکی است که باعث تحریک پروتئینسازی میشود و در رشد و حفظ بافت عضلانی نقش بسیار مهمی بر عهده دارد [16].
هورمون رشد یکی از مهمترین هورمونهای بدن است که همراه با گروهی از هورمونهای دیگر بر متابولیسم اثر گذاشته و برای حفظ وزن بدن و پروتئینسازی در افراد بالغ لازم و ضروری است. ثابت شده است که رشد طبیعی با غلظت پلاسمایی سوماتومدین-C یا عامل رشد شبه انسولینی IGF-1 رابطه مستقیم دارد [17]. ترشح GH و IGF-1 بر افزایش اندازه عضلات مؤثر بوده و رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمونها و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است [18].
مطالعات متعددی در ارتباط با تأثیر هورمون رشد بر افزایش قدرت بیشینه و افزایش اندازه عضلات صورت گرفته است که در بیشتر آنها رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمون و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است. در افراد بالغ هورمون رشد، پروتئین سازی را تسهیل میکند. این عمل با انتقال اسید آمینه از طریق غشای سلول، انجام می گیرد و منجر به تحریک افزایش تولید و به فعالیت واداشتن ریبوزومهای سلولی می شوند. [19].
هورمون IGF-1 دیگر متغیر وابسته به اندازه سلول عضلانی است. دستگاه IGF مجموعهای از پپتیدها و پروتئینهای هم خانواده است که نقش محوری در رشد و متابولیسم بازی می کند. IGF-1 به عنوان مهمترین عضو این خانواده اثرات رشد قوی را بر بافت عضلانی و استخوانی اعمال می کند. این پپتید همچنین اعمال شبه انسولینی را به ویژه در بافت عضله میانجیگری میکند و در پلاسما به شکل ترکیب با یکی از شش پروتئین اتصالی خود گردش میکند [20]. شواهد پژوهشی نشان میدهد که یک ارتباط تنظیمی-بازخوردی بین هورمون رشد و دستگاه IGF-1 وجود دارد که به موجب آن ترشح هورمون رشد، تولید کبدی IGF-1 را افزایش می دهد. IGF-1 علاوه بر این اثرات ویژه، برخی از اعمال GH را به ویژه در بافت عضله و استخوان میانجیگری می کند و سطوح IGF-1 درگردش به صورت بازخورد منفی ترشح GH را متوقف می کند [21]. محققان معتقدند GH به طور غیر مستقیم در تحریک رشد شرکت می کند. بدین ترتیب که GH باعث می شود کبد (و به میزان بسیار کمتر سایر بافتها) چند پروتئین کوچک موسوم به سوماتومدین بسازد که تأثیر بسیار قوی در افزایش جنبههای رشدی بافت ها دارد. GH از طریق جریان خون به کبد و سایر بافت های محیطی میرود و در آنجا IGF-1 تولید میشود. این هورمون آثار آنابولیک دارد و موجب رشد بافتی میشود [22].
بر اساس نتایج پژوهشهای انجام گرفته، پس از تمرین قدرتی با شدت بالا (شامل حرکت اسکوات با شدت 100 درصد سه تکرار بیشینه و تعداد 3 تکرار و حرکت اکستنشن پا را به همان شدت با تعداد 6 تکرار و 6-4 دقیقه استراحت بین ستها) واکنشهای حاد هورمون رشد بین برنامههای مختلف تمرینی معنادار نبود. اما تفاوتهای بین فردی زیادی در پاسخ حاد هورمون رشد به هر دو برنامه تمرینی مشاهده شد [24،23]. گوتو و همکاران(2003) نیز در پژوهشی بر روی 8 ورزشکار مرد مبتدی مشاهده کردند که تمرینات با وزنه شدید (معادل90 تا 95 درصد 1RM) تأثیر قابل توجهی بر میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین ندارد. آنها پیشنهاد کردند چنانچه بلافاصله پس از تمرین پرشدت یک دوره تمرین با وزنه با شدت کمتر (معادل 50 درصد 1RM) و تعداد تکرار تا حد واماندگی انجام شود، میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین به طور معناداری افزایش پیدا خواهد کرد [25].
علیرغم توصیههای فراوان برای انجام تمرینات مقاومتی با شدت بالا (بیشتر از 80 درصد 1RM) برای پیشگیری از کاهش تودهعضلانی در برنامههای مربوط به کاهش وزن مرتبط با سلامتی، این تمرینات با عوارض متعددی از قبیل آسیبهای بافتی و مفصلی، التهاب(تورم) و کاهش کامپلیانس شریان مرکزی همراه است [4]. این موضوع بیانگر این است که تمرینات مقاومتی با شدت بالا برای برخی از افراد بویژه سالمندان و بیماران قلبی-عروقی دارای محدودیتهای اجرایی است. اخیراً نتایج پژوهشها در زمینه آمادگیجسمانی و توانبخشی شکل تازهای از تمرینات مقاومتی را ارائه کردهاند که محدودیت اجرایی کمتری در مقایسه با تمرینات قدرتی با شدت بالا دارد و در عین حال اهدافی را که از تمرینات با شدت بالا انتظارمیرود، برآورده میسازد. این تمرینات که تمرین مقاومتی با جریان خون محدود شده (BFR) نام دارند بهطور حیرتآوری در مدت زمان کوتاه باعث هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی میشود که این میزان سازگاری با سازگاریهای ایجاد شده در اثر تمرینات مقاومتی با شدت بالا برابری می کند [27،26]. براساس شواهد علمی موجود، بطور کلی کاهش جریان خون در طول تمرین، یکی از شرایط ضروری برای ایجاد سازگاری بعد از تمرینات مقاومتی است [28]. ویژگی منحصر بفرد تمرینات مقاومتی BFR، انجام آنها با شدت پایین (معمولاً20 تا 30درصد 1RM) است [29]. نتایج پژوهشها نشان میدهد حتی پیادهروی با جریان خون محدود شده نیز میتواند باعث افزایش قدرت و هایپرتروفی عضلانی شده و به حفظ و نگهداری تودهعضلانی کمک نماید [30]. شواهد معتبری وجود دارد دال بر اینکه میزان هایپرتروفی و افزایش قدرتعضلانی پس از تمرینات مقاومتی BFR با شدت تقریبا20% 1RM و تمرینهای مقاومتی شدید (با شدت تقریبی 80 درصد 1RM) اما بدون محدودیت در جریان خون مشابه است [32،31]. در این روش تمرینی، اگرچه فقط 20% از حداکثر قدرت بیشینه فرد بکار میرود؛ اما محدود شدن جریان خون درطی تمرین باعث ایجاد نتایج مشابه در افزایش قدرت و اندازه عضله با تمرینات مقاومتی شدید میشود.
در طول این تمرینات، افزایش فشار خون سیستولی متعاقب محدود شدن بازگشت وریدی که توسط فشار یک کاف یا باند کشی بوجود میآید؛ باعث متلاطم شدن جریان خون شریانی، افزایش فشار متابولیکی و همچنین افزایش فراخوانی واحدهای حرکتی تندانقباض در عضلات اسکلتی میشود [33،29]. در پایان تمرین برقراری مجدد جریان خون، فشار منطقهای را که با کاف محدود شده بود، تحریک کرده و اتساع عروقی و جریان خون افزایش مییابد. اگرچه مکانیسم دقیق هایپرتروفی عضلانی متعاقب تمرینات مقاومتی BFR به طور کامل شناخته نشده است؛ اما گزارش شده است این تمرینات حتی با شدت کم میتوانند سنتز پروتئین عضله را افزایش داده و هدف پستانداری راپامایسن کمپلکس (mTORC1) و پیامدهی آنابولیکی با واسطه پروتئین فعال شده توسط میتوژن (MAPK) را تحریک کند [34]. MAPK یک عامل احتمالی در تحریک هایپرتروفی عضله توسط این تمرینات است که می تواند با افزایش فشار متابولیکی داخل عضله مانند تخلیه فسفو کراتین عضله، افزایش هورمون رشد، افزایش فسفات آزاد (غیر آلی) و کاهش PH عضله باعث افزایش اندازه و متعاقباً قدرت عضلانی گردد [33].
در این راستا، تاکارادا و همکاران (2004) نشان دادند که تمرینات مقاومتی با شدت کم و جریان خون محدود شده و همچنین راه رفتن با جریان خون محدود شده به طور چشمگیری منجر به هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی در مقایسه با تمرینات با شدت بالا و بدون محدودیت عروق شد[35]. اب و همکاران (2005) و فوجیتا و همکاران (2007) نیز گزارش کردند سنتز پروتئین عضله در تمرینهای مقاومتی BFR با 20 درصد 1RM موجب هایپرتروفی میشود [36،31]. نتایج پژوهش دیگر فوجیتا و همکاران در سال 2008 نشان داد که افزایش اندازه عضله در تمرینات مقاومتی کم شدت با محدود کردن جریان خون با تمرینات قدرتی شدید اما بدون محدودیت جریان خون قابل مقایسه است [37]. در سالهای 2008 و 2009 دو گروه تحقیقاتی بطور جداگانه تأثیر تمرینات مقاومتی با شدت کم (20 تا 30 درصد1RM) با جریان خون محدود شده را بر هایپرتروفی عضله مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که هایپرتروفی ناشی از این تمرینات با تمرینات شدید اما بدون محدودیت عروق برابری میکند [3]. کوبو و همکاران (2006) نیز گزارش کردند مکانیسم افزایش قدرت در تمرینات مقاومتی همراه با محدودیت عروق با مکانیسم افزایش قدرت عضلانی در اثر تمرینات بدون محدودیت عروق متفاوت است. آنها افزایش قدرت را پس از تمرینات مقاومتی BFR به هایپرتروفی عضلانی نسبت دادند و سهم سازگاری عصبی را در افزایش قدرت پس از این نوع تمرینات ناچیز میدانند [38].
1-2-بیان مسئله
سازگاریهای عضلانی ناشی از انواع تمرینات مقاومتی، یکی از چالشهای بحث برانگیز در بین محققین و متخصصان علوم ورزشی به شمار میرود. بر اساس نتایج برخی از مطالعات گذشته، شرکت در تمرینات مقاومتی باعث افزایش قدرت و اندازه عضلات درگیر میشود [27،26]. تغییر در قدرت و اندازه عضله پس از تمرینات مقاومتی به دلیل سازگاری عصبی و هورمونی ناشی از تمرین اتفاق میافتد [31]. لذا ارزیابی تغییرات عضلانی متعاقب تمرین بویژه تمرینات مقاومتی، نیازمند مطالعه تغییرات عصبی و هورمونی ناشی از این تمرینات است. در این بین، تأثیر دستگاه غدد درون ریز برسازگاریهای ناشی از تمرین از اهمیت بیشتری برخوردار است. زیرا براساس شواهد پژوهشی موجود، تغییر در میزان ترشح برخی از هورمونها متعاقب تمرینات مقاومتی، عامل اصلی در سنتز پروتئین پس از تمرینات مقاومتی و ایجاد سازگاریهای مثبت در ساختار عضلات اسکلتی است [18].
در چند دهه گذشته، انجام تحقیقات گسترده در زمینه نوع تازهای از تمرینات مقاومتی به نام تمرینات مقاومتی BFR [40-38]، باعث رشد و توسعه روششناسی این تحقیقات شده است. بیشتر تحقیقات انجام شده دراین خصوص بر تأثیر تمرینات مقاومتی BFR بر قدرت و اندازه عضله بدون در نظر گرفتن سازگاری هورمونی مرتبط با افزایش قدرت و تغییر ساختاری عضلات اسکلتی تمرکز کردهاند. از آنجائیکه بیشترین سازگاری در ساختار عضله اسکلتی پس از تمرینات مقاومتی، در زمان استراحت پس از تمرین و در دوره برگشت به حالت اولیه اتفاق میافتد [41]، به نظر میرسد تغییر در ساختار عضله پس از تمرینات مقاومتی BFR که جریان خون پس از محدود شدن مقطعی در طول تمرین، مجدداً برقرار میشود، بیشتر تحریک شود. علاوه بر این، مطالعات متعددی افزایش قابل توجه هورمون رشد را به تمرینات مقاومتی یک جلسهای BFR گزارش کرده اند[42،36،31]؛ این در حالیست که نتایج مطالعات در زمینهی پاسخ هورمونهای IGF-1، کورتیزول و تستوسترون به تمرینات مقاومتی یک جلسهای BFR متناقض است [120] . بر اساس مطالعات محقق، درزمینهی سازگاریهای بلند مدت هورمونهای رشد، IGF-1، کورتیزول و تستوسترون به دنبال تمرینات مقاومتی BFR مطالعات محدودی وجود دارد. در حالیکه به نظر میرسد سطح این هورمونها با افزایش هایپرتروفی عضله که پس از حداقل 8 روز [31] . تمرینات مقاومتی کم شدت BFR اتفاق می افتد، به دلیل رشد سلولهای عضلانی تغییر یابد. از اینرو پژوهش حاضر با بررسی تأثیر تمرین مقاومتی با محدودیت جریان خون بر هورمونهای مرتبط با قدرت و اندازه عضله، در صدد پاسخ به این سوال است که آیا افزایش احتمالی در قدرت و اندازه عضله پس از سه هفته تمرین مقاومتی BFR به سازگاری هورمونی وابسته است؟
1-3-ضرورت و اهمیت تحقیق
افزایش آمادگی و تقویت قابلیتهای جسمانی ورزشکاران برای بالا بردن کیفیت اجرای مهارتهای ورزشی، همواره مورد توجه متخصصان و محققان علوم ورزشی بوده است. در سالهای اخیر، تلاش زیادی برای بهبود عملکرد ورزشکاران رشتههای مختلف ورزشی انجام شده است. در این راستا، میتوان به انجام تمرینات تخصصی بدنسازی و استفاده از وسایل و تجهیزات مدرن اشاره کرد. یکی از مؤثرترین و متداولترین روشها برای افزایش عملکرد ورزشکاران رقابتی، استفاده از شیوههای تمرینی مناسب است. از اینرو، بسیاری از ورزشکاران حرفهای و همچنین افرادی که به صورت تفریحی ورزش می کنند، همواره در برنامههای آمادگی جسمانی و بدنسازی خود در جستجوی شیوههای تمرینی مناسب هستند. در تحقیق حاضر، نوع تازهای از تمرینات ورزشی مورد بررسی قرار گرفته است که بر اساس شواهد پژوهشی، این امکان را برای ورزشکاران بویژه مردان ورزشکار فراهم میآورد تا بتوانند با بهرهگیری از تمرینات مقاومتی BFR، قدرت و اندازه عضلات خود را افزایش داده و از این طریق سطح عملکرد ورزشی را ارتقاء بخشند. نتایج تحقیقاتی از این دست، از یک سو کمک میکند تا ورزشکاران با اطمینان خاطر این تمرینات را در برنامههای بدنسازی خود که با هدف افزایش قدرت و اندازه عضله انجام میشود، بگنجانند.
1-4-اهداف تحقیق
1-4-1-هدف کلی
هدف کلی از انجام این تحقیق بررسی اثر تمرینات مقاومتی با جریان خون محدود شده بر سطح سرمی هورمونهای مرتبط با قدرت و اندازه تودهعضلانی است.
1-4-2-اهداف اختصاصی
- تعیین سطح سرمی کورتیزول در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین سطح سرمی هورمون رشد در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین سطح سرمی تستوسترون در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین سطح سرمی IGF-1 در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین اندازه دور ران در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین 1RM اسکوات در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
- تعیین 1RM جلو پا در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی.
1-5-فرضیات تحقیق
- بین سطح سرمی کورتیزول مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین سطح سرمی هورمون رشد مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین سطح سرمی تستوسترون مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین سطح سرمی IGF-1 مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین اندازه دور ران مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین 1RM اسکوات مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
- بین 1RM جلو پای مردان جوان در گروههای مختلف پس از سه هفته تمرین مقاومتی تفاوت معناداری وجود دارد.
f Sports Medicine