خون شناسی ورزش به عنوان سه عملکرد با عاملان متابولیکی
تقش ایفا می کند :
آیا این از یک ارتباط بالینی است ؟
خلاصه
خون شناسی ورزش یک پدیده سه مرحله ای است شامل : الف ) تأثیرات کوتاه مدت ( غلظت زیاد عمدتاً به دلیل تغییرات روانی و تغییرات سختی گویچه ی قرمز و انباشتگی آنها ) ؛ ب ) تأثیرات میان مدت ( به ( به عبارتی ، وارونگی شدید به دلیل گسترش حجم پلاسما یا ( autohemoodilution ) که هم غلظت و هم هماتوکریت پلاسما را کاهش می دهد ) ؛ تأثیرات بلند مدت که شارگی خون را بهبود می بخشد که با تغییرات متابولیک و هورمونی در اثر تمرین کلاسیک همراه است . rheologg سلول قرمز طی سه مرحله تحت تأثیر سلولهای سفید و استرس اکسیدانت قرار دارد . .از سوی دیگر بیشتر تغییرات متابولیک و هورمونی نقش مهمی در تغییرات خونشناسی ورزش دارد : در بین این تغییرات ، lactate خون متناسب با وضعیت ورزشی تأثیرات معکوسی می تواند ظاهر کند ، چون عموماً شارگی گویچه قرمز را معیوب می کند در حالی که در بعضی گروههای ورزشکاران بسیار فعال آن را اصلاح می کند . ترکیب بدن ( عموماً وضعیت هیدراسیون و مقدار توده و بافت چربی ) همچنین سیستم اصلی تنظیم هورمون بدن ( محور رشد هورمونی IGF-I ) هر دو بطور قابل توجهی با ورزش تعدیل می شوند و این اصلاحات با خون شناسی مرتبط هستند . اختلالات تغذیه ای بر کالری تأثیر می گذارد و جذب پروتئینی ، لیپید ، آهن ، روی و . . . تأثیرات خون شناسی ورزش را تعدیل می کند . سندرم ورزش بیش از حد شرایط نامتعادلی را بین احتمالات بدنی ، تغذیه و میزان کار نشان می دهند تمرین بدنی در بیماان مبتلا به اختلالات متابولیکی و یا قلبی عروقی ( مثل سندرم مقاومت انسولینی ) موجب بهبود هم راستای متابولیسم ، فاکتورهای خطر rheology خون و تندرستی می شود . اندازه گیری خون شناسی باید بررسی شود ، حداقل به عنوان علائم مهم ورزشی ، و احتمالاً به عنوان فاکتورهای خطر واقعی بسیار حساس در تشدید ورزش .
واژه های نمونه – غلظت خون ، هماتوکریت ، ورزش ، VO2max ، آموزش ، کارورزی بیش از حد ، تندرستی متابولیکی خون ، خون شناسی ، توانایی تغییر شکل گویچه قرمز ، انباشتگی گویچه قرمز ، لاکتیک خون .
مقدمه
هر چند تعداد نسبتاً زیادی مقاله در مورد ورزش و خون شناسی وجود دارد ، همچنان سؤالات بی پاسخ و حل نشده ی فراوان در مورد مکانیسم فیزیولوژیکی و نتایج عملکردی تغییرات ترکیب خون طی و بعد از ورزش باقی مانده است .
اول از همه ، تأثیرات شدید ورزشی وجود دارد که غلظت خون را افزایش می دهد . هر چند ، این اثر گذاری ، که عمدتاً به عنوان ما در مقاله قبلی مان ، به طور کلی توالی تأثیرات ترکیب خونی ورزش را بازنگری و بررسی کردیم . با تحلیل تمام مقالات مربوط به این موضوع ، پیشنهاد کردیم آن را به عنوان پدیده سه مرحله ای : شدید ، تأخیری و فرمن توضیح دهیم . به علاوه ، تأثیرات ورزش یا کارورزی بیش از حد مثل ( سندرم ورزش افراطی ) به عنوان فاز چهارم این فرایند محسوب می شود .
تأثیرات شدید : افزایش کوتاه مدت غلظت خونی
هر دو ورزش افراطی و فوق افراطی ، چه کوتاه یا بلند مدت ، همیشه غلظت خون را افزایش می دهد ، و این افزایش به دلیل زیاد شدن غلظت پلاسما و هماتوکریت می شود . ( در اکثر موارد مثل ورزش ( مثل ورزش شدید کوتاه مدت ) این دو رویداد نهایتاً افزایش بررسی شده در کل غلظت خون را توضیح می دهد . در واقع بعضی مطالعات نتوانستند این تغییرات را ردیابی کنند ، اما با بررسی متمم آنها می توان فهمید که فقط مقادیر پس ورزش ( مثل بازیابی – بهبود ) آنها اندازه گیری می شوند بطوری که این تغییرات کوتاه مدت احتمالاً به دلیل بازگشت سریع به مقادیر پیش ورزش ، کشف نشده اند . این افزایش در غلظت خون و هماتوکریت گاهی اوقات به عنوان hemoconcentration تجمع خونی توصیف و تعبیر می شوند .
در واقع ، چنین توضیحی با تکمیل شدن فاصله بسیار دارند ، چون تغییرات جزئی مشاهده شده حداقل به دلیل 5 مکانیسم مجزاست : توزیع مجدد سلولهای قرمز در بسار قلبی ؛ spleenoconcentration که تعداد گویچه های قرمز در حال گردش را افزایش می دهد ؛ غنی سازی پلاسما در پروتئینهای متعدد و که احتمالاً از لنفی می آید ؛ از دست دادن آب بدن در عرق برای تنظیم حرارتی ؛ گرفتار کردن ؛ گرفتن آب در سلولهای ماهیچه ای
لازم به تذکر است که همچنین تغییرات شارگی مهمی حتی بدون هر گونه ورزش رخ می دهد که این به علت وضعیت خود بدن است چون غلظت خون وقتی افزایش می یابد که recumbent ها ارتواستاتیک می شوند . این تغییر با افزایش در هماتوکریت ( از 2/41 درصد تا 2/44 درصد ) و غلظت پلاسما ( از 55/1 تا 67/1mpa.s ) به همراه افزایش در پروتئینهای پلاسما و فیبرینوژن توضیح داده می شود . با مقایسه غلظت خون در در هماتوکریت استاندارد ، قابلیت تغییر شکل گویچه ی قرمز ، و انباشتگی گویچه قرمز تغییر نیافته هستند . این مکانیسم به توضیح سندرم کلاس اقتصادی به ما کمک می کند به عبارتی نگهداری آب بیش از 1100 میلی لیتر ( با افزایش وزن بدن و تورم پایین پا ) طی 12 ساعت نشستن در هواپیما در یک پرواز قاره پیما . ترومبوز یا لخته شدگی خون سیاهرگی و امبولیسم یا رگ بستگی ریوی گزارش شده که در مسافران پرواز هوایی مسافت طولانی رخ داده است . هر چند ، مطالعه ای که این شرایط را در داوطلبانه 12 ساعته مظاهر کرده است ، علیرغم حجم وسیع آب حفظ شده بیشتر تغییرات ترکیب شناسی خون را اثبات نکرده است . واضح است که این تغییرات شارگی موقعیتی و شرایطی باید در آنالیز تغییرات ناشی از ورزش در وضعیت آب ، مد نظر قرار بگیرند .
در بیشتر ( اما از همه ) پروتکلهای ورزش نیز تغییراتی در ویژگیهای ترکیبی گویچه های قرمز وجود دارد . شناخته شده ترین آنمها کاهش در قابلیت تغییر شکل گویچه های قرمز است که یک یافته خاص نیست چون در بیشتر رویدادهای استرس آمیز مثل کار ، استرس عاطفی پدیده “تجمع کردن”توصیف می شودکاملاً پیچیده است و به نظر می رسد بوسیله فاکتورهای متعددی(مثل وضعیت آموزشی،تغذیه،هیدراسیون)تعدیل می شود.علاوه بر آن مشخص است که معنی فیزیولوژیکی دقیق آن به طور گسترده ای ناشناخته می باشد.
از سویی دیگر،غلظت خون بعد از ورزش و حتی مدتی بعد از آموزش کاهش می یابد.این تأثیرات موجب افزایش شارگی خون در افرادی می شود که به طور منظم ورزش می کنند و این تأثیرات با سندرم غلظت بسیار خونی در افراد ناجنبا مقایسه می شود.به طور مشخص،مادامی که عدم فعالیت با حلقه به سمت پایین در تمام عملکردهای فیزیولوژیک توصیف می شود،و با غلظت افزایش یافته خون آشکار می شود،بهبود ترکیب خونی با اصلاح اختلالات متابولیک و ترکیب بدن در صورتی همراه می شود که افراد در معرض آموزش قرار بگیرند.این مطالعات به طور بالقوه اهمیت دارند چون غلظت خون نقش مهمی در ریسک قلبی عروقی ایفا می کند.به علاوه،غلظت نشان دهنده وضعیت کارورزی و “تندرستی متابولیک” در این بیماران است.
این مسائل نیز در پزشک ورزشی اهمیت بالقوه دارند.اول،مقالات علمی متعددی وجود دارد که نشان می دهند ظرفیت مؤثر آیروبیک(موازی)،و همچنین دیگر علایم تندرستی مثل شدت ایزومتریک(جور فشار)،تا اندازه ای با شارگی خون مرتبط هستند و در این بازنگری آنها را خلاصه خواهیم کرد.به علاوه،وارونگی این بهبود در شارگی وقتی وجود دارد که ورزشکاران دریابند در حاشیه “سندرم آموزش بیش از حد”قرار دارند.این منجر به مفهوم تناقض گویی“هماتوکریت” می شود که آن هم در این بازبینی خلاصه خواهد شد:وقتی که دوپینگ غالباً و مکرراً باعث افزایش هماتوکریت می شود،آموزش فیزیولوژیکی آن را کاهش می دهد،مگر اینکه آموزش بیش از حد روی دهد،آن گاه به تدریج و سیکوزیته(غلظت)را افزایش می دهد در حالی که فرد بیمار گونه می شود.
سرانجام،بعضی مسائل بحث انگیز و رمز آلود در مورد فیزیولوژی ورزش مثل جنبشی لاکتیت یا تقلیل اکسیژن خون ناشی از ورزش از منظر ترکیب شناسی خون جدیداً بررسی شده است و مشارکت احتمالی فاکتورهای غلظت خون در مکانیسم پیچیده و چند فاکتوری فرضیه پنداری شده است.
چون بازبینی ادامه بازنگری قبلی ای است که آن را حدود سه سال پیش منتشر کرده ایم،باید در این مقاله روی جدیدترین کشفیات و روندهای تحقیقاتی در این زمینه تأکید می کنیم.مقاله های کلاسیک تر کاملاً در بازبینی قبلی ما آنالیز شده اند که شامل 164 اشارات کتاب شناسی و اکثر آنها مجدداً در اینجا ارائه نخواهد شد.
3.سه فاز:تأثیرات شدید،تأخیری و آخر ورزش بر ترکیب خونی ناشی از تماشای فیلم،و افسردگی درون زادی نیز مشاهده شده اند.وقتی سلولهای قرمز بعد از تعلیق مجدد سلولها در یک Buffer بررسی شدند،این تغییرات عمدتاً در ورزش یافت نشد و نشان می دهد که این تغییرات اکثراً به جای اینکه به دلیل ویژگی های درون زاد سلول قرمز باشد ناشی از فاکتورهای پلاسمایی هستند.
لاکتیت خون،که به لحاظ تجربی سلولهای قرمز و قابلیت تغییر شکل آنها را کاهش می دهد،احتمالاً بخشی از این سخت شدگی گویچه های قرمز ناشی از ورزش را توضیح می دهد،چون با ارتباط بین تجمع Lactate و سختی سلولهای قرمز در ورزش تأیید شده اند.در یک بررسی،ما به طور جالب توجهی مقدار آستانه را برای این تأثیر پیدا کریم که فقط وقتی مشخص می شود که Lactate خون تا بیش از mmol.1 – 14 افزایش یابد،به عبارتی دیگر،مقداری که برای نشان دادن نقطه تقریبی جایی پیشنهاد شده که Loctate در آن نقطه موجب اسیدوز کاهش PH خون و بافتها شده است.گرچه،در شرایط آزمایشی دیگر،نشان داده شده که حتی یک افزایش متعادل Loctate طی ورزش با شدت کم موجب افزایش موقتی در سخت شدگی گویچه های قرمز می شود.اخیراً،در آزمایشات Vitro انجام شدند که نقش مستقیم Loctate را بر سختی سلولهای قرمز ورزشکاران تأیید کنند.در انباشتگی فیزیولوژیکی (2mM ,mM , 10mM )توانایی تغییر شکل سلول قرمز در افراد ناجنبا کاهش یافت که مطالعات پیشین غیر مستقیم را تأیید می کند.
Loctate احتمالاً تنها فاکتوری نیست که این سخت شدگی را توضیح می دهد.آسیب های ناشی از ضایعه در سلولهای قرمز به دلیل متراکم شدن آنها در گردش خون کف پا احتمالاً در ورزشهایی مثل دویدن اهمیت دارد،هرچند این موضوع به طور ناتمام نامشخص باقی مانده است.احتمالاً وضعیت شارگی نیز طی ورزش تأثیر عمده ای بر ترکیب گویچه قرمز دارد،و این مسأله با تأثیر پیشگیری کننده نوشیدن بر سخت شدگی سلول قرمز استدلال شده است،و سنجش و بازآدایی مغناطیس هسته ای نشان می دهد که ورزش شدید درصد آب آزاد در سلول قرمز را می افزاید.هورمونها نیز بر ترکیب خون مثل گلیکوژن،نورپین فرین،لوکوترین Bu،لوکوترین Cu یا پپتیدهای ناتریورتیک مؤثر هستند.
همچنین تغییرات شدیدی در انباشتگی گویچه قرمز(که افزایش می یابد)و عدم انباشتگی گویچه قرمز(که کاهش می یابد)وجود دارد.در مورد مکانیسم این تغییر آخر اطلاعات کمی در دست داریم،تغییری که در تمام پروتکلهای ورزشی موجود نیست و عمدتاً با بیشتر فنون مورد استفاده امروزی قابل کشف نیست،به عبارتی توسط آنالیز گرزنوری قابل ردیابی نمی باشد.وقتی که تجمع فیبرنیوژن پیش از ورزش با میزان تغییرات در سخت شدگی مرتبط است،در Vivo یا Vitro مدرکی وجود ندارد که Loctate در تغییر ویژگی تجمع سلولهای قرمز نقش مهمی ایفا می کند.بنابراین،مهمترین عامل تعیین کننده فوق سلولی این رویداد احتمالاً فیبرنیوژن است.گرچه،همانطور که بعداً بحث خواهد شد،تغییرات سخت شدگی همچنین فعال سازی لوکوسیت را اثبات می کند.
افزایش متناقض توانایی تغییر شکل سلول قرمز طی ورزش در ورزشکاران
مادامی که کشف شده سختی سلول قرمز یا باعث افزایش یا عدم تغییر در هنگام ورزش می گردد،گزارش حیرت آوری از کاهش این پارامتر وجود دارد،که این پارامتر بعد از ورزش با Lorca ارزیابی شده است.این گفته ضد و نقیض اخیراً توسط مطالعه ای بر 20 ورزشکار آموزش دیده توضیح داده شده است.هنگام تست ورزش پیشرفته که برای سختی سلول قرمز V02 Max انجام شده کاهش متناقضی در این ورزشکاران مشاهده شده است.این کاهش در زیر گروهی که تقلیل اکسیژن خون شان در ورزش بیشینه پدیدار شده،پیدا نشده است.به علاوه،در آزمایشات Vitro نشان داد که لاکتیت در طبقه بندی تمرکز از 2mM به 10mM توانایی تغییر شکل دادن سلول قرمز را در چنین ورزشکارانی کاهش می دهد در حالی که به طور کلاسیک در خون افراد ناجنبا کاهش می یابد.بنابراین،در افراد تعلیم دیده بسیار،ورزش باعث افزایش لاکتیت خون می شود باعث سخت شدگی سلول قرمز در افراد ناجنبا یا افراد تعلیم دیده متوسط(مثل فوتبالیست ها) نمی شود،اما در واقع توانایی تغییر شکل دادن سلول قرمز را بهبود و اصلاح می بخشد.
یافته های جدید به طور واضح نتایج متضاد را تلفیق می کند،و برای بررسی نقش سلول قرمز در فیزیولوژی ورزش دیدگاههای جدید را فرا روی ما باز می کند،همانطور که در ذیل در مورد تقلیل اکسیژن خون ناشی از ورزش بحث شده است.
سلولهای قرمز و رادیکالهای آزاد