وبلاگ

ضایعات ناشی از ایسکمی قلب مهم­ترین علت مرگ و میر در جهان محسوب می­شود. در شرایط ایسکمی، کمبود جریان خون و انتقال ناکافی اکسیژن به بافت، سبب مختل شدن تنفس سلولی شده و در طی چند دقیقه، آسیب­های برگشت ناپذیری در میوکارد از جمله انفارکتوس ایجاد می­کند. انفارکتوس قلبی عبارت از مرگ سلولی میوکارد به علت از بین ‌رفتن جریان خون و وقوع ایسکمی طولانی مدت می­باشد. اغلب، آترواسکلروز عروق کرونر منجر به انفارکتوس میوکارد می‌شود. انفارکتوس میوکارد منجر به ایجاد تغییراتی از جمله هایپرتروفی کاردیومیوسیت، آریتمی میوکارد، افزایش فیبروز و آپوپتوسیس (مرگ برنامه ریزی شده سلول)، اختلالات در عملکرد سیستولی و دیاستولی بطن چپ، کاهش قدرت انقباضی بطن چپ و سرانجام کاهش چگالی مویرگی می­شود (de Waard et al., 2010).

 

مطالعات کلینیکی و آزمایشگاهی نشان داده­ است که اندوتلیوم عروق، نقش برجسته­ای در تعدیل اختلالات بطن و بازسازی عروق خونی هنگام بروز نارسایی قلبی ایفا می­کند. از سوی دیگر، فرایند آنژیوژنز ناحیه در معرض خطر که وابسته به اندوتلیوم می­باشد، برای برقراری مجدد خون به ناحیه­ای از قلب که دچار انفارکتوس شده است، حیاتی به نظر می­رسد (Chen, Yin, & Huang, 2007). آنژیوژنز به معنی به وجود آمدن مویرگ جدید از مویرگ­های پیشین می­باشد که بیشترین اهمیت را در حفظ یکپارچگی عروق در هر دو فرایند ترمیم بافت­های آسیب دیده (بهبود زخم) و تشکیل عروق جانبی در پاسخ به ایسکمی میوکارد را دارد (Murohara, & Asahara, 2002). آنژیوژنز فرایند پیچیده­ای است که به وسیله تعادل بین فاکتورهای آنژیوژنیک و آنژیوستاتیک کنترل می­شود. از میان فاکتورهای آنژیوژنیک، عامل رشد آندوتلیال عروق(VEGF) به عنوان قوی­ترین میتوژن مخصوص سلول­های آندوتلیال شناخته شده است.VEGF  از طریق گیرنده­های تیروزین کینازی (KDR، FLT-1، FLT-4 و(Nrp-1 باعث رشد، تکثیر، زنده ماندن، مهاجرت سلول­هاى آندوتلیال و افزایش نفوذپذیری عروقی می­شود. وجودVEGF پس از انفارکتوس میوکارد برای آنژیوژنز قلبی و نجات آن بسیار مهم است (Wu et al., 2009). از طرف دیگر، آنژیوستاتین که از مهم­ترین فاکتورهای آنژیوستاتیک می­باشد، مانع از تکثیر و مهاجرت سلول­های آندوتلیال و در نهایت ممانعت از تشکیل مویرگ تازه می­شود. مکانیسم مولکولی تشکیل مویرگ جدید در نواحی اطراف بافت اسکار هنوز مشخص نیست و این احتمال هست که واسطه­های مختلف در مراحل مختلف رگزایی در این ناحیه از بطن چپ نقش داشته باشند(Murohara & Asahara, 2002).

 

شواهد علمی اخیراً نشان داده است که نیتریک اکساید(NO) نقش کلیدی را در تنظیم آنژیوژنز میوکارد ایفا می­کند. از مهم­ترین تغییراتی که بعد از انفارکتوس روی می­دهد، کاهش میزان نیتریک اکساید در دسترس بطن چپ می­باشد (Widder & Ertel, 2010). در همین راستا نشان داده شده است که میزانNO  در بیماران قلبی-عروقی کاهش می­یابد (Murohara & Asahara, 2002). مطالعات مروری نشان می­دهد که NO از طریق تاثیرات آنتی اکسیدان­ها، آنتی آپوپتوز، اتساع عروق و فرایند آنژیوژنز نقش حمایتی موثری را در عروق میوکارد و بافت میوکارد ایفا می­کند (Manukhina, Downey, & Mallet, 2006). به عنوان مثال افزایش نیتریک اکساید در دسترس، بسیاری از فرایندهای مختل شده در شرایط انفارکتوس قلبی از جمله آنژیوژنز را بهبود می­بخشد. NO به طور مستقیم یا غیر مستقیم میزان بیان ژن و نیمه عمرVEGF را افزایش و به عکس، میزان آنژیوستاتین را کاهش می­دهد و در نهایت فرایند آنژیوژنز را تحریک می­کند (Naseem, 2005; Dulak et al., 1998).

 

در همین راستا شواهد علمی از نقش تمرینات ورزشی بر کاهش اختلالات عملکرد بطن چپ بعد از انفارکتوس قلبی حکایت دارد .(de Waard, et al., 2009) مطالعات انجام شده در زمینه تاثیر فعالیت ورزشی بر عضله قلبی انفارکتوس شده به دلیل محدودیت­های روش شناسی، بسیار محدود است. این دست یافته­ها خاطر نشان می­کنند که تمرینات ورزشی باعث به وجود آمدن سازگاری­هایی در عضله قلبی شامل افزایش جریان خون عضله قلبی در پاسخ به فعالیت ورزشی می­شود. مبنای فیزیولوژیک چنین تغییراتی ناشی از افزایش چگالی مویرگ­های عضله قلبی است. در مقابل، اینکه تمرینات ورزشی چگونه در فرایند آنژیوژنز عضله قلبی درگیر می­شود، بر خلاف عضله اسکلتی که از مسیر افزایشVEGF موجب فرایند آنژیوژنز می­شود، کمتر بررسی شده است.

 

در بیماران قلبی-عروقی فعالیت بدنی ارتباط معناداری با کاهش میزان مرگ و میر دارد، که این می­تواند احتمالاً ناشی از تاثیرات مفید تمرینات ورزشی بر عملکرد قلبی به دنبال افزایش NO و توسعه فرایند آنژیوژنز ناحیه انفارکتوس شده باشد. این یافته­ها نشان می­دهد که تمرینات ورزشی و NO تا حدودی مکمل هم عمل می­کنند. از طرفی دیگر مطالعات نشان می­دهند که NO به طور مستقیم یا غیر مستقیم مانع از فعال شدن کاسپاز-3 و در نهایت مانع از مرگ سلولی می­شود.

 

توانایی توسعه شبکه خونرسانی انگیزه جدیدی برای درمان بیماری MI فراهم آورده است. با این وجود، مطالعات انجام شده با موفقیت چشم­گیر همراه نبوده است. بنابراین برای افزایش بازدهی و کارایی روش­های ترمیمی می­بایست مکانیسم­های درگیر مولکولی، دقیق شناخته شوند.

 

بنابراین با توجه به دانش موجود، این سوال را مورد بررسی قرار می­دهیم که آیا ترکیب همزمان مصرف مکمل ال-آرژنین به عنوان پیش ساز NO همراه با تمرینات ورزش هوازی، می­تواند چگالی مویرگی ناحیه در معرض خطر بطن چپ را افزایش بیشتری داده و این دگرگونی سرانجام به بهبود عملکرد بطن چپ بعد از انفارکتوس قلبی بیانجامد؟

 

 

 

1-3. اهمیت و ضرورت انجام تحقیق

 

انفارکتوس قلبی مهم­ترین عامل تهدید کننده سلامت افراد در دنیای مدرن امروزی می­باشد، که هر سال هزینه­های قابل توجهی برای درمان و ساخت داروهای جدید برای این بیماری صرف می­شود. برای نمونه در آمریکا انفارکتوس قلبی عامل 17% از میزان مرگ و میر می باشد و سالانه در این کشور 503 میلیون دلار برای درمان بیماری­های قلبی صرف می­شود. چنانچه نقش تمرینات ورزشی بطور مؤثر مشخص شود، در این صورت به منزله یک روش کم هزینه در درمان انفارکتوس قلبی تلقی شده و می­تواند هزینه­های درمانی و میزان مرگ و میر را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

 

شواهد علمی تغییرات بطن چپ در پاسخ به انفارکتوس قلبی را در نقش یک عامل مهم پیشگوکننده نرخ مرگ و میر بعد از انفارکتوس قلبی آشکار کرده است. اما علیرغم مطالعات موجود، هنوز مشخص نیست که تمرینات ورزشی چگونه بر تغییرات بطن چپ بعد از انفارکتوس قلبی تاثیر می­گذارد. از این رو، درک تغییرات بطنی بعد از انفارکتوس قلبی به این دلیل مهم می­باشد که تحلیل نتایج آن می­تواند نقش ورزش رابه عنوان یک روش درمانی بعد از انفارکتوس قلبی خاطر نشان سازد.

 

 

از سوی دیگر، مکانیسم مولکولی تاثیر تمرینات ورزشی و مصرف مکمل ال-آرژنین بر فرایند آنژیوژنز ناحیه در معرض خطر بطن چپ مشخص نیست و مطالعه تجربی تعادل میان فاکتورهای آنژیوژنیک و آنژیوستاتیک در پاسخ به تمرین استقامتی و مصرف مکمل ال-آرژنین در بطن انفارکتوس شده قابل توجه خواهد بود.

 

ناحیه انفارکتوس شده بیماران پس از انفارکتوس قلبی افزایش می­یابد و این تغییر، عامل اصلی ناکارامدی قلب بعد از انفارکتوس قلبی محسوب می­شود. بنابراین در این مطالعه به دنبال دستیابی به یک روش درمانی مؤثر (مصرف مکمل ال-آرژنیین همراه با تمرینات ورزشی) در کاهش احتمالی اندازه انفارکتوس در شرایط کاملا آزمایشگاهی می­باشیم.

 

به بیان دیگر، با توجه به پیشینه­های در دسترس، مطالعه­ای در زمینه تاثیر همزمان تمرینات هوازی مزمن زیر بیشینه و مصرف مکمل ال-آرژنین بر فرایند آنژیوژنز ناحیه در معرض خطر هایپوکسی بطن چپ موش­های نر که دچار انفارکتوس قلبی شده­اند، صورت نگرفته است، بنابراین پاسخ به این سوال ضروری می­رسد که آیا ترکیب تمرینات ورزشی استقامتی با مصرف مکمل ال-آرژنین فرایند آنژیوژنز ناحیه در معرض خطر بطن چپ را تحت تاثیر قرار می­دهد؟

 

1-4. اهداف تحقیق

 

1-4-1. هدف کلی

 

تاثیر تمرینات زیربیشینه دراز مدت همراه با مصرف مکمل ال-آرژنین بر فرایند آنژیوژنز ناحیه در معرض خطر بطن چپ موش­های با انفارکتوس قلبی.

 

1-4-2. اهداف اختصاصی

 

1: مقایسه اثر همزمان مداخله­گرهای فعالیت ورزشی استقامتی و مصرف مکمل ال-آرژنین در مقابل تاثیر جداگانه دو متغیر (تمرینات ورزشی و مکمل ال-آرژنین) بر سطح NO سرم، VEGF و آنژیوستاتین بطن چپ به عنوان شاخص های آنژیوژنیکی و آنژیوستاتیکی موش­ها در شرایط قلب انفارکتوس شده.

 

2: مقایسه تاثیر جداگانه فعالیت ورزشی استقامتی و مصرف مکمل ال-آرژنین در مقابل تاثیر همزمان تمرینات ورزشی و مصرف مکمل ال-آرژنین بر اندازه چگالی مویرگی و نسبت مویرگ به میوفیبریل ناحیه در معرض خطر بطن چپ موش­های با انفارکتوس قلبی.

 

3: مقایسه تاثیر مداخله­گر فعالیت ورزشی استقامتی و تاثیر مصرف مکمل ال-آرژنین در مقابل تاثیر ترکیبی تمرینات ورزشی و مصرف مکمل ال-آرژنین بر اندازه ناحیه انفارکتوس در موش­های با انفارکتوس قلبی.

 

1-5. عوامل کنترل شده

 

1 : ویژگی­های فیزیکی (نژاد، جنس، وزن).

 

2: عوامل محیطی (نور، دما، رطوبت، صدا، غذا)، دمای آزمایشگاه در طول اجرای تحقیق 2 ± 22 درجه سانتیگراد بود.

 

3: عوامل تمرینی (شامل مدت، شدت و فعالیت ورزشی) و خارج کردن موش­هایی که قادر به سازگار شدن به دویدن روی تردمیل نبودند. پروتکل تمرینی از ساعت 19:00 عصر برگزار می­شد.

 

1-6. تعریف عملیاتی واژه­ها

 

فاکتور رشد آندوتلیال عروق: عامل رگ ساز که باعث تکثیر و مهاجرت سلول­های آندوتلیال می­شود و بیان ژن آن به روش RT-PCR مورد اندازه­گیری قرار گرفت.

 

آنژیوستاتین: بخش درونی پروتئین پلاسمینوژن می­باشد که به عنوان یک فاکتور آنژیوستاتیکی عمل می­کند و مانع از تکثیر و مهاجرت سلول­هاى آندوتلیال می­شود. در این مطالعه بیان ژن آن به روش RT-PCR مورد اندازه­گیری قرار گرفت.

 

ورزش استقامتی: فعالیت دویدن زیر بیشینه روی نوارگردان الکتریکی که به مدت 10 هفته با تواتر 5 روز در هفته و هر نوبت کار هوازی ظرف 50 دقیقه با شدت 17 متر در دقیقه برای حیوان آزمایشگاهی تنظیم شده بود، انجام گرفت.

 

آنژیوژنز: به فرایند جوانه زدن و ساخته شدن یک مویرگ نو از مویرگ های قبلی اطلاق می شود. در این مطالعه به صورت مارکرهای چگالی مویرگی و نسبت مویرگ به تار مورد اندازه­گیری قرار گرفت.

 

نیتریک اکسید(NO): آنتی اکسیدانی که موجب افزایش بیان ژن VEGF و کاهش آنژیوستاتین می­شود. میزان NO سرم در این مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفت.

 

انفاکتوس قلبی: بیماری ناشی از انسداد عروق کرونر می­باشد، که در این مطالعه به وسیله انسداد شریان پایین رونده قدامی(LAD) ایجاد گردید.

 

مکمل ال-آرژنین: ال-آرژنین پیش ساز NO می­باشد که به صورت محلول 4% در اختیار آزمودنی­ها قرار گرفت.

 

[1]. Myocardial Infarction

 

[2]. Heart Failure

 

3. World Health Organization

 

 

. Area  at Risk

 

[5]. Vascular Endothelial Growth Factor

 

[6]. Nitric Oxide

 

.  Left Anterior Desending (LAD)