ادبیات و مبانی نظری مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو ناشی از فعالیت هوازی شدید

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو ناشی از فعالیت هوازی شدید

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو ناشی از فعالیت هوازی شدید

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه پژوهش

2-1- مقدمه.

2-2- مبانی نظری..

2-2-1- فرآیند استرس اکسیداتیو.

2-2-2- گونه های اکسیژن فعال ( ROS)

2-2-3- رادیکال های آزاد و پراکسیداسیون چربی..

2-2-3-1- منابع تولید رادیکال های آزاد.

2-2-3-2- مکانیسم های تولید رادیکال های آزاد در جریان ورزش هوازی..

2-2-4- سیستم های دفاع آنتی اکسیدانی..

2-2-4-1- مواد آنتی اکسیدانی طبیعی اصلی..

2-2-4-2- مکمل های آنتی اکسیدانی..

2-2-5- اندازه گیری استرس اکسیداتیو در انسان.

2-2-6- فعالیت بدنی و استرس اکسیداتیو.

2-2-7 ال-کارنیتین..

2-2-7-1- مواد غذایی حاوی ال کارنیتین و منابع آن.

2-2-7-2- نقش ال -کارنیتین در اکسیداسیون چربی ها

2-2-7-3- نقش ال کارنیتین در فعالیت بدنی..

2-2-7-4- نقش کارنیتین در تمرینات استقامتی..

2-2-7-5- نقش کارنیتین در تمرینات شدید.

2-2-7-6- خلاصه تاثیرات کارنیتین  بر عملکرد ورزشی..

2-3- پیشینه تحقیق..

2-3-1- تأثیر فعالیت بدنی بر کراتین کیناز.

2-3-2- تأثیر فعالیت بدنی بر مالون دی آلدئید.

2-3-3- تأثیر فعالیت بدنی بر ظرفیت آنتی اکسیدانی توتال.

2-3-4- ال استیل سیستئین..

2- 3-5- پلی فنول ها

2-3-6- متیل سولفونیل متان.

2-3-7- ویتامین C..

2-3-8- امگا 3.

2-4- جمع بندی..

منابع

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو

مقدمه                                                                                                     

همان طور که در منابع مختلف آمده است ال-کارنیتین، می تواند به عنوان یک منبع مهم آنتی اکسیدانی جهت مقابله با استرس اکسیداتیو مورد استفاده قرار گیرد. این مکمل به دلیل انتقال اسیدهای چرب با زنجیره بلند به میتوکندری جهت تسهیل اکسیداسیون و استفاده از چربی به عنوان سوبسترای تولید انرژی (که این امر در زمان تمرین، منجر به ذخیره سازی گلیکوژن عضله می شود و زمان رسیدن به خستگی شدید را به تعویق می اندازد) امروزه از علاقه مندان زیادی برخوردار است.

در فصل حاضر مبانی نظری پژوهش و پیشینه مربوط به آن ارائه شده است. در بخش مبانی نظری پژوهش، ابتدا به استرس اکسیداتیو و جزئیات مرتبط با آن پرداخته و سپس به معرفی ال- کارنیتین و نقش آن در بدن اشاره شده است و در بخش دوم اطلاعات مربوط به پیشینه تحقیق و در نهایت ، جمع بندی فصل آمده است.

مبانی نظری

فرآیند استرس اکسیداتیو

فعالیت بدنی بخشی جدایی ناپذیر از زندگی انسان و حیوان است. برجسته ترین تغییر زیستی که به هنگام فعالیت بدنی رخ می دهد افزایش مقدار متابولیسم است که با افزایش مقدار مصرف اکسیژن، هم سو است. جابجایی و سرعت زیاد اکسیژن در داخل میتوکندری، ممکن است نشت الکترون را افزایش دهد و اجزاء و اندامک های حیاتی برای عملکرد سلول را در معرض فشار (استرس) اکسیداتیو قرار دهد (62،38،8). استرس اکسیداتیو وضعیتی است که در آن تعادل بهینه موجود بین تولید پرواکسیدان ها (رادیکال های آزاد) و پاک سازی آن ها توسط سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی، از بین رفته و کفه ترازو به نفع تولید رادیکال های

آزاد تغییر می یابد. تولید و تشکیل رادیکال های آزاد در بدن موجود زنده عموماً با مصرف اکسیژن مولکولی

آغاز می گردد که با توجه به ساختارش، در حقیقت خود یک گونه رادیکالی است (62). استرس اکسیداتیو در اثر استرس زاهای مختلفی ایجاد می شود، مانند قرار گرفتن در معرض آلودگی های محیطی، مصرف بیش از اندازه مواد غذایی و یا فعالیت بدنی سنگین، به بیان ساده، هر وضعیتی که موجب افزایش مصرف اکسیژن گردد (مثل فعالیت بدنی) می تواند منجر به ایجاد استرس اکسیداتیو گردد (62). استرس اکسیداتیو می تواند سبب آسیب بافت ها، سلول ها و ماکرومولکول های سلولی همانند لیپیدها، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک گردد. از این رو استرس اکسیداتیو با کاهش عملکرد بدنی، خستگی عضلانی، آسیب عضله و بیش تمرینی همراه است (38).

گونه های اکسیژن فعال ( ROS)

گونه های اکسیژن فعال (واکنش پذیر) یک واژه عمومی است که به مولکول های مشتق از اکسیژن مولکولی که گونه های فعالی هستند و یا به آسانی به گونه های فعال تبدیل می شوند، اطلاق می شود (8).

 مکمل های آنتی اکسیدانی

شواهد فراوانی نشان می دهد که تحت شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک گوناگونی از جمله فعالیت بدنی شدید، تمرین در ارتفاع زیاد، عدم تحرک و بسیاری از بیماری ها، مواد آنتی اکسیدانی درون زا نمی توانند به طور کلی از آسیب اکسیداتیو جلوگیری کنند. از لحاظ اکسیداتیو این شرایط می تواند منجر به وارد آمدن آسیب به پروتئین ها، DNA و لیپیدها شود که در نتیجه این امکان وجود دارد که تعادل بین اکسیدان ها و مواد آنتی اکسیدانی به نفع اکسیدان ها تغییر یابد و مواد آنتی اکسیدانی درون زا دیگر قادر نباشند که آثار

اکسیدان ها را خنثی کنند (138،76).

به دلیل این که مقدار آنتی اکسیدان های اندوژن ممکن است جهت محافظت از استرس اکسیداتیو کافی نباشد، لذا استفاده از مکمل های آنتی اکسیدانی می تواند به منظور کاهش شدت استرس اکسیداتیو مفید بوده و حاشیه امنیتی بزرگتری را در برابر تأثیرات احتمالی آن ها به وجود آورد (38).

آنتی اکسیدان ها می توانند موجب تخریب رادیکال های آزاد گشته و مکمل های آنتی اکسیدانی ممکن است سد محافظتی قوی تری را در مقابل آسیب های اکسیداتیو ایجاد نمایند (32).

جهت مشاهده و دانلود مبانی نظری و پیشینه تحقیق درباره تمرینات هوازی کلیک کنید .

اندازه گیری استرس اکسیداتیو در انسان  

برای ارزیابی استرس اکسیداتیو در پاسخ به فعالیت، محققین شاخص های مختلفی را در خون و ادرار اندازه گیری کرده اند. در تعداد قلیلی از این تحقیقات، این شاخص ها در عضله اندازه گیری شده اند.

بسیاری از این شاخص ها مواد جانبی حاصل از پراکسیداسیون چربی هستند اما برای ارزیابی استرس اکسیداتیو، تغییرات در ترکیبات آنتی اکسیدانی از قبیل گلوتاتیون، مواد حاصل از اکسیداسیون پروتئین ،   DNA و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نیز مورد اندازه گیری قرار گرفته اند. روش  ESR ^[1]یک روش مستقیم برای اندازه گیری رادیکال های آزاد است که عمدتاً در مطالعات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد اما اخیراً برای اندازه گیری رادیکال های آزاد موجود در خون استفاده شده است (140).

به دلیل آن که روش های اندازه گیری مستقیم RONS ، یعنیESR نیازمند تجهیزات گران قیمت هستند، اکثر پژوهش گرانی که در حیطه رادیکال های آزاد تولید شده در اثر فعالیت بدنی پژوهش می کنند، از روش های غیر مستقیم جهت ارزیابی استرس اکسیداتیو ایجاد شده استفاده می نمایند. ارزیابی غیرمستقیم استرس اکسیداتیو عبارت است از اندازه گیری مقدار مولکول های پایدار تولید شده در نتیجه واکنش RONS با  بیومولکول های ویژه.

1. 1. Electron Spin Resonance

 ال-کارنیتین

ال- کارنیتین اولین بار توسط دو محقق روسی در عضله کشف شد و به عنوان کارنیس^[1] نام گذاری گردید (70). ساختار شیمیایی این ماده در سال 1927و 1935در مقاله ای در مورد ال–کارنیتین به انتشار رسید (130). نام دیگر این ماده، ویتامین T (تنبریو)^[2] است زیرا سوسک سیاه تنبریومولیتور(تنبریونیدا، کولوپترا) جهت رشد نیاز به ال-کارنیتین دارد و همچنین، علاوه بر اسید فولیک در دیگر مشتقات ویتامینB وجود دارد (134،91).

[1] . Carnis

[2] . Tanberive

مواد غذایی حاوی ال کارنیتین و منابع آن

منابع اصلی کارنیتین در رژیم غذایی گوشت قرمز و محصولات لبنی می باشد (125). کارنیتین در عضله اسکلتی عمدتاً ذخیره می شود اما در پلاسما اگر چه غلظت بسیار کوچکی باشد یافت می شود (124). در مورد مقدار توصیه شده آن در روز برای افراد دوزهای مختلفی وجود دارد.

دوز مصرفی روزانه کارنیتین در افراد بالغ که دارای کمبود این ماده هستند 990 میلی گرم به تعداد دو یا سه بار در روز، در درمان اثرات والپروئیک اسید 50 تا100 میلی گرم به تعداد سه یا چهار بار در روز و در مورد نازایی مردان 2 گرم ال کارنیتین به همراه 1 گرم استیل ال کارنیتین در روز می باشد (6).

نقش ال -کارنیتین در اکسیداسیون چربی ها

سال 1959 فریتز^[1] نشان داد که ال-کارنیتین اکسیداسیون اسیدهای چرب با زنجیره بلند را، در قلب و کبد افزایش می دهد. عملکرد اولیه ال-کارنیتین انتقال دهنده اسیدهای چرب بلند زنجیر(10کربن) به سیله  CPT-1 در خارج و CPT-2 در داخل میتوکندری جهت فرآیند بتا اکسیداسیون^[2] است (104،88،63).

کارنیتین موجود با آستیل کوآنزیم آ ترکیب می شود و استیل کارنیتین و کوآنزیم آزاد را تولید می کند که در آن اسید کربوکسیل (گروه آسیل) بین کارنیتین و کوآنزیم آ منتقل می شود (45). از طریق واکنش بیان شده، اهمیت کارنیتین در بهینه سازی اکسیداسیون چربی ها روشن می شود. زیرا غشای داخلی میتوکندری نسبت به اسیدهای چرب با زنجیره بلند نفوذ ناپذیر است. بنابراین اسیدهای چرب بلند زنجیر نمی توانند در مسیر بتا اکسیداسیون قرار گیرند. آسیل کارنیتین با زنجیره بلند از آسیل کوآنزیم آ تولید شده و می تواند به غشای میتوکندری نفوذ کرده و آسیل کوآنزیم آ را در ماتریکس میتوکندری، جایی که مواد برای اکسیداسیون در دسترس هستند باز سازی کند (58).

بنابراین به منظور شرکت در مسیر بتا اکسیداسیون، آسیل کوآنزیم های بلند زنجیر سیتوزول، باید به درون غشای نفوذ ناپذیر انتقال یابند. آسیل کارنیتین سیتوزولی به داخل میتوکندری انتقال می یابد و به طور هم زمان کارنیتین آزاد به شکل آسیل کارنیتین ترانس لوکاز به خارج میتوکندری حرکت کرده و با هم جابه جا می شوند ( 114). داخل ماتریکس میتوکندری آسیل کارنیتین در یک واکنش به وسیله کارنیتین پالمیتویل ترانسفراز 2 که در داخل ماتریکس غشای میتوکندری قرار گرفته است به کارنیتین و آستیل کوآنزیم آ بلند زنجیر تبدیل می شود (145).

آستیل کوآنزیم آ بلند زنجیر در داخل میتوکندری اکسید شده و سپس در مسیر بتا اکسیداسیون قرار می گیرد. با وجود این درغیاب ال-کارنیتین غشای میتوکندری نسبت به اسیدهای چرب بلند زنجیر و استر شدن آسیل کوآ چربی نفوذ ناپذیر می شود. در صورت امکان این فرآیند در داخل میتوکندری این اجزا می توانند به استیل کوآ تجزیه شده و جهت فرآیند بتا اکسیداسیون مورد استفاده قرار گیرند (81).

نقش ال کارنیتین در فعالیت بدنی

کارنیتین برای عملکرد بیو انرژیتیک عضله اسکلتی حداقل توسط 3 واکنش حیاتی مورد استفاده قرار می گیرد. اول، کارنیتین برای اکسیداسیون اسیدهای چرب با زنجیره بلند حیاتی است. دوم، همکاری در حذف گروه آسیل تجمع یافته داخل میتوکندری و سوم، نقش مهمی در دفع سموم دارد. عضله در زمان اوج فعالیت خود نیاز به بهترین عملکرد این فرآیندهای متابولیکی دارد.

در صورت صحیح بودن این مطلب بسیاری از افراد سالم می توانند به وسیله مکمل گیری کارنیتین عملکرد ورزشی خود را بهبود بخشند (81). وضعیت متابولیکی کارنیتین در دو طبقه فعالیت های با شدت کم (زیر آستانه لاکتات) و با شدت زیاد (بالاتر از این آستانه) قرار می گیرد (142).

در فعالیت های با شدت پایین بهره تنفسی پایین باقی می ماند، لاکتات تجمع نمی یابد و تداوم فعالیت ورزشی حفظ می شود. در مقابل و در یک فعالیت با شدت بالا (بالاتر از آستانه لاکتات) بهره تنفسی می تواند نزدیک یک باشد، لاکتات در خون و عضلات تجمع یابد و فرد سریع تر خسته شود. این تفاوت، شدت شرایط ارزیابی متابولیسم کارنیتین را در زمان ورزش ایجاد می کند (63).

نقش کارنیتین در تمرینات استقامتی

در زمان ناشتایی شبانه، در حالت استراحت و در طول فعالیت با شدت پایین یا متوسط اسید های چرب با زنجیره بلند80% منبع انرزی را تامین می کنند (99). مکمل گیری کارنیتین می تواند فرآیند اکسیداسیون چربی را داخل میتوکندری افزایش داده و تولید ATP را جهت انجام کار مکانیکی افزایش دهد (68). اگر کارنیتین اکسیداسیون چربی ها را افزایش دهد باعث حفظ ذخایر گلیکوژن شده، وقوع خستگی را به تاخیر می اندازد (95). در حالت استراحت تقریباً 80% ذخایر کارنیتین عضله به صورت ال-کانیتین، 15% به شکل آسیل کارنیتین کوتاه زنجیر و 5% به شکل آسیل کارنیتین بلند زنجیر هستند.

در فعالیت ورزشی با شدت کم (زیر آستانه لاکتات) تغییرات چشم گیری در محتوای ذخایر کارنیتین عضله دیده نشده است. ورزشکاران استقامتی جهت افزایش اکسیداسیون چربی و صرفه جویی در مصرف گلیکوژن عضله در طول فعالیت ورزشی خود از ال-کارنیتین استفاده می کنند. تاثیر انرژی افزایی کارنیتین در فعالیت های استقامتی بر مبنای سه فرضیه قرار دارد.

فرضیه اول، کم بودن مقدار کارنیتین حاضر در عضله، کمتر به کارنیتین آسیل ترانسفراز اجازه می دهد تا سرعت اکسیداسیون چربی ها را افزایش دهد. فرضیه دوم، مصرف خوراکی کارنیتین باعث افزایش غلظت کارنیتین کل عضله می شود. فرضیه سوم، افزایش در کارنیتین عضله منجر به افزایش میزان اکسیداسیون اسیدهای چرب درون عضله و تری آسیل گلیسرول ها در طول تمرینات استقامتی شده و تجزیه گلیکوژن را کاهش داده و خستگی را به تعویق می اندازد (81).

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات و مبانی نظری تربیت بدنی کلیک کنید.

.

نمونه ای از منابع فارسی

• 1- اراضی،ح.، رحمانی نیا، ف.،آزالی، ک.، مهرتاش، م.، تاثیرمکمل یاری حاد ال-کارنیتین بر لاکتات، گلوکزخون، حداکثر اکسیژن مصرفی و توان مردان تمرین کرده، مجله دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، (1392)، هفتادویک، یک، 64-59.
• 2- ایمانی، م.، رضایی پور، م.، محمدی، م.، نوروزی فر، م.، (1391)، ارتباط سطوح بیلی روبین و منیزیم تام سرم نوزادان مبتلا به زردی قبل و بعد از فوتوتراپی، مجله علوم پزشکی رازی، نوزدهم، صد. 
• 3- باقری، ق.، (1381) ، اصول آموزش آمادگی جسمانی(رشته تربیت بدنی و علوم ورزشی)، چاپ سوم ، انتشارات دانشگاه پیام نور. 
• 4- ترتیبیان، ب.، خورشیدی ، م.، (1384)، برآورد شاخص های فیزیولوژیک در ورزش (آزمایشگاهی و میدانی)، تهران ، انتشارات تیمور زاده، نشر طیب.
• 5- حبیب زاده ، ن.، (1389)، آزمون های آمادگی جسمانی، تهران، نشر ورزش، انتشارات بامداد کتاب
• 6- خدام، ر.، (1391)، راهنمای جیبی کاربرد داروهای ژنریک ایران، چاپ دوازدهم، انتشارات دیباج.
• 7- خسروبیگی، ع.، (1391)، نقش استرس اکسیداتیو در ناباروری مردان، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی اراک، 9-68، 103-94.
• 8- راداک، ژولت.، (1383)، رادیکال های آزاد در ورزش و پیری، ترجمه گایینی،ع.، حامدی نیا، م.، طیبی، ر.، انتشارات دانشگاه تربیت معلم سبزوار.
• 9- رحمانی نیا، ف.، (1388)، فیزیولوژی انسان، چاپ اول، تهران، نشر ورزش، انتشارات بامداد کتاب.
• 10- رهبر، س. احمدی اصل، ناصر. (1391)، اثر ورزش منظم مقاومتی دراز مدت بر عملکرد قلب و استرس اکسیداتیو در موش صحرایی، مجله دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، دوازدهم، سوم، 264-256
• 11-….
• 12-….

مکمل ال کارنیتین بر استرس اکسیداتیو

https://digitalcommons.usf.edu/edj_etd/