بررسی نقش جنسیت بر میزان عامل نوروتروفیک مغزی سرم در حالت استراحت و در پاسخ به فعالیت حاد مقاومتی در مردان و زنان سالمند

نویسندگان

1 استادیار فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

2 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

چکیده

مقدمه و هدف: با وجود مطالعات صورت‌‌گرفته، هنوز میزان و علت تفاوت بین زنان و مردان سالمند در پروتئین‌هایی همچون نوروتروفین مشتق از مغز (BDNF) که در فرایندهای یادگیری، حافظه و عملکردشناختی نقشی اساسی دارند، کاملاً مبهم و ناشناخته می‌باشد؛ بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی نقش جنسیت بر میزان عامل نوروتروفیک مغزی سرم در حالت استراحت و در پاسخ به فعالیت حاد مقاومتی در مردان و زنان سالمند بود.


مواد و روش‌ها: در این مطالعه 11 مرد و 11 زن سالمند سالم 60 الی 75ساله شرکت نمودند. 72 ساعت پس از تعیین حداکثر قدرت بیشینه (با استفاده از آزمون 1-RM)، آزمودنی‌ها 3 حرکت مقاومتی را با شدت 75درصد 1-RM انجام دادند. در این پژوهش 3 نمونۀ خونی (هر وهله 10 میلی‌لیتر) در قبل، بلافاصله و 30 دقیقه بعد از فعالیت مقاومتی از ورید بازویی آزمودنی‌ها گرفته شد. به‌منظور تعیین میزان BDNF سرم از روش الایزا استفاده شد. همچنین، به‌منظور تجزیه‌وتحلیل آماریِ داده‌ها از آزمون‌های آماری تی مستقل، تحلیل واریانس دوسویه با اندازه‌گیری مکرر با عامل بین‌گروهی جنسیت استفاده شد. سطح معنی‌داری p≤0.05 در نظر گرفته شد.


نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که میزان BDNF پایۀ سرم در زنان سالمند نسبت به مردان سالمند به‌طور معنی‌داری بالاتر است. همچنین میزان BDNF سرم هر دو گروه مردان و زنان سالمند در بلافاصله پس از فعالیت نسبت به میزان پایه، افزایش معنی‌داری یافت. با این وجود، میزان BDNF سرم در 30 دقیقه بعد از فعالیت نسبت به پیش از فعالیت افزایش معنی‌داری نداشت. ازطرفی دیگر، نتایج نشان داد که جنسیت بر پاسخ BDNF سرم به فعالیت مقاومتی در مردان و زنان سالمند تأثیر معنی‌داری ندارد.


نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که میزان BDNF در حالت استراحت در زنان سالمند نسبت به مردان سالمند بالاتر است. همچنین میزان این پروتئین در پاسخ به فعالیت مقاومتی در هر دو گروه مردان و زنان سالمند افزایش معنی‌داری می‌یابد. از سوی دیگر، نشان داده شد که جنسیت عامل تأثیرگذاری بر این پاسخ نمی‌باشد؛ ازاین‌رو به‌نظر می‌رسد که با به‌کارگیری یک عامل تحریکی یکسان، بتوان به تغییرات مشابه در میزان BDNF سرم در هر دوی مردان و زنان سالمند و متعاقباً اثرات ناشی از این تغییرات در فرایندهایی همچون یادگیری، حافظه و عملکردشناختی دست یافت؛ هرچند که تبیین دقیق‌تر این مسئله نیازمند انجام تحقیقات بیشتری می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of gender on serum brain-derived neurotrophic factor at rest and in response to acute resistance exercise in elderly men and women

چکیده [English]

Background and Objective: Despite conducted studies, the amount of difference for the proteins such as brain derived neurotrophic factor (BDNF) that is involved in learning, memory and cognitive function in the elderly men and women is not clear. So, the aim of this study was to investigate the effect of gender on serum brain-derived neurotrophic factor at rest and in response to acute resistance exercise in elderly men and women.


Materials and Methods: In this study, 22 elderly men (60-75 years old; n=11) and elderly women (60-75 years old; 11) participated. 72 hours after the determination of the 1-RM, the subjects performed three resistance exercises by 75%1-RM. Blood samples were collected at rest, immediately and 30 min after the exercise. For statistical analysis, we used independent t-test, repeated measures ANOVA )2*3) and statistical significance was assumed p≤0.05.


Results: The results of the study revealed that the amount of the based BDNF in elderly women was higher than the men. Additionally, the result showed that serum BDNF significantly increases immediately after the resistance exercise in both groups. However, 30 minutes after the activity, there were no significant increments in serum BDNF as compared to the baseline amount. On the other hand, the outputs of the statistical analyses revealed that gender has no significant effect on the response of the serum BDNF to the resistance exercise in the elderly men and women.


Conclusion: According to the results of this study, the baseline serum BDNF of the elderly women is higher than the elderly men. Additionally, the amount of this protein is increased in response to the resistance exercise. Gender has no effect on the response of the BDNF to the resistance exercise in the elderly people. Based on the results of this study, same exercise intervention has same effects on the serum BDNF and subsequent effects on the some functions such as learning, memory and cognitive function in elderly people. However, more studies are needed for this issue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elderly men
  • Elderly women
  • BDNF
  • Gender
  • Resistance exercise
Mirzaie M, Shams Ghahfarrokhi M. The elderly population in the censuses of 1956 to 2006 in Iran. Iranian Journal of Ageing. 2007; 2: 123-9. Joghataie M, Nejati V. Health status assessment of the elderly in Kashan city. Iranian Journal of Ageing. 2006; 1: 3-8. Osouli P. Iranian geriatrics according to statistics. Iranian Journal of Health. 2006; 139: 13-22. Adlard PA, Cotman CW. Voluntary exercise protects against stress-induced decreases in brain-derived neurotrophic factor protein expression. Neuroscience. 2004; 124: 985-92. McEwen BS. Protective and damaging effects of stress mediators: central role of the brain. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2006; 8: 367-81. Vaka SR, Murthy SN, Balaji A, Repka MA. Delivery of Brain-Derived Neurotrophic Factor via Nose-to-Brain Pathway. Pharmaceutical Research. 2012; 29: 441-7. Lommatzsch M, Quarcoo D, Schulte-Herbruggen O, Weber H, Virchow JC, Renz H, et al. Neurotrophins in murine viscera: a dynamic pattern from birth to adulthood. International Journal of Developmental Neuroscience: The Official Journal of The International Society for Developmental Neuroscience. 2005; 23: 495-500. Ziegenhorn AA, Schulte-Herbruggen O, Danker-Hopfe H, Malbranc M, Hartung HD, Anders D, et al. Serum neurotrophins--a study on the time course and influencing factors in a large old age sample. Neurobiology Aging. 2007; 28: 1436-45. Goekint M, Roelands B, De Pauw K, Knaepen K, Bos I, Meeusen R. Does a period of detraining cause a decrease in serum brain-derived neurotrophic factor? Neuroscience letters. 2010; 486: 146-9. McGauran AM, Moore JB, Madsen D, Barry D, O'Dea S, Mahon BP, et al. A possible role for protein synthesis, extracellular signal-regulated kinase, and brain-derived neurotrophic factor in long-term spatial memory retention in the water maze. Behavioral Neuroscience. 2008; 122: 805-15. Santos RV, Viana VA, Boscolo RA, Marques VG, Santana MG, Lira FS, et al. Moderate exercise training modulates cytokine profile and sleep in elderly people. Cytokine. 2012; 60: 731-5. Xiong H, Yamada K, Han D, Nabeshima T, Enikolopov G, Carnahan J, et al. Mutual regulation between the intercellular messengers nitric oxide and brain-derived neurotrophic factor in rodent neocortical neurons. The European Journal of Neuroscience. 1999; 11: 1567-76. Rasmussen P, Brassard P, Adser H, Pedersen MV, Leick L, Hart E, et al. Evidence for a release of brain-derived neurotrophic factor from the brain during exercise. Experimental Physiology. 2009; 94: 1062-9. Kim JS, Cross JM, Bamman MM. Impact of resistance loading on myostatin expression and cell cycle regulation in young and older men and women. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism. 2005; 288: E1110-9. Willoughby DS. Effects of heavy resistance training on myostatin mRNA and protein expression. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2004; 36: 574-82. Monteleone P, Artini PG, Simi G, Cela V, Casarosa E, Begliuomini S, et al. Brain derived neurotrophic factor circulating levels in patients undergoing IVF. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2007; 24: 477-80. Coelho FG, Gobbi S, Andreatto CA, Corazza DI, Pedroso RV, Santos-Galduroz RF. Physical exercise modulates peripheral levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF): a systematic review of experimental studies in the elderly. Archives of Gerontology and Geriatrics. 2013; 56: 10-5. Yarrow JF, White LJ, McCoy SC, Borst SE. Training augments resistance exercise induced elevation of circulating brain derived neurotrophic factor (BDNF). Neuroscience Letters. 2010; 479: 161-5. Goekint M, De Pauw K, Roelands B, Njemini R, Bautmans I, Mets T, et al. Strength training does not influence serum brain-derived neurotrophic factor. European Journal of Applied Physiology. 2010; 110: 285-93. Deschenes MR, Maresh CM, Crivello JF, Armstrong LE, Kraemer WJ, Covault J. The effects of exercise training of different intensities on neuromuscular junction morphology. Journal of Neurocytology. 1993; 22: 603-15. Fahim MA. Endurance exercise modulates neuromuscular junction of C57BL/6NNia aging mice. Journal of Applied Physiology. 1997; 83: 59-66. Cuppini R, Sartini S, Agostini D, Guescini M, Ambrogini P, Betti M, et al. Bdnf expression in rat skeletal muscle after acute or repeated exercise. Archives Italiennes de Biologie. 2007; 145: 99-110. Sartori CR, Vieira AS, Ferrari EM, Langone F, Tongiorgi E, Parada CA. The antidepressive effect of the physical exercise correlates with increased levels of mature BDNF, and proBDNF proteolytic cleavage-related genes, p11 and tPA. Neuroscience. 2011; 180: 9-18. Gustafsson G, Lira CM, Johansson J, Wisen A, Wohlfart B, Ekman R, et al. The acute response of plasma brain-derived neurotrophic factor as a result of exercise in major depressive disorder. Psychiatry Research. 2009; 169: 244-8. Rojas Vega S, Struder HK, Vera Wahrmann B, Schmidt A, Bloch W, Hollmann W. Acute BDNF and cortisol response to low intensity exercise and following ramp incremental exercise to exhaustion in humans. Brain Research. 2006; 1121: 59-65. Vaynman S, Ying Z, Gomez-Pinilla F. Exercise induces BDNF and synapsin I to specific hippocampal subfields. Journal Neuroscience Research. 2004; 76: 356-62. Correia PR, Pansani A, Machado F, Andrade M, Silva AC, Scorza FA, et al. Acute strength exercise and the involvement of small or large muscle mass on plasma brain-derived neurotrophic factor levels. Clinics. 2010; 65: 1123-6. Pedersen BK, Pedersen M, Krabbe KS, Bruunsgaard H, Matthews VB, Febbraio MA. Role of exercise-induced brain-derived neurotrophic factor production in the regulation of energy homeostasis in mammals. Experimental Physiology. 2009; 94: 1153-60. Stranska Z, Svacina S. Myokines - muscle tissue hormones. Vnitrni lekarstvi. 2015; 61: 365-8.