تاثيرات تمرينات ورزشي بر روي ليپيدها و ليپروتئين ها خون در كودكان و نوجوانان

خلاصه

    هدف مقاله زير توصيف آن چه كه در مورد تاثيرات تمرينات ورزشي در كودكان و نوجوانان در ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون زير مي دانيم مي باشد: مجموع كلسترول (TC) كلسترول ليپوپروتئين با چگالي بالا (HDL-C) ، كلسترول ليپوپروتئين با چگالي پايين (LDL-C) و تري گليسيريد (TG). تنها تحقيقاتي كه حالت، توالي، طول دوره و شدت ورزش را توصيف مي كنند در اين بررسي گنجانده شده اند. نتايج تحقيقات بررسي شده دو پهلو بوده اند. قطعا تاثيرات تمرينات ورزشي بر روي سطح ليپيد و ليپوپروتئين خون كودكان و نوجوانان نورموليپيدميك دو پهلو بوده است. از چهارده تحقيق بررسي شده، 6 تحقيق شاهد يك تغيير مثبت در نمايه ليپيد و ليپوپروتئين خون بوده اند و 4 تحقيق شاهد هيچ گونه تغييري در نمايه ليپيد و ليپوپروتئين خون نبوده اند و يك تحقيق شاهد يك تاثير منفي بر روي HDL-C  بود اما شاهد ارتقاي كلي در نمايه ليپيد و ليپروپروتئين به خاطر كاهش در نسبت TC/HDL بود. به نظر مي رسد كه مشكلات روش شناسي موجود در بخش اعظم تحقيقات تمرينات ورزشي توانايي ارايه يك نظر جامع و مبتني بر شواهد در مورد تاثيري كه تمرينات ورزشي بر روي سطوح ليپيد خون در كودكان نورموليپيدميك دارد را سلب مي كند. بخش اعظم نواقص طراحي  تحقيق را مي توان به يك يا دو مورد  از موارد زير ارتباط دارد: تعداد كم سوژه ها در هر تحقيق، تعداد كم دختران يا عدم وجود آن ها، گنجاندن دختران و پسران در گروه سوژه ها، گنجاندن دختران و پسران در مراحل بلوغ متفاوت در سوژه ها، تمرينات ورزشي كه به طوركافي شدت ورزش را كنترل نمي كردند، دوره هاي تمرين ورزشي كه بيش از هشت هفته به طول نمي انجاميد و مطالعات تمرين ورزشي كه يك حجم ورزشي كافي براي ايجاد تغيير نداشت. در حالت ايده ال تحقيقات آتي بايد بر روي مطالعات بلندمدتي تمركز كند كه تأثيرات تمرين ورزشي از سال هاي دبستاني تا بزرگسالي را بررسي كند.

كلمات كليدي: عوامل خطرزاي قلبي وعروقي، كودكان، نوجوانان، تمرينات ورزشي هوازي.

مقدمه

بيماري قلبي، قلبي عروقي (CHD) يكي از مهم ترين عوامل تاثير گذار در ميزان مرگ و مير در كشورهاي صنعتي مي باشد و در نتيجه عامل صرف هزينه هاي قابل ملاحظه توسط سيستم هاي پزشكي براي درمان CHD و علايم آن بوده است. اكنون به خوبي پذيرفته شده است كه ريشه CHD در كودكي است. عليرغم اين واقعيت كه علايم باليني بيماري تا بزرگسالي ظاهر نمي شوند. از سال 1998 اكادمي بيماري هاي كودكان آمريكا اعلام كرده است كه افزايش سطح كلسترول در كودكان و نوجوانان خطر CHD در زندگي را افزايش مي دهد اگرچه خطر دقيق ناشناخته باقي مي ماند. در پاسخ به افزايش بروز CHD در بزرگسالان، انجمن قلب آمريكا و ديگر هيئت هاي ناظر بر تاكيد خود بر اهميت ورزش در كودكي به عنوان ابزار اجتناب از CHD در بزرگسالي ادامه مي دهند. چند تحقيق برجسته به طور مكرر سبك زندگي ساكن را به عنوان يك عامل خطرزاي عمده براي ابتلا به CHD در بزرگسالي شناسايي كرده اند. متاسفانه بر خلاف تحقيقات مربوط به بزرگسالان، نقشي كه ورزش منظم بر روي عوامل خطرزاي CHD در كودكان و نوجوانان دارد نامشخص باقي مي‌ماند. هدف اين بررسي توصيف آن‌چه كه در مورد تأثيرات تمرينات ورزشي در كودكان و نوجوانان بر روي ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون زير دانسته مي شود مي باشد: مجموع كلسترول (TC )، كلسترول ليپوپروتئين باغلظت بالا  (HDL-C)، كلسترول ليپوپروتئين با غلظت پايين (LDL-C)  و ترگليسيريدها (TG) . پاراگراف زير به صورت مفصل تحقيقاتي كه حالت، توالي، ‌طول دوره و شدت ورزش را توصيف مي كنند را به طور مفصل شرح مي دهد اگر چه گيليام و همكاران (1978) اين معيارها را براورده نكردند به اين خاطر گنجانده شده اند كه يكي از اولين تحقيقات ورزشي را انجام داده اند كه به طور انحصاري دختران را در سوژه ها گنجانده و تاثيرات تمرين ورزشي بر روي ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون را بررسي كرد.

    به علاوه، بررسي محدود به تحقيقاتي است كه فقط تاثيرات تمريني ـ ورزشي در كودكان و نوجوانان سالم را بررسي مي كرد.

    جدول 1 به طور واضح نشان مي‌دهد كه تاثير تمرين ورزشي بر روي ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون دو پهلو است. گيليام و بورك (1978) يك تحقيق 6 هفته اي شامل 14 دختر سنين 8 تا 10 سال را گزارش كرد. سوژه ها در فعاليت هاي هوازي مختلفي به مدت 35 دقيقه در هر جلسه شركت مي كردند. نتايج نشان دهنده يك افزايش معنادار در سطح HDL-C بود و هيچ گونه تغييري در سطوح TC را نشان نمي داد. هيچ متغير ديگري گزارش نشد. نقص اصلي در اين تحقيق فقدان گروه كنترل بود. به علاوه شدت به عنوان "شديد" توصيف شد اما سنجيده نشده است، طول تحقيق كوتاه (6 هفته) بود و توالي جلسات ورزشي گزارش نشده است.

    در سال 1980  گيليام و فريدسون يك تحقيق ديگر ورزشي بر روي 11 دختر با سنين 7 تا 9 سال را انجام دادند. اين بار آ» ها يك گروه كنترل را افزدوه و طول تحقيق به 12 هفته اضافه شد. بعد از يك برنامه ورزشي 4 روز در هفته با شدت "نسبتا بالا" هيچ گونه تغييري در TC يا TG گزارش نشد. متغير ديگري نيز گزارش نشد. فقدان يك گروه كنترل دقيق در شدت ورزش تفسير اين تحقيق را مبهم ساخته است.

    ليندر و همكاران (1983) تاثير يك برنامه پياده روي 8 هفته اي بر روي شدت ضربان قلب (HR) 80 درصد اوج HR در 29 پسر سنين 11 تا 17سال را بررسي كردند. هيچ گونه تاثيري برري TG ، LDL-C ، HDL-C ، TC مشاهده نشد. مشكل ذاتي اين تحقيق گنجاندن پسراني بودن كه در مراحل بلوغ متفاوت قرار داشتند.

    برنامه پياده روي و دو سويچ و همكاران (1986) با پسران 8 تا 9 ساله منجر به هيچ گونه تغييري در TC يا HDL-C يا LDL-C بعد از تحقيق يازده هفتگي نشدد. با اين حال آنها يك ارتقاي كلي در نسبت TC/HDL را خاطر نشان كردند.

    ايگنيگو و ماهون (1995) تاثيرات يك برنامه تمرين ورزشي ده هفته اي بر روي TC ، HDL-C ، LDL-C و TG در پسران و دختران بين سنين 9 تا 10 سال را بررسي كرده اند. 18 كودك در يك برنامه ورزشي شركت كردند و 10 كودك به عنوان كنترل عمل كردند. برنامه ورزشي شامل 60 دقيقه فعاليت هوازي، سه بار در هفته با شدتي بود كه ضربان قلب 160 تا 180 را ايجاد مي كرد. TG تنها متغيري بود كه بعد از ده هفته ورزش تغيير كرد. مجددا كنترل براي شدت ورزش نامشخص است. اگرچه نويسندگان استفاده از مانيتورهاي ضربان قلب را ذكر كرده اند، آ» ها هم چنين ذكر كرده اند كه ميزان ضربان قلب با شمارش نبض تحت نظارت قرار گرفته است و مشخص نيست كه در هر بار چند سوژه از مانيتورهاي ضربان قلب استفاده كرده اند. به علاوه گنجاندن هم پسران و هم دختران در يك انداز نمونه نسبتا كوچك ممكن است منجر به تاثيري شود كه مستقل از مداخله ورزشي است.

    تحقيق تمريني 16 هفتگي بلسينگ و همكاران (1995) يكي از طولاني مدت ترين تحقيقات تا به حال است با اين حال شدت به طوردقيق توصيف نشده است و به درستي كنترل نشده است. سوژه هاي آن ها 25 دختر و پسر بوده اند كه در سنين 13 تا 18 سال قرار داشتند. برنامه تمريني 16 هفتگي شامل 40 دقيقه فعاليت هاي هوازي متخلف با شدتي بود كه حدود 90 درصد ظرفيت كاري اوج قبلا تعيين شده بود. شدت با به دست آوردن يك نبض شعاعي سوژه ها اندازه گيري مي شد. نتايج نشان دهنده يك تغيير مثبت در سطوح TC ، HDL-C ، LDL-C ، TC/ HDL-C بعد از 16 هفته تمرين ورزشي بود. مشكل ذاتي اين تحقيق گنجاندن دختران و پسران در يك تحقيق بود. به علاوه دامنه سني 13 تا 18 سال به خاطر مراحل بلوغ متفاوت اين گروه بيش از حد وسيع است.

    رولند و همكاران (1996) يك تحقيق 13 هفتگي را انجام دادند كه به 34 دختر و پسر سنين 10 تا 13 سال در آ» شركت داشتند. در ابتدا گروه كنترل وجود نداشت. در عوض سوژه ها به عنوان كنترل خود براي آزمايش و به حداقل رساندن تاثيرات ژنتيكي قابليت تمرين بين سوژه ها عمل مي كردند. با اين حال اين طرح تحقيق تاثيرات رشد و بلوغ كه ممكن است بر روي متغيرهاي اندازه گيري شده داشته باشد را كنترل نمي كرد. ثانيا اگر چه از مانتيورهاي ميزان تپش قلب براي اندازه گيري شدت ورزش استفاده شد اما فقط 7 سوژه از مانيتورها در هر جلسه ورزشي استفاده كردند و در نتيجه شدت ورزش فقط در هر سوژه براي يك جلسه از سه جلسه ورزشي در هفته اندازه گيري مي شد. يك بار ديگر منبع پاياني خطا دو جنسه بودن مي باشد. همان طور كه قبلا ذكر شد گنجاندن دختران و پسران نوجوان در مجموعه سوژه ها تفسير تغييرات ليپيد و ليپوپروتئين خود را مشكل مي سازد.

    استرژيولاس و همكاران (1998) تاثيري كه تمرين ورزشي بر روي سطوح HDL-C در 18 پسر بين سنين 10 تا 14 سال داشته ات را بررسي كرده اند. سوژه ها از يك گروه هزار سوژه يوناني كه در يك تحقيق انجام شده در سال 1993 شركت كرده بودند انتخاب شدند. سطوح HDL-C بعد از برنامه  تمريني 8 هفتگي افزايش قابل ملاحظه اي داشت. چند مشكل ذاتي در اين تحقيق وجود داشت. اول اين كه تشخيص چگونگي اندازه گيري شدت ورزش مشكل است. آن ها اعلام كردند كه ورزش در 75 درصد ظرفيت كاري فيزيكي كه ميزان قلبي ورزشي 170بود تعيين شده است. با اين حال مشخص نيست كه آيا قبل از مداخله ورزشي يك تست اوج ورزش انجام شده است يا خير يا اين كه اطلاعات مربوط به اوج ضربان قلب از نتايج تحقيق 1993 گرفته شده است. اگر ميزان ضربان قلب ورزشي تخمين زده باشد ان گاه اين موضوع زير سوال است كه يك ميزان ضربان 170 براي پسران داراي دامنه سني 10 تا 14 سال صحيح باشد. ثانيا ً‌نويسندگان توصيف نمي كنند كه آيا ميزان ضربان قلب در طي جلسات ورزشي اندازه گيري شده است يا خير. منبع نهايي خطا نامتجانس بودن سوژه ها است. اگر چه تنها پسران در تحقيق شركت داشتند اما سطح بلوغ آن ها ارزيابي نشده است. ارزيابي سطح بلوغ مهم است زيرا احتمال زياد تفاوت هاي معناداري در پسراني كه در سنين بين 10 تا 14 سال قرار دارد وجوددارد و همان طوري كه قبلا ذكر شد نشان داده شده است كه تستوسترون تاثير نامطلوبي بر روي نمايه ليپيد و ليپوپروتئين خون پسران دارد.

    استرژيولاس و همكاران (2006) يك تحقيق ديگر با پسران 10 تا 14 ساله انجام داده اند. در اين تحقيق تمام سوژه ها، تست هاي اوج ورزش براي تعيين اوج HR تكميل كردند. سوژه ها 4 جلسه تمريني در هفته با 80 درصد اوج Hr  به مدت 8 هفته را كامل كردند. در پايان 8 هفته براي تمام متغيرها تغييرات معنادار و مثبتي مشاهده شد. با اين حال مجددا بايد خاطر نشان شود كه تفاوت هاي بلوغ احتمالي در بين سوژه ها تفسير صحيح داده ها را مشكل مي سازد.

    استودفالك و همكاران (2000) طولاني مدت ترين تحقيق تمرين ورزشي كنترل شده را براي بررسي تاثيرات تمرين ورزشي بر روي دختران 13 تا 14 ساله بعد از قاعده گي انجام دادند. تحقيق 20 هفته اي 20 سوژه آزمايشي و 18 سوژه كنترلي را در خود گنجانده بود. تمام سوژه ها براي تعيين حداكثر مقدار hr تحت تست هاي اوج ورزش قرار گرفتند. سوژه ها سه بار در هفته به مدت 20 دقيقه روي نوار گردان يا نيرو سنج دوچرخه اي ورزش كردند. شدت ورزش در 75 تا 80 درصد حداكثر HR تحت نظارت مانيتورهاي HR حفظ شد. در گروه ها هيچ گونه تغيير معناداري در TC ، HDL-C ، LDL-C ، TG مشاهده نشد.

    ولسمن و همكاران (1997) تاثير دو حالت جداگانه اي كه تمرين هوازي بر روي سطوح TC در 35 دختر سنين 9 تا 10 سال داشت را بررسي كردند. مداخله ورزشي 8 هفته به طول انجاميد و شدت ورزش تقريبا در 80 درصد اوج HR تعيين شده بود. براي تعيين مقادير اوج HR تمام سوژه ها تحت تست هاي اوج ورزش قرار گرفتند. در گروه ها هيچ گونه تغييري در TC يا HDL-C مشاهده نشد. سوژه هايي كه در نيرو سنج دوچرخه هاي ورزش مي كردند از مانتيورهاي ميزان ضربان قلب استفاده مي كردند به طوري كه شدت ورزش بتواند به درستي اندازه گيري شود. سوژه هايي كه در برنامه رقص هوازي شركت مي كردند براي تعيين اين كه چه برنامه هاييي به طور منظم ضربان قلب بالاي 150 ايجاد مي كند تحت يك تحقيق تجربي قرار گرفتند. ضعف اصلي اين تحقيق اين بود كه فقط 8 هفته به طول انجاميد. به علاوه اگر سوژه ها در گروه رقص هوازي كاهش در Hr  كمتر از ماكزيمم را نسبت به برنامه رقص تجربه كرده باشند ممكن است اين ورزش به اندازه كافي شديد نبوده است تا سطوح Hr 150 در هفته هاي بعدي تحقيق را ايجاد كنند.

    تولفري و همكاران (1998)يك تحقيق به خوبي كنترل شده با 48 دختر و پسر به بلوغ نرسيده انجام دادند كه از آن ها 28 سوژه يك مداخله تمرين ورزشي را تكميل كردند. با استفاده از مانتيورهاي HR و از طريق تشويق دائم شدت ورزش كنترل شد و آن ها قادر بودند تا تمام سوژه ها را وادار كنند تا شدت ورزش 79 درصد اوج HR را حفظ كند. سوژه ها سه بار در هفته به مدت 12 هفته روي نيروسنج هاي دوچرخه اي ركاب زدند. نتايج نشان داد كه براي TC و TG بين دو گروه در طول زمان تفاوتي به  وجود نيامد. با اين حال گروه ورزش كنننده افزايش در HDL-C و كاهش در LDL-C را تجربه كردند. تغييرات در نمايه ليپيد خون مستقل از تغييرات در اوج  بود در حقيقت گروه كنترل با يك اوج  بالاتر شروع كرد و تا پايان تحقيق اوج  بيشتر را حفظ كرد كه اين حاكي از آن بود كه تمرين ورزشي است كه به طور مستقيم بر نمايه ليپيد خون تاثير مي گذارد و نه اوج  . اين اولين تحقيقي بود كه به طور كافي شدت ورزش را كنترل كرد و اگر چه انتظار تداوم ورزش با يك شدت ثابت، و انجام حالت مشابهي از ورزش خارج از يك موقعيت آزمايشي توسط كودكان غير منطقي است اما تحقيق دانش ما در مورد تاثيرات يك برنامه تمرين ورزشي ساختار بندي شده ب رروي ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون در كودكان قبل از بلوغ را افزايش داد. عمده ترين نقص طراحي گنجاندن دختران و پسران به طور همزمان در تحقيق بود. به علاوه همان طور كه در بالا ذكر شد، تحقيقات معدودي بيش از 12 هفته به طول انجاميده اند و مشاهده اين كه ايا يك دوره تمريني بلندمدت تر منجر به تغييرات قابل ملاحظه تر مي شود يا خير مي تواند مفيد باشد.

    تولفري و همكاران (2004)يك تحقيق تمريني ديگر با 34 دختر و پسر 10 تا 11 سال انجام دادند. تمام سوژه ها سه بار در هفته و 80درصد اوج HR ورزش كردند. يك بار ديگر تمام سوژه ها براي برنامه  تمرين ورزشي 12 هفته اي از مانيتورهاي HR استفاده كردند. بر خلاف تحقيقات ديگر، تحقيق از اين نظر كه طول مدت ورزش براي انطباق با اهداف صرف انرژي اختصاصي شده بود منحصر به فرد بود. دو گروه تعيين شدند. يك گروه پايين كه 100 كيلوكالري انرژي مصرف مي كردند و گروه متوسط كه 140 كيلو كالري مصرف مي كردند. برنامه تمرين ورزشي صرف نظر از طول مدت ورزش و صرف انرژي باعث هيچ گونه تغييري در LDL-C ، HDL-C و TC نشد. نويسندگان اعلام مي كنند كه حجم ورزش ممكن است براي ايجاد تغيير ناكافي بوده است.

ويلي فورد و همكاران (1996) تنها تحقيقي است كه تاثيرات تمرين ورزشي در نوجوانان سياه پوست پسر را بررسي كرده است. 12 پسر يك برنامه تمرين ورزشي 15 هفتگي 5 روز در هفته را انجام دادند. جلسات ورزشي به مدت 30 دقيقه در طي يك كلاس تربيت بدني به طور منظم برنامه ريزي شده انجام شد. سوژه ها هفتاد تا 90 درصد اوج ضربان قلب قبلا تعيين شده را پياده روي كردند. مشخص نيست كه HR چگونه تعيين شده است. گنجاندن يك برنامه وزنه برداري كه دو بار در هفته اتفاق مي افتاد در اين تحقيق منحصر به فرد بود. برنامه تمرين ورزشي 15 هفتگي منجر به افزايش قابل ملاحظه در HDL-C و كاهش قابل ملاحظه در LDL-C شد. هيج گونه تغييري در TC انجام نشد. نويسندگان خاطر نشان مي كنند كه در مورد تاثيرات نژاد و تاثيرات تمرين ورزشي بر روي ليپيدها و ليپوپروتئين هاي خون تحقيقات بيشتري مورد نياز است.

نتيجه گيري ها و توصيه ها براي تحقيقات آتي

    بخشي از مشكل در تعيين اين كه تمرين ورزشي تاثير مثتبي بر روي نمايه ليپيد خون كودكان داشته است اين است كه تحقيقات به خوبي كنترل شده نادر مي باشند. به علاوه مشكلات روشي موجود در بخش اعظم تحقيقات تمرين ورزشي توانايي بيان جملات جامع و مبتني بر شواهد در مورد تاثيري كه تمرين ورزشي بر روي سطح چربي خون در كودكان نرموليپيدميك دارد را محدود مي سازد.

·      تعداد كم سوژه ها در هر تحقيق

·      عدم وجود دختران يا تعداد كم آن ها

·      گنجاندن هم دختران و هم پسران در مجموع سوژه ها

·      گنجاندن دختران و پسران در مراحل بلوغ متفاوت در مجموع سوژه ها

·      دوره هاي تمرين ورزشي كه به طور كافي شدت ورزش را كنترل نكرده اند.

·      دوره هاي تمرين ورزشي كه بيش از 8 هفته به طول نينجاميده اند.

·      تحقيقات تمرين ورزشي كه داراي حجم كافي براي ايجاد تغيير نبوده اند.

    به علاوه بايد خاطر نشان شود كه تحقيقاتي كه قبل از سال 1990 انجام شده اند به خاطر فقدان استاندارد اندازه گيري ليپيد و ليپوپرتئين بين آزمايشگاهي بايد با احتياط بررسي شوند.

    نقص اصلي در تمام تحقيقات بالا اين است كه طول مداخله ورزشي احتمالا به انداهز كافي نبوده است. سوپر كو (1991) در مرور نوشتجات مربوط بزرگسالان به اين نتيجه رسيده است كه برنامه هاي تمرين ورزشي كه بيش از 4 ماه به طول انجاميده اند براي ديدن تغيير مثبت در سطح ليپيد و ليپوپروتئين خون در بسياري از بزرگسالان مورد نياز مي باشند.

    بنابراين اگرچه به نظر مي رسد كه تحقيق با توجه به تاثيرات يك برنامه تمرين ورزشي بر سطح ليپيد و ليپوپروتئين خون در كودكان و نوجوانان دو پهلو به نظر مي رسد اما اين ممكن است به اين خاطر باشد كه مداخلات ورزشي به اندازه كافي بلندمدت نبوده اند. به علاوه فقدان نماينده اي از دختران نوجوان احساس مي شود. بنابراين انجام يك نتيجه گيري مبتني بر شواهد در مورد تاثيرات تمرين ورزشي بر روي ليپيد و ليپوپروتئين هاي خون در اين جمعيت غير ممكن است.

    از چشم اندازي وسيع تر تشخيص اين موضوع كه ايا تمرين ورشي منظم در كودكان و نوجوانان منجر به مشاركت ورزشي منظم در طول زندگي مي شود داراي اهميت است. در حال ايده ال يك تحقيق طولاني مدت كه تاثيرات تمرين ورزشي از سال هاي دبستان تا بزرگسالي را بررسي مي كند بهتر خواهد بود. اهداف اصلي چنين تحقيقي به صورت زير خواهند بود:

·      بررسي تغييرات متغير تناسب اندازه گيري شده به صورت دوره اي از بلوغ تا نوجواني و به بزرگسالي.

·      مشاهده تغييرات رفتار انتخاب شده در ارتباط با ورزش ،

·      تاثيري كه الگوهاي ورزش خانوادگي بر روي  الگوي ورزش در كودكان دارد.

·      تاثيري كه برنامه pe بر روي ارتقا ورزش در طول زندگي دارد

    حوزه ديگر تحقيقات بايد بر روي تاثيري كه ورزش بر روي كودكاني كه ريسك CHD را به نمايش مي گذارند تمركز كند. كودكاني كه بايد در اين تحقيق گنجانده شوند كودكان داراي پيشيه خانوادگي قوي CHD مي باشند، هيپرليپدميك مي باشند، پرفشار خون هستند يا چاق مي باشند. در حال حاضر داده هايي وجود دارد كه اين موضوع را تاييد مي كند كه ورزش منظم شدت هيپرليپيدمي و پر فشار خوني در كودكان را كاهش مي دهد. تحقيقات تمرين ورزشي به خوبي كنترل شده در كودكاني كه نمايه هاي نامساعد ليپيد و ليپوپروتئين خون داشته اند نشان دهنده تغييرات در مثبت در نمايه آن ها مي باشد. به طور مشابه بررسي نوشتجات انجام شده به وسيله آلپرت و ويلمور (1994) يك كاهش فشار خون در كودكان پر فشار خون بعد از ورزش را نشان داد اگر چه تعداد معدوي از سوژه ها به سطح طبيعي رسيدند.

    قطعا تاثيرات تمرين ورزشي بر روي سطوح ليپيد و ليپوپروتئين كودكان نورمولپيدميك و نوجوانان دو پهلو است. از چهارده تحقيق بررسي شده 6 مورد يك تغيير مثبت در نمايه ليپيد و ليپوپروتئين خون را نشان دادند. 5 مورد از تحقيقات هيچ گونه تغييري در نمايه ليپيد و ليپوپروتئين خون را نشان نداده اند و يك تحقيق نشان دهنده يك تاثير منفي بر روي HDL-C  بود اما يك ارتقاي كلي در نمايه ليپيد و ليپوپروتئين به خاطر كاهش در نسبت TC/HDL را نشان مي داد.

شاخص هاي هموگلوبين،‌ هماتوكريت و سلول قرمز خون در دوچرخه سواران برجسته. آيا مقادير كنترل براي آزمايش خون معتبر مي باشند

     پيش زمينه: در فعاليت هاي دوچرخه سواري بين المللي و اسكي استقامت، از آزمايشات خون براي آشكار شدن سو استفاده از اريترو پوئتين براي افزايش عملكرد استفاده مي شود. حد هماتروكريت (دوچرخه‌سواري) و همولوبين (اسكي استقامت) به وسيله فدراسيون ورزش بين المللي تعيين شد (هماتوكريت 50 درصد ، هموگلوبين، 85 درصد). ورزش هايي كه جواب آزمايش آن ها بالاتر از اين مقادير مشخص شده بود از رقابت منع شدند. براي بررسي اعتبار اين اندازه گيري ها ما شاخص هاي هموگلوبين، هماتوكريت و سلول هاي قرمز خون دوچرخه سواران منتخب قبل از اين كه اريتروپروتئين به صورت تجاري در دسترس قرار بگيرد را بررسي كرديم. مواد و روش ها: ما 523 نمونه خون 92 دوچرخه سوار منتخب مرد (سنين 16 تا 31 سال) از سال 1978 تا 1987) را بررسي كرديم. هماتوكريت، هموگلوبين و سلول هاي قرمز خون به طور خودكار تحليل شد و شاخص هاي اريتروسيت محاسبه شد.

نتايج

    هموگلوبين،هموتوكريت و تعداد سلول هاي قرمز خون به طور قابل ملاحظه‌اي با افزايش بار تمريني كاهش يافت. شاخص هاي اريتروسيت هيچ گونه تغيير قابل ملاحظه اي نشان نداد. 54 نمونه خون يك هموتوكريت بالاتر از 50 درصد را نشان دادند، يك نمونه يك حجم هموگلوبين بالاتر از 5/18 را نشان داد. در طول دوره هاي افزايش بار ورزشي، تعداد ورزشكاران كمتري بالاتر از حد هماتوكريت بودند. نتيجه: حد هموتوكريت جاري استفاده شده در آزمايشات خون ممكن است منجر به تعداد زيادي آزمايشات مثبت  اشتباه شود.

كلمات كليدي: دوچرخه سواري، اسكي استقامت، سلول هاي قرمز خون، اريتروپوتئين، آزمايش خون.

مقدمه

    تمرينات استقامتي بر سيستم سلول هاي قرمز خون تاثير مي گذارد. مشخص است كه حجم سلول قرمز خون و حجم پلاسما بعد از تمرين استقامتي افزايش مي يابد. همزمان به خاطر افزايش حجم پلاسما هموگلوبين و هماتوكريت كاهش مي يابد.

    حجم هموگلوبين و تعداد سلول هاي قرمز خون نقش مهمي در زنجيره انتقال اكسيژن بازي مي كند و با اين كار مي تواند بر عملكرد در ورزش هاي استامتي همچون وچرخه سواري، دو و اسكي استقامت بسته به ظرفيت هوازي تاثير بگذارد.

    دوپينگ خون و تزريق اريتروپوتين انساني با افزايش تعداد سلول هاي قرمز خون ممكن است عملكرد هوازي را افزايش دهد. اين اقدامات به وسيله برخي ورزشكاران در ورزش هاي استقامتي از دهه 1980 انجام مي شده است. اريتروپوئتين به صورت تجاري از سال 1987 در دسترس بوده اند و نسبت به تزريق خون غير مشابه يا مشابه نياز به زمينه لوجستيك كمتري دارند. از ان جا كه ماده ممكن است در مرگ چند ورزشكار نقش داشته باشد، IOC استفاده از اريتروپوئتين در ورزش را از سال 1990 ممنوع كرده است.

    به خاطر نيمه عمر كوتاه و شباهت كامل آن به هورمون طبيعي، آشكار سازي تزريق اريتروپوئتين اگر غير ممكن نباشد بسيار مشكل است. در تلاش براي ممانعت از استفاده از اريتروپوئتين اتحاديه دوچرخه سواري بين المللي (UCI) و فدراسيون بين المللي اسكي (FIS) از سال 1998 قبل از مسابقات آزمايشات خون تصادفي مي گيرد. FIS مقادير HB تا 5/18 براي ورزشكاران مرد و 5/16 بريا ورزشكاران زن را پذيرفته در حالي كه UCI از HCT براي اشكار كردن غير مستقيم تاثيرات اريتروپوئتين استفاده مي كند. دوچرخه سواراني كه داراي HCT  بالاي 50 درصد (مرد) يا 47 درصد (زن) باشند براي يك دوره 15 روزه براي رقابت نامناسب تشخيص داده مي شوند.

    با اين حال اين مقادير مشخص مورد بحث مي باشند. در تحقيق فعلي ما پارامترهاي سلول قرمز خون دوچرخه سواران با عملكرد بالا از گروه هاي سني مختلف به دست آمده در سال هاي 1978 تا 1987 را بررسي كرديم، ‌در زماني كه اريتروپوئتين در دسترس نبود و دويپينگ خون احتمالا فقط گاهي اوقات استفاده مي شد. با اين كار هدف ما دستيابي به نگرش هايي در مورد مقادير سيستم سلول قرمز خون گروه هاي سني متفاوت دوچرخه سواران منتخب در طي يك فصل مسابقات قبل از دوره ظهور اريتروپوئتين بوده است. اين داده ها مي تواند نقش مهمي در مباحث جاري براي مقادير تعيين شده براي آزمايش خون در ورزش داشته باشد.

سوژه ها و روش

    تمام شركت كنندگان براي شركت در تحقيق رضايت آگاهانه داده اند.

ما نمونه خون 92 عضو مرد تيم دوچرخه ملي سواري آلمان را درطي يك دوره 1تا 5 ساله تحقيق كرديم كه مجموعا 523 نمونه خون در طي سال هاي  1978 تا 1987 تهيه شد كه در مراحل مختلف فصول رقابت كه در نوامبر شروع شده و تا اكتبر سال بعد ادامه داشت گرفته مي شد.

    ورزشكاران بر طبق مقوله هاي سني فعلي UCI به سه گروه تقسيم شده اند:

گروه 1 (جوانان) سن 16تا 18 سال، 62 نمونه

گروه 2 (بيشتر از 23 سه سال) سن 18 تا 22 سال، 285 نمونه.

گروه 3 (منتخب) سن بالاتر از 23 سال، 176 نمونه.

    نمونه هاي خون از يك رگ زندي در صبح بدون ورزش قبلي در طي آزمايشات كنترل سلامت عمومي انجام شده در هر عضو تيم ملي در چندين سال قبل گرفته شده است. نمونه ها در موقعيت نشسته گرفته شده است. ورزشكاران داراي علامت عفونت حاد و مصرف دارو از تحقيق مستنثي شدند. نمونه هاي خون در يك سيستم ايجاد خلع كننده EDTA جمع آوري شد و با يك شمارشگر سلول خودكار تحليل شد. مقادير زير مشخص شد: غلظت هموگلوبين (Hb) ، هماتوكريت (Hct)، تعداد سلول هاي قرمز خون (RBC). حجم (MCV) و ميزان هموگلوبين (MCH,MCHC) اريتروسيت بر مبناي داده هاي به دست آمده محاسبه شد.

از فرمول زير استفاده شد:

MCV ((ميانگين حجم گويچه اي(FL)= HCT ´ 10/RBC

MCH (ميانگين هموگلوبين گويچه اي) (Pg)= Hb´10/RBC

MCHC (ميانگين تراكم گلوبين گويچه اي) = Hb ´ 100 /HCT

    تحليل آماري با استفاده از بسته آماري علوم اجتماعي انجام شد. تست U من ويتني براي نمونه هاي مستقل براي محاسبه تفاوت هاي گروهي و فصلي مورد استفاده قرار گرفت. در مقايسه با تحليل واريانس، اين تست ميزان آزادي عمل را كاهش مي دهد اما ممكمن است معناداري بهتري را به نمايش بگذارد. مقادير P كمتر از 05/0 از نظر آماري معنادار محسوب مي شدند. براي مقايسه دو روش اندازه گيري ما از روند پيشنهاد شده به وسيله بلاند و آلتمن استفاده كرده ايم. داده ها به عنوان مقاديرميانگين + انحراف معيار بيان شده اند.

نتايج

    نتايج در جدول 1 و شكل هاي 1 و 2 و 3 و 4 نشان داده شده اند.

چند مقدار اندازه گيري شده تغييرات معنادار از نظر آماري در فصل مسابقه از فوريه تا اكتبر براي گروه به صورت مجموع را نشان داد. تغييرات مشاهده شده در طي فصل بين گروه سني متفاوت از نظر آماري معنادار نبود.

مقادير Hb  و Hct بريا گروه هاي سنتي متفاوت در فصل رقابت در شكل 1 و 2 نشان داده شده اند. شكل 3 رابطه Hb به Hct براي نمونه هاي آزمايش شده را نشان مي دهد.

مقررات آزمايش خون

    تنها يكي از 523 نمونه خون Hb بالاتر از مقدار تعيين شده 5/18 FIS را نشان داد.

    نتايج تحليل Hct در شكل 4 نشان داده شده اند.

از 523 نمونه خون، 54 نمونه يك Hct مساوي يا بالاتر از 50 درصد را نشان دادند. اين نمونه ها متعلق به 27 دوچرخه سوار متفاوت بود كه از آن ها 15 نفر بيش از يك بار داراي مقادير Hct بالاتر از 50 درصد بوده ند. درصد نمونه هاي خون اندازه گيري شده بالاتر از مقدار تعيين شده در طول فصل به طور قابل ملاحظه اي كاهش يافت: نمونه هاي گرفته شده در طي ماه نوامبر و دسامبر بالاترين تعداد را نشان مي داد، نمونه هاي گرفته شده در اكتبر پايين درصد مقادير Hct  بيش از 50 درصد را نشان داد. در طي فصل رقابت از مارس تا اكتبر از 315 نمونه، 23 نمونه با مقدار Hct بالاي 50درصد ديده شد.

بحث

    داده هاي ما يافته هاي تحقيقات ديگر در مورد مورد تغييرات شاخص هاي سلول قرمز خون ناشي از ورزش را تاييد مي كرد:

Hb، Hct و RBC

    Hb و Hct نشان دهنده يك كاهش قابل ملاحظه در طي فصل مسابقه است. تغييرات در Hb و Hct به طول و شدت ورزش ارتباط دارد. در طي ماه هاي نوامبر تا فوريه كه در آن شدت و توالي تمرينات معمولا كاهش مي يابد، مقادير بالاتر براي Hb و Hct در مقايسه با فصل مسابقه مشاهده شده است. يافته هاي مشابهي به وسيله تحقيقات قبلي گزارش شده است. مكانيسم هاي متفاوتي به عنوان اثرگذار براي اين سازگاري ها مورد بحث قرار گرفته اند: افزايش حجم پلاسما و هموليز ورزش.

    كاهش اريتروپوئيسيس مكانيسم ديگري است كه كه در سازگاري هاي ناشي از ورزش نقش دارد. در تحقيق ما RBC در طي فصل كمي كاهش مي يابد. با اين حال گزارش شده است كه RBC در طي تمرين استقامتي در ورزش هاي متفاوت افزايش مي يابد. بر طبق اين تحقيقات، افزايش خفيف بوده و تاثيري بر روي Hct ندارد. زيرا افزايش همزمان حجم پلاسما از افزايش در RBC سرعت بيشتري مي يابد و منجر به Hct كمتر مي شود.

شاخص هاي اريتروسيت

    در سوژه هاي آزمايش شده، MCV در فصل مسابقه كمي افزايش يافت در حالي كه MCHوMCHC  كاهش يافت. اين تغييرات جزئي بوده اند ما ممكن است نشان دهنده يك تغيير در نمايه RBC به سمت سلول هاي جوان تر به خاطر هموليز ناشي از ورزش يا افزايش هماتوپسيس باشد. تمام اندازه گيري ها در دامنه طبيعي براي سوژه هاي سالم بوده اند.

مقررات UCI و FIS براي آزمايش خون

UCI

    از 523 نمونه خون گرفته شده، 3/10 درصد يك Hct مساوي يا بيشتر از 50 درصد قبل از ورزش را نشان مي دادند. 27 ورزشكار آزمايش شدند كه 15 ورزشكار در بيش از يك بار آزمايش آن ها بالاتر از 50 درصد بود. اين ورزشكاران در آزمايشات خون جواب مثبتي اشتباهي داشتند زيرا نمونه تحت شرايط مشابه مورد نياز به وسيله UCI گرفته شده است. (استراحت، بدون مصرف غذاي قبلي، بدون ورزش قبلي). با اين وجود تعداد مثبت هاي اشتباه با افزايش تمرين و شدت مسابقه به طور قابل ملاحظه اي كاهش پيدا مي كند. در طي اوج فصل (مارس تا اكتبر) 3/5 -5/10 درصد تمام نمونه هاي خون بالاتر از ميزان تعيين شده اندازه گيري شداند كه به طور قابل ملاحظه اي پايين تر از مقادير طي ماه هاي نوامبر تا فوريه بود. افزايش موقت در درصد نمونه هاي داراي Hct بالاتر از 50 درصد در طي دوره ژوئن / ژولاي ممكن است به خاطر اين واقعيت باشد كه تعدادي از دوچرخه سواران يك استراحت بين فصل 10 روزه با كاهش تمرين داشتند تا از بخش اول فصل بهبودي حاصل كنند. بعد از اتمام فصل (اكتبر)، Hct به خاطر كاهش فعاليت تمريني افزايش يافت. هيچ گونه تفاوتي بين گروه هاي سنتي در مورد هماتوكريت هاي بالا ديده نشد.

    در سال 1998 UCI تعداد 1336 آزمايش خون انجام داد. 15 نمونه داراي هماتوكريت بالاتر از 50 درصد بودند. اين درصد پايين تر از تعداد افرادي است كه از نظر Hct در حال ساكن، يعني جمعيت تمرين داده نشده از 50 درصد بالا مي روند: با فرض يك توزيع طبيعي مقادير Hctبراي جمعيت طبيعي تا 7 درصد از تمام نمونه ها كه فراتر از مقدار Hct 50 درصد مي باشند. در تحقيق فعلي با دوچرخه سواران تيم ملي كاملا آموزش ديده، ما مشاهده كرديم كه 3/10 درصد بالاتر از حد 50 درصد Hct بوده اند. در طي فصل مسابقه اين رقم به 3/7درصد كاهش يافت.گروه‌تحقيق مقادير مشابه جمعيت طبيعي را نشان مي‌داد.

    آزمايشات خون تصادفي UCI در طي رويدادهاي دوچرخه سوالي بين المللي عمده از قبيل مسابقات جهاني مسابقات يك روزه عمده دوچرخه سواران ملي و حرفه اي انجام شده است. تنها 12/1 درصد از تمام نمونه هاي آزمايش شده مقادير Hct بالاتر از حد را نشان مي دادند. تحقيق آماري منجر به يك تفاوت قابل ملاحظه بين نتايج UCI و گروه تحقيق ما شد.

    فصل هاي متفاوت براي ميزان بروز پايين مقادير Hct بالاتر از 50 درصد در تحليل UCI را مي توان مورد بحث قرار داد: تكنيك نمونه گيري خون، دفعات و حالت آزمايش و نگهداري با مقررات UCI در هر گروه همخواني داشت.

    سيستم هاي تحليل متفاوت ممكن است شامل يك خطاي دائم منجر به تخمين بالاتر يا پايين تر از ميزان واقعي Hct به وسيله يكي از سيتسم ها يا سيستم ديگر باشد (UCI از سيستم شمارشگر كنتور كالتر ACT-8 استفاده مي كند در حالي كه در تحقيق ما تمام اندازه گيري ها با يك سيستم بيكر ـ سرونو ديف 9000 انجام شد.

    با افزايش بار تمرينات طبق آن چه كه در تحقيقات متعددي نشان داده شده است Hct كاهش پيدا مي كند. دوچرخه سواران برتر تحت تحقيق UCI ممكن است نسبت به دوچرخه سواران متوسط تيم ملي گروه تحقيقاتي ما بار تمريني و دوچرخه سواري بالاتر داشته باشند كه اين منجر به Hct پايين تر مي شود هم چنين عوال ديگري مي تواند بر Hct در افراد تحت ورزش سنگين در يك دوره كوتاه مدت تاثير بگذارند: اين موضوع ثبت شده است كه Hct مي تواند بر حسب وضعيت بدن به سادگي افزايش يا كاهش يابد: تغيير از حالت نشسته به ايستاده منجر به تغيير قابل ملاحظه در حجم پلاسما مي شود و Hct تا 6 درصد افزايش مي يابد.

    فعاليت قبلي (افزايش كوتاه مدت،كاهش بلندمت)، فشار گرمايي (افزايش) و دهيدراسيوون (افزايش) گزارش شده است كه بر Hct به صورت كوتاه مدت تاثير مي گذارد .اين جنبه ها ممكن است نقش مهمي براي نمونه هاي UCI كه فقط در طي فصل مسابقه، اغلب در طي مسابقات بزرگ كه در آن دوچرخه سواران تحت دهيدراسيون مكرر و فشار گرمايي و فيزيكي قابل ملاحظه اي قرار مي گيرند گرفته شده اند بازي كند. با اين وجود اين عوامل بايد به Hct بالاتر در سوژه هايي كه تحت اين شرايط آزمايش شده اند كمك كند. در مقابل حقي ديگري يك كاهش بلندمدت در Hb و Hct در طي يك مسابقه دوچرخه سواري را گزارش مي كند.

    تزريق مايعات درون وريدي بيشتر يا روش هاي ديگر عامل هموديلاسيون امكان ديگري براي كاهش "نزديك به حد" Hct مي باشد. به طور خلاصه تمام اين عوامل به نظر مي رسد كه منجر به درصد با اهميت كمتر مقادير Hct بالاي 50 درصد در گروه UCI در مقايسه با گروه تحقيق ما و جمعيت سالم شود.

FIS

    تنها يكي از نمونه هاي خون آزمايش شده يك حجم همموگلوبين بيشتر از مقدار مشخص 5/18 FIS را نشان مي داد.

    در مقايسه با تعداد بيشتر "مثبت هاي اشتباهي" با اندازه گيري هاي Hct ، تفاوت بين دو روش تعجب برانگيز نيست: يك Hb 5/18 تحت شرايط طبيعي با Hct 54 تا 56 درصد منطبق است.درگروه تحت تحقيق نمونه‌هاي خوني،بالاترين مقدارHct‌مشاهده شده 4/54 درصد بود.

    براي مردان ساكن، مقادير 2 ´ انحراف معيار (2- SD) براي Hct (نشان دهنده 95 درصد جمعيت) در دامنه بين 35 تا 52 درصد مي باشد، مقادير 2-SD براي Hb بين 3/13 و 7/17 .

    مقررات ايمني و ورزش UCI مقادير تعيين شده را در فاصله 2-SD قرار مي دهد در حالي كه مقررات FIS داده ها را فراتر از 2-SD قرار مي دهد. به علاوه تغييرات كوتاه مدت در Hb تحت تاثير موقعيت بدن يا عوامل خارجي همچون ورزش يا استرس گرمايي در مقايسه با موارد مشاهده شده در Hct اهميت كمتري دراند.

    داده هاي ما نشان مي دهد كه مقررات تعييني آزمايشات خون تعيين شده به وسيله فدراسيون ورزش بين المللي ممكن است در چند ورزشكار منتخب فراتر رود. كه اين به خاطر اين واقعيت مي باشد كه آن ها در دامنه بين مقادير طبيعي براي جمعيت انساني مي بانشد. تحليل شاخص هاي ديگر علاوه بر Hct يا Hb ممكن است نظارت بر سو استفاده از اريتروپوئتين را با حذف آزمايشات مثبت اشتباه با كمك يك روش آشكار سازي مطمئن براي اين ماده تسهيل كند.