مقدمه
استرس فیزیولوژیکی بهعنوان عامل تاثیرگذار در افزایش خطر مشکلات روانی و جسمانی مطرح است. شغل آتشنشانی حرفهای است که آتشنشانان با توجه به شرایط حاکم بر محیط کارشان و خدمات شهری که باید انجام دهند در اکثر اوقات در معرض استرس¬های جسمانی و روانی قرار دارند. استرس یک پاسخ طبیعی به موقعیتهای چالشبرانگیز است و میتواند در مقدار کم مفید باشد. با اینحال، استرس مزمن میتواند منجر به عوارض قابلتوجهی شود. این عوارض تقریباً بر تمام بدن تأثیر میگذارد و منجر به مشکلات جسمی، روانی و عاطفی میشود (1). استرس مزمن تقریباً تمام سیستمهای بدن را مختل میکند و بر طیف وسیعی از مشکلات سلامتی تأثیر میگذارد. یکی از عوارض جدی استرس مزمن سرکوب سیستم ایمنی و دفاع آنتیاکسیدانی بدن است که متعاقباً وضعیت اکسایش و کاهش (Redox) بدن از حالت تعادل خارج شده و به سمت اکسیدانها سوق پیدا میکند. نقش دوگانه گونههای اکسیژن فعال (ROS) و گونههای نیتروژن فعال (RNS) بهخوبی شناخته شدهاند، زیرا میتوانند برای سیستمهای بیولوژیکی مضر یا مفید باشند. عدم تعادل بین تولید و حذف ROS، استرس اکسیداتیو نامیده میشود (2). استرس اکسیداتیو عامل مهم و مخرج مشترک بسیاری از بیماری¬های مزمن مانند سرطان، بیماریهای قلبی عروقی، بیماریهای متابولیک، اختلالات عصبی (بیماریهای آلزایمر و پارکینسون) و سایر اختلالات است. برای مقابله با اثرات مضر ROS، موجودات زنده یک سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی پیچیده و سه خطی ایجاد کردهاند. مکانیسم دفاعی خط اول کارآمدترین است و شامل آنزیمهای آنتیاکسیدانی مانند سوپراکسید دیسموتاز (SuPeroxide dismutase, SOD)، کاتالاز (Catalase, CAT) و گلوتاتیون پراکسیداز (Glutathione Peroxidase, GPx) است. خط دوم مسیر دفاعی آنتیاکسیدانی شامل آنتیاکسیدانهای اگزوژن با مولکولهای کوچک مشتق شده از رژیم غذایی است. دفاع آنتیاکسیدانی خط سوم با ترمیم یا حذف پروتئینهای اکسید شده و سایر مولکولهای زیستی توسط انواع سیستمهای آنزیمی تضمین میشود. (3). با توجه به شرایط حاکم در حرفه آتشنشانی وجود استرس فیزیولوژیکی و پیامدهای آن بر دستگاههای بدن، امری اجتنابناپذیر است. اتخاذ راهکارهای مناسب و تدابیر تنظیم تعادل وضعیت ردوکس بدن و بویژه افزایش دفاع آنتیاکسیدانی در آتشنشان بسیار با اهمیت و ضروری میباشد. یکی از راهبردهای موثر در این زمینه انجام تمرینات بدنی همراه با مصرف گیاهان دارویی دارای ترکیبات پلیفنلی و فلاونوئیدی مانند جینکوبیلوبا میباشد (4،5). تمرین عملکردی با شدت بالا ( High Intensity Functional Training, HIFT) نشأت گرفته از تمرین تناوبی با شدت بالا (High Intensity Interval Training, HIIT) و تمرین مقاومتی است که در مقایسه با تمرینات هوازی مداوم موجب فراخوانی واحدهای حرکتی بیشتر میشود و در نتیجه هم پارامترهای آمادگی قلبی و عروقی و هم پارامترهای قدرتی و انعطافپذیری را بهبود میبخشد (4). HIFT بر حرکات عملکردی و چند مفصلی از طریق تمرینات هوازی و تقویت عضلات تأکید دارد (6). در این راستا، گزارش شده است که HIFT در مقایسه با تمرین مقاومتی سنتی موجب افزایش توان متوسط و بهبود شاخص خستگی شد (7)، و بهدنبال مداخله HIFT و تمرین مقاومتی سنتی ظرفیت آنتیاکسیدانی تام (Total antioxidant caPacity, TAC) و کراتینکیناز (Creatine kinase, CK) کاهش معنادار؛ و گزانتین اکسیداز (Xanthine oxidase, OX) افزایش معنادار داشت (7). نتایج تحقیق سیلوا و همکاران در سال 2022 حاکی از آن بود که بعد از هشت هفته تمرین مقاومتی با شدت بالا در مقایسه با گروه کنترل مقادیر SOD و گلوتاتیون (Glutathione, GSH) افزایش و مالوندیآلدئید (Malondialdehyde, MDA) و کورتیزول کاهش داشتند (8)، و بیان کردند تمرین مقاومتی با شدت بالا مداخله کارآمد در کسب سازگاریهای آنتیاکسیدانی و آمادگی بدنی است. سرکار و همکاران در سال 2021 در یک تحقیق جامع که به بررسی اثر هشت هفته HIIT بر شاخصهای اکسیداتیوی، التهابی و آسیب عضلانی در مردان استقامتیکار پرداختند، نشان دادند که SOD (11/1 درصد)، GSH (10/8 درصد)، GPx (0/4 درصد) و درصد چربی بدن (7/6 درصد) کاهش معنادار داشتند و شاخصهای لاکتات دهیدروژناز (15 درصد)، CK (14/4 درصد)، کورتیزول (9/4 درصد)، اینترلوکین-6 (15/7 درصد)، MDA (29/5 درصد)، شاخص توده بدن (1/1 درصد) و VO2max (13/6 درصد) افزایش معنادار داشتند (9). سرکار و همکاران چنین نتیجهگیری کردند که عدم تعادل ردوکس آنتیاکسیدانی باعث ایجاد شرایط استرس اکسیداتیو التهابی میشود که بیشتر منجر به آسیب عضلانی میگردد و ممکن است به دلیل شرایط هیپوکسی موقت ناشی از HIIT ایجاد شود که علیرغم القا اثر بیش تمرینی، اما متغیرهای عملکرد را بهبود میبخشد. از سوی دیگر، مطالعات فارماکولوژی به نقش گیاهان دارویی دارای ترکیبات پلیفنلی و فلاونوئیدی مانند جینکوبیلوبا (Ginkgo biloba, Gb) در تقویت دستگاه آنتیاکسیدانی و تعدیل پاسخهای التهابی تاکید فراوان دارند. لی و همکاران در سال 2022 در بررسی مطالعه مروری بیان داشتند که Gb یا مواد فعال آن چندین مکانیسم سیگنالینگ را در سلولها فعال میکند، از جمله مسیر Nrf2 (NFE2L2, nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2)، که کنترلکننده اصلی دفاع آنتیاکسیدانی است که ROS را سمزدایی میکند (5). Gb بیان آنزیمهای آنتیاکسیدانی را بهطور مثبت تنظیم میکند و ROS و RNS را کاهش می-دهد. همچنین خواص ضد التهابی را نشان میدهد و از بیان سیتوکینهای پیش التهابی جلوگیری میکند. اثرات Gb به دلیل وجود ترکیباتی مانند بیلوبالید (Bilobalide)، ایزورامنتینا (Isoramnetina)، کوئرستین (Quercetin)، کامپفرول (KaemPferol) و جینکوگلیدهای A، B و C (Ginkgolides A,B,C) است. به این دلایل، جینکوبیلوبا می¬تواند جایگزین کم هزینه¬ای برای رویکرد درمانی چندین آسیب شناسی باشد زیرا در پیشگیری، درمان و مهار عوارض متعدد بیماریهای مشترک اثر میکند (10). حسین و همکاران در سال 2022 گزارش دادند که مصرف 120 میلیگرم Gb به مدت سه ماه باعث افزایش TAC و کاهش سیتوکینهای التهابی شد (11). سادووسکا-کرپا و همکاران در سال 2017 گزارش دادند که مصرف160 میلیگرم Gb به مدت شش هفته در مردان جوان فعال موجب بهبود عملکرد استقامتی، عملکرد مغزی و فعالیت آنتیاکسیدانهای آنزیمی (SOD، CAT، GPx) و غیرآنزیمی (GSH، اسیداوریک، فنول تام) گردید (12). با توجه به مطالب بیان شده، اثر توام HIFT و Gb بر وضعیت آنتیاکسیدانی آتشنشانان که در معرض شرایط استرس فیزیولوژیکی آسیبزا قرار دارند و حتی در جوامع انسانی دیگر و مدل¬های حیوانی مورد مطالعه قرار نگرفته است. انتخاب جامعه آتشنشانان به دلیل ویژگی خاص شغلی، انتخاب تمرین HIFT به دلیل سازگاری با شرایط شغلی و عملیاتی آتشنشانان، انتخاب نوع گیاه دارویی (جینکوبیلوبا) به دلیل خواص ضدالتهابی و آنتیاکسیدانی سودمند و در مجموع بررسی اثر توام HIFT و Gb بر وضعیت آنتیاکسیدانی آتشنشانان نوآوری کاربردی تحقیق حاضر به شمار میرود. نکته مهم دیگر که بر اهمیت و ضرورت انجام تحقیق حاضر میافزاید انتخاب الگوی تمرینی مناسب و متناسب با شرایط شغلی و عملیاتی آتشنشانان است که HIFT در این زمینه یک تمرین کاربردی همسو با شرایط شغلی آتشنشانان است. لذا اهمیت و ضرورت دارد که در خصوص تاثیرگذاری این الگوی تمرینی بر دستگاههای بدن مطالعات گستردهتری جهت پاسخگویی به سوالات مبهم صورت پذیرد.
در نهایت، بر اساس مطالب بیان شده استنباط این نکته حائز اهمیت است که تمرین بدنی و مصرف گیاهان دارویی با خواص آنتیاکسیدانی و ضدالتهابی تاثیر سودمند بر سلامت ارگانها و بافتهای حیاتی بدن دارند. همچنین امروزه مصرف گیاهان دارویی در کنار تمرینات بدنی به دلیل اثرات همافزایی مثبت در رسیدن به حداکثر سازگاریهای مطلوب رواج یافته است، ولی باید اذعان داشت که بدلیل وجود اطلاعات اندک در زمینه اثرات تعاملی HIFT و گیاه Gb بر وضعیت آنتیاکسیدانی و گاهاً نتایج متناقض نمیتوان با اطمینان بیشتر نتایج را به جوامع هدف، تعمیم داد. از اینرو، بنا به ضرورت انجام تحقیقات گسترده در این زمینه و شناخت مکانسیمها و سازگاریهای مرتبط و دادن پاسخ مناسب به ابهامات موجود، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تعاملی 12 هفته HIFT همراه با مصرف Gb بر سطوح سرمی SOD، CAT و TAC در مردان آتشنشان رسته عملیاتی شهر یزد به مرحله اجرا در آمد و امید آن میرود نتایج حاصله بتواند دورنما و افق علمی قویتری پیش روی محققان آتی بگذارد.
روش بررسی
روش تحقیق حاضر نیمهتجربی دوسویهکور و از نوع کاربردی است که با طرح پیش آزمون و پس آزمون با گروه کنترل اجرا شد. جامعه آماری تحقیق شامل کلیه آتشنشانان مرد رسته عملیاتی (انجام وظیفه بهصورت شیفت 24 ساعته و اعزام به مأموریتها) شهر یزد در 12 ایستگاه در سال 1402 می¬باشند. تعداد کل جامعه آماری برابر 185 نفر میباشد. بر اساس معیارهای ورود به تحقیق 83 نفر حائز شرایط لازم ورود به تحقیق شدند. حجم نمونه بر اساس نرمافزار G*Power و با در نظر گرفتن ضریب اطمینان 0/95 و توان آزمون 0/80، 44 نفر تعیین گردید. با در نظر گرفتن احتمال ریزش آزمودنی¬ها در طول تحقیق حجم نمونه آماری در مجموع 48 نفر (12 نفر در هر چهار گروه) تعیین شد. قبل از شروع مطالعه، مراحل اجرایی تحقیق تشریح شد و همه آتشنشانان رضایتنامه آگاهانه شرکت در تحقیق را تکمیل و امضا نمودند. معیارهای ورود به تحقیق عبارت بودند از: دامنه سنی 20 تا 40 سال، جنسیت مذکر، دارای سابقه بیش از 5 سال آتشنشانی در رسته عملیاتی، عدم ابتلاء به بیماریهای خاص منع کننده از فعالیت بدنی، عدم مصرف دخانیات، عدم مصرف مکملهای آنتیاکسیدانی و مولتیویتامین، شاخص توده بدن بین 24/99 تا 29/99 کیلوگرم بر مترمربع. لازم به ذکر است که شاخص توده بدنی بالاتر آتشنشانان بهدلیل داشتن توده عضلانی بالا است و این موضوع نباید نادرست تفسیر شود که شاخص توده بدنی بالاتر همیشه به معنای افزایش توده چربی بدن نیست. معیارهای خروج از تحقیق نیز عبارت بودند از: شرکت در فعالیتهای بدنی دیگر در طول 12 هفته تحقیق، تغییر رژیم غذایی، غیبت بیش از 2 جلسه در جلسات تمرینی، مصرف نامنظم جینکوبیلوبا، ابتلاء به بیماریهای خاص یا سایر بیماریهای منع کننده فعالیت بدنی. قبل از شروع مداخله، از همه آتشنشانان خواسته شد تا از هرگونه تغییر در رژیم غذایی روزانه خود در طول تحقیق خودداری کنند.
تصادفی سازی و کورسازی: پس از ارزیابی متغیرهای تحقیق در پیشآزمون فرایند کورسازی و پنهانسازی تخصیص توسط دو محقق که از طرح تحقیق آگاه نبود انجام شد. ابتدا یک محقق اعداد تصادفی کامپیوتری را بهصورت متوالی با نرمافزار Random Allocation تولید کرد و در داخل پاکتهای غیرشفاف مهروموم شده قرار داد که حاوی اطلاعات کدگذاری شده برای تخصیص گروهی بود. در ادامه، محقق دیگر پاکتها را باز میکرد و آزمودنیها را با نسبت مساوی به گروه HIFT (12نفر)، مصرف 80 میلی¬گرم Gb (12نفر)، Gb + HIFT (12نفر) و کنترل-دارونما (C-P) (12نفر) تخصیص میداد. با توجه به اهمیت کورسازی که به پژوهشگر این امکان را می¬دهد اثرات عوامل مزاحم بر نتایج تحقیق را کنترل کند، در تحقیق حاضر فرایند کورسازی بدین شکل اجرا شد که: 1- محل تمرین گروههای مداخله جدا بود، 2- گروههای مصرف کننده جینکوبیلوبا و دارونما از محتویات کپسولهای مصرفی اطلاع نداشتند، 3- گروهبندی افراد و اجرای تمرین توسط مربیان متخصص صورت گرفت که از طرح تحقیق اطلاع نداشتند، 4- تجزیه و تحلیل آماری دادهها توسط متخصص آمار زیستی که اطلاعی از ماهیت دادهها نداشت، انجام گرفت.
اندازهگیری ویژگیهای ترکیب بدنی: وزن و قد آزمودنیها با استفاده از ترازوی پزشکی سکا مدل 755 ساخت آلمان مجهز به قدسنج، بدون کفش و جوراب با حداقل لباس بعد از هشت ساعت ناشتایی اندازهگیری شد. شاخصهای شاخص توده بدنی، درصد چربی بدن، توده چربی بدن و توده بدون چربی بدن آتشنشانان با استفاده از دستگاه تجزیه و تحلیل ترکیبات بدن مدل jawon X scan Plus 970 ساخت کره جنوبی اندازهگیری شد.
برنامه تمرینی: برنامه HIFT مطابق جدول 1 بر اساس اصول و مبانی علم تمرین بومپا و تئوری تمرین کراس فیت (13) و برنامه تمرینی فیتو و همکاران در سال 2018 (14) می¬باشد که به مدت 12 هفته اجرا شد. برنامه تمرینی در ساعت 19 عصر در روزهای شنبه، یکشنبه، سهشنبه و چهارشنبه اجرا شد. تعداد کل جلسههای تمرین 48 جلسه بود که در مدت 12 هفته انجام شد. شکل اجرای تمرین بهصورت تمرین هوازی (متابولیکی)، حرکات ژیمناستیکی (مهارتی پایه) و تمرینات قدرتی پایه بود. تمامی شرایط از قبیل درجه حرارت محیط، زمان اجرای تمرین و طول دوره برای آتشنشانان یکسان بود. در ابتدای هر جلسه تمرینی 10 دقیقه گرم کردن عمومی و 10 دقیقه گرم کردن تخصصی و در پایان هر جلسه تمرینی 15 دقیقه سردکردن همراه با حرکات کششی انجام شد.
جدول 1: برنامه HIFT
مصرف جینکوبیلوبا: در تحقیق حاضر مکمل جینکوبیلوبا به شکل کپسول ژلهای و ساخت پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی و مطابق با تحقیق سادووسکا-کرپا (12) بود. در روزهای تمرین یعنی شنبه، یکشنبه، سهشنبه و چهارشنبه مصرف جینکوبیلوبا بهصورت دو کپسول یک بار در روز بعد از وعده صبحانه توسط گروههای دریافت کننده جینکوبیلوبا یعنی، گروه HIFT همراه با مصرف Gb و گروه Gb انجام شد. کپسول جینکوبیلوبا حاوی 80 میلیگرم جینکوبیلوبا استاندارد، شامل 19/2 میلیگرم گلیکوزید فلاونوئید (24 درصد)، 4/8 میلیگرم ترپن لاکتون (6 درصد) و سایر سوبستراها مانند مالتودکسترین، سلولز میکروکریستالی و استئارات منیزیم بود (15). کپسول دارونما همچنین حاوی سلولز میکروکریستالی، استئارات منیزیم و مالتودکسترین بود که به تأیید پزشک ناظر رسیده بود. کپسول جینکوبیلوبا و کپسول دارونما از همه نظر (شکل، اندازه و رنگ) مشابه هم بودند. شایان ذکر است آزمودنیها یک هفته قبل از شروع مطالعه، حین و بعد از 12 هفته مداخله از نظر سنجش سلامت جسمانی تحت نظر پزشک بودند و هیچ گونه حساسیت و یا بیماری خاص گزارش نشد.
پایش رژیم غذایی: رژیم غذایی آزمودنیها از طریق پرسشنامه 24 ساعت یاد آمد غذایی پایش شد. آتشنشانان پرسشنامه یاد آمد رژیم غذایی را (یک روز هفته و یک روز آخر هفته) قبل و بعد از مداخله تکمیل کردند. در ادامه تجزیـه و تحلیـل اطلاعـات بـا نـرم افـزار تجزیه و تحلیل مواد غذایی 4 (Nutritionist4)، انجام شد. همچنین در حین اجرای مطالعه، نکات تغذیهای یادآور شد تا اثر عوامل مزاحم بر روی متغیرهای وابسته تحقیق کنترل گردد. برای به حداقل رساندن اثر سایر محصولات غذایی با محتوای پلیفنلی بالا، از آتشنشانان خواسته شد مصرف میوه، آب میوه، چای، شکلات و کاکائو را به مدت 48 ساعت قبل از اولین مرحله نمونهگیری خون (پیش آزمون) و 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، مرحله دوم نمونهگیری خون (پس آزمون) محدود کنند.
اندازهگیری متغیرهای بیوشیمیایی: 24 ساعت قبل از شروع تمرین و مصرف جینکوبیلوبا در اولین مرحله نمونهگیری به مقدار 10 میلیلیتر از ورید بازویی دست چپ آزمودنیها توسط کارشناس مجرب گرفته شد. نمونههای خونی در لولههای استریل ریخته شد و 10 دقیقه در دمای اتاق انکوبه گردید. سپس با استفاده روش سانتریفیوژ (3000 دور به مدت 20 دقیقه)، سرم از لختۀ خون جدا گردید و در دمای70- درجه سانتیگراد برای انجام آنالیز تا چند هفته بعد فریز شدند. 12 هفته بعد و 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین و مصرف جینکوبیلوبا نمونهگیری مرحله دوم با شرایط مشابه و یکسان مرحله اول صورت گرفت. شایان ذکر است برای کاهش اثر ریتم شبانهروزی، همه نمونهها در ساعت مشابه و یکسان روز (ساعت 8 تا 9 صبح، دمای 28ـ 26 درجۀ سانتیگراد و رطوبت 50 درصد) جمعآوری شد. غلظت CAT با استفاده از دستورالعمل کیت شرکت (Zellbio) ساخت شرکت آلمان با حساسیت کمتر از (U/mL) 0/5، دامنه ارزیابی (U/mL)1-100 و ضریب تغییرات درونسنجی 6/3 درصد و برونسنجی 7/9 درصد مورد سنجش قرار گرفت. غلظت SOD با استفاده از دستورالعمل کیت شرکت (Zellbio) ساخت شرکت آلمان با حساسیت کمتر از (U/mL)1، دامنه ارزیابی (U/mL)5-100 و ضریب تغییرات درونسنجی 5/8 درصد و برونسنجی 7/2 درصد مورد سنجش قرار گرفت. شایان دکر است هر دو شاخص با دستگاه الایزا ریدر (Elisa Reader) ساخت آمریکا تعیین گردیدند. غلظت TAC با استفاده از روش FRAP (Ferric Reduction Antioxidant Power) و بــا اســتفاده از مــاده اصلی تری پیریدیلاستریازین اندازهگیری شد.
تجزیه و تحلیل آماری
دادهها به صورت میانگین و انحراف استاندارد بیان شدند. برای بررسی نرمال بودن داده¬ها از آزمون آماری شاپیرو-ویلک و برای بررسی همگنی واریانس¬ها از آزمون لون استفاده شد. برای بررسی تغییرات درون گروهی از آزمون تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر، بین گروهی از آزمون تحلیل واریانس یک-راهه، اثرات متقابل و تعاملی از آزمون تحلیل واریانس دوراهه و مقایسه دو به دوی گروهها از آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS version 16 و در سطح معناداری 0/05 انجام شد.
نتایج
مشخصات فردی و ترکیب بدنی آتشنشانان در دو مرحله (پیش و پس آزمون) در جدول 2 گزارش شده است. نتایج آزمون آماری شاپیرو- ویلک و لون به ترتیب حاکی از آن بود که تمام متغیرهای وابسته اندازهگیری شده از توزیع طبیعی برخوردار هستند و همگنی واریانسها حاکم است (0/05<P). اثر تعاملی: نتایج آزمون تحلیل واریانس دوراهه بر اساس تغییرات ایجاد شده از پیش آزمون تا پس آزمون در جدول 3 حاکی از آن است که اثر توام 12 هفته HIFT و Gb موجب افزایش معنادار سطوح سرمی شاخصهای SOD (P=0/492) و TAC (P=0/462) گردید، اما تغییرات (افزایش) CAT (P=0/0001) معنادار نبود. همچنین نتایج جدول 3 نشان میدهد که اثر اصلی 12 هفته مداخله HIFT به تنهایی، باعث افزایش معنا¬دار سطوح سرمی SOD (P=0/0001)، CAT (P=0/0001) و TAC (P=0/0001) شد. در ارتباط با اثر اصلی Gb مشاهده شد که مصرف آن در مقایسه با عدم مصرف موجب افزایش معنادار سطوح سرمی SOD (P=0/0001)، CAT (P=0/0001) و TAC (P=0/0001) شد.
نتایج بین گروهی: نتایج آزمون تحلیل واریانس یکراهه دلالت بر آن داشت که بین میانگین شاخصهای ترکیب بدنی چهار گروه در مرحله پیش آزمون تفاوت معناداری وجود نداشت (0/05<P). اما، در پسآزمون بر اساس تفاضل میانگینها، بین چهار گروه در وزن بدن (P=0/0001)، شاخص توده بدن (P=0/0001)، درصد چربی بدن (P=0/0001)، توده چربی بدن (P=0/0001) و توده بدون چربی بدن (P=0/0001) تفاوت معنادار وجود داشت (0/05>P) (جدول2). در ادامه به منظور بررسی مقایسههای جفتی آزمون تعقیبی توکی اجرا شد که نتایج در شکل 1 نشان داده شده است. نتایج بین گروهی در ارتباط با متغیرهای بیوشیمیایی بر اساس تفاضل میانگینها نشان داد که بین سطوح سرمی SOD (P=0/0001)، CAT (P=0/0001) و TAC (P=0/0001) چهار گروه تفاوت معنادار وجود داشت. سپس، جهت تعیین تفاوت در بین گروهها آزمون تعقیبی توکی انجام شد که نتایج در شکل 2 نشان داده شده است.
نتایج درون گروهی: نتایج آزمون تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر (درون گروهی) نشان داد که تغییرات وزن بدن، شاخص توده بدن، درصد چربی بدنی، توده چربی بدن و توده بدون چربی بدن از پیش آزمون تا پس آزمون (12 هفته مداخله) به تفکیک در گروههای HIFT، Gb و Gb+HIFT دارای تفاوت معنادار میباشد (0/05>P) (جدول 2). بهعلاوه، نتایج جدول 2 نشان میدهد که بیشترین تغییرات (کاهش) معنادار از پیش آزمون تا پس آزمون در وزن بدن (1/26 درصد) و BMI (1/26 درصد) به گروه HIFT اختصاص داشت. بیشترین تغییرات (کاهش) معنادار از پیش آزمون تا پس آزمون در درصد چربی بدن (14/26 درصد) و توده چربی بدن (15/09 درصد) و بیشترین تغییرات (افزایش) معنادار در توده بدون چربی بدن (3/36 درصد) به گروه Gb+HIFT اختصاص دارد. به علاوه، بر اساس نتایج درون گروهی، مشاهده شد که بیشترین درصد تغییرات (افزایش) معنادار در سطوح سرمی SOD (9/46 درصد)، CAT (31/43 درصد) و TAC (28/56 درصد) از پیش آزمون تا پس آزمون مربوط به گروه Gb+HIFT است (جدول 2).
جدول 2: مشخصات فردی و ترکیب بدنی چهار گروه مورد مطالعه

جدول 3: توصیف و مقایسه مقادیر سرمی SOD، CAT و TAC در چهار گروه



بحث
مطالعه حاضر با هدف ارزیابی تاثیر 12 هفته HIFT و مصرف Gb بر سطوح سرمی SOD، CAT و TAC در مردان آتشنشان رسته عملیاتی شهر یزد انجام شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که پس از 12 هفته HIFT سطوح سرمی SOD، CAT و TAC افزایش یافت. مطالعات پیشین نشان دادند که دستگاه آنتیاکسیدانی بدن از تمرین بدنی تاثیر میپذیرد و این تاثیرپذیری به نوع، شدت و مدت تمرین بستگی دارد (8،7،4). با توجه به نتایج بهدست آمده میتوان بیان داشت که مداخله HIFT در تحقیق حاضر که در بردارنده سه نوع الگوی تمرین هوازی، مقاومتی و کششی-قدرتی بود و به مدت 12 هفته با شدت بالا انجام شد، توانسته است سازگاریهای مناسب فعالسازی دستگاه آنتیاکسیدانی بدن را علیه شرایط مخرب استرس اکسیداتیو ایجاد نماید. تمرینات ورزشی منظم میتواند استرس اکسیداتیو را کاهش دهد و عملکرد آنتیاکسیدانی را تنظیم کند. در این راستا و همسو با نتایج تحقیق حاضر، گزارش شده است که پس از شش ماه برنامه تمرینی عملکردی SOD و CAT افزایش داشتند (16) و اظهار کردند مداخله برنامه تمرینی مناسب میتواند اکثر اجزای سیستمهای دفاعی آنتیاکسیدانی را تقویت کند و استرس اکسیداتیو را در پاسخ به فعالیت بدنی منظم افزایش نمیدهد. همچنین همسو با نتایج تحقیق حاضر کاستا و همکاران در سال 2018 نشان دادند که چهار هفته تمرین تناوبی با شدت بالا بهطور قابلتوجهی باعث افزایش فعالیت CAT و کاهش مواد واکنش دهنده تیوباربیتوریک اسید شد (17)، و چنین نتیحه گرفتند که تمرین تناوبی با شدت بالا هموستاز ردوکس خون را بهبود میبخشد، ممکن است علاوه بر اثرات ارتقای سلامت، یک اثر درمانی بالقوه در درمان بیماریهای مربوط به عدم تعادل ردوکس داشته باشد. با اینحال، مغایر با نتایج تحقیق حاضر، نیکنام و همکاران در سال 2023 گزارش دادند که پس از هشت هفته تمرین عملکردی با شدت بالا فعالیت CAT کاهش، ولی GPx افزایش یافت (18). بنابراین بهنظر میرسد کاهش فعالیت CAT سرم میتواند ناشی از کاهش سلولهای آسیب دیده باشد. نظر به تاثیر تمرین ورزشی بر بدن، مشخص شده است که تمرینات عملکردی و تناوبی با شدت بالا بر آمادگی جسمانی و ترکیب بدنی تاثیر بهسزایی دارند. در تحقیق حاضر شاخصهای ترکیب بدنی (وزن بدن، شاخص توده بدن، درصد چربی بدن، توده چربی بدن و توده بدون چربی بدن) پس از 12 هفته مداخله تمرینی همراه با مصرف Gb تغییرات مطلوب معنادار داشتند و بیان شده است که تغییرات مطلوب در ترکیب بدنی با کاهش فشار اکسیداتیو و تقویت دستگاه آنتیاکسیدانی بدن همراه است. نتایج تحقیق صفار و همکاران در سال 2024 نشان داد که پس از هشت هفته HIFT و HIIT شاخصهای آمادگی جسمانی (آمادگی هوازی، قدرت عضلانی، پرش عمودی، زمان رسیدن به خستگی) و درصد چربی بدن در دانشجویان افسری بهبود یافتند و میزان درصد تغییرات مطلوب به دنبال مداخله HIFT در مقایسه با HIIT بیشتر بود (19)، و اظهار داشتند که HIFT برای ورزشکاران تاکتیکی (نظامیان، آتشنشانان و ...) که نیاز به آمادگی جسمانی بالایی برای انجام وظیفه دارند، مناسبتر است. میتوان استنباط داشت که بهبود آمادگی جسمانی و ترکیب بدنی میتواند شرایط مناسب را برای تقویت دستگاه آنتیاکسیدانی فراهم سازد، و نتایج بهدست آمده در تحقیق حاضر نیز بر این موضوع صحّه میگذارد. فلنستد-جنسن و همکاران در سال 2021، نشان دادند که شش هفته تمرین با شدت بالا موجب افزایش TAC در بزرگسالان می-شود (20)، که با نتایج تحقیق حاضر همخوانی دارد. طبق مطالعات گذشته، تمرینات ورزشی ممکن است با کاهش ظرفیت تولید ROS و یا با افزایش ظرفیت آنتیاکسیدانی، استرس اکسایشی را کاهش دهد (21). Gb حاوی ترکیبات بسیاری با ساختارهای منحصربهفرد است که تنوع شیمیایی داروهای گیاهی را گسترش داده است. مطالعات فارماکولوژی نشان دادند که استفاده از گیاه دارویی Gb با توجه به دارا بودن ترکیباتی از قبیل ترپن تریلاکتونها (جینگولیدها)، گلیکوزیدهای فلاونول آسیله شده (جینک گوگرلین ها)، بیفلاوونها (جینک گتین)، جینکوتیدها و اسیدهای جینکولیک در تقویت دستگاه آنتی اکسیدانی، تعدیل پاسخ-های التهابی، بهبود بیماریهای قلبی و عروقی و ... سودمند است (22). از اینرو با توجه به نقش ارزشمند دارویی Gb، در تحقیق حاضر Gb از نظر اثرات آنتیاکسیدانی به مدت 12 هفته مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که مصرف Gb موجب افزایش SOD، CAT و TAC شد. همسو با نتایج تحقیق حاضر گزارش شده است که مصرف 120 میلیگرم Gb به مدت سه ماه موجب افزایش TAC شد (11). همچنین در تحقیق دیگری نتایج حاکی از آن بود که مصرف160 میلیگرم Gb به مدت شش هفته¬ علاوه بر بهبود عملکرد جسمانی و حرکتی، فعالیت آنتیاکسیدانهای آنزیمی (SOD، CAT، GPx) و غیرآنزیمی (GSH، اسیداوریک، فنول تام) را بهبود بخشید (12)، که با نتایج تحقیق حاضر همخوان میباشد. این یافتهها نشان میدهد که Gb دارای پتانسیل قوی به عنوان آنتیاکسیدان طبیعی در فرآوری مواد غذایی است. سونگ و همکاران در سال 2024 در یک تحقیق فارماکولوژی موفق به شناسایی هشت خانواده ژن SOD در گیاه Gb شدند و اظهار داشتند که چنین یافتههای نوین درک جامع از خانواده ژن GbSOD را در تقویت دستگاه آنتیاکسیدانی گسترش میدهد و پایه محکمی برای توضیح بیشتر مکانیسمهای مولکولی GbSODs فراهم میکند (23). همسو با نتایج تحقیق حاضر در تحقیق دیگر گزارش شده است که مصرف عصاره Gb، 50 میلیگرم در لیتر در مقایسه با 25 میلیگرم در لیتر موجب افزایش بیشتر فعالیت SOD و کاهش آپوپتوز در خون محیطی میشود (24)، لذا چنین اظهار کردند که این اثرات وابسته به دوز مصرفی است. همچنین، پس از مصرف عصاره Gb افزایش فعالیت CAT و SOD و کاهش پراکسیداسیون لیپیدی در هیپوکامپ، جسم سیاه و جسم مخطط نشان داده شده است (25). این یافتهها علاوه بر خواص آنتیاکسیدانی عصاره Gb، نقش احتمالی عصاره را در درمان بیماریهای مربوط به رادیکالهای آزاد و آسیب اکسیداتیو نشان میدهد که با تقویت و فعالسازی مکانیسم-های محافظتی سلولی همراه است. اما جهت دستیابی به نتایج قابل اطمینان و تعمیمپذیر و شناسایی مکانسیمهای دخیل در این زمینه تحقیقات گسترده مورد نیاز است. بنا بر هدف تحقیق حاضر و نمونه آماری، این موضوع امکان مطالعه و بررسی را نداشت که در تحقیقات آتی میتوان به این موضوع پرداخت. بر اساس نتایج بدست آمده که مورد بحث قرار گرفت مشخص گردید که هم تمرین بدنی مناسب و هم مصرف Gb اثرات سودمندی بر تقویت دستگاه آنتیاکسیدانی بدن بویژه در افرادی که در معرض استرسهای فیزیولوژیکی گوناگون قرار میگیرند، دارند. لذا این فرضیه که اثر تعاملی تمرین بدنی همراه با مصرف Gb میتواند در مقایسه با اثر اصلی هر عامل، فعالیت دستگاه آنتیاکسیدانی بدن را دستخوش تغییرات سودمندتری سازد، در مدت 12 هفته به بوته آزمایش گذاشته شد. در این راستا، نتایج نشان داد که زمانی که تمرین بدنی همراه با مصرف Gb انجام شود تغییرات (افزایش) SOD، CAT و TAC بیشتر از زمانی است که انجام تمرین بدنی و یا مصرف Gb بهتنهایی صورت گیرد. لذا می¬توان بیان داشت که Gb اثرات همافزایی و تعاملی سودمند و مثبت در جهت تقویت دستگاه آنتیاکسیدنی هنگام اجرای تمرین عملکردی با شدت بالا داشته است. گزارش شده است که انجام تمرین هوازی و مصرف Gb به مدت شش هفته در مردان جوان فعال با بهبود آمادگی هوازی و افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانهای SOD، CAT، GPx و غیرآنزیمی گلوتانیون، اسیداوریک و فنول تام همراه بود (12)، که با نتایج تحقیق حاضر همخوانی دارد. نتایج تحقیق آتشک در سال 2018 نشان داد که ورزش هوازی می¬تواند برخی از شاخص¬های استرس اکسیداتیو را افزایش دهد، اما مکمل Gb (120 میلیگرم در روز به مدت 21 روز) احتمالاً میتواند با افزایش TAC، استرس اکسیداتیو ناشی از ورزش را کاهش دهد. با اینحال، اما تحقیقات بیشتری برای تعیین اثرات واقعی این مکمل گیاهی مورد نیاز است (26). کاباکچی و همکاران در سال 2021 گزارش دادند که مصرف 100 میلیلیتر در کیلوگرم Gb به مدت چهار هفته و پنج روز در هفته همراه با ورزش واماندهساز حاد باعث افزایش فعالیت SOD شد (27)، و چنین بیان داشتند اگرچه Gb می¬تواند از استرس اکسیداتیو جلوگیری کند، اما استفاده از آن در ورزش هنوز نیاز به بررسی بیشتر دارد. لذا با توجه به تحقیق حاضر انجام شده و نتایج بهدست آمده میتوان به نقش و اهمیت مصرف Gb در کنار تمرینات بدنی تأکید داشت. با نگاهی دقیق به پیشینه تحقیق آشکار میگردد که در مطالعهای به مانند تحقیق حاضر اثر تعاملی در این زمینه مورد بررسی قرار نگرفته است و اطلاعات کامل وجود ندارد و این موضوع نیاز به انجام تحقیقات آتی را هویدا میسازد. با اینحال، وجود همین اطلاعات اندک و نتایج تحقیق حاضر به این نکته تاکید دارند که مصرف گیاه Gb در کنار تمرینات بدنی دارای فواید و سودمندیهای ارزشمند در کاهش آسیبهای سلولی و استرس اکسیداتیو دارد که می¬تواند مورد توجه فیزیولوژیستهای ورزشی، فارماکولوژیستها و پزشکان متخصص در این زمینه قرار گیرد. پژوهش حاضر به مانند دیگر تحقیقات مستثنی از محدودیت نبود. عدم مقایسه اثرات اصلی و تعاملی HIFT با HIIT بر فعالیت آنتیاکسیدانی بدن و همچنین عدم مقایسه دوزهای مختلف مصرفی Gb از محدودیتهای تحقیق حاضر بهشمار میرود. لذا، امید آن میرود که تحقیقات آتی با رفع چنین محدودیتهایی انجام شود تا نتایج با اطمینان بیشتری قابلیت تعمیمپذیری داشته باشند. با این حال، بررسی اثر توام و تعاملی مصرف Gb در کنار HIFT بر وضعیت آنتیاکسیدانی در آتشنشانان رسته عملیاتی شهر یزد که برای اولین بار در کشور ایران و حتی در جهان به اجرا درآمد و نتایج کاربردی ارزشمند حاصل شد، نوآوری تحقیق حاضر بهشمار میرود.
نتیجهگیری
بر اساس نتایج این مطالعه بهنظر میرسد که 12 هفته HIFT همراه با مصرف Gb اثر همافزایی مثبت و مطلوبی بر بهبود و تقویت آنزیمهای آنتیاکسیدانی SOD، CAT و TAC و شاخصهای ترکیب بدنی آتشنشانان رسته عملیاتی دارد. لذا مداخله ترکیبی HIFT و Gb میتواند یک راهبرد مناسب و کارآمد جهت ارتقاء سلامت جسمانی و تندرستی آتشنشانان رسته عملیاتی باشد.
سپاسگزاری
نویسندگان از همه افرادی که در این پژوهش شرکت کردند و همچنین سایر دستاندرکاران قدردانی و سپاسگزاری مینمایند.
حامی مالی: این مطالعه برگرفته از رساله دکتری آقای حمید صداقت در رشته تربیت بدنی و علوم ورزشی و گرایش فیزیولوژی ورزشی می¬باشد که توسط معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) حمایت شده است.
تعارض در منافع: وجود ندارد.
ملاحظات اخلاقی
در مطالعه حاضر موازین اخلاقی حاکم بر پژوهش از جمله رضایت آگاهانه، رازداری، رعایت حریم خصوصی آزمودنیها، حراست آزمودنیها در برابر فشارها، آسیب¬های جسمی و روانی و آگاهی از نتیجه رعایت شد. مطالعه حاضر در کمیته اخلاق در پژوهشهای زیست پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان) با کدIR.IAU.KHUISF.REC.1402.297 تأیید و ثبت شده است.
مشارکت نویسندگان
حمید صداقت در ارائه ایده، فرزانه تقیان در طراحی مطالعه، خسرو جلالی دهکردی در جمعآوری دادهها، حسن نقیزاده در تجزیه و تحلیل دادهها مشارکت داشته و همه نویسندگان در تدوین، ویرایش اولیه و نهایی مقاله و پاسخگویی به سوالات مرتبط با مقاله سهیم هستند.
References:
1- Chu B, Marwaha K, Sanvictores T, Awosika AO, Ayers D. Physiology, Stress Reaction. StatPearls 2024; StatPearls Publishing.
2- Barros B, Oliveira M, Morais S. Firefighters’ OccuPational ExPosure: Contribution from Biomarkers of Effect to Assess Health Risks. Environment international 2021; 156: 106704.
3- Jomova K, Alomar SY, Alwasel SH, NePovimova E, Kuca K, Valko M. Several Lines of Antioxidant Defense Against Oxidative Stress: Antioxidant Enzymes, Nanomaterials with MultiPle Enzyme-Mimicking Activities, and Low-Molecular-Weight Antioxidants. Archives of Toxicology 2024; 98(5): 1323-67.
4- Ben-Zeev T, Okun E. High-Intensity Functional Training: Molecular Mechanisms and Benefits. Neuromolecular Med 2021; 23(3): 335-8.
5- Li Y, Zhu X, Wang K, Zhu L, Murray M, Zhou F. The Potential of Ginkgo Biloba in The Treatment of Human Diseases and the RelationshiP to Nrf2–Mediated Antioxidant Protection. J Pharm Pharmacol 2022; 74(12): 1689-99.
6- Feito Y, Heinrich KM, Butcher SJ, Poston WS. High-Intensity Functional Training (HIFT): Definition and Research ImPlications for ImProved Fitness. SPorts 2018; 6(3): 76.
7- HovsePian A, Esfarjani F, Bambaeichi E, Zolaktaf V. The Effect of High Intensity Functional Training on the Oxidative Status, Muscle Damage and Performance of Basketball Players. J SPorts Medicine and Physical Fitness 2020; 61(2): 188-98.
8- Silva AF, Aghidemand MH, Kharatzadeh M, Ahmadi VK, Oliveira R, Clemente FM, et al. Effects of High-Intensity Resistance Training on Physical Fitness, Hormonal and Antioxidant Factors: A Randomized Controlled Study Conducted on Young Adult Male Soccer Players. Biology 2022; 11(6): 909.
9- Sarkar S, Debnath M, Das M, BandyoPadhyay A, Dey SK, Datta G. Effect of High Intensity Interval Training on Antioxidant Status, Inflammatory ResPonse and Muscle Damage Indices in Endurance Team Male Players. APunts SPorts Med 2021; 56(210): 100352.
10- de Souza GA, de Marqui SV, Matias JN, Guiguer EL, Barbalho SM. Effects of Ginkgo Biloba on Diseases Related to Oxidative Stress. Planta Med 2020; 86(6): 376-86.
11- Hussain SA, Aziz TA, Mahwi TO, Ahmed ZA. Gingko Biloba Extract ImProves the LiPid Profile, Inflammatory Markers, LePtin Level and the Antioxidant Status of T2DM Patients Poorly ResPonding to Metformin: A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial. Braz J Pharm Sci 2022; 58: e19516.
12- Sadowska-KręPa E, KłaPcińska B, Pokora I, Domaszewski P, KemPa K, Podgórski T. Effects of Six-Week Ginkgo Biloba SuPPlementation on Aerobic Performance, Blood Pro/Antioxidant Balance, and Serum Brain-Derived NeurotroPhic Factor in Physically Active Men. Nutrients 2017; 9(8): 803
13- Glassman G. A Theoretical TemPlate for Crossfit’s Programming. CrossFit J 2003; 6: 1-5.
14- Feito Y, Hoffstetter W, Serafini P, Mangine G. Changes in Body ComPosition, Bone Metabolism, Strength, and Skill-SPecific Performance Resulting from 16-Weeks of HIFT. PloS one 2018; 13(6): e0198324.
15- Hosaini SA, Vafaee M, Abedi B. The Effect of Aerobic Exercise and Ginkgo biloba Herbal SuPPlementation on LiPocalin 2 Levels and Insulin Resistance in Obese Men. Disease and Diagnosis 2023; 12(1): 21-8.
16- Zivkovic V, Lazarevic P, Djuric D, Cubrilo D, Macura M, Vuletic M, et al. Alteration in Basal Redox State of Young Male Soccer Players after a Six-Month Training Programme. Acta Physiol Hung 2013; 100(1): 64-76.
17- Costa KB, Magalhães SM, Aguiar PF, Ottone VO, Tossige-Gomes R, Magalhães FC, et al. Modification of Blood Redox Homeostasis by High-Intensity Interval Training. Reactive Oxygen SPecies 2018; 5(13): 56-67.
18- Niknam A, Gaeini A, Hamidvand A, Jahromi MK, Oviedo GR, Kordi M, SafarPour F. High-Intensity Functional Training Modulates Oxidative Stress and ImProves Physical Performance in Adolescent Male Soccer Players: A Randomized Controlled Trial. BMC SPorts Sci Med Rehabil 2025; 17: 38.
19- Saffar Kohneh Quchan AH, Yari SM, Karami E. The ComParison of Eight Weeks of High-intensity Functional Training with High-intensity Interval Training on Some Factors of Physical Fitness, Time to Exhaustion, and Lactate Levels in Officer Students. J Military Med 2024; 26(1): 2192-204. [Persian]
20- Flensted-Jensen M, Gram M, Dela F, Helge JW, Larsen S. Six Weeks of High Intensity Cycle Training Reduces H2O2 Emission and Increases Antioxidant Protein Levels in Obese Adults with Risk Factors for TyPe 2 Diabetes. Free Radic Biol Med 2021; 173: 1-6.
21- Faramoushi M, Amirsasan R, Sarri Sarraf V. Effect of Thymus Migricus Extract SuPPlementation on the Metabolic, Hematologic and Oxidative Indices in TyPe 2 Diabetic Rats. J Ardabil Univ Med Sci 2019; 19(2): 191-203. [Persian]
22- Liu XG, Lu X, Gao W, Li P, Yang H. Structure, Synthesis, Biosynthesis, and Activity of the Characteristic ComPounds from Ginkgo Biloba L. Natural Product RePorts 2022; 39(3): 474-511.
23- Song Y, Xie X, Wang Y, Gao W, Huang H, Cao F, Yang X. Identification of SuPeroxide Dismutase (SOD) Gene Family in Ginkgo (Ginkgo biloba L.) and Role of GbSOD8 in ResPonse to Salt Stress. Forests 2024; 15(12): 2141.
24- Zhao M, Wang XX, Wan WH. Effects of the Ginkgo Biloba Extract on the SuPeroxide Dismutase Activity and APoPtosis of Endothelial Progenitor Cells from Diabetic PeriPheral Blood. Genet Mol Res 2014; 13(1): 220-7.
25- Bridi R, Crossetti FP, Steffen VM, Henriques AT. The Antioxidant Activity of Standardized Extract of Ginkgo Biloba (Egb 761) in Rats. Phytother Res 2001; 15(5): 449-51.
26- Atashak S. Effect of Ginkgo Biloba L. On Total Antioxidant CaPacity and Malondialdehyde after Aerobic Exercise in Inactive Women. Iranian J Medicinal and Aromatic Plants Res 2018; 34(3): 401-11. [Persian]
27- Kabakçı R, Çınar Y, Çınar M. What is the Combined Effects of Ginkgo Biloba Extract (EGb761) and Acute Exhaustive Exercise on the Thiol-Disulfide Homeostasis in Rats? Veterinary Sci and Practices 2022; 17(2): 35-40.