Razi Journal of Medical Sciences

fa تمرینات تناوبی با شدت متوسط همراه با تمرینات مقاومتی، میزان رمدلاسیون راه های هوایی ریه را در موش‌های حساس به اووالبومین تعدیل می‌کند Moderate Intensity Interval Training Combined with Resistance Training Modulates the Rate of Airway Remodeling in Rats Sensitized with Ovalbumin فیزیولوژی ورزش Exercise Physiology پژوهشي Research <pre dir="RTL" style="text-align:justify"> </pre> <pre dir="RTL" style="text-align:justify"> زمینه و هدف: امروزه اثرات فعالیت بدنی و ورزش بر علائم آسم به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. در حالی که مشخص شده است که تمرین ورزشی سبب کاهش التهاب و بهبود ظرفیت هوازی و کیفیت زندگی می شود، آثار تمرینات تناوبی با شدت متوسط و تمرینات مقاومتی در این بیماران هنوز قابل بررسی است. کاهش الگوهای فعالیت سبب تغییرات فیزیولوژیکی مضر و در نهایت اختلال در ظرفیت عملکردی در بیماران مبتلا به آسم می شود. با این حال، پیامدهای مزمن ضعف عضلانی محیطی مشاهده شده در آسم هنوز بحث برانگیز است و تمرینات عضلانی محیطی بر پاتوژنز این بیماری هنوز روشن نشده است. مطالعه بر روی اثرات تمرین تناوبی همراه با تمرین مقاومتی با شدت متوسط بسیار اندک است و اثرات فیزیولوژیکی انواع برنامه های تمرینی ورزشی در بیماران مبتلا به آسم هنوز به وضوح مشخص نیست. بنابراین، هدف مطالعه حاضر این بود که آیا چنین پاسخ‌هایی ممکن است با بهبود التهاب ریه، رمدلاسیون راه های هوایی و تحمل ورزشی در موش‌های مبتلا به آسم مرتبط باشد یا خیر.  </pre> <pre dir="RTL" style="text-align:justify"> روش‌ها: موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار ابتدا به مدت 3 هفته تحت حساسیت زایی به اووالبومین و سپس 8 هفته تمرینات ورزشی با شدت متوسط (تناوبی، مقاومتی یا ترکیبی)  همراه با حساسیت کم اوالبومین قرار گرفتند. حیوانات گروه تمرینات تناوبی، تمرینات را سه بار در هفته و به مدت 30 دقیقه (1 دقیقه دویدن / 2 دقیقه استراحت فعال، 60 تا 75 درصد حداکثر ظرفیت استقامتی) انجام دادند. گروه‌های تمرینات مقاومتی تمرین را در دستگاه اسکات انجام دادند (3 جلسه، 10-12 تکرار، استراحت بین ست ها 90 ثانیه، 3بار در هفته، 60 درصد از یک تکرار حداکثر(1RM) (به مدت 8 هفته). حیوانات گروه تمرینات ترکیبی هر دو پروتکل تمرین تناوبی و مقاومتی را انجام دادند. ایمونوگلوبولین E اختصاصی (IgE)، آنالیز مورفولوژیکی، بیان ایمونوهیستولوژیک نوتروفیل الاستاز و کلودین 5 و ظرفیت ورزش مورد ارزیابی قرار گرفت.</pre> <pre dir="RTL" style="text-align:justify"> یافته ها: مشخصه های التهاب و رمدلاسیون آلرژیک راه هوایی ناشی از اوالبومین شامل افزایش ترشح سلول های التهابی (900٪) و تولید موکوس (786٪) و همچنین افزایش ضخامت عضلات صاف راه هوایی (171٪) (P < 0.05) در مقایسه با گروه کنترل بود. همه ویژگی‌ها در گروه‌های تمرینی حساس  شده با اوالبومین در مقایسه با گروه کنترل اوالبومین کمتر بود (P < 0.05). نتایج رنگ آمیزی بافت ریه به روش ایمونوهیستوشیمیایی نشان داد گروه‌های تمرینی سطوح نوتروفیل الاستاز و کلودین 5 پایین‌تری دارند.</pre> <pre dir="RTL" style="text-align:justify"> نتیجه‌گیری: تمرینات ورزشی ترکیبی ( تمرینات تناوبی+ مقاومتی) آمادگی قلبی-ریوی و قدرت عضلانی را در حیوانات مبتلا به آسم مزمن بهبود بخشید که با بهبود التهاب و رمدلاسیون راه های هوایی همراه بود.</pre> Abstract Background and Aim: In allergic asthma, a wide range of irritants trigger an immediate airway response and cause a cascade of inflammation, bronchiectasis, and excessive mucus secretion. Today, it is known that innate immune cells known as neutrophils act as double-edged swords by playing vital roles in clearing infection and inducing tissue damage. Neutrophil Elastase secreted by neutrophils is a strong secretion in the airways, which is of great importance in causing allergic airway inflammation and Hyperresponsiveness in chronic asthma. In addition, the prolongation of chronic inflammation causes significant structural changes in the lung tissue, which are caused by repeated damage and renewal of S. Structural changes in the lung caused by chronic inflammation include Subepithelial fibrosis, increased smooth muscle mass, enlarged glands, nucleation, and epithelial changes. As a selective barrier, the lung epithelium significantly contributes to maintaining the distinct integrity of tissue compartments and preventing the entry of inhaled allergens, irritants, and microorganisms. Airway epithelial barrier dysfunction is also one of the commonly observed features of asthma and may have important effects. Tight junctions almost exclusively seal the Paracellular space between epithelial cells, and dysfunction of tight corners increases Paracellular permeability and activates immune cells, and also plays a role in the pathogenesis of chronic lung inflammation. Claudin 5 is a tight junction protein expressed by pulmonary epithelial and endothelial cells that regulate the maintenance of immune barrier function and protect the lung against acute injury and chronic disease. The use of aerobic exercise in the experimental model with mice sensitized to ovalbumin has been recognized as a valuable tool for positive adaptations regarding the function of the immune system and pulmonary remodeling, and it has been recommended as a strong non-pharmacological strategy in animal models of chronic asthma. In addition, interval training is more popular due to its potentially greater effects on exercise capacity and less time required compared to conventional endurance training. Also, reducing activity patterns causes harmful physiological changes and ultimately impairment of functional ability in patients with asthma. However, the chronic consequences of peripheral muscle weakness observed in asthma are still controversial, and the role of peripheral muscle training on the pathogenesis of this disease remains to be elucidated. Studies on the effects of interval training combined with moderate-intensity resistance training are very few, and the physiological effects of various exercise training programs in patients with asthma are still unclear. Therefore, the present study aimed to determine whether such responses may be associated with improved lung inflammation, airway remodeling, and exercise tolerance in asthmatic rats. Whereas exercise training has been found to decrease inflammation and improve aerobic capacity and quality of life, the effects of moderate intensity interval training (MIIT) and RT in these patients is still open to investigation.  Methods: Male Wistar rats were subjected first to 3 weeks ovalbumin sensitization and then 8 weeks of low OVA sensitization and moderate exercise training (OVA+MIIT/RT or combined) exercise trainings.  Animals in MIIT group performed exercises in 3× /week, 30 min/session (1 min running/2 min active rest, 60-75% maximal endurance capacity). RT groups performed exercise in a squat apparatus (3 bouts, 10-12 reps, 90 s interval, 3× /week, 60% of one maximum repetition (1RM) for 8 weeks). The animals subjected to CT performed both the MIIT and RT exercise protocols. Specific immunoglobulin E (IgE), morphological analysis, immunohistological expression of neutrophil elastase and claudin5, and exercise capacity were evaluated.  Results: To our knowledge, this is the first study to investigate the effects of 8 weeks of moderate-intensity interval and resistance training (60-75% MCT and 60% 1RM, respectively, alone or in combination) in asthmatic rats. Based on the results obtained, the interval and combined exercise protocol reduces lung inflammation and subsequent airway remodeling such as airway smooth muscle thickness and epithelial mucus production, as well as neutrophil elastase and claudin expression. 5. In addition, it was found that exercise training regimens improve strength and endurance capacity. In addition, the analysis of the weight data of the rats tested in this study indicated the prevention of weight gain in the groups of intermittent and especially combined exercises compared to resistance training. The comparison of the types of exercises used in the present study also showed that the combined exercises caused a significant improvement in lung protection against inflammation, remodeling (by reducing the expression of neutrophil elastase and claudin 5), and increased exercise tolerance compared to the group Our observations suggest that moderate intensity interval training combined with resistance training as an adjunctive therapeutic strategy may play an important role in the treatment of lung diseases with chronic allergic inflammation such as asthma. OVA-induced allergic airway inflammation and remodeling were characterized by an increase in inflammatory infiltration (900%) and mucus production (786%), as well as increase in airway smooth muscle thickness (171%) (P < 0.05, for all) when compared with the control group. All features were lower in OVA-sensitized MIIT, RT and CT groups compared to OVA control group (P<0.05, for all). As with the IHC staining results, the training groups showed lower neutrophil elastase and claudin5 levels.  Conclusion: Combined exercise training (MIIT+RT) improved the cardiopulmonary fitness and muscle strength in animals with chronic asthma, which was associated to improvement in airway inflammation and remodeling.   آسم, التهاب, تمرینات ورزشی, نوتروفیل الاستاز, کلودین 5. Asthma, inflammation, Exercise training, Neutrophil elastase, Claudin5. 1 10 http://rjms.iums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7616-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahnaz Momeni مهناز مومنی mahnazmomeni@gmail.com 3900319475328460090627 3900319475328460090627 No Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران Shadmehr Mirdar شادمهر میردار shadmehr.mirdar@gmail.com 3900319475328460090628 3900319475328460090628 Yes Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran (Corresponding author) Athletic Performance and Health Research Center, University of Mazandaran, Babolsar, Iran (Corresponding author) North Asa Hirbod Health and Sport Sciences Firm, University of Mazandaran, Babolsar, Iran (Corresponding author) گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران (نویسنده مسئول) مرکز تحقیقات تندرستی و عملکرد ورزشکاران، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران (نویسنده مسئول) شرکت علوم ورزشی و تندرستی آسا هیربد شمال، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران (نویسنده مسئول) Mohammad Ranaee محمد رعنایی drm.ranaee@yahoo.com 3900319475328460090629 3900319475328460090629 No Department of Pathology, Babol University of Medical Sciences, Babol, Iran. گروه آسیب شناسی، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران