1-4-اهداف تحقیق.. 10

1-4-1-هدف کلی.. 10

1-4-2-اهداف اختصاصی.. 10

1-5-فرضیات تحقیق.. 10

1-6-محدودیت­های تحقیق.. 11

1-6-1-محدودیت­های قابل کنترل.. 10

1-6-2-محدودیت­های غیر قابل کنترل.. 10

1-7-پیشفرض­های تحقیق.. 12

1-8-تعریف واژه­ها و اصطلاحات تحقیق.. 12

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق.. 15

2-1-مقدمه.. 16

2-2-مبانی نظری تحقیق.. 16

2-2-1-تمرینات مقاومتی.. 17

2-2-2-تمرینات مقاومتی: محرک عضلانی.. 19

2-3-2-هورمون های مرتبط با قدرت و هایپرتروفی.. 20

2-2-3-1-هورمون IGF-1. 21

2-2-3-2-هورمون رشد.. 23

2-2-3-3-هورمون تستوسترون.. 25

2-2-3-4-هورمون کورتیزول.. 27

2-2-4-مزیت تمرینات مقاومتی BFR به تمرینات مقاومتی بدون BFR.. 28

2-2-5-تمرین مقاومتی با محدودیت جریان خون و هایپرتروفی.. 29

2-2-6-تغییرات سطح هورمونهای مرتبط با هایپرتروفی عضلانی درتمرینات BFR   30

2-3-ادبیات تحقیق.. 31

2-3-1-تأثیر تمرینات مقاومتی بر سطح هورمون رشد،IGF-1، تستوسترون و کورتیزول   31

2-3-2-تأثیر تمرینات مقاومتی BFR بر عوامل مرتبط با قدرت و اندازه عضله   40

2-4-جمع­بندی.. 51

فصل سوم: روش شناسی پژوهش.. 55

3-1-مقدمه.. 56

3-2-روش تحقیق.. 56

3-3-جامعه و نمونه تحقیق.. 56

3-4-روش اجرای تحقیق.. 56

3-5-روش اندازه­گیری 1RM… 57

3-6 – برنامه­های مداخله­ای برای گروه­های تجربی.. 58

3-6-1 برنامه تمرین مقاومتی کم شدت BFR.. 58

3-6-2-بر نامه تمرین مقاومتی با شدت بالا و بدون BFR.. 59

3-7-روش محدود کردن جریان خون.. 60

3-8-وسایل و ابزار اندازه­گیری.. 61

3-9-روش جمع آوری نمونه خون و تهیه سرم.. 62

3-10-روش جمع­آوری اطلاعات.. 62

3-10-1 – اندازه­های آنتروپومتریکی.. 62

3-10-2-متغیر فیزیولوژیکی.. 63

3-10-3-تجزیه و تحلیل بیوشیمایی خون.. 63

3-10-3-1-آشنایی با روش الایزا.. 63

3-11-روش آماری.. 65

فصل چهارم: یافته­های پژوهش.. 67

4-1-مقدمه.. 68

4-2-بررسی طبیعی بودن توزیع داده­ها.. 68

4-3-بررسی همگنی واریانس ها بر اساس آزمون لِوِن.. 70

4-4-یافته­های توصیفی.. 71

4-4-1-ویژگی­های فردی.. 71

4-4-1-1-آماره توصیفی سن آزمودنی­ها در هر گروه بر حسب سال.. 71

4-4-1-2-آماره توصیفی متغیرهای آنتروپومتریک و فیزیولوژیک آزمودنی­ها در گروه­های مختلف.. 72

4-4-1-3-آماره توصیفی متغیرهای خونی آزمودنیها در گروه­های مختلف   72

4-5-مقایسه میانگین متغیرهای آنتروپومتریک و فیزیولوژیک گروههای مختلف در ابتدای مطالعه.. 73

4-6-مقایسه میانگین متغیرهای خونی گروههای مختلف در ابتدای مطالعه   74

4-7-آزمون فرضیه­های تحقیق.. 76

4-7-1-فرضیه اول.. 77

4-7-2-فرضیه دوم.. 78

4-7-3-فرضیه سوم.. 79

4-7-4-فرضیه چهارم.. 80

4-7-5-فرضیه پنجم.. 81

4-7-6-فرضیه ششم.. 82

4-7-6-فرضیه ششم.. 82

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری.. 85

5-1 – مقدمه.. 86

5-2-خلاصه تحقیق.. 86

5-3-بحث و نتیجه­گیری.. 87

5-4-پیشنهادهای کاربردی.. 98

5-5-پیشنهاد برای تحقیقات آتی.. 98

منابع و مآخذ.. 101

مقدمه

تمرین مقاومتی از مؤلفه­های ضروری و مهم بیشتر برنامه­های ورزشی محسوب می­شود. این تمرینات در برنامه­های بازتوانی ورزشکاران پس از آسیب­های جسمانی نیز اهمیت زیادی دارند. اثر بخشی این تمرینات در افزایش قدرت عضلانی، درمان آسیب­های ورزشی و همچنین پیشگیری از کاهش توده عضلانی ناشی از افزایش سن و بی تحرکی به حجم تمرین بستگی دارد [2،1]. بر اساس شواهد پژوهشی، تمرین مقاومتی با شدت بالا، یعنی تقریباً 80 درصد حداکثر یک تکراربیشینه[1](1RM) باعث افزایش بهینه قدرت عضلانی می­شود [1]. همچنین گزارش شده است که انجام تمرین مقاومتی با 6-12 تکرار و با شدت 70-85 درصد 1RM باعث افزایش قدرت و اندازه عضله یا هایپرتروفی[2] می­گردد [3]. کالج پزشکی ورزشی امریکا[3] (ACSM) نیزتمرین مقاومتی با بار بیشتر از 70 درصد 1RM را برای سازگاری­های عملکردی و مورفولوژیکی (شکل ظاهری) عضله پیشنهاد کرده­است [5،4]. از اینرو، یکی از اهداف اصلی استفاده از روش­های مختلف تمرینات مقاومتی، افزایش قدرت بیشینه و اندازه­عضله یا هایپرتروفی است. براساس نتایج مطالعات انجام شده، تمرینات با شدت بالا(80 تا 90 درصد 1RM) با تعداد تکرار کم (2تا 8 تکرار) و فواصل استراحتی طولانی (2تا 5 دقیقه) برای افزایش قدرت بیشینه و تمرینات با شدت متوسط به بالا (70تا 80 درصد 1RM) با تعداد تکرار زیاد (8 تا 15 تکرار) و فواصل استراحتی کوتاه­تر (30 ثانیه تا 2 دقیقه) برای افزایش اندازه یا هایپرتروفی عضلانی مناسب هستند[7،6]. این در حالیست که، در زمینه سازگاری­های کوتاه مدت و بلند مدت هورمون­های مرتبط با افزایش قدرت و اندازه توده­عضلانی بعد از پروتکل­های مختلف تمرینی نتایج متفاوتی گزارش شده است. شدت70-80 درصد 1RM تمرین مقاومتی که شدتی مناسب برای افزایش قدرت و اندازه عضله گزارش شده­است، برای ایجاد تغییر در هورمون­های مربوط به افزایش قدرت و اندازه عضله نیز ضروریست [8]. لذا، به نظر می­رسد تمرینات مقاومتی با شدت بالا با تغییرات زیادی در هورمون­های آنابولیک-کاتابولیک همراهند. تعادل بین هورمون کاتابولیک مثل کورتیزول و آنابولیک مثل تستوسترون و دی­هیدرواپی اندسترون[4] (DHEA) کاربرد مهمی در دوره­های اجرا و بازیافت پس از تمرین مقاومتی دارد[10،9]. کورتیزول هورمونی کاتابولیک و مهم ترین هورمون ضد استرس در بدن است. اما افزایش آن در طولانی مدت سبب بروز مشکلاتی می­شود که مهمترین آنها مشکلات مربوط به سیستم ایمنی و تخریب پروتئین است[11]. نتایج مطالعات انجام شده نشان می­دهد که تغییرات کورتیزول به شدت و مدت تمرین بستگی دارد[9].

میزان رشد سلول­های عضلانی به فعالیت برخی هورمون­ها از جمله هورمون رشد[5] (GH)، انسولین، فاکتور­رشد­شبه­انسولین-1[6] (IGF-1) و هورمون های جنسی استروئیدی بویژه تستوسترون نیز وابسته­است [12]. نتایج پژوهش­ها در خصوص پاسخ هورمونی حاد به تمرین مقاومتی، نشان می­دهد هورمون­های آنابولیک نظیر هورمون رشد و تستوسترون که در رشد و شکل­گیری مجدد بافت بسیار مهم وحیاتی هستند، حین و بعد از تمرین مقاومتی افزایش می یابند[13]. این هورمون­ها در افزایش سنتز پروتئین نقش مهمی دارند. لذا، بهبود برخی از عوامل آمادگی جسمانی در افراد نوجوان به افزایش سطح این هورمون­ها نسبت داده می­شود[14]. در این راستا کریمر[7] (2004) اظهار داشت چنانچه فاصله استراحت بین دوره­های تمرین مقاومتی که با 80 درصد 1RM در 6 دوره و 10 تکرار در هر دوره اجرا می­شود، کمتر از 1 دقیقه باشد؛ می­تواند باعث افزایش قابل توجهی در ترشح هورمون رشد و تستوسترون شود[15]. تستوسترون هورمونی آنابولیکی است که باعث تحریک پروتئین­سازی می­شود و در رشد و حفظ بافت عضلانی نقش بسیار مهمی بر عهده دارد [16].

هورمون رشد یکی از مهم­ترین هورمون­های بدن است که همراه با گروهی از هورمون­های دیگر بر متابولیسم اثر گذاشته و برای حفظ وزن بدن و پروتئین­سازی در افراد بالغ لازم و ضروری است. ثابت شده است که رشد طبیعی با غلظت پلاسمایی سوماتومدین-C[8] یا عامل رشد شبه انسولینی IGF-1 رابطه مستقیم دارد [17]. ترشح GH و IGF-1 بر افزایش اندازه عضلات مؤثر بوده و رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمون­ها و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است [18].

مطالعات متعددی در ارتباط با تأثیر هورمون رشد بر افزایش قدرت بیشینه و افزایش اندازه عضلات صورت گرفته است که در بیشتر آنها رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمون و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است. در افراد بالغ هورمون رشد، پروتئین سازی را تسهیل می­کند. این عمل با انتقال اسید آمینه از طریق غشای سلول، انجام می گیرد و منجر به تحریک افزایش تولید و به فعالیت واداشتن ریبوزوم­های سلولی می شوند. [19].

هورمون IGF-1 دیگر متغیر وابسته به اندازه سلول عضلانی است. دستگاه IGF مجموعه­ای از پپتیدها و پروتئین­های هم خانواده است که نقش محوری در رشد و متابولیسم بازی می کند. IGF-1 به عنوان مهم­ترین عضو این خانواده اثرات رشد قوی را بر بافت عضلانی و استخوانی اعمال می کند. این پپتید همچنین اعمال شبه انسولینی را به ویژه در بافت عضله میانجیگری می­کند و در پلاسما به شکل ترکیب با یکی از شش پروتئین اتصالی خود گردش می­کند [20]. شواهد پژوهشی نشان می­دهد که یک ارتباط تنظیمی-بازخوردی بین هورمون رشد و دستگاه IGF-1  وجود دارد که به موجب آن ترشح هورمون رشد، تولید کبدی IGF-1 را افزایش می دهد. IGF-1  علاوه بر این اثرات ویژه، برخی از اعمال GH  را به ویژه در بافت عضله و استخوان میانجیگری می کند و سطوح IGF-1 درگردش به صورت بازخورد منفی ترشح GH  را متوقف می کند [21]. محققان معتقدند GH به طور غیر مستقیم در تحریک رشد شرکت می کند. بدین ترتیب که GH باعث می شود کبد (و به میزان بسیار کمتر سایر بافت­ها) چند پروتئین کوچک موسوم به سوماتومدین بسازد که تأثیر بسیار قوی در افزایش جنبه­های رشدی بافت ها دارد. GH از طریق جریان خون به کبد و سایر بافت های محیطی می­رود و در آنجا IGF-1  تولید می­شود. این هورمون آثار آنابولیک دارد و موجب رشد بافتی می­شود [22].

بر اساس نتایج پژوهش­های انجام گرفته، پس از تمرین قدرتی با شدت بالا (شامل حرکت اسکوات با شدت 100 درصد سه تکرار بیشینه و تعداد 3 تکرار و حرکت اکستنشن پا را به همان شدت با تعداد 6 تکرار و 6-4 دقیقه استراحت بین ست­ها) واکنش­های حاد هورمون رشد بین برنامه­های مختلف تمرینی معنادار نبود. اما تفاوت­های بین فردی زیادی در پاسخ حاد هورمون رشد به هر دو برنامه تمرینی مشاهده شد [24،23]. گوتو[9] و همکاران(2003) نیز در پژوهشی بر روی 8 ورزشکار مرد مبتدی مشاهده کردند که تمرینات با وزنه شدید (معادل90 تا 95 درصد 1RM) تأثیر قابل توجهی بر میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین ندارد. آنها پیشنهاد کردند چنانچه بلافاصله پس از تمرین پرشدت یک دوره تمرین با وزنه با شدت کمتر (معادل 50 درصد 1RM) و تعداد تکرار تا حد واماندگی انجام شود، میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین به طور معناداری افزایش پیدا خواهد کرد [25].

علیرغم توصیه­های فراوان برای انجام تمرینات مقاومتی با شدت بالا (بیشتر از 80 درصد 1RM) برای پیشگیری از کاهش توده­­عضلانی در برنامه­های مربوط به کاهش وزن مرتبط با سلامتی، این تمرینات با عوارض متعددی از قبیل آسیب­های بافتی و مفصلی، التهاب(تورم) و کاهش کامپلیانس شریان مرکزی همراه است [4]. این موضوع بیانگر این است که تمرینات مقاومتی با شدت بالا برای برخی از افراد بویژه سالمندان و بیماران قلبی-عروقی دارای محدودیت­های اجرایی است. اخیراً نتایج پژوهش­ها در زمینه آمادگی­جسمانی و توانبخشی شکل تازه­ای از تمرینات مقاومتی را ارائه کرده­اند که محدودیت اجرایی کمتری در مقایسه با تمرینات قدرتی با شدت بالا دارد و در عین حال اهدافی را که از تمرینات با شدت بالا انتظارمی­رود، برآورده می­سازد. این تمرینات که تمرین مقاومتی با جریان خون محدود شده[10] (BFR) نام دارند به­طور حیرت­آوری در مدت زمان کوتاه باعث هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی می­شود که این میزان سازگاری­ با سازگاری­های ایجاد شده در اثر تمرینات مقاومتی با شدت بالا برابری می کند [27،26]. براساس شواهد علمی موجود، بطور کلی کاهش جریان خون در طول تمرین، یکی از شرایط ضروری برای ایجاد سازگاری بعد از تمرینات مقاومتی است [28]. ویژگی منحصر بفرد تمرینات مقاومتی BFR، انجام آنها با شدت پایین (معمولاً20 تا 30درصد 1RM) است [29]. نتایج پژوهش­ها نشان می­دهد حتی پیاده­روی با جریان خون محدود شده نیز می­تواند باعث افزایش قدرت و هایپرتروفی عضلانی شده و به حفظ و نگهداری توده­عضلانی کمک نماید [30]. شواهد معتبری وجود دارد دال بر اینکه میزان هایپرتروفی و افزایش قدرت­عضلانی پس از تمرینات مقاومتی BFR با شدت تقریبا20% 1RM و تمرین­های مقاومتی شدید (با شدت تقریبی 80 درصد 1RM) اما بدون محدودیت در جریان خون مشابه است [32،31]. در این روش تمرینی، اگرچه فقط 20% از حداکثر قدرت بیشینه فرد بکار می­رود؛ اما محدود شدن جریان خون درطی تمرین باعث ایجاد نتایج مشابه در افزایش قدرت و اندازه عضله با تمرینات مقاومتی شدید می­شود.

در طول این تمرینات، افزایش فشار خون سیستولی متعاقب محدود شدن بازگشت وریدی که توسط فشار یک کاف یا باند کشی بوجود می­آید؛ باعث متلاطم شدن جریان خون شریانی، افزایش فشار متابولیکی و همچنین افزایش فراخوانی واحد­های حرکتی تند­انقباض در عضلات اسکلتی می­شود [33،29]. در پایان تمرین برقراری مجدد جریان خون، فشار منطقه­ای را که با کاف محدود شده بود، تحریک کرده و اتساع عروقی و جریان خون افزایش می­یابد. اگرچه مکانیسم دقیق هایپرتروفی عضلانی متعاقب تمرینات مقاومتی BFR به طور کامل شناخته نشده است؛ اما گزارش شده است این تمرینات حتی با شدت کم می­توانند سنتز پروتئین عضله را افزایش داده و هدف پستانداری راپامایسن کمپلکس[11] (mTORC1) و پیامدهی آنابولیکی با واسطه پروتئین فعال شده توسط میتوژن[12] (MAPK) را تحریک کند [34]. MAPK یک عامل احتمالی در تحریک هایپرتروفی عضله توسط این تمرینات است که می تواند با افزایش فشار متابولیکی داخل عضله مانند تخلیه فسفو کراتین عضله، افزایش هورمون رشد، افزایش فسفات آزاد (غیر آلی) و کاهش PH عضله باعث افزایش اندازه و متعاقباً قدرت عضلانی گردد [33].

در این راستا، تاکارادا[13] و همکاران (2004) نشان دادند که تمرینات مقاومتی با شدت کم و جریان خون محدود شده و همچنین راه رفتن با جریان خون محدود شده به طور چشمگیری منجر به هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی در مقایسه با تمرینات با شدت بالا و بدون محدودیت عروق شد[35]. اب[14] و همکاران (2005) و فوجیتا[15] و همکاران (2007) نیز گزارش کردند سنتز پروتئین عضله در تمرین­های مقاومتی BFR با 20 درصد 1RM موجب هایپرتروفی می­شود [36،31]. نتایج پژوهش دیگر فوجیتا و همکاران در سال 2008 نشان داد که افزایش اندازه عضله در تمرینات مقاومتی کم شدت با محدود کردن جریان خون با تمرینات قدرتی شدید اما بدون محدودیت جریان خون قابل مقایسه است [37]. در سال­های 2008 و 2009 دو گروه تحقیقاتی بطور جداگانه تأثیر تمرینات مقاومتی با شدت کم (20 تا 30 درصد1RM) با جریان خون محدود شده را بر هایپرتروفی عضله مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که هایپرتروفی ناشی از این تمرینات با تمرینات شدید اما بدون محدودیت عروق برابری می­کند [3]. کوبو[16] و همکاران (2006) نیز گزارش کردند مکانیسم افزایش قدرت در تمرینات مقاومتی همراه با محدودیت عروق با مکانیسم افزایش قدرت عضلانی در اثر تمرینات بدون محدودیت عروق متفاوت است. آنها افزایش قدرت را پس از تمرینات مقاومتی BFR به هایپرتروفی عضلانی نسبت دادند و سهم سازگاری عصبی را در افزایش قدرت پس از این نوع تمرینات ناچیز می­دانند [38].

1-2-بیان مسئله

سازگاری­های عضلانی ناشی از انواع تمرینات مقاومتی، یکی از چالش­های بحث برانگیز در بین محققین و متخصصان علوم ورزشی به شمار می­رود. بر اساس نتایج برخی از مطالعات گذشته، شرکت در تمرینات مقاومتی باعث افزایش قدرت و اندازه عضلات درگیر می­شود [27،26]. تغییر در قدرت و اندازه عضله پس از تمرینات مقاومتی به دلیل