Ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος ανάλογα με την προπονητική επιβάρυνση

Abstract

The response of the immune system to exercise and training, is well established during aerobic type interventions, however a lack of adequate information exists concerning the response to resistance type stimuli such as weight exercise and training. In the present study, we examine the effect of resistance type interventions on selected immune, biochemical and physical performance parameters. In particular, the impact of the training volume and program mode on performance and the immune system are examined as well as the acute exercise effect of maximal and sub maximal training volume prior and after short-term intervention. The thesis is consisted of 2 individual studies. In the first study 19 students (N=19) were randomly assigned in a training (n=10) and a control group (n=9). The training group performed three exercise sessions of maximal training volume in the Neuromuscular Adaptation zone (ΝA-ΜV: 4 exercises × 12 sets × 3 repetitions at 93% of 1RM) within a period of 22 days. Between exercise sessions one and two, an eight day training session of ΝA-ΜV (1 training/day) and two daily performance evaluations (before and after the random programme) were inserted. Between the second and third session, an 8 day detraining period as well as two performance evaluations (at the 2nd and the 8th day of detaining period) were inserted. 24 hours before and 48 hours after each training session, performance evaluation of Isometric Strength, Maximal Strength (1-RM), Power, Muscular Endurance, Knee joint flexibility were carried out. Blood sampling was also carried out 15’ before and 30’, 1 hour, 3 hours, 6 hours, 24 hours and 48 hours after each training session in order to determine the level of total Leukocytes (WBC), the number and percentage of Lymphocytes (LY, %LY), of Granulocytes (GR, %GR) and Monocytes (MO, %MO) and the concentration of serum Myoglobulin (Mb), of Testosterone (T), Cortisol (C) and the activity of Creatine Kinase activity (CK). After 4 weeks of a detraining period, an identical procedure was carried out with a sub maximal training volume of half training quantity compared to the previous program (n=10, ΝA-SV: 4 exercises × 6 sets × 3 repetitions at 93% of 1RM). In the second study, 29 students (N=29) were randomly assigned in a Neuromuscular Adaptation training group (n=10), a Muscular Hypertrophy training group (n=10) and a control group (n=9). The Neuromuscular Adaptation training group performed a maximal training volume session (ΝA-SV: 4 exercises × 12 sets × 3 repetitions at 93% of 1RM) which was followed by a sub maximal training volume session with half training quantity compared to the previous session (ΝA-SV: 4 exercises × 12 sets × 3 repetitions at 93% of 1RM) after four weeks of detraining. Respectively the Muscular Hypertrophy group, performed a maximal training volume session (ΜH-MV: 4 exercises × 6 sets × 3 repetitions at 93% of 1RM) followed by a sub maximal training volume session (ΜH-SV: 4 exercises × 6 sets × 8 repetitions at 70% of 1RM) after four weeks of detraining. In both studies the control group carried out only performance tests and blood samplings. For the data statistical analysis a repeated measures analysis of variance – ANOVA was used where the significance level was set at p<0.05. Repeated measures analysis of variance and covariance (ANOVA, ANCOVA) revealed that NS-MV contributed in substantial improvements of all strength parameters (p<0.05) while it’s effect on immune parameters and testosterone was similar to that of NS-SV and control group (p>0.05). However, CK activity and Mb concentration increased (p<0.01) at the middle of the NS-MV training whereas cortisol levels substantially decreased (p<0.05). The effect of acute resistance exercise in most immunological parameters is more prevalent following the implementation of strenuous resistance training of maximal or sub maximal volume whereas is attenuated after recovery period. Results revealed a dose dependent effect of resistance exercise since MV resulted in a greater extent alteration of several parameters in blood compared to SV as illustrated by increments (p<0.05) of CK activity and Mb levels. Although acute resistance exercise program type and volume do not appear to affect strength parameters, MV resistance causes extended alteration of most immune parameters (LY, %LY, GR, %GR) and markers of muscle exertion (CK, Mb), with the changes been more evident during NA exercise.

Η ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος μετά από αερόβια άσκηση και προπόνηση, έχει επαρκώς μελετηθεί, ωστόσο, παραμένει αδιευκρίνιστη η συμπεριφορά του ανοσοποιητικού κατά την άσκηση αντιστάσεων. Στην παρούσα διατριβή, εξετάστηκε η επίδραση που έχει ο όγκος και το είδος του προγράμματος κατά την άσκηση αντιστάσεων σε επιλεγμένες ανοσοποιητικές και βιοχημικές παραμέτρους. Διερευνήθηκαν, επιπλέον και οι μεταβολές στην απόδοση πριν και μετά από την προπόνηση. Το έργο αποτελείται από δύο μελέτες όπου στην πρώτη συμμετείχαν 19 φοιτητές (Ν=19) οι οποίοι χωρίστηκαν με τυχαίο τρόπο στην ομάδα προπόνησης (n=10) και στην ομάδα ελέγχου (n=9). Η ομάδα προπόνησης εκτέλεσε εντός διαστήματος 22 ημερών τρεις συνεδρίες άσκησης μέγιστου προπονητικού όγκου στη ζώνη βελτίωσης της Νευρομυϊκής Συναρμογής (ΝΣ-ΜΟ: 4 ασκήσεις × 12 σετ × 3 επαναλήψεις στο 93% της 1ΜΕ). Μεταξύ πρώτης και δεύτερης συνεδρίας άσκησης, παρεμβλήθηκε ολιγοήμερο πρόγραμμα άσκησης ΝΣ-ΜΟ διάρκειας 8 ημερών (1 προπόνηση / μέρα) και δυο ημερήσιες αξιολογήσεις απόδοσης (πριν και μετά το παρεμβατικό πρόγραμμα), ενώ μεταξύ δεύτερης και τρίτης συνεδρίας, παρεμβλήθηκε διάστημα αποχής από την άσκηση διάρκειας 8 ημερών και δύο ημερήσιες αξιολογήσεις απόδοσης (στη 2η και 8η μέρα αποχής). Τόσο 24 ώρες πριν, όσο και 48 ώρες μετά, από την κάθε συνεδρία άσκησης, πραγματοποιούταν αξιολόγηση της απόδοσης (Ισομετρική δύναμη, Μέγιστη δύναμη -1ΜΕ, Ταχυδύναμη, Μυϊκή Αντοχή, Ευλυγισία γόνατος). Πραγματοποιούνταν, επίσης, αιμοληψίες 15’ πριν και 30’, 1 ώρα, 3 ώρες, 6 ώρες, 24 ώρες και 48 ώρες μετά την κάθε συνεδρία, για προσδιορισμό των επιπέδων στο αίμα του αριθμού των ολικών λευκοκυττάρων (WBC), του αριθμού και του ποσοστού των λεμφοκυττάρων (LY, %LY), των κοκκιοκυττάρων (GR, %GR) και των μονοκυττάρων (MO, %MO) και της συγκέντρωση στον ορό της μυοσφαιρίνης (Mb), της τεστοστερόνης (T), της κορτιζόλης (C) και της δραστικότητας της κρεατινικής κινάσης (CK). Μετά από 4 εβδομάδες αποχής από την προπονητική παρέμβαση, η ίδια διαδικασία επαναλήφθηκε με υπομέγιστο (το μισό σε σχέση με πριν) προπονητικό όγκο (n=10, ΝΣ-ΥΟ: 4 ασκήσεις × 6 σετ × 3 επαναλήψεις στο 93% της 1ΜΕ). Στη δεύτερη μελέτη, 29 φοιτητές (Ν=29) χωρίστηκαν τυχαία σε τρεις ομάδες: μια ομάδα άσκησης Νευρομυϊκής Συναρμογής (n=10), μια ομάδα Μυϊκής Υπερτροφίας (n=10) και μια ομάδα ελέγχου (n=9). Η ομάδα Νευρομυϊκής Συναρμογής πραγματοποίησε, αρχικά, μια προπονητική συνεδρία μέγιστου όγκου (ΝΣ-ΜΟ: 4 ασκήσεις × 12 σετ × 3 επαναλήψεις στο 93% της 1ΜΕ) την οποία επανέλαβε μετά από 4 εβδομάδες αποχής με υπομέγιστο (το μισό σε σχέση με πριν) προπονητικό όγκο (ΝΣ-ΥΟ: 4 ασκήσεις × 6 σετ × 3 επαναλήψεις στο 93% της 1ΜΕ). Αντίστοιχα, η ομάδα Μυϊκής Υπερτροφίας πραγματοποίησε αρχικά μια συνεδρία μέγιστου όγκου (ΜΥ-ΜΟ: 4 ασκήσεις × 6 σετ × 8 επαναλήψεις στο 70% της 1ΜΕ) ακολουθούμενη μετά από αποχή τεσσάρων εβδομάδων από τη συνεδρία υπομέγιστου όγκου (ΜΥ-ΥΟ: 4 ασκήσεις × 3 σετ × 8 επαναλήψεις στο 70% της 1ΜΕ). Τόσο στην πρώτη όσο και στη δεύτερη μελέτη οι συμμετέχοντες στην ομάδα ελέγχου πραγματοποίησαν μόνο τις δοκιμασίες απόδοσης και τις αιμοληψίες. Για τη στατιστική ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε ανάλυση διακύμανσης επαναλαμβανομένων μετρήσεων (repeated measures ANOVA) με επίπεδο σημαντικότητας στο p<0.05. Στην πρώτη μελέτη, διαπιστώθηκε ότι η προπόνηση ΝΣ-ΥΟ συνέβαλε στη βελτίωση (p<0.05) της μέγιστης ισομετρικής δύναμης (1285.77±271.427, vs. 1080.11±261.832Ν) και της μέγιστης δύναμης (1-ΜΕ) (218.00±28.597 vs. 189.50±34.274kg) ενώ η προπόνηση ΝΣ-ΜΟ οδήγησε σε βελτίωση της μέγιστης ισομετρικής δύναμης (1434.40±99.60 vs. 1214.03±94.43Ν), της μέγιστης δύναμης (231.50±13.48kg vs. 186.00±13.98kg), της ταχυδύναμης (μετά την αποκατάσταση: 764.76±33.75 vs. 664.301±24.37w) και της μυϊκής αντοχής (8185.27±595.13 vs. 6491.09±395.32J). Η ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος μετά από τη συνεδρία αντιστάσεων ήταν μεγαλύτερη όταν προηγήθηκε το προπονητικό πρόγραμμα ΝΣ-ΥΟ διάρκειας 8 ημερών. Διαπιστώθηκε, συγκεκριμένα, μεγαλύτερη μείωση των λευκοκυττάρων (WBC) στα 30’ μετά την άσκηση (6.93±1.37 vs. 5.81±1.08k•ml-1), στα κοκκιοκύτταρα (GR: 4.43±1.20 vs. 3.48±0.79k•ml-1) και στο ποσοστό συγκέντρωσής τους στο αίμα (61.89±4.78 vs. 55.60±5.86%) 15’ μετά την άσκηση. Δεν καταγράφηκε ωστόσο διαφορετική ανταπόκριση (p>0.05) στους δείκτες μυϊκής καταπόνησης κρεατινική κινάση (CK) και μυοσφαιρίνη (Mb), ενώ η οξεία συγκέντρωση της τεστοστερόνης 1 ώρα μετά από τη συνεδρία άσκησης που ακολούθησε τη συμμετοχή στο πρόγραμμα προπόνησης ήταν μεγαλύτερη (4.77±1.17 vs. 5.82±1.10ng•ml-1). Τα WBC μετά από τη προπόνηση ΝΣ-ΜΟ μειώθηκαν στα 30’ (7.39±1.49 vs. 6.61±0.91k•ml-1) και στη μια ώρα μετά την άσκηση (7.83±1.80 vs. 6.98±1.10k•ml-1). Στην άσκηση ΝΣ-ΜΟ δεν υπήρξε διαφοροποίηση (p>0.05) στη CK και την Mb. Η τεστοστερόνη αυξήθηκε στη μια ώρα (5.31±1.80 vs. 6.13±2.20ng•ml-1) και στις τρεις ώρες (4.51±1.53 vs. 5.70±2.42ng•ml-1) μετά τη συνεδρία αντιστάσεων. Στη δεύτερη μελέτη, παρατηρήθηκε ότι η συμμετοχή σε μια προπονητική συνεδρία μέγιστου όγκου (ΜΟ) οδήγησε σε μεγαλύτερες οξείες προσαρμογές στην απόδοση. Συγκεκριμένα, μετά την εφαρμογή της συνεδρίας ΜΥ-ΜΟ διαπιστώθηκε αύξηση της μέγιστης ισομετρικής δύναμης (1367.40±316.01 vs. 1294.76±299.14Ν) και της μέγιστης δύναμης (185.00±20.27 vs. 175.50±19.50kg) η οποία αυξήθηκε επίσης μετά τη συνεδρία ΝΣ-ΜΟ (186.00±44.21 vs. 193.00±44.98kg). Ο όγκος και σε ορισμένες περιπτώσεις ο τύπος του προγράμματος προπόνησης οδήγησε σε μεγαλύτερης έκτασης ανταποκρίσεις. Ειδικότερα, διαπιστώθηκε μεγαλύτερη αύξηση των WBC 3 ώρες (9.17±2.84 vs. 7.99±1.27k•ml-1) μετά τη συνθήκη ΜΥ-ΜΟ και στις 3 ώρες (9.10±2.03 vs. 7.81±2.03k•ml-1) και 6 ώρες (9.64±1.14 vs. 8.28±1.68k•ml-1) μετά τη συνθήκη ΝΣ-ΜΟ σε σχέση με τις αντίστοιχες συνθήκες μέγιστου όγκου. Παράλληλα, μετά τις δύο συνεδρίες μέγιστου όγκου (ΝΣ και ΜΥ) διαπιστώθηκε μεγαλύτερη μείωση των λεμφοκυττάρων (LY) οι οποίες διατηρήθηκαν μέχρι και μια ώρα μετά την παρέμβαση (ΜΥ: 2.25±0.38 vs. 2.62±0.57k•ml-1 και ΝΣ: 2.35±0.42 vs. 2.02±0.37k•ml-1), ενώ πιο έντονη ήταν η μείωση στο ποσοστό των λεμφοκυττάρων (%LY) όπου ενδεικτικά για τη συνθήκη ΝΣ διατηρήθηκε μέχρι και 3 ώρες μετά την άσκηση (36.21±6.09 vs. 26.79±4.44%). Αναλόγως, η αύξηση των κοκκιοκυττάρων (GR) ήταν μεγαλύτερη στη συνθήκη ΜΟ σε σχέση με τη συνθήκη ΥΟ όπου στη ΜΥ κορυφώθηκε στη 1 ώρα (4.46±1.80 vs. 5.03±3.49) ενώ στην ΝΣ στις 3 ώρες μετά την άσκηση (6.0510±1.43k•ml-1 vs. 5.10±1.32 k•ml-1). Σημαντική αύξηση ως αποτέλεσμα της συνθήκης μέγιστου όγκου παρουσίασαν επίσης και τα μονοκύτταρα τα οποία παρέμειναν αυξημένα από τις 3 ώρες μέχρι και τις 48 ώρες μετά την άσκηση. Συμπερασματικά, διαπιστώνεται ότι η παρεμβολή ενός βραχυχρόνιου προγράμματος προπόνησης διάρκειας 8 ημερών ειδικά όταν αυτό περιλαμβάνει επιβαρύνσεις μέγιστου όγκου, οξύνει την ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος μετά από μια συνεδρία άσκησης αντιστάσεων. Η επίδραση αυτή, δε φαίνεται να διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα καθώς η παρέλευση 8 ημερών αποκατάστασης επαναφέρει τις προσαρμογές στα αρχικά τους επίπεδα. Διαπιστώνεται επίσης ότι η διαφοροποίηση των ανοσοποιητικών παραμέτρων και των δεικτών της μυϊκής καταπόνησης ως αποτέλεσμα της άσκησης είναι μεγαλύτερη όταν πραγματοποιούνται προγράμματα υψηλών επιβαρύνσεων έντασης και όγκου προπόνησης.