Επίδραση αερόβιας και αναερόβιας άσκησης στην οξειδοαναγωγική κατάσταση κολυμβητών και κολυμβητριών

Abstract

Redox status is very important for human health. Redox status can be affected by physical exercise and can have an impact on athletes’ health and performance. Swimming is a sport that induces health benefits, requires intensive training and is practiced by many adolescent boys and girls. The aim of the present thesis was to study and compare the effects on adolescent male and female swimmers’ redox status of two, widely used in training, types of swimming exercise: one based on aerobic metabolism, that is, 2000 m of continuous freestyle swimming, and one based on anaerobic metabolism, that is, 6 × 50 m maximal freestyle swimming every 5 min. Fifteen male and fifteen female swimmers of mean age 15,4 years took part in the study and completed the two exercise sessions on different days in a random, counterbalanced design. Four venous blood samples were obtained in each session: one pre-exercise, one immediately post-exercise, one 1 h post-exercise, and one 24 h post-exercise, for full blood count and determinations of 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine (8-OHdG), malondialdehyde (MDA), protein carbonyls (PC), uric acid, and bilirubin in plasma, as well as reduced glutathione (GSH) in erythrocytes. Additionally, capillary blood samples were obtained pre- and post-exercise for lactate determination. Blood lactate concentration was significantly higher after 6 × 50 m, compared to 2000 m, and significantly higher in boys than girls. Hemoconcentration and leucokytosis occurred after both exercises, lymphocytes and monocytes being more immediately post, and neutrophils being more 1 h post-exercise. 8-OHdG peaked 1 h post 6 × 50 m, while boys had higher concentrations than girls. MDA increased significantly immediately post-exercise and gradually returned to baseline at 24 h, while girls showed higher values than boys immediately post-exercise. No significant difference was found in PC. GSH was reduced 24 h post-exercise. Uric acid increased gradually after 6 × 50 m and was higher in boys. Bilirubin showed a tendency to decreese immediately post and up to 1 h post 2000 m, whereas it showed a tendency to increase immediately post 6 × 50 m and then a tendency to decrease at 1 h post-exercise. However, the peak value for both sessions occurred 24 h post-exercise. In conclusion, swimming sessions perturbed the redox balance without inducing prolonged oxidative damage in trained male and female swimmers. The two swimming sessions differed in the response of 8-OHdG, uric acid, and bilirubin, while gender differences were located at the higher increase of MDA in girls.

Η οξιδοαναγωγική κατάσταση του ανθρώπινου οργανισμού είναι πολύ σημαντική για την υγεία. Η οξιδοαναγωγική κατάσταση επηρεάζεται από την άσκηση και επομένως μπορεί να επιδράσει στην υγεία και στην απόδοση των αθλητών. Ένα άθλημα που επιφέρει οφέλη στην υγεία, αλλά και απαιτεί εντατική προπόνηση, είναι η κολύμβηση, στην οποία συμμετέχει μεγάλος αριθμός αγοριών και κοριτσιών εφηβικής ηλικίας. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να μελετήσει και να συγκρίνει την επίδραση στην οξιδοαναγωγική κατάσταση εφήβων κολυμβητών και κολυμβητριών δύο, ευρέως χρησιμοποιούμενων στην προπονητική διαδικασία, τύπων κολυμβητικής άσκησης: ενός που στηρίζεται στον αερόβιο μεταβολισμό, δηλαδή 2000 m συνεχόμενης κολύμβησης σε ελεύθερο στυλ, και ενός που στηρίζεται στον αναερόβιο μεταβολισμό, δηλαδή 6 × 50 m ελεύθερης κολύμβησης, σε μέγιστη ένταση, με εκτέλεση κάθε 5 min. Στη μελέτη πήραν μέρος 15 κολυμβητές και 15 κολυμβήτριες μέσης ηλικίας 15,4 ετών, οι οποίοι/-ες συμμετείχαν στις δύο συνεδρίες άσκησης σε διαφορετικές ημέρες με τυχαία και ισοσταθμισμένη σειρά. Λήφθηκαν 4 δείγματα φλεβικού αίματος σε κάθε συνεδρία, δηλαδή πριν την άσκηση, αμέσως μετά, 1 h και 24 h μετά την άσκηση, προκειμένου να γίνει γενική ανάλυση αίματος και να προσδιοριστούν η 8-υδροξυ-2΄-δεοξυγουανοσίνη (8-OHdG), η μηλονική διαλδεΰδη (MDA), τα πρωτεϊνικά καρβονύλια (PC) , το ουρικό οξύ και η χολερυθρίνη στο πλάσμα, καθώς και η ανηγμένη γλουταθειόνη (GSH) στα ερυθροκύτταρα. Επιπλέον, έγιναν λήψεις τριχοειδικού αίματος πριν και μετά τις δοκιμασίες για τον προσδιορισμό του γαλακτικού οξέος. Η συγκέντρωσή του ήταν σημαντικά υψηλότερη μετά τα 6 × 50 m συγκριτικά με τα 2000 m και σημαντικά υψηλότερη στα αγόρια συγκριτικά με τα κορίτσια. Μετά τις ασκήσεις επήλθε αιμοσυμπύκνωση και λευκοκυττάρωση, με τα λεμφοκύτταρα και τα μονοπύρηνα να έχουν μεγαλύτερους αριθμούς αμέσως μετά και τα ουδετερόφιλα στη 1 h μετά τις δοκιμασίες. Η 8-OHdG κορυφώθηκε 1 h μετά τα 6 × 50 m, ενώ τα αγόρια είχαν συνολικά υψηλότερες τιμές από τα κορίτσια. Η MDA αυξήθηκε σημαντικά αμέσως μετά τις δοκιμασίες και σταδιακά επανήλθε στις τιμές ηρεμίας στις 24 h, ενώ τα κορίτσια παρουσίασαν υψηλότερες τιμές από τα αγόρια αμέσως μετά τις δοκιμασίες. Για τα PC δε βρέθηκε καμία διαφορά. Η GSH ήταν μειωμένη στις 24 h μετά την άσκηση. Το ουρικό οξύ αυξήθηκε σταδιακά μετά τα 6 × 50 m και ήταν υψηλότερο στα αγόρια. Η χολερυθρίνη στα 2000 m εμφάνισε πτωτική τάση αμέσως μετά και μέχρι τη 1 h μετά την άσκηση, ενώ στα 6 × 50 m εμφάνισε αυξητική τάση αμέσως μετά και πτωτική τάση στη 1 h μετά την άσκηση. Ωστόσο η κορυφαία τιμή της σημειώθηκε και για τις δύο δοκιμασίες στις 24 h μετά. Συμπερασματικά, οι κολυμβητικές δοκιμασίες διατάραξαν την οξιδοαναγωγική ισορροπία χωρίς όμως να επιφέρουν παρατεταμένη οξιδωτική βλάβη σε προπονημένους/-ες κολυμβητές/-ήτριες. Οι δύο δοκιμασίες διέφεραν ως προς την απόκριση της 8-OHdG, του ουρικού οξέος και της χολερυθρίνης, ενώ οι διαφορές μεταξύ των φύλων εντοπίστηκαν στη μεγαλύτερη αύξηση της MDA στα κορίτσια.