Sıçan tip 2 diyabet modelinde farklı egzersiz tiplerinin metabolik parametreler, inflamatuar belirleyiciler ve kasın histolojik yapısı üzerine etkisi
The effect of different exercise types on metabolic parameters, inflammatory markers and muscle histological structure in rat models of type 2 diabetes
Yazar: MANOLYA ACAR ÖZKÖSLÜ
Danışman: PROF. DR. HÜLYA ARIKAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EMEL SÖNMEZER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kardiopulmoner Rehabilitasyon Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizyoterapi ve Rehabilitasyon = Physiotherapy and Rehabilitation
Dizin: Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Dislipidemi = Dyslipidemia ; Egzersiz = Exercise ; Egzersiz tedavisi = Exercise therapy ; Glükoz = Glucose ; Histoloji = Histology ; Kaslar = Muscles ; Metabolizma = Metabolism ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Çalışmamızın amacı, sıçan tip 2 diyabet modelinde aerobik egzersiz, dirençli egzersiz ve kombine egzersiz eğitiminin metabolik parametreler, inflamatuar belirleyiciler ve kasın histolojik yapısı üzerine etkisini belirlemek ve karşılaştırmaktı Çalışmamız tip 2 diyabet oluşturulan 23 adet erkek sıçan üzerinde gerçekleştirildi. Denekler aerobik egzersiz grubu (n=6), dirençli egzersiz grubu (n:6), kombine egzersiz grubu (n=6) ve kontrol grubu (n=5) olacak şekilde 4 gruba ayrıldı. Aerobik egzersiz grubu 60 dakika yüzme egzersizini, dirençli egzersiz grubu vücut ağırlıklarının %75-100'ü kadar ağırlık kuyruklarına bağlanarak merdiven çıkma egzersizini, kombine egzersiz grubu ise yüzme ve ağırlıklı merdiven çıkma egzersizlerinin dönüşümlü olarak kombine edildiği egzersiz protokolünü 6 hafta, haftada 3 gün gerçekleştirdiler. Kontrol grubundaki sıçanlar herhangi bir egzersiz protokolü uygulamadı. Deneklerin egzersiz dönemi başlangıcında (2.hafta), egzersiz dönemi ortasında (5.hafta), egzersiz dönemi sonunda (8.hafta) vücut ağırlığı ölçüldü ve kuyruk veninden kan alınarak glukometre ile kan glukoz seviyesi belirlendi. Egzersiz eğitimi sonunda anestezi uygulanan deneklerin kalplerinden kan alınarak kolesterol, trigliserit, yüksek yoğunluklu lipoprotein kolesterol (HDL-C), düşük yoğunluklu lipoprotein kolesterol (LDL-C), ALT, AST, HbA1c, insülin, tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α), interlökin1-β (IL-1β), interlökin-6 (IL-6) ve irisin hormonu düzeyleri belirlendi. M. Soleus ve M. Fleksör digitorum brevis kası çıkarılarak kas dokularındaki yapısal değişiklikler histolojik olarak incelendi. Çalışma sonucunda,vücut ağırlığı ve kan glukoz düzeyinin aerobik egzersiz ve kombine egzersiz grubunda anlamlı düzeyde azaldığı(p<0,05), dirençli egzersiz grubu ve kontrol grubunda değişmediği görüldü (p>0,05). Aerobik egzersiz ve kombine egzersiz grubunda vücut ağırlığı, kan glukoz, TNF-α, IL-1β, IL-6 düzeyleridiğer gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha düşük bulundu (p<0,05). TNF-α, IL-1β ve IL-6 düzeylerinde aerobik egzersiz grubu vekombine egzersiz grubu arasında istatistiksel açıdan anlamlı olarak fark yoktu (p>0,05). Dirençli egzersiz grubunun kan glukoz düzeyi kontrol grubuna göre anlamlı bir şekilde daha düşüktü (p<0,05). Plazma irisin hormon seviyesinin kontrol grubuna kıyasla tüm egzersiz gruplarında anlamlı düzeyde daha yüksek olduğu saptandı (p<0,05). Aerobik egzersiz eğitim grubunun plazma irisin düzeyi dirençli egzersiz eğitim grubuna göre anlamlı olarak daha yüksekti (p<0,05). Deney grupları arasındakolesterol, trigliserit, HDL-C, LDL-C, ALT, AST, HbA1c ve insülin düzeylerinde istatistiksel açıdan anlamlı fark saptanmadı (p>0,05). Histolojik veriler incelendiğinde; aerobik egzersiz ve kombine egzersiz eğitiminin dirençli egzersiz grubu ve kontrol grubuna göre kas histolojisi üzerinde olumlu etkisi olduğu belirlendi. Sonuç olarak, aerobik ve kombine egzersiz eğitimin vücut ağırlığını azalttığı, glisemik kontrolü iyileştirdiği, anti-inflamatuar etki yarattığı ve oluşabilecek komplikasyonları önlediği, plazma irisin hormonunu artırarak enerji metabolizmasını düzenlediği gösterilmiştir. Dirençli egzersiz eğitiminin ise glukoz metabolizmasına ve irisin hormonu salınımına olumlu etkileri olduğu gösterilmiştir.

Abstract:
The aim of our study was to determine and compare the effects of aerobic exercise, resistance exercise and combined exercise training on metabolic parameters, inflammatory predictors and histological structure of muscle in rat type 2 diabetes model. Our study was performed on 23 male rats with type 2 diabetes. The subjects were divided into four groups as aerobic exercise group (n=6), resistant exercise group (n=6), combined exercise group (n=6) and control group (n=5). The aerobic exercise group were performed 45-60 minutes of swimming training, resistance exercise group were adapted to climb stair with weights that were 75-100% of the body weight attached to their tails, combined exercise group were performed the exercise protocol in which the swimming exercise and weighted climbing stair exercises were alternately combined for 6 weeks 3 times a week. Rats in control group did not performed any exercise protocol. The body weight was measured and the blood glucose level was determined using glucometer by taking blood from the tail vein at the beginning of the exercise period (2nd week), the middle of the exercise period (5th.week), the end of the exercise period (8th week). After exercise training, cholesterol, triglycerides, high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), ALT, AST, HbA1c, insulin, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin1-β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6) and irisin hormone were determined taking blood from the hearts of the subjects under anesthesia by the respective kits. M. Soleus and M. Flexor digitorum brevis muscles were removed and structural changes in muscle tissues were examined histologically. As a result of the study, the body weight and blood glucose level were significantly decreased in aerobic exercise and combined exercise group (p<0.05), no changes were seen in resistance exercise group and control group (p>0.05). The body weight, blood glucose, TNF-α, IL-1β and IL-6 levels in aerobic exercise and combined exercise group were found to be significantly lower than the other groups (p<0.05). There were no statistically significant difference in TNF-α, IL-1β and IL-6 levels between aerobic exercise group and combined exercise group (p>0.05). The blood glucose level of the resistance exercise group was significantly lower than the control group (p<0.05). The serum irisin levels were significantly higher in all exercise groups compared to the control group (p<0.05).  The serum irisin levels of the aerobic exercise training group were significantly higher than the resistance exercise training group (p<0.05). The cholesterol, triglyceride, HDL-C, LDL-C, ALT, AST, HbA1c and insulin levels were no significant differences between experimental groups (p>0.05). The histological data were analyzed. It was determined that aerobic exercise and combined exercise training had a positive effect on muscle histology compared to the resistant exercise group and control group. In conclusion, aerobic and combined exercise training have been shown to reduce body weight, improve glycemic control, create an anti-inflammatory effect, prevent complications and increase the energy level of serum irisin by regulating the energy metabolism. The resistance exercise training had positive effects on glucose metabolism and release of irisin hormone.