Kısa süreli yüksek şiddetli aralıklı egzersizin enerji metabolizması ile irisin, preptin ve adropin üzerine etkisi
The effects of short term high-intensity interval training on energy metabolism and irisin, preptin and adropin
Yazar: MUHAMMED MUSTAFA ATAKAN
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN HÜSREV TURNAGÖL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Spor = Sports
Dizin: Adropin = Adropin ; Egzersiz = Exercise ; Enerji metabolizması = Energy metabolism ; Enerji metabolizması = Energy metabolism ; Karbonhidrat metabolizması = Carbohyrate metabolism ; Preptin = Preptin ; Sitokinler = Cytokines ; Spor performansı = Athletic performance ; İrisin = Irisin

Özet:
Yüksek şiddetli aralıklı egzersizin (HIIT), klasik dayanıklılık antrenmanlarına kıyasla benzer veya hatta daha fazla adaptasyonlar sağladığı belirlenmiştir. Gerçekten de, 2 hafta boyunca sadece 6 HIIT seansından oluşan bir program, maksimal oksijen tüketimi (VO 2maks ), dayanıklılık performansı ve submaksimal egzersiz sırasındaki yağ oksidasyonunu önemli ölçüde artırmaktadır. HIIT'ın daha kısa sürede bu adaptasyonları gerçekleştirip gerçekleştirilmeyeceği bilinmemektedir. Bu tez çalışmasının birinci amacı, günde çift ve gün aşırı yapılan 5 günlük HIIT programının VO 2maks , dayanıklılık kapasitesi, submaksimal egzersiz sırasındaki yağ ve CHO oksidasyonu ile enerji metabolizmasında rol alan irisin, preptin ve adropin molekülleri üzerine olan etkisini incelemektir. Çalışmanın ikinci amacı ise bu değişkenlerle irisin, preptin ve adropin molekülleri arasındaki ilişkinin belirlenmesidir. Yirmisekiz genç sağlıklı rekreasyonel olarak aktif erkek gönüllü, tek HIIT (HIIT-T, n=13) ve çift HIIT (HIIT-Ç, n=15) gruplarına ayrılmıştır. Toplam 6 HIIT seansından oluşan egzersiz programı, HIIT-T grubunda günaşırı günde tek oturum uygulanarak 12 günde, HIIT-Ç grubunda ise günaşırı günde çift oturum uygulanarak 5 günde tamamlanmıştır. HIIT protokolü maksimal oksijen tüketiminde (VO 2maks ) 10*60 saniye yüksek şiddetli egzersiz ve bu egzersizler arasında 60 W işyükünde 75 saniye aktif dinlenme periyotlarını içermektedir. HIIT programları öncesi ve sonrası VO 2maks , dayanıklılık kapasitesi ve submaksimal egzersiz (60 dk) sırasındaki yağ ve CHO oksidasyonu belirlenmiştir. HIIT programlarından önce, sonra, 2. ve 6. HIIT oturumlarından hemen önce ve hemen sonra katılımcılardan kan örnekleri alınmıştır. Egzersizin etkisini ve gruplar arasındaki farklılığı analiz etmek amacıyla tekrarlı ölçümlerde ANOVA yöntemi, değişkenler arasındaki ilişkileri belirlemek için Pearson korelasyon analizi kullanılmıştır. VO 2maks (HIIT-T: %6.6, HIIT-Ç: %7.7) ve dayanıklılık kapasitesi (tek HIIT: %79.2, çift HIIT: %80.1) her iki grupta da benzer oranda artmıştır (p<0.05). Submaksimal egzersiz sırasındaki yağ oksidasyonu heriki grupta da artmış olmakla beraber (HIIT-T: %9.0, HIIT-Ç: %15.4), bu artış yalnızca HIIT-Ç grubunda istatistiksel olarak anlamlıdır (p<0.05). Submaksimal egzersiz sırasındaki CHO oksidasyonu ise her iki grupta da (HIIT-T: %18.8, HIIT-Ç: %9.9) anlamlı düzeyde azalmıştır olup (p<0.05), düşüş miktarları gruplar arasında benzerdir (p>0.05). Tek ve çift HIIT programları dinlenik irisin, pretin ve adropin düzeylerini etkilememiştir (p>0.05). Akut olarak değerlendirildiğinde ise 2. HIIT sonrası irisin her iki grupta, adropin ise 6. HIIT sonrası yalnızca HIIT-Ç grubunda anlamlı düzeyde artmış (p<0.05), preptin ise 2. HIIT sonrası yalnızca HIIT-T grubunda azalmıştır (p<0.05). Ayrıca; irisin, VO 2maks (r=0.427) ve submaksimal egzersiz sırasındaki yağ oksidasyonu (r=0.390) ile pozitif, CHO oksidasyonu ile negatif (r=-0.431), preptin (r=0.516) ve adropin (r=0.450) ise VO 2maks ile pozitif ilişki göstermiştir (p<0.05). Preptin, ayrıca, tükenme zamanıyla da pozitif (r=0.382) ilişkili bulunmuştur (p<0.05). Sonuç olarak bu çalışmanın bulguları, günaşırı günde çift yapılarak 5 günde tamamlanan HIIT programının, maksimal oksijen tüketimi ve dayanıklılık kapasitesini geliştirmede günde tek ve 2 haftada tamamlanan HIIT protokolü kadar etkili olduğunu, submaksimal egzersiz sırasındaki yağ oksidasyonunu ise 2 haftalık protokolden daha fazla geliştirdiğini ortaya koymuştur. Ayrıca, irisin, preptin ve adropin moleküllerinin aerobik kapasite ile pozitif yönde ilişkili olduğu, akut yüksek şiddetli aralıklı egzersize bağlı olarak anlamlı düzeyde değiştiği ancak bu moleküllerin dinlenik düzeylerinin 2 haftalık ve 5 günlük kısa süreli HIIT programlarından etkilenmediğini göstermiştir.

Abstract:
High-intensity interval training (HIIT) induces similar or even superior adaptations compared to continuous endurance training. Indeed, just 6 HIIT sessions over 2 weeks significantly improves maximal oxygen consumption (VO 2 max), endurance performance and submaximal exercise fat oxidation. Whether even faster adaptations can be achieved with HIIT is not known. Thus, the primary aim of this study is to determine whether 2 sessions of HIIT per day, separated by 3 h, every other day for 5 days (double HIIT, HIIT-D, n = 15 participants) can increase VO 2max, submaximal exercise fat oxidation and endurance capacity as effectively as 6 sessions of HIIT over 2 weeks (single HIIT, HIIT-S, n = 13). We also aimed to determine the effects of this exercise model on irisin, preptin and adropin molecules known to affect metabolism, and their relations with VO 2 max, endurance performance and submaximal exercise substrate oxidation. Each training session consisted of 10*60 s of cycling at 100% of VO 2max interspersed with 75 s of low-intensity cycling at 60 W. Pre- andpost-training assessments included VO 2max, time to exhaustion at ~80% of VO 2max and 60-mincycling trials at ~67% of VO 2max. The blood samples were collected pre and post the HIIT programs and immediately before and after the 2nd and 6th HIIT sessions. In order to reveal the effect of exercise interventions and the difference between groups, ANOVA was used for repeated measurements, and Pearson correlation analysis was used to determine the relation between variables. Similar increases (p < 0.05) in VO 2max (HIIT-D 7.7% vs. HIIT-S 6.0%, p > 0.05) and endurance capacity (HIIT-D 80.1%, HIIT-S 79.2%, p > 0.05) were observed in the two groups. Submaximal exercise CHO oxidation was reduced in both groups after exercise training (HIIT-D 9.2%, p < 0.05 vs. HIIT-S 18.8%, p < 0.05) while submaximal exercise fat oxidation was significantly increased in HIIT-D (15.5%; p = 0.05) but not in HIIT-S (9.3%; p > 0.05). The single and double HIIT programs did not affect resting irisin, preptin or adropin levels (p>0.05). However, irisin was increased immediately after the 2 and HIIT both in the HIIT-S and HIIT-D groups (p<0.05) with no difference between the groups (p>0.05). Adropin also increased significantly after the 6 th HIIT only in HIIT-D group, while preptin markedly decreased only in the HIIT-S group immediately after the 2 nd HIIT (p<0.05). Furthermore, irisin was positively associated with fat oxidation (r=0.390) and negatively associated with CHO oxidation (r=- 0.431) during the submaximal exercise (p<0.05). Also, irisin (r= 0.427), preptin (r= 0.516) and adropin (r= 0.450) were positively correlated with aerobic capacity (p<0.05). Preptin also showed positive correlation with exercise exhaustion time (r= 0.382; p<0.05). As a result, the study findings reveal that 6 HIIT sessions over 5 days was as effective in increasing VO 2max and endurance capacity and was more effective in improving submaximal exercise fat oxidation than six HIIT sessions over 2 weeks. It also showed that irisin, preptin and adropin molecules were associated with aerobic capacity and likely to be induced by an acute HIIT intervention, yet resting levels of these molecules were not affected by short-term HIIT programs over 2 weeks or 5 days.