Sıcak stresinin ekzentrik egzersizin neden olduğu kas hasarına etkisi
The effects of heat stress on eccentric exercise induced muscle damage
Yazar: SULTAN HARBİLİ
Danışman: PROF.DR. HAYDAR A DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Spor = Sports
Dizin: Sıcaklık şoku proteinleri = Heat shock proteins ; Trombosit agregasyonu = Platelet aggregation

Özet:
Bu çalısmanın amacı, sıcakstresinin, insanlarda sıcak soku proteini HSP70 artısında ve kas hasarının önlenmesiveya siddetinin azaltılmasında etkin olup olmadıgını belirlemektir. Çalısmaya 22erkek denek gönüllü olarak katılmıstır. Denekler sauna (SAU, n= 10) ve kontrol(KONT, n=12) olmak üzere rastgele yöntemle iki gruba ayrılmıstır. SAU grubu 85derece sıcaklık ve % 50 nem oranında 2x20 dakika SAU uygulamasına maruzbırakılmıstır. KONT ve SAU grubunda SAU uygulamasının 24. saatinde, 8 set 10tekrar 60 derece/saniye açısal hızla maksimal ekzentrik diz fleksiyonu uygulanmıstır(180 derece tam ekstensiyondan 90 derece fleksiyona). SAU grubunda SAU önce veSAU 24. saatte, KONT grubunda ise egzersiz öncesinde plazma HSP70 seviyesibelirlenmistir. Aynı zamanda SAU önce, sonra, 3. saat, 24. saat (egzersiz önce) veher iki grupta egzersiz önce, sonra, 3. saat, 1., 2., 3., 4. ve 7. günlerde alınan kanörneklerinden kreatin kinaz (KK), laktat dehidrogenaz, (LDH), aspartataminotransferaz (AST) ve alanin aminotransferaz (ALT) enzimleri ölçülmüstür.Fmlp ile indüklenen nötrofil kemiluminesansı, Adenozin di fosfat (ADP) ve kollajenile indüklenen trombosit agregasyonu egzersiz sonrası 24. saate kadar takipedilmistir. Agrı skorları enzimlerle es zamanlı olarak, diz eklemi ekstansör ve fleksörizometrik kuvvet ölçümleri egzersizi takip eden 3. saat 1., 2., 3., 4. ve 7. günlerde 90derecelik açıda gerçeklestirilmistir. SAU ve KONT grubunun dinlenim plazmaHSP70 seviyeleri arasında fark olmadıgı (p>0.05), SAU sonrası 24. saatte plazmaHSP70 seviyesinin % 94 arttıgı (p<0.05) bulunmustur. KK enzim aktivitesi egzersizsonrası her iki grupta da artmıstır (p<0.01), ancak SAU ve KONT grubu arasındafark bulunmamıstır (p>0.05). LDH, ALT ve AST enzim aktivitelerinde her iki gruptada egzersiz sonrası herhangi bir degisim olusmamıstır (p>0.05). Ekzentrik egzersizsonrası her iki grupta izometrik ekstensör kuvvette azalma gözlenirken (p< 0.01),SAU grubunda izometrik fleksör kuvvetin degismedigi ve egzersiz sonrasında digergruptan yüksek oldugu görülmüstür (p< 0.05). Kas agrısının her iki grupta daegzersiz sonrası arttıgı (p<0.01), SAU grubunda KONT grubuna göre daha yüksekoldugu görülmüstür (p<0.05). SAU grubunda nötrofil kemiluminesans degerlerininegzersiz sonrası azaldıgı (p<0.01) ve KONT grubundan düsük oldugu bulunmustur(p<0.01). ADP ile indüklenen trombosit agergasyonunun SAU grubunda egzersizsonrası 24. saatte arttıgı (p<0.05), ancak gruplar arasında fark olmadıgı bulunmustur(p>0.05). Kollajen ile indüklenen trombosit agregasyonunun her iki grupta daegzersiz sonrası degismedigi görülmüstür (p>0.05). Bu çalısmanın sonucunda saunasıcak stresi uygulamasının plazma HSP70 indüklenmesini arttırdıgı, kas kuvvetindesınırlı azalmaya neden oldugu, nötrofil fonksiyonlarını azalttıgı bulunmustur. Busonuçlar kas hasarının önlenmesinde sıcak stresinin etkili oldugu hipotezini kısmiolarak desteklemektedir.Anahtar Kelimeler: Sıcak soku proteini HSP70, Ekzentrik egzersiz, Kas hasarı,Nötrofil kemiluminesansı, Trombosit agregasyonu, Sauna.

Abstract:
The purpose of this study was todetermine the effect of heat stress on increasing HSP70 and preventing or reducingthe degree of muscle damage in human subjects. A total of 22 males participated inthe study as volunteers. Participants were randomly assigned to either sauna (SAU,n= 10) or control (CONT, n=12) groups. SAU group was exposed to SAU twice for20min at a temperature of 85 ºC and 50% humidity. Participants in both groupsperformed 8 sets of 10 repetitions maximal eccentric knee flexion (from a 180 degreefull extension to 90 degree flexion) at a velocity of 60 rad degrees/s 24 hours aftersauna exposure. Plasma HSP70 level was measured in SAU before and 24 hoursafter SAU exposure, and in CONT just before exercise. In addition, plasma creatinekinase (CK), lactate dehydrogenase (LDH), aspartate aminotransferase (AST) andalanine aminotransferase (ALT) enzymes were determined by analysing the bloodsamples taken before, immediately, 3 and 24 hours after SAU exposure in SAUgroup, and before, immediately and 3 hours after exercise, and 1, 2, 3, 4, and 7 dayspostexercise in both groups. Neutrophil chemiluminescence, ADP and collageninduced thrombocyte aggregation were monitored until 24 hours after exercise.Muscle pain scores were determined simultanously as with the determination ofenzyme levels. Isometric knee flexion and extension strengths were measured 3hours after exercise, and 1, 2, 3, 4, and 7 days postexercise at a joint angle of 90degree. There was no significant difference in resting plasma HSP70 level betweenSAU and CONT (p>0.05). However, plasma HPS70 level increased by 94% in SAU24 hours after SAU exposure (p<0.05). Although CK activity significantly increasedin both groups following exercise (p<0.01) there was no significant between thegroups (p>0.05). There was no significant change in LDH, ALT or AST enzymeactivities following exercise in either group (p>0.05). Isometric extension strengthdecreased following eccentric exercise in both SAU and CONT (p<0.01), while therewas no change in isometric flexion strength in SAU which was higher than that ofCONT (p>0.05). Muscle pain increased in both groups after eccentric exercise(p<0.01). It was higher in SAU compared to CONT (p<0.05). Neutrophilchemiluminescence values decreased after exercise in SAU (p<0.01), which was alsolower than that of CONT (p<0.01). ADP induced thrombocyte aggregation increased24 hours after exercise (p<0.05), however, there was no significant group differences(p>0.05). On the other hand, no significant change was observed in collagen inducedthrombocyte aggregation after exercise (p>0.05). According to the results of thisstudy, we concluded that heat stress by sauna method results in increased level ofplasma HSP70 and prevention of mild degree muscle damage, decreased neutrophilfunction. This result partially contributes that heat stress is effective to preventing ofmuscle damage.Key Words: Heat shock protein70 HSP70, Eccentric exercise, Muscle damage,Neutrophil chemiluminescence, thrombocyte aggregation, Sauna.