Kronik uyku kısıtlamasına bağlı kan-glikoz homeostazis düzensizlikleri üzerine aerobik ve/veya direnç egzersizlerinin etkisi
The effect of aerobic and/or resistance exercises on blood-glucose homeostasis disorders due to chronic sleep restriction
Yazar: GÜLHAN CANSU ŞEN
Danışman: PROF. DR. LEVENT ÖZTÜRK
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Giriş ve Amaç: Kronik uykusuzluğa bağlı kan glikoz düzensizliklerinin iyileştirilmesi veya önlenmesinde egzersiz uygulamalarının rolü daha önce çalışılmamıştır. Bunun yanında literatürdeki çalışmalar aerobik ve direnç egzersizlerinin glikoz metabolizması üzerindeki koruyucu etkisini net olarak açıklayamamıştır. Bu sebeple çalışmamızın amacı, kronik REM uyku kısıtlamasına bağlı gelişecek kan glikoz homeostazis bozuklukları, insülin direnci, dislipidemi ve kan basıncı artışı gibi durumlar üzerine düzenli yapılan egzersizlerin koruyucu etkisini araştırmaktı.
Gereç ve Yöntemler: Çalışmamızda 34 adet Spraque-Dawley türü erişkin erkek sıçan kontrol, uykusuzluk, uykusuzluk + aerobik, uykusuzluk + direnç, uykusuzluk + kombine olacak şekilde beş gruba ayrıldı. Uykusuzluk gruplarının tümü 8 hafta boyunca modifiye çoklu platform modeli ile 18 saat uyku kısıtlamasına maruz bırakıldı. Aerobik egzersiz protokolü haftada 3 gün, 30 dk yüzme egzersizinden, direnç egzersizi protokolü ise haftada 3 gün, 3 set 5 tekrardan oluşan dikey merdivene tırmanma egzersizinden oluşuyordu. Sıçanlar, üçüncü hafta ağırlığının %10'u kadar yükle tırmandı. Bu yükler her hafta ağırlığının %10'u kadar arttırıldı. Deneyin ilk günü, 4. hafta ve 8. haftanın sonunda sistolik, diyastolik ve ortalama kan basıncı ölçümleri alındı. 8. haftanın sonunda ipGTT ve İTT yapıldı. Alınan plazma örneklerinde ELISA yöntemi ile insülin, glukagon ve kortizol düzeyleri incelendi.
Bulgular: Uykusuzluk grubunda, kontrole göre sistolik (137±3 vs. 129±5 mmHg, p=0.010), diyastolik (111±3 vs. 99±2 mmHg, p=0,003) ve ortalama (119±2 vs. 109±1 mmHg, p=0,003) kan basıncı değerleri anlamlı derecede yüksek bulundu. Sekiz hafta sonundaki sistolik, diyastolik ve ortalama kan basıncı değerleri sedanter grupta aerobik, direnç ve kombine egzersiz gruplarına kıyasla anlamlı derecede yüksekti. Sırasıyla sistolik, 137±3, 124±2, 125±6, 128±3 mmHg; p=0.001, diyastolik, 111±3, 102±4, 102±4, 104±3 mmHg; p=0.004, ortalama, 119±2, 109±3, 110±4, 112±2 mmHg; p=0.001. ipGTT'nin 120. dakikasında uykusuzluk grubunun kan glikoz seviyesi, diğer tüm deney gruplarına (K, U+A, U+D ve U+K) kıyasla anlamlı derecede yüksekti (sırayla p=0,026, p=0,013, p=0,018, p=0,004). İTT'nin 90. dakikasında uykusuzluk grubunun kan glikoz seviyesi, diğer tüm deney gruplarına (K, U+A, U+D ve U+K) kıyasla anlamlı derecede düşüktü (sırayla p=0,003, p=0,040, p=0,025, p=0,034).
Sonuç: Bu çalışmanın sonuçlarına göre kronik uykusuzluk glikoz metabolizmasında düzensizlikler oluşturdu, ancak düzenli olarak uygulanan farklı türdeki egzersizler bu bozukluklar üzerinde koruyucu rol oynadı.

Anahtar Kelimeler: Uyku kaybı, insülin direnci, glikoz tolerans testi, insülin tolerans testi, kronik egzersiz.

Abstract:
Background and Aim: The role of exercise interventions in the improvement or prevention of chronic sleep restriction-related blood glucose irregularities has not been previously studied. Additionally, existing studies lacks providing a clear explanation for the protective effects of aerobic and resistance exercises on glucose metabolism. Therefore, the aim of our study was to investigate the protective effects of regular exercise on conditions such as blood glucose homeostasis disturbances, insulin resistance, dyslipidemia, and increased blood pressure that may arise due to chronic REM sleep restriction.
Materials and Methods: In our study, 34 adult male Sprague-Dawley rats were divided into five groups: control, sleeplessness, sleeplessness+aerobic, sleeplessness+resistance and sleeplessness+combined. All sleeplessness groups were subjected to 18 hours of sleep restriction with a modified multi-platform model for 8 weeks. Aerobic exercise protocol consisted of 30 minutes of swimming exercise 3 days a week, and resistance exercise protocol consisted of 3 sets of 5 repetitions 3 days a week. In the third week, rats climbed with a load of %10 of their weight and this load was increased by %10 each week. On the first day, as well as at the end of 4th week and 8th week, systolic, diastolic, and mean blood pressures were measured. At the end of 8th week, an ipGTT and an ITT were conducted. Insulin, glucagon, and cortisol levels in plasma samples were examined using ELISA method.
Results: Eight weeks sleep restriction led to increased systolic (137±3 vs. 129±5 mmHg, p=0.010), diastolic (111±3 vs. 99±2 mmHg, p=0,003) and mean (119±2 vs. 109±1 mmHg, p=0,003) blood pressure values compared to sleeping controls. Final systolic, diastolic, and mean blood pressures were significantly higher in sedentary group compared to aerobic, resistance and combined exercise groups. SBP, 137±3, 124±2, 125±6, 128±3 mmHg; p=0.003, DBP, 111±3, 102±4, 102±4, 104±3; p=0.006, MBP, 119±2, 109±3, 110±4, 112±2; p=0.002, respectively. At 120 minutes of the ipGTT, the blood glucose level of the sleeplessness group was significantly higher compared to all other experimental groups (respectively, p=0.026, p=0.013, p=0.018, p=0.004). At 90 minutes of the ITT, the blood glucose level of the sleeplessness group was significantly lower compared to all other experimental groups (respectively, p=0.003, p=0.040, p=0.025, p=0.034).
Conclusion: According to the results of this study, chronic sleep restriction caused disturbances in glucose metabolism, but regular exercise of different types involved a protective role on these disturbances.

Keywords: Sleep loss, insulin resistance, glucose tolerance test, insulin tolerance test, chronic exercise