The Effect of a Twelve-week Endurance Swimming Training on Structural and Functional Features of Heart in Inactive Male Adolescents

Document Type : Original article

Authors

1 Department of Physical Education and sport science, Faculty of Physical Education and sport science, Azad University of Borojerd, Borojerd, Iran.

2 Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Science, Razi University, Kermanshah, Iran.

3 Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Allameh Tabataba'i University, Tehran, Iran.

4 Department of Exercise Physiology, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.

Abstract

Background and Aims: Exercise plays an essential role in improving cardiovascular function. Due to the increasing tendency of children and adolescents to swim, this study aimed to investigate the effect of twelve weeks of endurance swimming training on structural and functional characteristics of the heart of inactive adolescents
Methods: The present study was quasi-experimental with a pre-test, post-test design. Thirty inactive male students with an age range of 13 to 15 years (age 14.1±1.7 years, height 164.5±5.26 cm, and weight 54.4±6.2 kg) were selected voluntarily. Then They were non-randomly divided into experimental (n=15) and control (n=15) groups. The subjects in the experimental group performed endurance swimming exercises for 12 weeks and three sessions per week with an intensity of 60% of maximum heart rate. Also, the duration of each training session was 75 minutes. The echocardiography measured the left ventricular end-diastolic dimension, left ventricular end-systolic diameter, septal wall thickness, stroke volume, and ejection fraction before and after the exercise protocol. Shapiro-Wilk test, paired t-test, and independent t-test were used to analyze the obtained data at a significant level of P<0.05.
Results: In the experimental group, after 12 weeks of swimming training, there was a significant increase in the amount of left ventricular end-diastolic dimension (t=2.763, P=0.02), and the stroke volume variables (t=2.573, p=0.03) was observed in comparison with baseline (pre-test) and control groups. Also, the increase in the septal wall thickness and the ejection fraction between the two ventricles were not statistically significant (P>0.05). No significant change was observed in the control group in any of the measured indicators compared to the baseline (pre-test).
Conclusion: The present study results showed that 12 weeks of endurance swimming training could have beneficial effects on left ventricular end-diastolic dimension and stroke volume of the heart of inactive adolescent boys by increasing cardiac preload.

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه
تمرینات منظم تغییراتی در ساختار و عملکرد «سیستم تنفسی و قلبی عروق» در جهت تأمین، انتقال اکسیژن و مواد مغذی به عضلات فعال و سایر بافت‌ها به وجود می‌آورد [1]. اکثر مطالعات انجام‌شده مربوط به سازگاری‌های قلبی بر روی بزرگسالان و جوانان انجام‌شده و تعداد اندکی بر روی نوجوانان انجام گرفته است. در این راستا اطلاعات خیلی کمی در رابطه با مدت‌زمان و وقوع سازگاری ساختاری و عملکردی قلب نوجوانان بعد از فعالیت ورزشی وجود دارد [2، 3]. اطلاعات کسب‌شده از سازگاری‌های قلبی بزرگسالان قابل انتقال به افراد دارای سنین پیش از بلوغ نیست. همان‌طور که نوجوانان از لحاظ جسمانی کمتر بالغ شده‌اند، از لحاظ ورزشی نیز در معرض فعالیت با شدت و مدت کمتری قرار می‌گیرند [4]. در سال‌های اخیر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه و همچنین ایران از یکسو فعالیت جسمانی کودکان و نوجوانان کاهش یافته و از سوی دیگر تماشای تلویزیون و بازی‌های رایانه‌ای و نیز مصرف مواد غذایی پرکالری افزایش یافته است. سبک زندگی کم‌تحرک با گسترش عوامل خطر قلبی‌عروقی، پیشرفت بیماری‌های کرونر و رویدادهای بالینی خطرناک همراه است [5]. از سوی دیگر ورزش منظم، یک راهبرد مهم حفظ سلامتی در کودکان و نوجوانان است. امروزه انجام منظم فعالیت بدنی و ورزش به طور گسترده از سوی جامعه پزشکی و ورزشی مورد حمایت قرار گرفته است [6]. مطالعات همه‌گیر‌شناسی در 50 سال اخیر نشان می‌دهد که آمادگی جسمانی پایین در کودکی و نوجوانی، با بیماری‌های قلبی‌عروقی، دیابت نوع 2 و حتی مرگ‌و‌میر در دوران بزرگسالی همراه است. مرور مطالعات پیشین نشان می‌دهد که فعالیت بدنی و آمادگی جسمانی با بیماری‌های قلبی‌عروقی، چاقی و اضافه‌وزن، عوامل روانی، دیابت نوع 2 و سلامت کودکان و نوجوانان در ارتباط است [6 ،7]. در دهه‌های گذشته قلب ورزشکاران مورد توج علم پزشکی بوده است. 
هایپرتروفی قلب، پاسخی جبرانی است که طی آن اندازه اندام با نیازهای سیتمیک بدن تطابق می‌یابد و بسته به نوع رشد اتفاق‌افتاده به دو صورت پاتولوژیک و فیزیولوژیک تعریف می‌شود [4]‌. برخلاف هایپرتروفی پاتولوژیک قلب که باعث بیماری‌های قلبی‌عروقی مثل نارسایی قلبی و آریتمی می‌شود [8]، هایپرتروفی فیزیولوژیک با ساختار طبیعی و عملکرد معمولی یا توسعه‌یافته قلب همراه است و شامل تکامل مراحل رویانی، تکامل مراحل جنینی و رشد سریع مراحل بعد از تولد و دوران حاملگی است و در پاسخ به فعالیت فیزیکی منظم یا تمرینات ورزشی طولانی‌مدت نیز رخ می‌دهد. هایپرتروفی فیزیولوژیک در پاسخ به فعالیت بدنی ایجاد می‌شود و فشار افزایش‌یافته همراه با حجم خون برگشتی بیشتر به قلب و مکانیسم فرانک استارلینگ موجب راه‌اندازی سیگنال‌های هایپرتروفی‌دهنده می‌شود. مطالعات گوناگونی تغییرات هایپرتروفی قلب را در پی فعالیت‌های بدنی مورد بررسی قرار داده‌اند و نتایج گوناگونی حاکی از بهبود یا عدم تغییر عملکرد و ساختار قلب گزارش شده است [9 ،10]. ولی ابهامات زیادی در مورد چگونگی ایجاد این تغییرات و نحوه دست‌یابی به بهترین عملکرد قلب باقی مانده است. فعالیت بدنی برای بهبود تناسب اندام و کاهش خطر بیماری‌های قلبی‌عروقی در کودکان چاق و نرمال ضروری است [11]. 
فعالیت ورزشی منظم به تعدادی سازگاری‌های خودکار و فیزیولوژیکی منجر می‌شود که پیامد آن افزایش عملکرد قلبی‌عروقی و افزایش ظرفیت فعالیت ورزشی است [12]. در حالی که ضربان قلب کمتر، قلب را در معرض استرس کمتری در هر شدت فعالیت ورزشی زیر بیشینه قرار می‌دهد. افزایش حجم پلاسما در نتیجه تمرینات ورزشی منظم بازگشت سیاهرگی را بیشتر می‌کند. بنابراین باعث افزایش حجم ضربه‌ای خواهد شد [13]. بر اساس گزارش محققان، کودکانی که تمرینات استقامتی انجام داده‌اند، افزایش حداکثر اکسیژن مصرفی آن‌ها تنها از طریق توسعه در حداکثر حجم ضربه‌ای بوده است. فعالیت ورزشی منظم درمجموع، دستگاه قلبی‌عروقی سالمتری را پرورش می‌دهد. با این حال نوع تمرین، تعداد دفعات تکرار، مدت و شدت آن در کودکان مورد بحث است. دستورالعمل‌های رایج توصیه می‌کنند کودکان سنین مدرسه، روزانه حداقل 60 دقیقه فعالیت جسمی آرام تا شدید انجام دهند [14]. 
بی‌شک در میان ورزش‌ها، شنا سالم‌ترین و به دلیل آسیب اندک، اخیراً یکی از پرطرفدار‌ترین رشته ورزشی در جهان در میان کودکان و نوجوانان محسوب می‌شود . همچنین شنا ورزشی است که محرک‌های فیزیولوژیکی منحصربه‌فرد آن باعث تمایز از آن از سایر ورزش‌هایی می‌شود که در زمین انجام می‌شوند و می‌توان آن را جزء رشته‌هایی که انقباض‌های ایزوتونیک زیادی دارد طبقه بندی کرد [15]. جنبه‌های منحصربه‌فرد این ورزش که ممکن است بر عملکرد قلب تأثیر‌گذار باشد شامل غوطه‌وری بدن در آب و تأثیر احتمالی فشار هیدرواستاتیک و دمای آب، وضعیت خوابیده به پشت، استفاده از هردو اندام فوقانی و تحتانی و نیاز به حبس نفس است [15]. تحقیقات نشان داده‌اند که برای بهبود تناسب اندام و سلامت قلب در کودکان و نوجوانان تمرینات با شدت کم تا متوسط می‌تواند بسیار مؤثرتر از تمرینات تناوبی با شدت بالا باشد. این روش موجب می‌شود تا به جای فشار بالا در زمان متوالی، شدت تمرین در زمان‌های طولانی‌تری تقسیم شود و فشار کمتری در کل تمرین حس شود که موجب اجرای بیشتر تمرین نیز خواهد شد [16]. همچنین گزارش شده است که 6 هفته تمرین شنا با شدت بالا به مدت 30 دقیقه در کودکان 10-9‌ساله موجب پیشرفت قابل توجهی در آمادگی هوازی کودکان می‌شود. شنا همچنین می‌تواند یک مداخله تمرینی مؤثر برای کنترل وزن، بهبود ظرفیت فیزیکی و پارامترهای «آمادگی جسمانی» مرتبط با سلامت در کودکان باشد [17]. 
سازگاری‌های قلبی‌‌عروقی از کودکی شروع می‌شود و این سازگاری‌ها احتمالاً به تناسب اندام و عملکرد کودکان بستگی داشته باشد [18]. گزارش‌ها حاکی از آن است که ورزش شنا باعث کاهش قطر داخلی بطن چپ هنگام سیستول، کاهش ابعاد دیواره خلفی بطن چپ و کاهش ضربان قلب [19]، افزایش کسر تزریقی بطن چپ [20] و افزایش حجم ضربه‌ای بطن چپ [21] در بزرگسالان می‌شود. در مقایسه با بزرگسالان، درباره تمرین‌پذیری و سازگاری‌های ساختاری و عملکردی قلب نوجوانان سالم و تمرین‌نکرده اطلاعات اندکی وجود دارد. مطالعات قبلی به طور عمده به بررسی تأثیر تمرینات شنا در مسافت کوتاه بر شاخص‌های آنتروپومتریکی، هیدرودینامیکی، سازگاری‌های بیوشیمیایی و متابولیکی پرداخته‌اند [22، 23]. به هر حال، علی‌رغم علاقه‌مندی زیاد به ورزش شنا در دنیا، مطالعات علمی ناچیزی در مورد سازگاری‌های ساختاری و عملکردی قلب کودکان و نوجوانان به این رشته ورزشی وجود دارد [20]. از این رو مطالعه‌ سازگاری‌های ساختاری و عملکردی قلب کودکان و نوجوانان نسبت به فعالیت ورزشی، به‌خصوص تمرینات شنا، نیازمند بررسی بیشتر است. بنابراین تحقیق حاضر به منظور بررسی تأثیر 12 هفته تمرین شنای استقامتی بر ویژگی‌های ساختاری و عملکردی قلب پسران نوجوان غیر‌فعال صورت گرفت.
مواد و روش‌ها
تحقیق حاضر از نوع شبه‌تجربی و با طرح پیش‌آزمون و پس‌آزمون بود. جامعه آماری تحقیق حاضر شامل کلیه پسران غیر‌فعال 13 تا 15‌ساله شهرستان ملایر بودند که در 2 سال گذشته به طور منظم در هیچ فعالیت ورزشی شرکت نکرده بودند. نمونه آماری تحقیق شامل 30 نفر از پسران غیر‌فعال با میانگین سن 1/7±14/1 سال، قد 5/26±164/5 سانتی‌متر و وزن 6/2±54/4 کیلوگرم شهرستان ملایر بودند و از بین پسران غیرفعالی که برای دوره آموزشی شنا ثبت نام کرده بودند به صورت در دسترس انتخاب شدند. سپس آزمودنی‌ها به طور غیر‌تصادفی به دو گروه آزمایش (15 نفر) و کنترل (15 نفر) تقسیم شدند. آزمودنی‌ها در خصوص اهداف تحقیق، شرایط شرکت در آزمون و مراحل مختلف آن توجیه شده و به منظور آگاهی از وضیعت تندرستی آنان، پرسش‌نامه تندرستی را تکمیل کردند. بر پایه پرسش‌نامه‌های اطلاعات فردی و تاریخچه پزشکی، هیچ‌یک از آزمودنی‌ها سابقه ابتلا به بیماری‌های قلبی‌عروقی، نارسایی کبد، کلیه، دیابت، گوارش، آسیب‌های حاد و مزمن عضلانی، شکستگی استخوان، اختلالات و بیماری‌های تنفسی نداشتند. بنابراین معیارهای ورود به تحقیق حاضر، شامل قرار داشتن در دامنه سنی 13 تا 15 سال، سلامتی آزمودنی از نظر شناختی، بینایی و شنوایی، غیر‌فعال بودن، عدم ابتلا به بیماری‌های حاد و پیشرفته عصبی‌عضلانی، ارتوپدیک و نورولوژیک، شکستگی اندام، نقص ساختاری و بیماری‌های قلبی‌عروقی و معیارهای خروج شامل نبود یکی از موارد ذکر‌شده در معیارهای ورود به تحقیق و عدم تمایل به ادامه همکاری بود. 
جهت شرکت در تحقیق رضایت‌نامه شرکت در تحقیق توسط خود آزمودنی‌ها و والدین آن‌ها تکمیل شد. در ادامه، ویژگی‌های فردی آزمودنی‌ها شامل سن (سال)، قد (سانتی‌متر)، وزن (کیلوگرم)، درصد چربی، شاخص توده بدنی (کیلوگرم بر مترمربع)، ضربان قلب استراحت و فعالیت (ضربان در دقیقه) و فشار خون استراحت (میلی‌متر جیوه) نیز اندازه‌گیری شد. برنامه 12‌هفته‌ای تمرین شنای استقامتی برای گروه آزمایش بدین صورت بود که آزمودنی‌ها سه روز در هفته تمرین داشتند. مدت هر جلسه فعالیت 75 دقیقه بود. جلسات تمرینی، بین ساعت 6 تا 7:30 غروب در استخر سر پوشیده شنا با دمای نسبی 32 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70 درصد برگزار شد. 10 دقیقه ابتدایی هر جلسه تمرینی پیش از ورود به آب استخر به تمرینات گرم کردن عمومی اختصاص ‌یافت. همچنین پس از ورود به آب، 10 دقیقه گرم کردن اختصاصی ویژه شنای کرال سینه (هفته اول تا چهارم) و شنای قورباغه (هفته پنجم تا هشتم) و ترکیبی (هفته نهم تا دوازده) انجام شد (تصویر شماره 1). گروه کنترل در مدت‌زمان انجام پژوهش در هیچ فعالیت ورزشی شرکت نکردند.
 
 
 
بدنه اصلی تمرینات هر جلسه 45 دقیقه بود و 10 دقیقه پایانی هر جلسه نیز به تمرینات کششی در آب و سرد کردن اختصاص یافت. پروتکل تمرینات استقامتی گروه آزمایش از نوع تمرینات کم‌شدت که شامل رفت‌و‌برگشت‌های متوالی طول استخر با شنای کرال سینه و قورباغه بود و با شدت نسبی 50 تا 60 درصد ضربان قلب بیشینه اجرا شد. جهت کنترل شدت تمرین در داخل آب، از ضربان‌سنج دیجیتالی ضد‌آب مدلA300 polar ساخت کشور فنلاند استفاده شد. به طوری که جهت جلوگیری از هر گونه اختلال در سیگنال‌دهی ضربان‌سنج، از یک نوار ارتجاعی برای تثبیت ضربان‌سنج در طی شنا استفاده شد.
در هفته اول و دوم ابتدا پس از 10 دقیقه گرم کردن ابتدایی هر جلسه تمرینی، 10 بار طول استخر را می‌پیمودند و فاصله استراحت بین هر طول استخر (25 متر) یک دقیقه استراحت بود. هفته پنجم تا هشتم پس از آموزش شنای قورباغه، بین 10 تا 15 بار طول استخر با توجه به توانایی‌های آزمودنی‌ها به صورت شنای قورباغه پیموده شد. هفته نهم تا دوازده نیز تمرینات به صورت ترکیبی بود. بدین صورت که مسیر رفت را به صورت شنای کرال سینه و برگشت را با شنای قورباغه طی می‌کردند. مسافت طی شده در هفته نهم تا دوازده هم از 20 تا 30 طول استخر به توجه به توانایی‌های آزمودنی‌ها پیموده شد. ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ، ابعاد پایان سیستولی بطن چپ، ضخامت دیواره بین بطنی، حجم ضربه‌ای و کسر تزریقی در حالت پایه (پیش‌آزمون) و پس از 12 هفته در هر دو گروه با استفاده از اکوکاردیوگرافی رنگی داپلر (Lab My, ESAOTE 60) ساخت کشور ایتالیا، توسط پزشک متخصص قلب و عروق اندازه‌گیری شد. جهت بررسی نرمال بودن داده‌هااز آزمون شاپیرو‌ویلک استفاده شد. برای مقایسه درون‌گروهی گروه‌های تحقیق از آزمون تی زوجی و برای بررسی تفاوت بین‌گروهی از آزمون تی مستقل در سطح معنی داری 05/P≤ 0 استفاده شد. کلیه محاسبات آماری توسط نرم‌افزار SPSS نسخه 22 انجام شد.
یافته ها
در جدول شماره 1 ویژگی‌های فیزیولوژیکی آزمودنی‌های دو گروه نشان داده شده است. نتایج آزمون تی مستقل نشان داد که در حالت پایه ویژگی‌های آنتروپومتریکی، ابعاد و ساختار قلب در هر دو گروه اختلاف معنی‌داری با هم نداشتند (05/P>0).
 
 
 
نتایج حاصل از آزمون تی همبسته نشان داد در گروه آزمایش متغیرهای ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ و حجم ضربه‌ای پس از 12 هفته شرکت در تمرینات شنا نسبت به حالت پایه افزایش معنی‌داری یافتند (05/P<0). میزان افزایش ابعاد پایان دیاستولی 2/4 درصد و برای حجم ضربه‌ای 3/5 درصد بود. در مقایسه بین‌گروهی که با استفاده از آزمون تی زوجی صورت گرفت در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل افزایش معنی‌داری در متغیرهای ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ و حجم ضربه‌ای مشاهده شد (05/P<0). در سایر متغیرهای اندازه‌گیری‌شده در دو گروه تغییر معنی‌داری مشاهده نشد (05/P>0). 
 
 
بحث
نتایج تحقیق حاضر نشان داد 12 هفته تمرین شنای استقامتی باعث افزایش معنی‌دار حجم ضربه‌ای درگروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل شد. کسر تزریقی هم درگروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل افزایش قابل توجهی نشان داد، اما این افزایش از لحاظ آماری معنی‌دار نبود. مطابق با یافته‌های حاصل از این تحقیق، قرائت و همکاران افزایش حجم ضربه‌ای بطن چپ را پس از تمرینات شنای استقامتی و اینتروال با شدت بالا گزارش کردند [21]. اوبرت و همکاران گزارش کرده‌‌اند که تمرینات استقامتی در کودکان دختر و پسر موجب افزایش معنی‌دار حجم ضربه‌ای می‌شود [24]. همچنین گاجدا و همکاران با ارزیابی عملکرد قلب شناگران پس از تلاش‌های مکرر استقامتی طاقت‌فرسا طی رالی 500‌کیلومتری، افزایش کسر تزریقی بطن چپ را گزارش کردند [20]. رولند و همکاران همسو با تحقیق حاضر افزایش حجم ضربه‌ای زمان استراحت ورزشکاران را گزارش کردند. این افزایش احتمالاً به دلیل افزایش حجم حفره بطن چپ و بازگشت وریدی بیشتر است [25]. از طرفی، شی [26] و نوتین و همکاران [27] گزارش کرده‌اند که تمرینات استقامتی باعث افزایش حجم ضربه‌ای و برون‌ده قلبی شد، ولی این افزایش از لحاظ آماری معنی‌دار نبود و عنوان کردند یکی از دلایل عدم افزایش معنی‌‌دار حجم ضربه‌ای و برون‌ده قلبی کافی نبودن مدت‌زمان تمرینات ورزشی می‌تواند باشد. همچنین ترتیبیان و همکاران گزارش کردند حجم ضربه‌ای در نوجوانان پس از 12 هفته تمرین فوتبال افزایش معنی‌داری یافت، ولی افزایش کسر تزریقی از لحاظ آماری معنی‌دار نبود [28]. تمرینات ورزشی موجب افزایش توده سلول قرمز و حجم پلاسما می‌شود که موجب افزایش خون برگشتی از عضلات به قلب در طول تمرین می‌شود. بنابراین، حجم ضربه‌ای افزایش‌یافته سبب بسط عضله قلب می‌شود و درنتیجه باعث افزایش برون‌ده قلب می‌شود [29]. درجه توسعه متغیرهای قلبی در کودکان و نوجوانان به سطح و نوع تمرینات و همچنین به میزان آمادگی جسمانی اولیه آن‌ها بستگی داشته و در مقایسه با بزرگسالان تفاوت‌های موجود می‌تواند ناشی از تفاوت‌های کمی در اندازه‌گیری‌های نسبی و مطلق بعضی از پاسخ‌های قلب در طول استراحت و ورزش بین کودکان و بزرگسالان باشد [26].
دیگر نتایج تحقیق حاضر همچنین نشان داد 12 هفته تمرین شنای استقامتی باعث افزایش معنی‌دار میزان ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ در مقایسه با قبل از تمرین در گروه آزمایش شد. اما ضخامت دیواره بین دو بطن و ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ نسبت به حالت پایه تغییر معنی‌داری نداشت. تمرینات استقامتی باعث افزایش حجم خون در کودکان و نوجوانان می‌شود و این نیز به نوبه خود باعث افزایش پیش بار و در‌نتیجه پرشدن بطن چپ شده و بدین وسیله باعث ایجاد تغییراتی در ابعاد بطن چپ می‌شود [24]. همچنین سازگاری‌های مورفولوژیکی قابل توجهی از بطن چپ در شناگران گزارش شده است [30]. هنگامی که قلب با شرایط حاد ورزشی مواجه می‌شود، تغییراتی در ضربان و قدرت قلب به وجود می‌آید و در طولانی‌مدت این فشارها باعث ایجاد تغییراتی در ابعاد حفره‌های قلب و ضخامت دیواره‌های بطنی می‌شود. احتمالاً این تغییرات بسته به نوع ورزش، سن، جنس و سطح رویه بدن متفاوت باشد [31]. تمرین استقامتی غالبا موجب افزایش قطر دیاستولی [32] و ضخامت دیواره بطن می‌شود. افزایش ابعاد حفره بطن چپ از طریق افزایش حجم ضربه‌ای مزیت‌های همودینامیکی را به همراه دارد. تمرینات استقامتی یا به عبارتی تمرینات ایزوتونیکی و دینامیکی که اضافه بار حجمی را بر قلب وارد می‌کند، به طور عمده باعث افزایش حجم حفره‌ها و هایپرتروفی اکسنتریک بطن چپ می‌شود [33]. عدم تغییر در ضخامت دیواره بین دو بطن و ابعاد پایان سیستولی بطن چپ نسبت به حالت پایه احتمالاً در نتیجه کافی نبودن مدت برنامه تمرینات تحقیق حاضر باشد. ممکن است یکی از دلایل عدم تأثیر این باشد که حجم تمرین و شدت تمرین تأثیری بر ضخامت دیواره بین دو بطن افرادی که کمتر از 10 ساعت در هفته تمرین می‌کنند ندارد، اما نشان داده شده که دیواره قلب افرادی که بیشتر از 10 ساعت در هفته تمرین می‌کنند، به صورت معنی‌داری ضخیم‌تر از سایر افراد است [34]. همسو با یافته‌های پژوهش حاضر، قرائت و همکاران [21] با بررسی اثرات 12 هفته تمرین شنای استقامتی (پنج روز در هفته) بر ساختار قلب موش‌های نر، افزایش معنی‌‌دار وزن قلب و بطن چپ را گزارش کردند. همچنین ترتیبیان و همکاران [28] پس از 12 هفته تمرین پلایومتریک و بازی فوتبال افزایش معنی‌دار ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ و حجم ضربه‌ای قلب نوجوانان 13 تا 15 سال سالم را گزارش کردند. با توجه به نتایج تحقیق حاضر و سایر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه جهت ایجاد تغییرات مطلوب در ضخامت دیواره بین دو بطن و ابعاد پایان سیستولی بطن چپ، باید از تمرینات طولانی مدت و همچنین تعداد جلسات بیشتر از 3 جلسه در هفته استفاده کرد (جدول شماره 2). 
 
 
 
نتیجه‌گیری
با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر به نظر می‌رسد 12 هفته شرکت در تمرینات شنای استقامتی می‌تواند اثرات مفیدی بر ابعاد پایان دیاستولی بطن چپ و حجم ضربه‌ای قلب پسران نوجوان غیر‌فعال داشته باشد. بنابراین به والدین توصیه می‌شود برای بهبود ظرفیت فیزیکی و پارامترهای آمادگی جسمانی مرتبط با سلامت در کودکان خود در کنار سایر فعالیت‌های ورزشی از شنا غافل نشوند. از محدودیت‌های تحقیق حاضر می‌توان به عدم یکسان‌سازی شرایط روحی و روانی و انگیزشی آزمودنی‌ها، عدم دسترسی تمام‌وقت به آزمودنی‌ها، عدم کنترل کامل تغذیه و خواب آزمودنی‌ها و تأثیر خستگی روی عملکرد آزمودنی‌ها اشاره کرد. بنابراین پیشنهاد می‌شود مطالعه‌ای در زمینه بررسی تأثیر پروتکل‌های مختلف تمرین استقامتی (به‌خصوص شنا) بر ساختار و عملکرد بطن چپ پسران و دختران با حجم نمونه بیشتر و برنامه تمرینی طولانی‌مدت همراه با کنترل تغذیه آزمودنی‌ها صورت گیرد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد در نظر گرفته شده است (کد اخلاق: IR.AUB.REC.1395.275 ).
حامی مالی
این مقاله برگرفته از پایان‌نامه کارشناسی ارشد گروه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد بروجرد است. 
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت یکسان داشته‌اند.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع نداد.

 

 

Refrences

  1. Osato S, Onoyama K, Okuda S, Sanai T, Hori K, Fujishima M. Effect of swimming exercise on the progress of renal dysfunction in rat with focal glomerulosclerosis. Nephron. 1990; 55(3):306-11. [DOI:10.1159/000185980] [PMID]
  2. Nystoriak MA, Bhatnagar A. Cardiovascular effects and benefits of exercise. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2018; 5:135. [DOI:10.3389/fcvm.2018.00135] [PMID] [PMCID]
  3. Cardiac adaptation to exercise training in health and disease. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology. 2020; 472(2):155-68. [DOI:10.1007/s00424-019-02266-3][PMID]
  4. Abdul-Ghani M, Suen C, Jiang B, Deng Y, Weldrick JJ, Putinski C, et al. Cardiotrophin 1 stimulates beneficial myogenic and vascular remodeling of the heart. Cell 2017; 27(10):1195-215. [DOI:10.1038/cr.2017.87][PMID][PMCID]
  5. Saremi A, Farahani AA, Shavandi N. [Cardiac adaptations (structural and functional) to regular mountain activities in middle-aged men (Persian)]. Arak Medical University Journal. 2017; 20(6):31-40. http://jams.arakmu.ac.ir/browse.php?a_id=5140&sid=1&slc_lang=fa&ftxt=1
  6. Thompson PD, Franklin BA, Balady GJ, Blair SN, Corrado D, Estes III M, et al. Exercise and acute cardiovascular events: Placing the risks into perspective. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2007; 39(5):886-97. [DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.181485][PMID]
  7. Dixon JB. The effect of obesity on health outcomes. Molecular and Cellular Endocrinology. 2010; 316(2):104-8. [DOI:10.1016/j.mce.2009.07.008][PMID]
  8. Xiao J, Xu T, Li J, Lv D, Chen P, Zhou Q, et al. Exercise-induced physiological hypertrophy initiates activation of cardiac progenitor cells. International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 2014; 7(2):663-79. [PMCID]
  9. Venckunas T, Lionikas A, Marcinkeviciene JE, Raugaliene R, Alekrinskis A, Stasiulis A. Echocardiographic parameters in athletes of different sports. Journal of Sports Science & Medicine. 2008; 7(1):151-6. [PMCID]
  10. Moholdt TT, Amundsen BH, Rustad LA, Wahba A, Løvø KT, Gullikstad LR, et al. Aerobic interval training versus continuous moderate exercise after coronary artery bypass surgery: A randomized study of cardiovascular effects and quality of life. American Heart Journal. 2009; 158(6):1031-7. [DOI:10.1016/j.ahj.2009.10.003][PMID]
  11. Morrissey C, Montero D, Raverdy C, Masson D, Amiot M-J, Vinet A. Effects of exercise intensity on microvascular function in obese adolescents. International Journal of Sports Medicine. 2018; 39(6):450-5. [DOI:10.1055/a-0639-0726]
  12. Carter JB, Banister EW, Blaber AP. Effect of endurance exercise on autonomic control of heart rate. Sports Medicine. 2003; 33(1):33-46. [DOI:10.2165/00007256-200333010-00003][PMID]
  13. Rodeheffer RJ, Gerstenblith G, Becker L, Fleg J, Weisfeldt M, Lakatta E. Exercise cardiac output is maintained with advancing age in healthy human subjects: Cardiac dilatation and increased stroke volume compensate for a diminished heart rate. Circulation. 1984; 69(2):203-13. [DOI:10.1161/01.CIR.69.2.203][PMID]
  14. Mosey T. High intensity interval training in youth soccer players-using fitness testing results practically. Journal of Australian Strength and Conditioning. 2009; 17(4):49-51. https://30-15ift.com/wp-content/uploads/2013/07/mosey-high-intensity-interval-training-in-youth-soccer-players-using-fitness-testing-results-practically.pdf
  15. Currie KD, Coates AM, Slysz JT, Aubry RL, Whinton AK, Mountjoy ML, et al. Left ventricular structure and function in elite swimmers and runners. Frontiers in Physiology. 2018; 9:1700. [DOI:10.3389/fphys.201700][PMID][PMCID]
  16. Buchan DS, Ollis S, Young JD, Thomas NE, Cooper SM, Tong TK, et al. The effects of time and intensity of exercise on novel and established markers of CVD in adolescent youth. American Journal of Human Biology. 2011; 23(4):517-26. [DOI:10.1002/ajhb.21166][PMID]
  17. Honório S, Mendes PDM, Batista M, Serrano J, Duarte RM, Oliveira J, et al. Effects of swimming and water walking on body composition and spirometric values in young children. Journal of Human Sport and Exercise. 2019; 14(Proc1):S47-58. [DOI:10.14198/jhse.2019.14.Proc1.06]
  18. Ferreira S, Carvalho D, Monteiro AS, Abraldes JAA, Vilas-Boas JP, Toubekis A, et al. Physiological and biomechanical evaluation of a training macrocycle in children swimmers. Sports. 2019; 7(3):5 [DOI:10.3390/sports7030057][PMID][PMCID]
  19. Valizadeh R, Nikbakht M, khanmohammadi R. The effect of swimming training on heart structure and function of elite athletes. Report of Health Care Journal. 2018; 4(3):44-53. http://jrhc.miau.ac.ir/article_3119.html
  20. Gajda R, Kowalik E, Rybka S, Rębowska E, Śmigielski W, Nowak M, et al. Evaluation of the heart function of swimmers subjected to exhaustive repetitive endurance efforts during a 500-km relay. Frontiers in Physiology. 2019; 10:296. [DOI:10.3389/fphys.200296][PMID][PMCID]
  21. Gharaat M, Kashef M, Jameie B, Rajabi H. [Effect of endurance and high intensity interval swimming training on cardiac hypertrophy of male rats (Persian)]. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical sciences. 2018; 26(4):306-18. https://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_id=4493&sid=1&slc_lang=en
  22. Gourgoulis V, Valkoumas I, Boli A, Aggeloussis N, Antoniou P. Effect of an 11-week in-water training program with increased resistance on the swimming performance and the basic kinematic characteristics of the front crawl stroke. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2019; 33(1):95-103. [DOI:10.1519/JSC.0000000000001879][PMID]
  23. Barbosa TM, Morais J, Marques M, Silva A, Marinho D, Kee Y. Hydrodynamic profile of young swimmers: Changes over a competitive season. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2015; 25(2):e184-96. [DOI:10.1111/sms.12281][PMID]
  24. Obert P, Nottin S, Baquet G, Thevenet D, Gamelin F, Berthoin S. Two months of endurance training does not alter diastolic function evaluated by TDI in 9-11-year-old boys and girls. British Journal of Sports Medicine. 2009; 43(2):132-5. [DOI:10.1136/bjsm.2007.039941][PMID]
  25. Rowland T, Potts J, Potts T, Sandor G, Goff D, Ferrone L. Cardiac responses to progressive exercise in normal children: A synthesis. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2000; 32(2):253-9. [DOI:10.1097/00005768-200002000-00001][PMID]
  26. Shi JR. Cardiac structure and function in young athletes [MSc. Thesis]. Australia: Victoria University. 2003. https://vuir.vu.edu.au/274/
  27. Nottin S, Vinet A, Stecken F, N’guyen LD, Ounissi F, Lecoq AM, et al. Central and peripheral cardiovascular adaptations to exercise in endurance-trained children. Acta Physiologica Scandinavica. 2002; 175(2):85-92. [DOI:10.1046/j.1365-201X.2002.00975.x][PMID]
  28. Tartibian B, Ebrahimi-Torkamani B. [The effect of a 12 week plyometric and soccer training on the cardiac structure and function among the 13-15 years old boys (Persian)]. Feyz, Journal of Kashan University of Medical Sciences. 2017; 21(1):94-101. http://feyz.kaums.ac.ir/browse.php?a_id=3287&sid=1&slc_lang=en&ftxt=1
  29. Tummavuori M. Long-term effects of physical training on cardiac function and structure in adolescent cross-country skiers: A 6.5-year longitudinal echocardiographic Finland: University of Jyväskylä; 2004. https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/13524
  30. Vasile L. Endurance training in performance swimming. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2014; 117:232-7. [DOI:10.1016/j.sbspro.2014.02.206]
  31. Maron BJ, Pelliccia The heart of trained athletes: Cardiac remodeling and the risks of sports, including sudden death. Circulation. 2006; 114(15):1633-44. [DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.613562][PMID]
  32. Osborn RQ, Taylor WC, Oken K, Luzano M, Heckman M, Fletcher G. Echocardiographic characterisation of left ventricular geometry of professional male tennis players. British Journal of Sports Medicine. 2007; 41(11):789-92. [DOI:10.1136/bjsm.2007.038661][PMID][PMCID]
  33. Pluim BM, Zwinderman AH, van der Laarse A, van der Wall EE. The athlete’s heart: A meta-analysis of cardiac structure and function. Circulation. 2000; 101(3):336-44. [DOI:10.1161/01.CIR.101.3.336][PMID]
  34. Lee B-A, Oh D-J. The effects of long-term aerobic exercise on cardiac structure, stroke volume of the left ventricle, and cardiac output. Journal of Exercise Rehabilitation. 2016; 12(1):37-41. [PMID][PMCID]

 

References

  1. Osato S, Onoyama K, Okuda S, Sanai T, Hori K, Fujishima M. Effect of swimming exercise on the progress of renal dysfunction in rat with focal glomerulosclerosis. Nephron. 1990; 55(3):306-11. [DOI:10.1159/000185980] [PMID]
  2. Nystoriak MA, Bhatnagar A. Cardiovascular effects and benefits of exercise. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2018; 5:135. [DOI:10.3389/fcvm.2018.00135] [PMID] [PMCID]
  3. Cardiac adaptation to exercise training in health and disease. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology. 2020; 472(2):155-68. [DOI:10.1007/s00424-019-02266-3] [PMID]
  4. Abdul-Ghani M, Suen C, Jiang B, Deng Y, Weldrick JJ, Putinski C, et al. Cardiotrophin 1 stimulates beneficial myogenic and vascular remodeling of the heart. Cell Research. 2017; 27(10):1195-215. [DOI:10.1038/cr.2017.87] [PMID] [PMCID]
  5. Saremi A, Farahani AA, Shavandi N. [Cardiac adaptations (structural and functional) to regular mountain activities in middle-aged men (Persian)]. Arak Medical University Journal. 2017; 20(6):31-40. http://jams.arakmu.ac.ir/browse.php?a_id=5140&sid=1&slc_lang=fa&ftxt=1
  6. Thompson PD, Franklin BA, Balady GJ, Blair SN, Corrado D, Estes III M, et al. Exercise and acute cardiovascular events: Placing the risks into perspective. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2007; 39(5):886-97. [DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.181485] [PMID]
  7. Dixon JB. The effect of obesity on health outcomes. Molecular and Cellular Endocrinology. 2010; 316(2):104-8. [DOI:10.1016/j.mce.2009.07.008] [PMID]
  8. Xiao J, Xu T, Li J, Lv D, Chen P, Zhou Q, et al. Exercise-induced physiological hypertrophy initiates activation of cardiac progenitor cells. International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 2014; 7(2):663-79. [PMCID]
  9. Venckunas T, Lionikas A, Marcinkeviciene JE, Raugaliene R, Alekrinskis A, Stasiulis A. Echocardiographic parameters in athletes of different sports. Journal of Sports Science & Medicine. 2008; 7(1):151-6. [PMCID]
  10. Moholdt TT, Amundsen BH, Rustad LA, Wahba A, Løvø KT, Gullikstad LR, et al. Aerobic interval training versus continuous moderate exercise after coronary artery bypass surgery: A randomized study of cardiovascular effects and quality of life. American Heart Journal. 2009; 158(6):1031-7. [DOI:10.1016/j.ahj.2009.10.003] [PMID]
  11. Morrissey C, Montero D, Raverdy C, Masson D, Amiot M-J, Vinet A. Effects of exercise intensity on microvascular function in obese adolescents. International Journal of Sports Medicine. 2018; 39(6):450-5. [DOI:10.1055/a-0639-0726]
  12. Carter JB, Banister EW, Blaber AP. Effect of endurance exercise on autonomic control of heart rate. Sports Medicine. 2003; 33(1):33-46. [DOI:10.2165/00007256-200333010-00003] [PMID]
  13. Rodeheffer RJ, Gerstenblith G, Becker L, Fleg J, Weisfeldt M, Lakatta E. Exercise cardiac output is maintained with advancing age in healthy human subjects: Cardiac dilatation and increased stroke volume compensate for a diminished heart rate. Circulation. 1984; 69(2):203-13. [DOI:10.1161/01.CIR.69.2.203] [PMID]
  14. Mosey T. High intensity interval training in youth soccer players-using fitness testing results practically. Journal of Australian Strength and Conditioning. 2009; 17(4):49-51. https://30-15ift.com/wp-content/uploads/2013/07/mosey-high-intensity-interval-training-in-youth-soccer-players-using-fitness-testing-results-practically.pdf
  15. Currie KD, Coates AM, Slysz JT, Aubry RL, Whinton AK, Mountjoy ML, et al. Left ventricular structure and function in elite swimmers and runners. Frontiers in Physiology. 2018; 9:1700. [DOI:10.3389/fphys.2018.01700] [PMID] [PMCID]
  16. Buchan DS, Ollis S, Young JD, Thomas NE, Cooper SM, Tong TK, et al. The effects of time and intensity of exercise on novel and established markers of CVD in adolescent youth. American Journal of Human Biology. 2011; 23(4):517-26. [DOI:10.1002/ajhb.21166] [PMID]
  17. Honório S, Mendes PDM, Batista M, Serrano J, Duarte RM, Oliveira J, et al. Effects of swimming and water walking on body composition and spirometric values in young children. Journal of Human Sport and Exercise. 2019; 14(Proc1):S47-58. [DOI:10.14198/jhse.2019.14.Proc1.06]
  18. Ferreira S, Carvalho D, Monteiro AS, Abraldes JAA, Vilas-Boas JP, Toubekis A, et al. Physiological and biomechanical evaluation of a training macrocycle in children swimmers. Sports. 2019; 7(3):57. [DOI:10.3390/sports7030057] [PMID] [PMCID]
  19. Valizadeh R, Nikbakht M, khanmohammadi R. The effect of swimming training on heart structure and function of elite athletes. Report of Health Care Journal. 2018; 4(3):44-53. http://jrhc.miau.ac.ir/article_3119.html
  20. Gajda R, Kowalik E, Rybka S, Rębowska E, Śmigielski W, Nowak M, et al. Evaluation of the heart function of swimmers subjected to exhaustive repetitive endurance efforts during a 500-km relay. Frontiers in Physiology. 2019; 10:296. [DOI:10.3389/fphys.2019.00296] [PMID] [PMCID]
  21. Gharaat M, Kashef M, Jameie B, Rajabi H. [Effect of endurance and high intensity interval swimming training on cardiac hypertrophy of male rats (Persian)]. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical sciences. 2018; 26(4):306-18. https://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_id=4493&sid=1&slc_lang=en
  22. Gourgoulis V, Valkoumas I, Boli A, Aggeloussis N, Antoniou P. Effect of an 11-week in-water training program with increased resistance on the swimming performance and the basic kinematic characteristics of the front crawl stroke. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2019; 33(1):95-103. [DOI:10.1519/JSC.0000000000001879] [PMID]
  23. Barbosa TM, Morais J, Marques M, Silva A, Marinho D, Kee Y. Hydrodynamic profile of young swimmers: Changes over a competitive season. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2015; 25(2):e184-96. [DOI:10.1111/sms.12281] [PMID]
  24. Obert P, Nottin S, Baquet G, Thevenet D, Gamelin F, Berthoin S. Two months of endurance training does not alter diastolic function evaluated by TDI in 9-11-year-old boys and girls. British Journal of Sports Medicine. 2009; 43(2):132-5. [DOI:10.1136/bjsm.2007.039941] [PMID]
  25. Rowland T, Potts J, Potts T, Sandor G, Goff D, Ferrone L. Cardiac responses to progressive exercise in normal children: A synthesis. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2000; 32(2):253-9. [DOI:10.1097/00005768-200002000-00001] [PMID]
  26. Shi JR. Cardiac structure and function in young athletes [MSc. Thesis]. Australia: Victoria University. 2003. https://vuir.vu.edu.au/274/
  27. Nottin S, Vinet A, Stecken F, N’guyen LD, Ounissi F, Lecoq AM, et al. Central and peripheral cardiovascular adaptations to exercise in endurance-trained children. Acta Physiologica Scandinavica. 2002; 175(2):85-92. [DOI:10.1046/j.1365-201X.2002.00975.x] [PMID]
  28. Tartibian B, Ebrahimi-Torkamani B. [The effect of a 12 week plyometric and soccer training on the cardiac structure and function among the 13-15 years old boys (Persian)]. Feyz, Journal of Kashan University of Medical Sciences. 2017; 21(1):94-101. http://feyz.kaums.ac.ir/browse.php?a_id=3287&sid=1&slc_lang=en&ftxt=1
  29. Tummavuori M. Long-term effects of physical training on cardiac function and structure in adolescent cross-country skiers: A 6.5-year longitudinal echocardiographic study. Finland: University of Jyväskylä; 2004. https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/13524
  30. Vasile L. Endurance training in performance swimming. Procedia-Social and Behavioral Sciences. 2014; 117:232-7. [DOI:10.1016/j.sbspro.2014.02.206]
  31. Maron BJ, Pelliccia A. The heart of trained athletes: Cardiac remodeling and the risks of sports, including sudden death. Circulation. 2006; 114(15):1633-44. [DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.613562] [PMID]
  32. Osborn RQ, Taylor WC, Oken K, Luzano M, Heckman M, Fletcher G. Echocardiographic characterisation of left ventricular geometry of professional male tennis players. British Journal of Sports Medicine. 2007; 41(11):789-92. [DOI:10.1136/bjsm.2007.038661] [PMID] [PMCID]
  33. Pluim BM, Zwinderman AH, van der Laarse A, van der Wall EE. The athlete’s heart: A meta-analysis of cardiac structure and function. Circulation. 2000; 101(3):336-44. [DOI:10.1161/01.CIR.101.3.336] [PMID]
  34. Lee B-A, Oh D-J. The effects of long-term aerobic exercise on cardiac structure, stroke volume of the left ventricle, and cardiac output. Journal of Exercise Rehabilitation. 2016; 12(1):37-41. [PMID] [PMCID]

 

The Scientific Journal of Rehabilitation Medicine
Volume 10, Issue 4
September and October 2021
Pages 756-767

Files

History

  • Receive Date: 21 April 2020
  • Revise Date: 06 September 2020
  • Accept Date: 05 September 2020
  • First Publish Date: 01 September 2021

Share

How to cite

Statistics