Document Type : Original article
Authors
1 Department of Sports Biomechanics and Injuries, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran.
2 Department of Sports Biomechanics and Injuries, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran. & Department of Sports Biomechanics and Rehabilitation, Kinesiology Research Center, Kharazmi University, Tehran, Iran.
Abstract
Keywords
Main Subjects
Introduction
Living a sedentary and inactive life can directly or indirectly cause health problems, such as cardiovascular diseases, obesity, and coronary artery disease, which are recognized as one of the fundamental problems in today’s societies. Exercise has protective effects on the heart and the risk factors of cardiovascular diseases. Recognition of the benefits and effectiveness of exercises against cardiovascular diseases has led to the development and advancement of cardiac rehabilitation programs in hospitals and other rehabilitation centers. Cardiac rehabilitation is considered to be a type of exercise that improves physical abilities, relieves disease-related symptoms, reduces disability, recurrence of cardiovascular events, or the need for interventional procedures, reduces mortality and improves quality of life. This study aimed to determine the effect of an aerobic exercise program on selected hemodynamic, hemodynamic, and biomechanical variables of cardiac muscle function in middle-aged men with heart problems.
Methods
This is a prospective quasi-experimental study with a pre-test/post-test design. The study population consisted of middle-aged men with myocardial infarction (MI) or those undergoing coronary artery bypass grafting and coronary angioplasty referred to Shahid Modarres Hospital in Tehran, Iran, in the past year. From this population, 34 men with a mean age of 51 years, height of 172 cm, weight of 78 kg, and body mass index of 26.22 kg/m2 were selected. These patients had been referred to the hospital’s rehabilitation department for cardiac rehabilitation or medical intervention one month after a cardiac event, based on the cardiologist’s recommendation and diagnosis. They were divided into two groups: exercise (n=17) and control (n=17). The exercise group performed submaximal aerobic exercise three times a week for eight weeks, initially at an intensity of 65-68% of heart rate reserve. The Karvonen formula was used to determine the target heart rate. In the main phase of the exercise program, the goal was to maintain the heart rate for 20-40 minutes. It consisted of aerobic exercises, including workout on a stationary bike with foot pedals, workout on a stationary bike with hand pedals, and workout on a treadmill or an elliptical at an intensity of 50-80% of the maximum heart rate. As the exercise sessions progressed, the duration and intensity of the exercise increased slowly and gradually. Heart rate, blood pressure, and possible electrocardiogram changes were monitored during exercise.
Results
Regarding hemorrhagic function variables, the findings indicated a significant improvement in white blood cell count, hematocrit, erythrocyte sedimentation rate (ESR), and blood lipoproteins in both groups (P<0.05). The values of triglyceride, cholesterol, and LDL decreased, while HDL increased (P<0.05). The highest change due to the exercise program in the exercise group was related to triglycerides (23% decrease), and the lowest change was related to red blood cell count (6% increase). In the control group, the highest change was related to the cholesterol variable (19% decrease), while the lowest change (<1% increase) was related to platelets. Regarding the effect size, in all variables with a significant difference, the intensity of the effects was greater in the exercise group than in the control group.
Regarding hemodynamic function variables, the findings indicated a significant improvement in diastolic blood pressure, stroke volume, and resting heart rate in the exercise group (P<0.05). The variable with the most changes was resting heart rate (13% decrease), and the lowest change was related to systolic blood pressure with a decrease of 1.5%. In the control group, the findings indicated a significant improvement only in stroke volume and resting heart rate (P<0.05). The highest change was related to the resting heart rate variable (8% decrease) and the least change was related to the increase in systolic blood pressure (1%). Regarding the effect size, in all variables with a significant difference, the influence was greater in the exercise group than in the control group.
Regarding biomechanical performance variables, the findings indicated an improvement in the variables related to the size and volume of the heart cavities and the ejection fraction in both groups (P<0.05). The highest change due to the exercise program in the exercise group was related to the end-systolic volume (17% decrease) and the lowest change (2.33% decrease) was related to functional capacity. In the control group, the highest change was also related to the end-systolic volume (11% decrease), and the lowest change was related to functional capacity (<1%). Regarding the effect size, in all variables with a significant difference, the effects were greater in the exercise group than in the control group.
Conclusion
The eight-week aerobic exercise program is effective in improving hemorhologic variables (white blood cell count, hematocrit, ESR, and lipoproteins), hemodynamics variables (stroke volume, resting heart rate, and diastolic blood pressure), and biomechanical variables (size and volume of heart cavities, and ejection fraction) in middle-aged men with heart problems. Therefore, therapists can use this protocol as a supplementary exercise program to improve the performance of MI patients.
Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
This study was approved by the Ethics Committee of Kharazmi University, Tehran, Iran (IR.KHU.KRC.1000.270). This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors.
Funding
This study was extracted from the master’s thesis of Mohadese Yavar at the Department of Sports Biomechanics, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran. This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors.
Authors' contributions
All authors contributed equally to the conception and design of the study, data collection and analysis, interpretation of the results, and drafting of the manuscript. Each author approved the final version of the manuscript for submission.
Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.
Acknowledgments
The authors would like to thank all the patients who participated in this study for their cooperation.
مقدمه و اهداف
گذراندن زندگی بهصورت ساکن، بیتحرک و غیرفعال بهطور مستقیم یا غیرمستقیم سبب بروز مشکلاتی دررابطهبا سلامتی و تندرستی، مانند بیماریهای قلبیعروقی، چاقی و بیماریهای شریان کرونری شده که بهعنوان یکی از مشکلات اساسی جوامع امروزی شناخته شده است [1]. بیماری قلبیعروقی دستهای از بیماریهای شریان کرونری نظیر آنژین و انفارکتوس میوکارد یا حمله قلبی را شامل میشود [2]. ازآنجاییکه افزایش سن یکی از مهمترین علل نارسایی قلبی در افراد سالمند به شمار میرود، طبیعی است سالمندان با بیماریهای قلبیعروقی مواجه باشند [2]. سالمندان اغلب تواناییهای احیاکننده محدود دارند و نسبت به بزرگسالان جوان در برابر بیماریهای قلبیعروقی مانند بیماریهای عروق کرونری آسیبپذیرتر و مستعدتر هستند. بیماریهای عروق کرونر به دلیل آترواسکلروز و همچنین نارسایی قلبی با افزایش سن ارتباط مستقیمی دارد [3].
باتوجهبه بیان این ادعا که تمرینات ورزشی دارای آثار محافظتی نیرومندی روی قلب هستند و ریسکفاکتورهای قلبیعروقی را تحت تأثیر قرار میدهند، ورزش، بخش تفکیکناپذیر موضوع سلامت و تندرستی است [4]. شناسایی فواید و اثربخشی تمرین در برابر بیماریهای قلبیعروقی منجر به گسترش و پیشرفت برنامههای بازتوانی قلبی در بیمارستانها و سایر مراکز بازتوانی شده است [5]. بازتوانی قلبی در قالب نوعی از انواع تمرین ورزشی در نظر گرفته میشوند که موجب بهبود تواناییهای جسمانی، تسکین یا کاهش علائم وابسته به بیماری، کاهش ناتوانی، کاهش تکرار وقایع قلبیعروقی، کاهش نیاز به رویههای مداخلهای، کاهش مرگومیر و بهبود کیفیت زندگی میشوند [6]. مطالعه روی بیماران دچار بیماری شریان کرونری با تاریخچه شخصی انفارکتوس میوکارد نشان میدهد آنهایی که فعالیت ورزشی بیشتری انجام میدهند، تا اندازهای دارای کاهش پیشرونده در مرگومیر ناشی از بیماری عروق کرونری هستند [7].
همودینامیک که قوانین فیزیکی حاکم بر جریان خون در عروق را تشریح میکند، بخش مهمی از فیزیولوژی قلبیعروقی است که با نیروی پمپاژ قلب در ارتباط است و نقش آن به گردش درآوردن خون در سرتاسر دستگاه گردش خون است. گردش خون مناسب (جریان خون) شرط ضروری جهت تأمین مناسب اکسیژن برای تمامی بافتها است که با سلامت قلب و عروق، افزایش طول عمر و افزایش کیفیت زندگی در ارتباط است. نیروهای همودینامیکی خودشان را بهصورت فشار خون و جریان خون جفتشده با مقادیر منحنیهای دستگاه قلبیعروقی نشان میدهند [8].پژوهشها در خصوص تأثیر تمرینات ورزشی بر متغیرهای همودینامیکی نشان دادند متغیرهای همودینامیکی، شامل فشار خون سیستولی و دیاستولی، تعداد ضربان قلب استراحت، حجم ضربهای، برونده قلب، سرعت جریان خون و مقاومت عروقی (مقاومت جریان خون) بهبود یافتند [9]. متغیر همودینامیکی که در این پژوهش به آن پرداخته شد شامل بیومکانیک علمی است که به جنبه مکانیکی فیزیک بدن موجودات زنده میپردازد.بیومکانیک کاربرد علم مکانیک در مسائل مربوط به موجودات زنده است و در انسان شامل مطالعه حرکات ساده و پیچیده آن است [10]. بیومکانیک خون نقشی اساسی در تنظیم عملکرد قلبی در قلب نرمال و همچنین در قلب بیمار ایفا میکند. قلب یک سیستم چندرسانهای است که در سطوح مختلف ارگانی، بافتی، سلولی و پروتئینی عمل میکند. در هر سطح مکانیکی استرس نقشی اساسی در تنظیم عملکرد قلب ایفا میکند. اصلاح الگوهای استرس مکانیکی میتواند فراهمآورنده رویکردی مؤثر برای درمان انفارکتوس قلبی و بهبود عملکرد قلبی باشد. ا عملکرد اولیه بطن چپ، پمپ خون به تمامی اندامهای بدن است. کارایی پمپ بستگی به نیروی انقباض عضله قلب، شرایط بارگیری، سایز و شکل بطن و عملکرد دریچهها دارد [11].پس از انفارکتوس قلبی، بطن چپ متحمل تغییرات عمده در ژئومتری، شامل کاهش ضخامت دیواره و اتساع حفره میشود که بهطور وسیعی استرس بافت را خصوصاً در ناحیه انفارکته و منطقه مرزی افزایش میدهد. ضمناً عملکرد کلی قلب کاهش یافته، انقباضپذیری میوکارد و نرخ قلبی افزایش مییابد. فشارهای پر شدن قلب بالا میرود و حجم دیاستولیک افزایش مییابد. ازآنجاییکه عملکرد ضعیف پمپ و اتساع بطن چپ، هر دو در توسعه نارسایی قلبی پس از انفارکتوس سهیم هستند، بهبود عملکرد پمپ و محدود کردن اتساع بطن چپ هر دو از اهداف مهم درمانی به شمار میروند [12، 13].
متغیرهای همورولوژیکی که در این پژوهش به آن پرداخته شد شامل گلبول سفید، گلبول قرمز، هموگلبین، پلاکت، تراکمپذیری اریتروسیتها، هماتوکریت، تریگلیسیرید، کلسترول، LDL و HDL است. متغیرهای همودینامیکی این پژوهش، شامل حجم ضربهای، فشار خون سیستولیک، فشار خون دیاستولیک و ضربان قلب استراحتی است و متغیرهای بیومکانیکی، شامل ظرفیت عملکردی، حجم پایان سیستول، حجم پایان دیاستول، کسر جهشی، قطر پایان سیستول و قطر پایان دیاستول است. ازاینرو هدف از انجام این پژوهش، تعیین اثر یک دوره تمرین هوازی بر متغیرهای منتخب همورولوژیکی، همودینامیکی و بیومکانیکی عملکرد عضله قلب مردان میانسال مبتلا به عارضه قلبی بود.
مواد و روشها
پژوهش حاضر از نوع نیمهآزمایشگاهی و آیندهنگر، طرح پژوهش از نوع پیش و پسآزمون، مدل پژوهش علیمقایسهای (تأثیرسنجی) و نوع پژوهش کاربردی بود. جامعه آماری پژوهش را در طی یک دوره 1 ساله، مردان میانسال مبتلا به عارضه انفارکتوس قلبی و بیمارانی که تحت عمل جراحی پیوند عروق کرونر و آنژیوپلاستی کرونر قرار گرفته بودند و مراجعهکننده به بیمارستان شهید مدرس تهران بودند تشکیل دادند. از درون جامعه آماری، 34 مرد با میانگین سنی 4/96±51/94 سال، قد 7/45±172/94 سانتیمتر، وزن 9/16±78/41 کیلوگرم و شاخص توده بدنی 1/87±26/22 کیلوگرم بر متر مربع به 2 گروه آزمایش (17 نفر) و گروه کنترل (17 نفر) تقسیم شدند. آین آزمودنیها 1 ماه پس از عارضه قلبی و یا انجام مداخلات پزشکی، برای ادامه درمان و به توصیه و تشخیص پزشک متخصص قلب برای انجام توانبخشی قلب به بخش توانبخشی بیمارستان معرفی شدند، معیار ورود آزمودنیها: عدم استعمال دخانیات، مشروبات الکلی، و داروهای اثرگذار بر متغیرهای پژوهش. ضمن اینکه، بیماران شرکتکننده در هر دو گروه باید جزء بیماران کمخطر محسوب میشدند. معیارهای خروج: مشاهده علائم هشداردهنده در حین تمرین، بیمارانی که دچار تنگی نفس میشدند، عدم توانایی یا عدم تمایل بیمار جهت تکمیل دوره درمان و بیمارانی که دچار آنژین صدری ناپایدار میشدند.
ابزار مورداستفاده برای جمعآوری دادهها، شامل فرم رضایت فردی، پرسشنامه اطلاعات فردی، پرسشنامه سلامت فیزیولوژیکی (ارزیابی وضعیت قلبیعروقی)، استادیومتر مدل - SECA 711 ساخت کشور آلمان برای اندازهگیری قد و وزن آزمودنیها، تجهیزات خونگیری، شامل سرنگ، لولههای نگهداری خون که آغشته به EDTA است (برای اندازهگیری هماتوکریت، تعدادگلبول قرمز، غلظت هموگلوبین)، دستگاه کولتر از نوع SYSMEX برای آنالیز آزمایش CBC، کیت ساخت شرکت پیشتاز طب و دستگاه اتوآنالایزر مدل Hitachi 917 برای تعیین لیپوپروتئینهای خون (کلسترول، LDL و HDL و تریگلیسرید)، اکوکاردیوگراف داپلر مدل Vivid-S5 ساخت کمپانی جنرال الکتریک برای تعیین ابعاد حفرات قلب (ابعاد سیستولیک ابعاد دیاستولیک)، حجم حفرات قلب (حجم پایان سیستول حجم پایان دیاستول)، کسر جهشی و تست ورزش 3 مدل COSMED برای تعیین ظرفیت و توانمندی قلب (سرعت ریکاوری قلب و کاهش پالس استراحتی) بود.
گروه آزمایش به مدت 8 هفته و 3 بار در هفته تمرینات هوازی زیربیشینه را با شدت 65 تا 68 درصد ضربان قلب ذخیره براساس فرمول کارونن انجام دادند. شدت تمرین برای هر آزمودنی بهصورت جداگانه محاسبه شد. برای اطمینان از پایش دقیق شدت تمرینات، پایش ضربان قلب هم مدنظر قرار میگرفت. آزمودنیهای گروه کنترل در طول این 8 هفته فعالیت ورزشی منظمی نداشتند.
جمعآوری دادهها، شامل ستآپ سیستم، آماده کردن آزمودنیها، اجرای پروتکل برنامه تمرینی و پردازش دادهها بود. در مرحله ستآپ سیستم برای اجرای آزمون، محل استقرار دستگاه از قبل مشخص و کالیبره شدند. محیط برگزاری آزمون شامل شرایط محیطی (نور، دما) تحت کنترل قرار گرفت.
با مراجعه بیماران ارجاعشده توسط پزشک متخصص قلب به مرکز توانبخشی بیمارستان، آزمونهای اولیه تست ورزش (برای تعیین ظرفیت عملکردی و توانمندی قلب، فشار خون سیستولی و دیاستولی و ضربان قلب، توانایی قلبیعروقی، تعیین شدت تمرینات توانبخشی قلب)، تصویر برداری داپلر (برای تعیین ابعاد حفرات قلب، حجم حفرات قلب، عملکرد سیستولیک بطن چپ) و اتوآنالایزر برای اندازهگیری لیبوپروتئینهای خون (کلسترول، LDL و HDL و تریگلیسرید) انجام شد. از تمام آزمودنیها خون برای اندازهگیری هماتوکریت، هموگلبین، گلبول سفید و قرمز خون گرفته شد و با استفاده از دستگاه کولتر سلولهای در گردش خون آنالیز شد.
برنامه پروتکل
برنامه پروتکل تمرین توانبخشی قلبی (دوره تمرین هوازی) در طی 8 هفته و 3 جلسه در هفته انجام شد. هر جلسه شامل 3 بخش بود: گرم کردن، فعالیت اصلی و ریکاوری (جدول شماره 1).
برنامه تمرین زیر نظر پرستار (آشنا به مانیتورینگ) انجام شد.
گرم کردن
هدف این مرحله افزایش تدریجی ضربان قلب بود. تمرینات گرم کردن به 2 مرحله 5 دقیقهای تقسیم شد. شامل: 1. فعالیتهایی مثل راه رفتن و دوچرخهسواری سبک که بهآرامی و بهتدریج بر شدت آنها افزوده میشد. هدف این فعالیتها گرم کردن عضلات و آماده کردن آنها برای حرکات کششی و افزایش تدریجی ضربان قلب بود. 2. فعالیت کششی شامل کشش عضلات قسمت فوقانی تنه و سینه، کشش عضلات کمر و پایین پشت، عضلات پشت ساق پا، عضلات همسترینگ و عضلات چهارسر ران بودند. در حین انجام حرکات کششی بر سرعت ضربان قلب اندکی افزوده میشد. بنابراین اثر 5 دقیقه اول گرم کردن حفظ شده و هر حرکت کششی نیز برای 10 تا 15 ثانیه اجرا میشد.
بدنه تمرین
در فاز اصلی تمرین، هدف حفظ ضربان قلب در مدت 20 تا 40 دقیقه بود. فاز اصلی تمرین را ورزشهای هوازی، شامل کار بر روی دوچرخه ثابت پایی، دوچرخه ثابت دستی، تردمیل و کار با ال اپتیکال (بین دستگاه تردمیل و ال اپتیکال برحسب توانایی فرد یک گزینه انتخاب میشد) با شدت 50 تا 80 درصد حداکثر ضربان قلب بیشینه تشکیل دادند که با گذشت جلسات تمرین، با آهنگ آهسته و تدریجی، مدت و شدت تمرین افزایش پیدا میکرد. برای این منظور، با استفاده از معادله کارونن براساس ضربان قلب نشان یا نسبتی از ضربان قلب ذخیره این مقدار تعیین میشد. بدین ترتیب بنابر بهبود وضعیت جسمانی، مدتزمان فاز اصلی ورزش هر جلسه 1 دقیقه و شدت آن هر هفته تقریباً 4 درصد حداکثر ضربان قلب افزایش مییافت (مدتزمان جلسه اول تمرین 20 دقیقه بوده است). ضربان قلب، فشار خون و تغییرات احتمالی الکتروکاردیوگرام هنگام ورزش کنترل شد.
ریکاوری
آخرین مرحله تمرین، هدف کاهش تدریجی ضربان قلب و پایین آوردن تدریجی آهنگ حرکت و برگرداندن بدن به حالت استراحت بود. در اثر ریکاوری ریسک اختلال ریتم قلبی که در موارد توقف ناگهانی تمرین دیده میشود کاهش مییافت. در طی ریکاوری، برای کمک به کاهش درد عضلانی حین تمرین، فعالیتهای کششی انجام گرفت. ریکاوری کامل در مدت 10 دقیقه انجام میشد (جدول شماره 1).
پسآزمون
بعد از اتمام 8 هفته تمرین بازتوانی هوازی، برای بررسی اثر تمرین بر متغیرهای موردمطالعه، پسآزمون گرفته شد.
آزمون آماری
از آمار توصیفی میانگین و انحراف استاندارد برای توصیف دادهها، از آزمون کولموگروف اسمیرنف برای بررسی نرمال بودن توزیع طبیعی و از آزمون لِون برای تعیین تجانس واریانس گروهها استفاده شد. از آمار استنباطی آنالیزکوواریانس و آزمون تی وابسته به همراه آزمون ویلکاکسون برای مقایسه درونگروهی و بینگروهی اطلاعات جمعآوریشده پیش و پسآزمون در گروههای آزمایش و کنترل، در سطح معنیداری p≤0/05 استفاده شد. عملیات آماری با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 22 صورت گرفت.
یافتهها
ویژگیهای جمعیتشناختی آزمودنیها در جدول شماره 2 ارائه شد.
شرکتکنندههای در پژوهش تحت3 اتفاق انفارکتوس میوکارد، جراحی بایپس عروق کرونر و آنژیوپلاستی قرار گرفته بودند. بیشترین آزمودنیها در گروه هوازی و کنترل تحت عمل آنژیوپلاستی قرار گرفته بودند و تعداد کمتری در هر دو گروه دچار سکته قلبی شده بودند. از تعداد کل آزمودنیها 17 نفر در گروه هوازی و 17 نفر در گروه کنترل قرار گرفتند. براساس شاخص توده بدنی در هر دو گروه، آزمودنیها کمی اضافهوزن داشتند.
نتایج آزمون کولموگروف اسمیرنف نشان داد در هر دو گروه آزمایش و کنترل در مرحله پیش و پسآزمون، توزیع دادههای مربوط به متغیرهای ظرفیت عملکردی، حجم پایان سیستول و دیاستول، گلبولهای سفید و قرمز خون، هموگلبین، پلاکت، تراکمپذیری اریتروسیتها، کلسترول، تریگلیسیرید، LDL و HDL نرمال بود. درحالیکه در هر دو گروه بهصورت مشترک، دادههای مربوط به متغیرهای فشار خون سیستولی و دیاستولی وضعیتی غیرنرمال داشتند. در گروه آزمایش، در هر دو وضعیت پیش و پسآزمون، دادههای مربوط به متغیرهای کسر جهشی، حجم ضربهای، ضربان قلب استراحتی و هماتوکریت از وضعیت توزیع نرمال برخوردار بودند. در گروه کنترل، در هر دو وضعیت پیش و پسآزمون، دادههای مربوط به متغیرهای کسر جهشی، حجم ضربهای،ضربان قلب استراحتی و هماتوکریت از وضعیت توزیع غیرنرمال برخوردار بودند.
میانگین و انحراف استاندارد متغیرها همراه با اندازه اثر مداخله تمرینی و سطح معنیداری تغییرات در پیش و پسآزمون، در جدول شماره 3 ارائه شده است.
یافتهها نشاندهنده بهبود شاخصهای گلبول سفید خون، هماتوکریت، تراکمپذیری اریتروسیتها، لیبوپروتئینهای خون است. مقادیر متغیرهای تریگلیسرید، کلسترول و LDL کاهش یافته است (p<0/05). به ترتیب بیشترین و کمترین تغییر در اثر اعمال برنامه تمرین در گروه آزمایش مربوط به کاهش 23 درصدی تریگلیسیرید و کمترین تغییر با 6 درصد مربوط به گلبول قرمز بود. در گروه کنترل بیشترین تغییر مربوط به متغیر کلسترول بود که 19 درصد کاهش داشت. درحالیکه کمترین تغییر (کمتر از 1 درصد) مربوط به پلاکت بود. باتوجهبه اندازه اثر، در تمامی متغیرها که تفاوت معنیدار آن گزارش شد. شدت تأثیرگذاری متغیرها در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل بیشتر بود و عامل مداخله تمرینی تأثیر بهتری نسبت به بیتمرینی در این متغیرها داشت.
میانگین و انحراف استاندارد متغیرها همراه با اندازه اثر مداخله تمرینی و سطح معنیداری تغییرات در پیش آزمون و پسآزمون، در جدول شماره 4 ارائه شده است.
یافتهها نشاندهنده بهبود شاخص فشار خون دیاستولیک، حجم ضربهای و ضربان قلب استراحتی در گروه آزمایش است (p<0/05). متغیری که بیشترین تغییرات را در گروه آزمایش داشت، ضربان قلب استراحتی بود که 13 درصد در نتیجه تمرینات کاهش و بهبود یافت. کمترین تغییر مربوط به فشار خون سیستول با 1/5 درصد تغییر بود. در گروه کنترل بیشترین تغییر (8 درصد) مربوط به متغیر ضربان قلب استراحتی بود و کمترین تغییر مربوط به افزایش فشار خون سیستول (1 درصد) بود. باتوجهبه اندازه اثر، در تمامی متغیرها که تفاوت معنی دار آن گزارش شد، شدت تأثیرگذاری متغیرها در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل بیشتر بود.
میانگین و انحراف استاندارد متغیرها همراه با اندازه اثر مداخله تمرینی و سطح معنیداری تغییر در پیش آزمون و پسآزمون، در جدول شماره 5 ارائه شده است.
یافتهها نشاندهنده بهبود شاخص ابعاد حفرات قلب، حجم حفرات قلب و کسر جهشی است (p<0/05). در گروه آزمایش حجم پایان سیستول بیشترین تغییر (17 درصد) را در گروه آزمایش، و کمترین تغییر (33/2 درصد) مربوط به ظرفیت عملکردی بود. در گروه کنترل بیشترین تغییر مربوط به کاهش 11 درصدی متغیر حجم پایان سیستول بود و کمترین تغییر مربوط به ظرفیت عملکردی که کمتر از 1 درصد گزارش شد. باتوجهبه اندازه اثر، در تمامی متغیرها که تفاوت معنیدار آن گزارش شد، شدت تأثیرگذاری متغیرها در گروه آزمایش نسبت به کنترل بیشتر بود.
بحث
هدف از انجام این پژوهش تأثیر یک دوره تمرین توانبخشی قلب بر متغیرهای منتخب همورولوژیکی، همودینامیکی و بیومکانیکی عملکرد قلب مردان میانسال مبتلا به انفارکتوس قلبی بود. نتایج بیانگر تأثیر برنامه بازتوانی بر عملکرد همورولوژیکی، همودینامیکی و بیومکانیکی عملکرد عضله قلب بیماران قلبی شرکتکننده در این پژوهش بود.
متغیرهای هماتولوژیک
مطالعه روی متغیرهای منتخب هماتولوژیک خون، افزایش معناداری در تعداد گلبولهای سفید خون در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی را نشان داد. این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای محمدنژاد و همکاران [14] و کاراکوک و همکاران [15] همخوانی دارد. علت احتمالی این همخوانی میتواند نوع تمرین مورداستفاده در برنامه توانبخشی باشد. با این استدلال که گلبولهای سفید خون که وظیفه دفاع در مقابل آلودگیها را در بدن برعهده دارند، در پاسخ به فعالیتهای ورزشی متوسط تا شدید، تا سرحد خستگی، افزایش مییابند.
تعداد گلبولهای قرمز خون در هر دو گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی و کنترل که در برنامه تمرینی شرکت نداشتند، تفاوت معناداری نشان نداد (p>0/05) که با یافتههای محمدنژاد و همکاران [14]، امیدعلی و همکاران [16] و زر و همکاران [17] همخوانی دارد، اما با یافتههای چورچ و همکاران [18]، حیدری و همکاران [19]، قرارعارفی و همکاران [20]، کاراکوک و همکاران [15] و نظرعلی و همکاران [21] همخوانی ندارد. به نظر میرسد بتوان این تفاوت را به نوع آزمودنی و سن شرکتکنندگان در تمرین مرتبط دانست. باتوجهبه اینکه گلبول قرمز وظیفه اکسیژنرسانی در خون را به عهده دارد و افزایش آن باعث عملکرد بهتر بدن میشود. در این پژوهش تغییر گلبول قرمز معنادار نبود. توجیه احتمالی بروز این مسئله میتواند ناشی از احتمال آسیب و صدمه به گلبولهای قرمز (همولیز) ناشی از تمرین و صدمه به گلبولهای پیر در جریانهای گردابی کوچک باشد.
هماتوکریت در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی افزایش معناداری داشت. این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای حیدری و همکاران [19]، زر و همکاران [17] و نظرعلی و همکاران [21] همخوانی دارد و با یافتههای امیدعلی و همکاران [16] و قرار عارفی و همکاران [20] همخوانی ندارد. علت احتمالی این ناهمخوانی میتواند به عوامل تأثیرگذار در تمرین، مثل مصرف مکملها و سن شرکتکنندگان مربوط باشد. به نظر میرسد افزایش معنادار هماتوکریت (بلافاصله پس از فعالیت) احتمالاً حاکی از تغلیظ خون و انتقال مایعات به خارج از عروق خونی است.
هموگلبین در هر دو گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی و کنترل که در برنامه تمرینی شرکت نداشتند، تفاوت معناداری نشان نداد (p>0/05) که با یافتههای محمدنژاد و همکاران [14] و امیدعلی و همکاران [16] همخوانی دارد، اما با یافتههای حیدری و همکاران [19]، زر و همکاران [17]، قرارعارفی و همکاران [20]، کاراکوک و همکاران [15] و نظرعلی و همکاران [21] همخوانی ندارد. به نظر میرسد علت احتمالی این همخوانی و ناهمخوانی را میتوان به نوع تمرینات و سن آزمودنیهای متفاوت این دو مطالعه مرتبط دانست. باتوجهبه اینکه هموگلبین پروتئینی است که در گلبولهای قرمز خون وجود دارد و نقش آن حملونقل است، توجیه احتمالی علت عدم تفاوت را میتوان به تغییر نکردن تعداد گلبول قرمز هموگوبین مرتبط دانست.
پلاکت در هر دو گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی و کنترل که در برنامه تمرینی شرکت نداشتند، تفاوت معناداری نشان نداد (p>0/05) که با یافتههای محمدنژاد و همکاران [14]همخوانی دارد، اما با یافتههای زر و همکاران [17] و کاراکوک و همکاران [15] همخوانی ندارد. علت احتمالی را میتوان به نوع، شدت و مدت تمرین مرتبط دانست.
باتوجهبه اینکه شدت و مدت ورزش از عوامل تأثیرگذار بر میزان پلاکت هستند، علت احتمالی را میتوان به شدت و مدت تمرین، مرتبط دانست. علاوهبراین هورمونهای اپی نفرین و نوراپی نفرین ازطریق انقباض طحال و خروج پلاکتها باعث افزایش پلاکتهای خون میشوند که این دو هورمون خود بعد از ورزش افزایش مییابند.
در گروه آزمایش نرخ رسوب گلبول قرمز (ESR) نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معناداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای قرارعارفی [20] و نظرعلی و همکاران [21] همخوانی دارد. علت احتمالی این کاهش را میتوان به تجمع یا سرعت رسوب سلولی مرتبط دانست. در اندازهگیری آن، عواملی چون تغییر محتوای پروتئینهای خون، تغییر گلوبولین بر سرعت رسوب آنها اثر میگذارد. افزایش هماتوکریت هم میتواند دلیلی بر کاهش سرعت رسوب گویچههای خونی باشد.
تریگلیسرید، کلسترول و LDL در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معناداری داشتند. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05). HDL در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی افزایش معناداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای کلی و همکاران [22] و افضل آقایی [23] همخوانی دارد که بیان میکنند احتمالاً تمرین هوازی بهبود معناداری در تمامی اجزای پروفایل چربی را نشان میدهد که ازلحاظ کلینیکی دارای اهمیت است. با در نظر گرفتن این موضوع میتوان در بیماران با مصرف داروهای ضدچربی حاضر در بازتوانی قلبی، تعدیلات دارویی در نظر گرفت.
متغیرهای همودینامیک
مطالعه روی متغیرهای همودینامیک خون نشان داد حجم ضربهای در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی افزایش معناداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای صارمی و همکاران [24] و بساطی و همکاران [25] همخوانی دارد. احتمالاً چون ضربان قلب استراحت در نتیجه ورزش کاهش مییابد، ممکن است باعث طولانی شدن دوره پر شدن بطن و درنتیجه افزایش حجم ضربهای در نتیجه مکانیسم فرانک استارلینگ در این بیماران باشد، اما چون حجمها و قطرها کاهش مییابد نشان میدهد احتمالاً کاهش ضربان قلب بهتنهایی عامل عمده در افزایش حجم ضربهای و کسر جهشی نیست.
فشار خون سیستولیک در هر دو گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی و کنترل که در برنامه تمرینی شرکت نداشتند، تأثیر معناداری نشان نداد (p>0/05) که با یافتههای رزاقی و همکاران [26] و شیخالاسلامی و همکاران [27] همخوانی داشت و با یافتههای روشن و همکاران [28]، قلمقاش و همکاران [29]، صارمی و همکاران [24] و بساطی و همکاران [25]، شرورد و همکاران [30] همخوانی ندارد. در توجیه این موضوع که در این پژوهش فشار سیستولیک تغییر معناداری پیدا نکرد میتوان گفت تمرینات ممکن است به مدتزمان و تکرار بیشتر جهت کاهش یافتن فشار خون نیاز داشته باشد و یا تنها در افرادی اثرگذار است که دچار پرفشار خونی هستند.
یافتههای پژوهش درباره تأثیر 8 هفته تمرین هوازی بر فشار خون سیستولیک مردان سالمند مبتلا به بیماری قلبی نشان داد تفاوت معناداری در فشار خون سیستولیک به دنبال یک دوره تمرین ایجاد نشد. این نتایج با یافتههای برخی از پژوهشهای انجامشده [16، 17] همخوانی داشت و با نتایج گزارششده از سوی برخی پژوهشگران [18-24] همخوانی نداشت. فشار خون دیاستولیک در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معناداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای روشن و همکاران [28] همخوانی دارد، اما با یافتههای قلمقاش و همکاران [29]، صارمی و همکاران [24] و بساطی و همکاران [25] همخوانی ندارد. امروزه فعالیتهای ورزشی به همراه درمان دارویی برای درمان فشار خون به کار گرفته میشود، در افراد میانسال و سالمند احتمالاً مداخله تأثیر زیادی بر روی فشار خون نداشته است و فقط باعث کاهش در فشار خون دیاستولی شده است.
تعداد ضربان قلب استراحتی در گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معناداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدار بود (p<0/05) که با یافتههای روشن و همکاران [28]، مایورانا و همکاران [31]، هامبرچت و همکاران [32] و قلمقاش و همکاران [29] همخوانی داشت، اما با یافتههای صارمی و همکاران [24] همخوانی ندارد. کاهش ضربان قلب استراحت در کلیه افراد پس از تمرین ورزش، از دستاوردهای مهم ورزش و فعالیت فزاینده است که نشانگر افزایش برونده قلب است. افزایش برونده قلب موجب کاهش ضربان قلب استراحت میشود و با افزایش حجم ضربهای هم ارتباط مستقیمی دارد.
متغیرهای بیومکانیک
مطالعه روی متغیرهای بیومکانیک عملکرد قلب نشان داد ظرفیت عملکردی در هر دو گروه آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی و کنترل که در برنامه تمرینی شرکت نداشتند، تأثیر معناداری نشان نداد (p>0/05) که با یافتههای قلمقاش و همکاران [29] و اسمارت و همکاران [33] همخوانی ندارد. کاهش ظرفیت عملکردی در بیماران قلبی پس از عمل پیوند بایپس شریان کرونر میتواند مربوط به کاهش قدرت عضلانی شود. طبق مطالعات انجامشده علت عدم تأثیر ظرفیت عملکردی قلب (METS) در این پژوهش احتمالاً نوع تمرین موردنظر است. تمرین مقاومتی نسبت به تمرین هوازی تأثیر بهتری بر روی ظرفیت عملکردی دارد.
حجم پایان سیستول در گروه آزمایش، نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معنیداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدارتر بود (p>0/05) که با یافتههای اسمارت و همکاران [33] و بساطی و همکاران [25] همخوانی دارد، اما با یافتههای یو و همکاران [34] همخوانی ندارد. ازآنجاییکه سیستول و دیاستول پروسههای اکتیو هستند و در سیکل قلبی مکمل یکدیگرند، هر دوی آنها به اتفاق در کل عملکرد قلب سهیم هستند. بهطور بالینی، عموماً پس از انفارکتوس قلبی اندازه حفره بطنی بهصورت پاتولوژیک بزرگ میشود، در این صورت کاهش سایز بطن چپ وابسته به بهبود نتایج درمان و بازتوانی قلبی است. حجم پایان دیاستول در گروه آزمایش، نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معنیداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدارتر بود (p>0/05) که با یافتههای اسمارت و همکاران [33] و بساطی و همکاران [25] همخوانی دارد، اما با یافتههای یو و همکاران [34] مغایرت دارد. یافتههای حاصل از پژوهش یو و همکاران بر روی عملکرد سیستولی نشان داد تمرینات هوازی هیچ تغییری در عملکرد سیستولی ایجاد نکرده، ولی ظرفیت تمرینی بیماران پیشرفت پیدا کرد. درحالیکه نتایج مطالعه اسمارت و همکاران که تأثیر تمرینات ورزشی را بر عملکردهای قلبی، کیفیت زندگی و ظرفیت عملکردی بیماران مبتلا به نقص عملکرد سیستولی و دیاستولی بررسی کردند نشان دادند تمرینات ورزشی باعث بهبود عملکرد سیستولی (کسر تخلیهای، حجم پایان دیاستولی، حجم پایان سیستولی، حجم ضربهای) میشوند. همچنین ظرفیت تمرین در این بیماران افزایش معنیدار پیدا کرد.
کسر جهشی در گروههای آزمایش نسبت به قبل از برنامه بازتوانی افزایش معنیداری داشت. تغییرات کسر جهشی در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدارتر بود (p>0/05). نتیجهای که با یافتههای صادقی و همکاران [35]، اسمارت و همکاران [33]، پابیساک و همکاران [36] و بساطی و همکاران [25]، باغبان و همکاران [37] همخوانی دارد، اما با یافتههای کوب و همکاران [38] که مقادیر کسر جهشی را بدون تغییر گزارش کرده است همخوانی ندارد. علت این همخوانی تشابه نوع تمرینات و سن آزمودنیها و افراد دچار بیماری قلبی بود. کسر جهشی بهعنوان شاخص نیروی انقباضی قلب، از پیشبینیکنندههای مهم و تعیینکننده روند بیماری در بیماران شریان کرونری قلب است. کسر جهشی کمتر از 40 درصد، نشاندهنده کاهش عملکرد بطن چپ است و احتمالاً نیاز به درمان نارسایی قلب را مطرح میکند.
قطر پایان دیاستولیک بطن چپ در گروههای آزمایشی، نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معنیداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدارتر بود (p>0/05) که با یافتههای بساطی و همکاران [25] همخوانی دارد. ضمن اینکه بساطی و همکاران میزان کاهش را معنیدار گزارش نکردند. ضمناً یافتههای این پژوهش با یافتههای صادقی و همکاران [35]، یو و همکاران [34] تناقص داشت. بساطی و همکاران در ضمن، افزایش قطر پایان دیاستول در گروه کنترل را گزارش کردند. قطر پایان سیستولیک بطن چپ در گروههای آزمایشی، نسبت به قبل از برنامه بازتوانی کاهش معنیداری داشت. ضمناً این تغییرات در گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل معنیدارتر بود (p>0/05) که با یافتههای هامبرچت و همکاران [32] همخوانی دارد، اما با یافتههای صادقی و همکاران [35]، بساطی و همکاران [25]، اسمارت و همکاران [33] و یو و همکاران [34] درتناقض است. در پژوهشهایی که تغییری در قطرهای پایان سیستولی و پایان دیاستولی دیده نشد، عدم تغییر را احتمالاً در کوتاه بودن دوره فعالیت ورزشی (3 تا 4 هفته) و یا کم بودن شدت تمرین ذکر کردهاند و تأثیر تمرین توانبخشی را بدون تأثیر بیان کردند.
نتیجهگیری
باتوجهبه نتایج، با وجود ماهیت اثرگذاری تمرینات هوازی بر متغیرهای مختلف خون، برنامه 8 هفتهای تمرین هوازی استفادهشده در این پژوهش، برای بهبود عملکرد متغیرهای همورولوژیک (شامل گلبولهای سفید خون، هماتوکریت، ESR و لیبوپروتئینها)، همودینامیک (شامل حجم ضربهای، تعداد ضربان قلب استراحتی و فشار خون دیاستولیک) و عملکرد بیومکانیکی عضله قلب (شامل ابعاد حفره قلب، حجم حفرات قلب و کسر جهشی) بیماران قلبی کارساز است. ازاینرو درمانگران میتوانند از این پروتکل بهعنوان برنامه تمرینی تکمیلی، برای بهبود عملکرد متغیرهای ذکرشده بیماران قلبی استفاده کنند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه خوارزمی در نظر گرفته شده و کد اخلاق به شماره (IR.KHU.KRC.1000.270) دریافت شده است.
حامی مالی
این مقاله برگرفته از پایاننامه محدثه یاور در گروه بیومکانیک ورزشی دانشکده تربیتبدنی و علوم ورزشی دانشگاه خوارزمی است. این پژوهش هیچگونه کمک مالی از سازمانیهای دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
همه نویسندگان بهطور یکسان در مفهوم و طراحی مطالعه، جمعآوری و تجزیهوتحلیل دادهها، تفسیر نتایج و تهیه پیشنویس مقاله مشارکت داشتند.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان از همکاری تمامی بیمارانی که در این مطالعه شرکت کردند، سپاسگزاری میکنند.
References