در فصل حاضر ابتدا در بخش مبانی نظری پژوهش در مورد تغییرات متابولیسم آهن در طی تمرین و مکمل آهن و شاخصهای خونی مورد نظر بحث شده و سپس با مراجعه به پیشینه پژوهشهای موجود، به برخی از پژوهشهای انجام شده در زمینه موضوع پژوهش حاضر در داخل و خارج کشور اشاره شده است.

2-2-مبانی نظری پژوهش

2-3-مکمل آهن

آهن یکی از مهمترین مواد معدنی است و در ساختمان هموگلوبین، میوگلوبین، سیتوکروم­ها و در ترکیب آنزیم­ها وجود دارد که مسئول انتقال الکترون و تولید انرژی در چرخه تنفسی میتوکندری و چرخه اسیدسیتریک، مسئول تولید ماده لازم برای سنتز DNA است و در رشد عضله و عملکرد نقش دارد(76٫70٫2٫77٫33٫43٫75٫71). آهن برای عملکرد طبیعی سیستم عصبی، ایمنی و رفتاری نیز ضرورت دارد(43٫4).

2-3-1-توزیع آهن در بدن

آهن بدن، معمولا در زنان 5/3،و در مردان،4 گرم است. در افراد بالغ، بیشترین آهن(60 تا 70٪) در هموگلوبین  در اریترویست در حال گردش وجود دارد که برای انتقال اکسیژن ضروری است. 10٪ آهن موجود در میوگلوبین، و 20تا 30٪ باقی مانده، به حالت فریتین در بدن در نقاط ذخیره­ای٫ مانند کبد موجود است. تنها حدود 1٪ آهن در اتصال با آنزیم­هاست و کمتر از 2/0٪ در پلاسما است که بیشتر متصل به ترانسفرین است(71٫70).

2-3-2-علل کاهش آهن بدن

در حین فعالیت، از طریق تعریق، آهن بدن به طور میانگین mg4/0در 1 لیتر عرق از دست می­رود. خونریزی معده، روده(13)٫هماتوریا و همولیز٫ رژیم غذایی گیاهخواری، و کاهش آهن در رژیم غذایی پرچربی و یا پر فیبر، قاعدگی(30)،و عفونت موجب کاهش آهن بدن می­ شود(33٫31).

از دست دادن روزانه آهن در پوست mg/d0.24- 0.33 می باشد و از دست دادن آهن از طریق تعریق در مردان بیشتر از زنان است. قاعدگی یک همبستگی منفی با سطوح فریتین بدن دارد و وضعیت آهن با مدت و شدت قاعدگی در ورزشکاران استقامتی مرتبط است(11).

2-3-3-توصیه­های مصرف آهن

گزارشهایی مبنی بر اینکه مصرف مکمل آهن، گرفتگی عضلات پا را در دوچرخه سواران کاهش می­دهد و یا مانع آن می­ شود، نمی­ تواند مبنایی برای مصرف مکمل آهن باشد. توصیه شده است که استفاده از قرص آهن فقط با دستور پزشک و برای کسانی که کمبود آهن دارند باشد(33). با توجه به امکان اثرات سوء بلند مدت بر سلامتی، توصیه شده است که از مصرف زیاد آهن باید خودداری کرد. اضافه بار آهن در اثر افزایش مصرف آهن ٫ممکن است گونه های واکنشی اکسیژن را غیر فعال کرده و موجب آسیب بافت ها و ارگانها شود(29). اگرچه مکمل آهن، به طور گسترده ای توسط ورزشکاران و در تلاش برای بهبود عملکرد استفاده شده است اما توصیه شده است که این مکمل تنها توسط کسانی مصرف شود که دچار کمبود آهن هستند (45). نیوهوز و همکاران[9](1989) پیشنهاد کرده اند که در زنان ورزشکار دارای کمبود آهن، مصرف مکمل آهن باید تا 16 هفته ادامه یابد تا اطمینان حاصل شود که سطح فریتین سرم بهµg/l60-70 می­رسد(51). رولند و همکاران[10](2011)، برای ورزشکارانی که حتی بدون کم خونی آشکار، فریتین کمتر از12-20ng/ml دارند٫ درمان با آهن را توصیه کرده اند(63).انجمن پزشکی و تغذیه مقدار mg/d8 برای مردان بالغ و mg/d18 برای زنان در سن قبل یائسگی توصیه کرده است(44).

2-3-4-تنظیم هموستاز آهن

هپسیدین یک هورمون پپتیدی فاز حاد است که هموستاز آهن را تنظیم می کند و در اوره و سرم ورزشکاران بعد از فعالیت ورزشی قابل اندازه گیری است(57).مادامی که هپسیدین یک تنظیم کننده منفی جذب آهن است و سطح سرمی این هورمون در شرایطی که اهن بیش از حد بالاست٫ جذب آهن را مهار می کند. در تلاش برای حفظ هموستاز پیش بینی می شود که سطح هپسیدین پلاسما به طور قابل توجهی در استفاده همیشگی از مکمل آهن در نوسان باشد(29).

2-4-فریتین

فریتین، پروتئین ذخیره درون سلولی مهمی است که در همه سلولها یافت می شود اما بیشترین غلظت را در کبد، طحال و مغز استخوان دارد. فریتین به آهن متصل شده و در یک پوسته پروتئینی قرار می گیرد. پوسته پروتئینیدربرگیرنده هسته آهن توسط 6 کانال، که از طریق آنها یونهای فروز وارد شده و در مرکز مولکول با فروکسیداز وارد تعامل می شوند، منفذ دار شده است. (70). در واقع فریتین یک پروتئین فاز حاد است و در نتیجه ممکن است در شرایط خاصی بدون تغییر در ذخیره آهن متفاوت باشد(76). از میان شاخصهای متعددی که برای ارزیابی وضعیت آهن استفاده می شود، فریتین، رایجترین شاخص برای ذخیره آهن بدن است(77٫76). اگرچه، پائین بودن سطح فریتین، نشان از تخلیه ذخایر آهن دارد اما با این حال، سطح نرمال و یا بالای آن، ذخایر کافی آهن بدن را تضمین نمی کند(76). غلظت فریتین سرم به طور معمول در دامنه 15-300µg/L و در برخی تحقیقات µg/L 10-300 ذکر شده اگرچه مقادیر کمتراز 12 نشان دهنده شروع مرحله اول کمبود آهن است(67٫14). فریتین در کودکان نسبت به افراد بالغ کمتر است و از کودکی به میانسالی افزایش، و میانگین غلظت در مردان نسبت به زنان بالاتر است. همبستگی خوبی بین مقادیر فریتین سرم، آهن بدن و فریتین مغز استخوان دیده شده و این امر نشان می دهد که روابط نزدیکی بین فریتین سرم و کل ذخایر آهن در افراد عادی وجود دارد. نشان داده شده است که غلظت فریتین سرم 1µg/lبرابر با تقریبا mg 8آهن ذخیره شده است(70).

2-4-1-تغییرات فریتین هنگام افزایش نیاز به آهن

افزایش نیاز به آهن، در ابتدا با افزایش آزاد شدن آهن از فریتین همراه است. جذب آهن با یا بدون هم٫ یک رابطه معکوس با غلظت فریتین سرم دارد که نشان دهنده ذخایر آهن است(71). افزایش جذب آهن از رژیم غذایی، ذخایر فریتین را کاهش می دهد(70).

2-4-2-عوامل موثر بر فریتین

عفونت، التهاب، اختلالات کبد، بدخیمی ها٫ نارسایی کلیه٫ بیماری های قلبی- عروقی٫ مصرف الکل(11)٫ تغذیه و شرایط دیگر می تواند باعث افزایش سطح فریتین سرم و روند فقر آهن بالقوه شود. ورزش نیز تا حد زیادی بر متابولیسم آهن ( فریتین) تاثیر گذار است(76).

2-4-3-تغییرات فریتین به دنبال تمرینات ورزشی

نشان داده شده است که فعالیت بدنی با واکنشهای التهابی همراه است. این واکنشها، پاسخ فاز حاد را ایجاد می کنند که می تواند به طور مداوم سطح فریتین را برای چندین روز تا 20% افزایش دهد(76).

مکانیسم افزایش فریتین بعد از فعالیت فیزیکی به شرح زیر گزارش شده است :

1-ورزش موجب واکنش التهابی­ در سیستم رتیکوآندوتلیال و افزایش سنتز پروتئین می شود.

2-آسیب غشای سلولی در بافتهای ذخیره کننده فریتین ( مانند کبد) و سپس آزادسازی فریتین به درون سرم، موجب افزایش فریتین می شود.

فریتین اضافی ممکن است در نتیجه همولیز ناشی از تمرین متعادل شود. نتایج بررسی های گذشته حاکی از افزایش فریتین بلافاصله بعد از تمرین است و نوع تمرین و مدت آن تاثیری بر میزان افزایش فریتین ندارد. این امر و تغییری که در حجم پلاسما تخمین زده می شود، نشان می دهد که افزایش در فریتین بلافاصله بعد از تمرین، عمدتا به دلیل افزایش غلظت خون[11]است(76).

مالزسکا و همکارانش[12](2000) دریافتند که افزایش فریتین سرم ممکن است 3 تا 4 روز بعد از یک تمرین سخت به وجود آید. آنها با تحقیق بر روی 10 زن جودو­کار نخبه و بررسی تغییرات فریتین سرم دریافتند که تغییر پذیری در آزمودنی ها در چند روز خیلی بالا بوده و غلظتهای فریتین کاملا با فشار تمرین روز قبل ارتباط داشته است(42).

گاهی بعد از تمرین٫ فریتین کاهش می یابد که به دلیل از دست رفتن آهن از طریق تعریق و عدم جایگزینی آن از طریق تغذیه باعث می شود تا در نهایت بدن از فریتین استفاده کرده و این امر موجب کاهش فریتین شود(18). گاهی افزایش حجم پلاسما، خود می تواند فریتین را کاهش دهد. بنابراین کاهش فریتین لزوما ناشی از فقر آهن نیست.

1