۴-۱-۳ آمارتوصیفی متغیرخلق وکسب دانش ………………………………………………………………………….۸۴
۴-۱-۴ آمارتوصیفی متغیرتسهیم وانتشاردانش ………………………………………………………………………..۸۶
۴-۱-۵ آمارتوصیفی متغیربهره برداری وکاربرددانش………………………………………………………………۸۷
۴-۱-۶ آمارتوصیفی متغیرفرآینددانش …………………………………………………………………………………۸۸
۴-۱-۷ آمارتوصیفی متغیردانش ضمنی ………………………………………………………………………………..۸۹
یازده
۴-۱-۸ آمارتوصیفی متغیردانش صریح ………………………………………………………………………………..۹۱
۴-۱-۹ آمارتوصیفی متغیرمحتوای دانش ……………………………………………………………………………..۹۲
۴-۱-۱۰ آمارتوصیفی متغیروابسته ارتباطات سازمانی………………………………………………………………..۹۳
۴-۱-۱۱ مقایسه کلی ………………………………………………………………………………………………………..۹۵
بخش دوم :آزمون فرضیه ها
۴-۲-۱ آزمون همبستگی خلق وکسب دانش باارتباطات سازمانی …………………………………………..۱۰۰
۴-۲-۲ آزمون همبستگی تسهیم وانتشاردانش باارتباطات سازمانی ……………………………………………۱۰۱
۴-۲-۳ ازمون همبستگی بهره برداری وکاربرددانش باارتباطات سازمانی …………………………………..۱۰۲
۴-۲-۴ آزمون همبستگی فراینددانش باارتباطات سازمانی ………………………………………………………۱۰۳
۴-۲-۵ ازمون همبستگی دانش ضمنی باارتباطات سازمانی …………………………………………………….۱۰۳
۴-۲-۶ آزمون همبستگی دانش صریح باارتباطات سازمانی …………………………………………………… ۱۰۳
۴-۲-۷ ازمون همبستگی محتوای دانش باارتباطات سازمانی ……………………………………………………۱۰۳
۴-۲-۸ مقایسه کلی وجمع بندی ……………………………………………………………………………………….۱۰۴
۴-۲-۹ ازمون تعیین رتبه متغیرهای تاثیرگذاربرارتباطات سازمانی …………………………………………….۱۰۵
فصل پنجم :بحث ونتیجه گیری
۵-۱ مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………۱۰۹
۵-۲ نتیجه گیری ازپژوهش ………………………………………………………………………………………………۱۱۰
۵-۳ پیشنهادات اجرایی ……………………………………………………………………………………………………۱۱۳
۵-۴ پیشنهادات برای تحقیقات آینده …………………………………………………………………………………..۱۱۴
۵-۵ محدودیت های تحقیق ………………………………………………………………………………………………۱۱۴
منابع ومآخذ
منابع فارسی …………………………………………………………………………………………………………………..۱۱۵
منابع لاتین ……………………………………………………………………………………………………………………..۱۱۷
دوازده
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (۲-۱)کاربردانواع مختلف دانش درساختار۵گانه منیزبرگ………………………………………………۱۸
جدول (۲-۲)مولفه های مدیریت دانش ………………………………………………………………………………..۳۱
جدول (۲-۳)تبدیل دانش بین شکلهای نهان وآشکارآن …………………………………………………………..۴۸
جدول (۲-۴)فهرست ابزارهایی که درمراحل گوناگون……………………………………………………………..۵۲
جدول (۲-۵) حوزه های کاروسطوح گوناگون دانش ………………………………………………………………۵۲
جدول (۲-۶) رسانه های ارتباطی ومیزان غنای آنها ………………………………………………………………….۶۰
جدول (۲-۷) تعدادکارکنان مدیریت شعب ایلام به تفکیک جنسیت وتحصیلات ………………………….۷۲
جدول (۳-۱) جامعه آماری ونمونه آماری شعب بانک مسکن ایلام …………………………………………….۷۵
جدول (۳-۲) حجم نمونه آماری تحقیق …………………………………………………………………………………۷۶
جدول (۴-۱)نمونه اماری به تفکیک سطوح مدیریتی ……………………………………………………………….۸۱
جدول (۴-۲) اندازه حجم نمونه به تفکیک جنسیت ومدارک علمی ودانشگاهی ……………………………۸۲
جدول (۴-۳) نمونه اماری به تفکیک سن ………………………………………………………………………………۸۳
جدول (۴-۴) نمونه آماری به تفکیک سابقه خدمت …………………………………………………………………۸۳
جدول (۴-۵) توصیف فراوانی نمرات مولفه خلق وکسب دانش…………………………………………………..۸۴
جدول (۴-۶) توصیف داده های مولفه خلق وکسب دانش …………………………………………………………۸۵
مقایسه زوجی گروههای سهگانه در متغیرهای ملاک(فشارخون سیستولیک و فشارخون دیاستولیک) حاکی از آن است که هر دو گروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل بر این دو متغیر زیستی تفاوت معناداری در میانگینهایشان را نشان میدهند(۰/۵۰>P)، درحالیکه تفاوتی در میانگینهای فشارخون سیستولیک و دیاستولیک دو گروه آزمایش(درمان پردازش شناختی و طرحواره درمانی) وجود ندارد(۰۵/۰<P).
نمودار ۴-۱: تغییرات فشارخون سیستولیک در سه گروه در مراحل پیشآزمون، پسآزمون و پیگیری
نمودار ۴-۱ نشان میدهد که در مرحله پیشآزمون میانگین نمرات فشارخون سیستولیک در سه گروه تقریباٌ نزدیک به هم و در مراحل پسآزمون و پیگیری با کاهش نمرات در دو گروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل همراه شده است.
نمودار ۴-۲: تغییرات فشارخون دیاستولیک در سه گروه در مراحل پیشآزمون، پسآزمون و پیگیری
نمودار ۴-۲ نشان میدهد که در مرحله پیشآزمون میانگین نمرات فشارخون دیاستولیک در سه گروه تقریباٌ نزدیک به هم و در مراحل پسآزمون و پیگیری با کاهش نمرات در دو گروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل همراه شده است.
فرضیه ۲: اثر درمانگری پردازش شناختی(CPT) و طرحواره درمانی(ST) بر زیستنشانگرهای قلبی عروقیِ ضربان قلب و دمای بدن جانبازان مبتلابه اختلال استرس پس از سانحه مزمن متفاوت است.
بهمنظور بررسی فرضیه دوم با توجه به مراحل اندازهگیری(پیشآزمون، پسآزمون و پیگیری) و وجود دو گروه مداخله و یک گروه گروه کنترل از تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر چند متغیری( دو متغیر ملاکِ ضربان قلب و دمای بدن)استفاده شد. با برقراری پیشفرض نرمال بودن برای هر دو متغیر ضربان قلب و دمای بدن که نتایج آن در جدول ۴- ۶ آمده است، سایر مفروضهها و پیشنیازهای لازم برای اعمال تحلیل واریانس با اندازهگیری مکرر در ادامه بررسی میشود. جدول ۴-۱۴ پیشفرض تساوی واریانسهای ضربان قلب و دمای بدن را نشان میدهد:
جدول ۴-۱۴: آزمون لوین جهت برابری واریانس خطا برای متغیرهای ضربان قلب و دمای بدن
متغیر
مرحله
F
df 1
df 2
Sig.
ضربان قلب
پیشآزمون
۹۵۸/۱
۲
۳۱
۱۵۸/۰
پسآزمون
۲۰۶/۳
۲
۳۱
۰۵۴/۰
پیگیری
۰۱۹/۳
۲
۳۱
۰۵۸/۰
دمای بدن
پیشآزمون
۲۱۱/۲
۵-۵-پیشنهاد برای تحقیقات آتی ۹۸
منابع و مآخذ ۱۰۱
فهرست اشکال
شکل ۳-۱ حرکت جلوپا و اسکوات با محدودیت جریان خون ۵۹
شکل ۳-۲ دستگاه داپلر ۶۰
شکل ۳-۳ دستگاه Elisa Reader 61
فهرست جداول
جدول(۳-۱) حجم برنامه تمرین مقاومتی کم شدت BFR 58
جدول(۳-۲) حجم برنامه تمرین مقاومتی بدون BFR 59
جدول(۴-۱) نتایج آزمون کلموگراف-اسمیرنف برای متغیرهای آنتروپومتریک، فیزیولوژیک و متغیرهای هورمونی ۶۹
جدول(۴-۲) نتایج آزمون همگنی واریانس ها (آزمون لِوِن) ۷۰
جدول (۴-۳)آماره های توصیفی سن(سال) آزمودنیها به تفکیک گروه ها ۷۱
جدول(۴-۴) میانگین و انحرافاستاندارد مقادیر پیشآزمون و پس آزمون متغیرهای آنتروپومتریک و فیزیولوژیک گروه های مختلف ۷۲
جدول(۴-۵) میانگین و انحرافاستاندارد مقادیر پیشآزمون و پس آزمون متغیرهای خونی گروه های مختلف ۷۲
جدول(۴-۶) مقایسه مقادیر پیش آزمون اندازه دور ران بین سه گروه ۷۳
جدول(۴-۷)مقایسه مقادیر پیش آزمون ۱RM اسکوات بین سه گروه……………………………………………..۷۳
جدول(۴-۸)مقایسه مقادیر پیش آزمون ۱RM جلو پا بین سه گروه………………………………………………..۷۳
جدول(۴-۹) مقایسه مقادیر پیش آزمون سطح سرمی کورتیزول بین سه گروه ۷۴
جدول(۴-۱۰) مقایسه مقادیر پیش آزمون سطح سرمی GH بین سه گروه ۷۴
جدول(۴-۱۱) مقایسه مقادیر پیش آزمون سطح سرمی تستوسترون بین سه گروه ۷۵
جدول(۴-۱۲) مقایسه مقادیر پیش آزمون سطح سرمی IGF-1 بین سه گروه ۷۵
جدول(۴-۱۳) مقایسه میانگین سطح سرمی کورتیزول بین سه گروه در پایان تمرین ۷۶
جدول(۴-۱۴) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۷۶
جدول(۴-۱۵) مقایسه میانگین سطح سرمی GH بین سه گروه در پایان تمرین ۷۷
جدول(۴-۱۶) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۷۸
جدول(۴-۱۷) مقایسه میانگین سطح سرمی تستوسترون بین سه گروه در پایان تمرین ۷۸
جدول(۴-۱۸) مقایسه میانگین سطح سرمی IGF-1 بین سه گروه در پایان تمرین ۷۹
جدول(۴-۱۹) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۷۹
جدول(۴-۲۰) مقایسه میانگین اندازه دور ران بین سه گروه در پایان تمرین ۸۰
جدول(۴-۲۱) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۸۱
جدول(۴-۲۲) مقایسه میانگین ۱RM اسکوات بین سه گروه در پایان تمرین ۸۱
جدول(۴-۲۳) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۸۲
جدول(۴-۲۴) مقایسه میانگین ۱RM جلو پا بین سه گروه در پایان تمرین…………………………………….۸۲
جدول(۴-۲۵) نتایج آزمون تعقیبی توکی برای مقایسه تفاوت بین میانگینهای بین دو گروه ۸۳
فصل اول
طرح پژوهش
۱-۱-مقدمه
تمرین مقاومتی از مؤلفه های ضروری و مهم بیشتر برنامه های ورزشی محسوب می شود. این تمرینات در برنامه های بازتوانی ورزشکاران پس از آسیبهای جسمانی نیز اهمیت زیادی دارند. اثر بخشی این تمرینات در افزایش قدرت عضلانی، درمان آسیبهای ورزشی و همچنین پیشگیری از کاهش توده عضلانی ناشی از افزایش سن و بی تحرکی به حجم تمرین بستگی دارد [۲،۱]. بر اساس شواهد پژوهشی، تمرین مقاومتی با شدت بالا، یعنی تقریباً ۸۰ درصد حداکثر یک تکراربیشینه[۱](۱RM) باعث افزایش بهینه قدرت عضلانی می شود [۱]. همچنین گزارش شده است که انجام تمرین مقاومتی با ۶-۱۲ تکرار و با شدت ۷۰-۸۵ درصد ۱RM باعث افزایش قدرت و اندازه عضله یا هایپرتروفی[۲] میگردد [۳]. کالج پزشکی ورزشی امریکا[۳] (ACSM) نیزتمرین مقاومتی با بار بیشتر از ۷۰ درصد ۱RM را برای سازگاریهای عملکردی و مورفولوژیکی (شکل ظاهری) عضله پیشنهاد کردهاست [۵،۴]. از اینرو، یکی از اهداف اصلی استفاده از روشهای مختلف تمرینات مقاومتی، افزایش قدرت بیشینه و اندازهعضله یا هایپرتروفی است. براساس نتایج مطالعات انجام شده، تمرینات با شدت بالا(۸۰ تا ۹۰ درصد ۱RM) با تعداد تکرار کم (۲تا ۸ تکرار) و فواصل استراحتی طولانی (۲تا ۵ دقیقه) برای افزایش قدرت بیشینه و تمرینات با شدت متوسط به بالا (۷۰تا ۸۰ درصد ۱RM) با تعداد تکرار زیاد (۸ تا ۱۵ تکرار) و فواصل استراحتی کوتاهتر (۳۰ ثانیه تا ۲ دقیقه) برای افزایش اندازه یا هایپرتروفی عضلانی مناسب هستند[۷،۶]. این در حالیست که، در زمینه سازگاریهای کوتاه مدت و بلند مدت هورمونهای مرتبط با افزایش قدرت و اندازه تودهعضلانی بعد از پروتکلهای مختلف تمرینی نتایج متفاوتی گزارش شده است. شدت۷۰-۸۰ درصد ۱RM تمرین مقاومتی که شدتی مناسب برای افزایش قدرت و اندازه عضله گزارش شدهاست، برای ایجاد تغییر در هورمونهای مربوط به افزایش قدرت و اندازه عضله نیز ضروریست [۸]. لذا، به نظر میرسد تمرینات مقاومتی با شدت بالا با تغییرات زیادی در هورمونهای آنابولیک-کاتابولیک همراهند. تعادل بین هورمون کاتابولیک مثل کورتیزول و آنابولیک مثل تستوسترون و دیهیدرواپی اندسترون[۴] (DHEA) کاربرد مهمی در دوره های اجرا و بازیافت پس از تمرین مقاومتی دارد[۱۰،۹]. کورتیزول هورمونی کاتابولیک و مهم ترین هورمون ضد استرس در بدن است. اما افزایش آن در طولانی مدت سبب بروز مشکلاتی می شود که مهمترین آنها مشکلات مربوط به سیستم ایمنی و تخریب پروتئین است[۱۱]. نتایج مطالعات انجام شده نشان میدهد که تغییرات کورتیزول به شدت و مدت تمرین بستگی دارد[۹].
میزان رشد سلولهای عضلانی به فعالیت برخی هورمونها از جمله هورمون رشد[۵] (GH)، انسولین، فاکتوررشدشبهانسولین-۱[۶] (IGF-1) و هورمون های جنسی استروئیدی بویژه تستوسترون نیز وابستهاست [۱۲]. نتایج پژوهشها در خصوص پاسخ هورمونی حاد به تمرین مقاومتی، نشان میدهد هورمونهای آنابولیک نظیر هورمون رشد و تستوسترون که در رشد و شکل گیری مجدد بافت بسیار مهم وحیاتی هستند، حین و بعد از تمرین مقاومتی افزایش می یابند[۱۳]. این هورمونها در افزایش سنتز پروتئین نقش مهمی دارند. لذا، بهبود برخی از عوامل آمادگی جسمانی در افراد نوجوان به افزایش سطح این هورمونها نسبت داده می شود[۱۴]. در این راستا کریمر[۷] (۲۰۰۴) اظهار داشت چنانچه فاصله استراحت بین دوره های تمرین مقاومتی که با ۸۰ درصد ۱RM در ۶ دوره و ۱۰ تکرار در هر دوره اجرا می شود، کمتر از ۱ دقیقه باشد؛ می تواند باعث افزایش قابل توجهی در ترشح هورمون رشد و تستوسترون شود[۱۵]. تستوسترون هورمونی آنابولیکی است که باعث تحریک پروتئینسازی می شود و در رشد و حفظ بافت عضلانی نقش بسیار مهمی بر عهده دارد [۱۶].
هورمون رشد یکی از مهمترین هورمونهای بدن است که همراه با گروهی از هورمونهای دیگر بر متابولیسم اثر گذاشته و برای حفظ وزن بدن و پروتئینسازی در افراد بالغ لازم و ضروری است. ثابت شده است که رشد طبیعی با غلظت پلاسمایی سوماتومدین-C[8] یا عامل رشد شبه انسولینی IGF-1 رابطه مستقیم دارد [۱۷]. ترشح GH و IGF-1 بر افزایش اندازه عضلات مؤثر بوده و رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمونها و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است [۱۸].
مطالعات متعددی در ارتباط با تأثیر هورمون رشد بر افزایش قدرت بیشینه و افزایش اندازه عضلات صورت گرفته است که در بیشتر آنها رابطه مستقیمی بین میزان غلظت این هورمون و افزایش قدرت و اندازه عضلات مشاهده شده است. در افراد بالغ هورمون رشد، پروتئین سازی را تسهیل می کند. این عمل با انتقال اسید آمینه از طریق غشای سلول، انجام می گیرد و منجر به تحریک افزایش تولید و به فعالیت واداشتن ریبوزومهای سلولی می شوند. [۱۹].
هورمون IGF-1 دیگر متغیر وابسته به اندازه سلول عضلانی است. دستگاه IGF مجموعه ای از پپتیدها و پروتئینهای هم خانواده است که نقش محوری در رشد و متابولیسم بازی می کند. IGF-1 به عنوان مهمترین عضو این خانواده اثرات رشد قوی را بر بافت عضلانی و استخوانی اعمال می کند. این پپتید همچنین اعمال شبه انسولینی را به ویژه در بافت عضله میانجیگری می کند و در پلاسما به شکل ترکیب با یکی از شش پروتئین اتصالی خود گردش می کند [۲۰]. شواهد پژوهشی نشان میدهد که یک ارتباط تنظیمی-بازخوردی بین هورمون رشد و دستگاه IGF-1 وجود دارد که به موجب آن ترشح هورمون رشد، تولید کبدی IGF-1 را افزایش می دهد. IGF-1 علاوه بر این اثرات ویژه، برخی از اعمال GH را به ویژه در بافت عضله و استخوان میانجیگری می کند و سطوح IGF-1 درگردش به صورت بازخورد منفی ترشح GH را متوقف می کند [۲۱]. محققان معتقدند GH به طور غیر مستقیم در تحریک رشد شرکت می کند. بدین ترتیب که GH باعث می شود کبد (و به میزان بسیار کمتر سایر بافتها) چند پروتئین کوچک موسوم به سوماتومدین بسازد که تأثیر بسیار قوی در افزایش جنبه های رشدی بافت ها دارد. GH از طریق جریان خون به کبد و سایر بافت های محیطی میرود و در آنجا IGF-1 تولید می شود. این هورمون آثار آنابولیک دارد و موجب رشد بافتی می شود [۲۲].
بر اساس نتایج پژوهشهای انجام گرفته، پس از تمرین قدرتی با شدت بالا (شامل حرکت اسکوات با شدت ۱۰۰ درصد سه تکرار بیشینه و تعداد ۳ تکرار و حرکت اکستنشن پا را به همان شدت با تعداد ۶ تکرار و ۶-۴ دقیقه استراحت بین ستها) واکنشهای حاد هورمون رشد بین برنامه های مختلف تمرینی معنادار نبود. اما تفاوتهای بین فردی زیادی در پاسخ حاد هورمون رشد به هر دو برنامه تمرینی مشاهده شد [۲۴،۲۳]. گوتو[۹] و همکاران(۲۰۰۳) نیز در پژوهشی بر روی ۸ ورزشکار مرد مبتدی مشاهده کردند که تمرینات با وزنه شدید (معادل۹۰ تا ۹۵ درصد ۱RM) تأثیر قابل توجهی بر میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین ندارد. آنها پیشنهاد کردند چنانچه بلافاصله پس از تمرین پرشدت یک دوره تمرین با وزنه با شدت کمتر (معادل ۵۰ درصد ۱RM) و تعداد تکرار تا حد واماندگی انجام شود، میزان ترشح هورمون رشد پس از تمرین به طور معناداری افزایش پیدا خواهد کرد [۲۵].
علیرغم توصیههای فراوان برای انجام تمرینات مقاومتی با شدت بالا (بیشتر از ۸۰ درصد ۱RM) برای پیشگیری از کاهش تودهعضلانی در برنامه های مربوط به کاهش وزن مرتبط با سلامتی، این تمرینات با عوارض متعددی از قبیل آسیبهای بافتی و مفصلی، التهاب(تورم) و کاهش کامپلیانس شریان مرکزی همراه است [۴]. این موضوع بیانگر این است که تمرینات مقاومتی با شدت بالا برای برخی از افراد بویژه سالمندان و بیماران قلبی-عروقی دارای محدودیتهای اجرایی است. اخیراً نتایج پژوهشها در زمینه آمادگیجسمانی و توانبخشی شکل تازهای از تمرینات مقاومتی را ارائه کرده اند که محدودیت اجرایی کمتری در مقایسه با تمرینات قدرتی با شدت بالا دارد و در عین حال اهدافی را که از تمرینات با شدت بالا انتظارمیرود، برآورده میسازد. این تمرینات که تمرین مقاومتی با جریان خون محدود شده[۱۰] (BFR) نام دارند به طور حیرتآوری در مدت زمان کوتاه باعث هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی می شود که این میزان سازگاری با سازگاریهای ایجاد شده در اثر تمرینات مقاومتی با شدت بالا برابری می کند [۲۷،۲۶]. براساس شواهد علمی موجود، بطور کلی کاهش جریان خون در طول تمرین، یکی از شرایط ضروری برای ایجاد سازگاری بعد از تمرینات مقاومتی است [۲۸]. ویژگی منحصر بفرد تمرینات مقاومتی BFR، انجام آنها با شدت پایین (معمولاً۲۰ تا ۳۰درصد ۱RM) است [۲۹]. نتایج پژوهشها نشان میدهد حتی پیادهروی با جریان خون محدود شده نیز می تواند باعث افزایش قدرت و هایپرتروفی عضلانی شده و به حفظ و نگهداری تودهعضلانی کمک نماید [۳۰]. شواهد معتبری وجود دارد دال بر اینکه میزان هایپرتروفی و افزایش قدرتعضلانی پس از تمرینات مقاومتی BFR با شدت تقریبا۲۰% ۱RM و تمرینهای مقاومتی شدید (با شدت تقریبی ۸۰ درصد ۱RM) اما بدون محدودیت در جریان خون مشابه است [۳۲،۳۱]. در این روش تمرینی، اگرچه فقط ۲۰% از حداکثر قدرت بیشینه فرد بکار میرود؛ اما محدود شدن جریان خون درطی تمرین باعث ایجاد نتایج مشابه در افزایش قدرت و اندازه عضله با تمرینات مقاومتی شدید می شود.
در طول این تمرینات، افزایش فشار خون سیستولی متعاقب محدود شدن بازگشت وریدی که توسط فشار یک کاف یا باند کشی بوجود می آید؛ باعث متلاطم شدن جریان خون شریانی، افزایش فشار متابولیکی و همچنین افزایش فراخوانی واحدهای حرکتی تندانقباض در عضلات اسکلتی می شود [۳۳،۲۹]. در پایان تمرین برقراری مجدد جریان خون، فشار منطقهای را که با کاف محدود شده بود، تحریک کرده و اتساع عروقی و جریان خون افزایش مییابد. اگرچه مکانیسم دقیق هایپرتروفی عضلانی متعاقب تمرینات مقاومتی BFR به طور کامل شناخته نشده است؛ اما گزارش شده است این تمرینات حتی با شدت کم میتوانند سنتز پروتئین عضله را افزایش داده و هدف پستانداری راپامایسن کمپلکس[۱۱] (mTORC1) و پیامدهی آنابولیکی با واسطه پروتئین فعال شده توسط میتوژن[۱۲] (MAPK) را تحریک کند [۳۴]. MAPK یک عامل احتمالی در تحریک هایپرتروفی عضله توسط این تمرینات است که می تواند با افزایش فشار متابولیکی داخل عضله مانند تخلیه فسفو کراتین عضله، افزایش هورمون رشد، افزایش فسفات آزاد (غیر آلی) و کاهش PH عضله باعث افزایش اندازه و متعاقباً قدرت عضلانی گردد [۳۳].
در این راستا، تاکارادا[۱۳] و همکاران (۲۰۰۴) نشان دادند که تمرینات مقاومتی با شدت کم و جریان خون محدود شده و همچنین راه رفتن با جریان خون محدود شده به طور چشمگیری منجر به هایپرتروفی عضله و افزایش قدرت عضلانی در مقایسه با تمرینات با شدت بالا و بدون محدودیت عروق شد[۳۵]. اب[۱۴] و همکاران (۲۰۰۵) و فوجیتا[۱۵] و همکاران (۲۰۰۷) نیز گزارش کردند سنتز پروتئین عضله در تمرینهای مقاومتی BFR با ۲۰ درصد ۱RM موجب هایپرتروفی می شود [۳۶،۳۱]. نتایج پژوهش دیگر فوجیتا و همکاران در سال ۲۰۰۸ نشان داد که افزایش اندازه عضله در تمرینات مقاومتی کم شدت با محدود کردن جریان خون با تمرینات قدرتی شدید اما بدون محدودیت جریان خون قابل مقایسه است [۳۷]. در سالهای ۲۰۰۸ و ۲۰۰۹ دو گروه تحقیقاتی بطور جداگانه تأثیر تمرینات مقاومتی با شدت کم (۲۰ تا ۳۰ درصد۱RM) با جریان خون محدود شده را بر هایپرتروفی عضله مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که هایپرتروفی ناشی از این تمرینات با تمرینات شدید اما بدون محدودیت عروق برابری می کند [۳]. کوبو[۱۶] و همکاران (۲۰۰۶) نیز گزارش کردند مکانیسم افزایش قدرت در تمرینات مقاومتی همراه با محدودیت عروق با مکانیسم افزایش قدرت عضلانی در اثر تمرینات بدون محدودیت عروق متفاوت است. آنها افزایش قدرت را پس از تمرینات مقاومتی BFR به هایپرتروفی عضلانی نسبت دادند و سهم سازگاری عصبی را در افزایش قدرت پس از این نوع تمرینات ناچیز میدانند [۳۸].
۱-۲-بیان مسئله
سازگاریهای عضلانی ناشی از انواع تمرینات مقاومتی، یکی از چالشهای بحث برانگیز در بین محققین و متخصصان علوم ورزشی به شمار میرود. بر اساس نتایج برخی از مطالعات گذشته، شرکت در تمرینات مقاومتی باعث افزایش قدرت و اندازه عضلات درگیر می شود [۲۷،۲۶]. تغییر در قدرت و اندازه عضله پس از تمرینات مقاومتی به دلیل سازگاری عصبی و هورمونی ناشی از تمرین اتفاق میافتد [۳۱]. لذا ارزیابی تغییرات عضلانی متعاقب تمرین بویژه تمرینات مقاومتی، نیازمند مطالعه تغییرات عصبی و هورمونی ناشی از این تمرینات است. در این بین، تأثیر دستگاه غدد درون ریز برسازگاریهای ناشی از تمرین از اهمیت بیشتری برخوردار است. زیرا براساس شواهد پژوهشی موجود، تغییر در میزان ترشح برخی از هورمونها متعاقب تمرینات مقاومتی، عامل اصلی در سنتز پروتئین پس از تمرینات مقاومتی و ایجاد سازگاریهای مثبت در ساختار عضلات اسکلتی است [۱۸].
در چند دهه گذشته، انجام تحقیقات گسترده در زمینه نوع تازهای از تمرینات مقاومتی به نام تمرینات مقاومتی BFR [40-38]، باعث رشد و توسعه روششناسی این تحقیقات شده است. بیشتر تحقیقات انجام شده دراین خصوص بر تأثیر تمرینات مقاومتی BFR بر قدرت و اندازه عضله بدون در نظر گرفتن سازگاری هورمونی مرتبط با افزایش قدرت و تغییر ساختاری عضلات اسکلتی تمرکز کرده اند. از آنجائیکه بیشترین سازگاری در ساختار عضله اسکلتی پس از تمرینات مقاومتی، در زمان استراحت پس از تمرین و در دوره برگشت به حالت اولیه اتفاق میافتد [۴۱]، به نظر میرسد تغییر در ساختار عضله پس از تمرینات مقاومتی BFR که جریان خون پس از محدود شدن مقطعی در طول تمرین، مجدداً برقرار می شود، بیشتر تحریک شود. علاوه بر این، مطالعات متعددی افزایش قابل توجه هورمون رشد را به تمرینات مقاومتی یک جلسهای BFR گزارش کرده اند[۴۲،۳۶،۳۱]؛ این در حالیست که نتایج مطالعات در زمینه پاسخ هورمونهای IGF-1، کورتیزول و تستوسترون به تمرینات مقاومتی یک جلسهای BFR متناقض است [۱۲۰] . بر اساس مطالعات محقق، درزمینهی سازگاریهای بلند مدت هورمونهای رشد، IGF-1، کورتیزول و تستوسترون به دنبال تمرینات مقاومتی BFR مطالعات محدودی وجود دارد. در حالیکه به نظر میرسد سطح این هورمونها با افزایش هایپرتروفی عضله که پس از حداقل ۸ روز [۳۱] . تمرینات مقاومتی کم شدت BFR اتفاق می افتد، به دلیل رشد سلولهای عضلانی تغییر یابد. از اینرو پژوهش حاضر با بررسی تأثیر تمرین مقاومتی با محدودیت جریان خون بر هورمونهای مرتبط با قدرت و اندازه عضله، در صدد پاسخ به این سوال است که آیا افزایش احتمالی در قدرت و اندازه عضله پس از سه هفته تمرین مقاومتی BFR به سازگاری هورمونی وابسته است؟
۱-۳-ضرورت و اهمیت تحقیق
برای سنجش پایایی تعداد ۲۰ پرسشنامه در میان تعدادی از کارشناسان این حوزه توزیع و نتایج محاسبه پایایی در جدول زیر ارائه شده است که حاکی از تایید مولفههای تحقیق از لحاظ آماری میباشد.
جدول شماره ۳-۲ : بررسی شاخص های پایایی تحقیق
متغیر | آلفای کرونباخ کل | مولفه | آلفای کرونباخ مولفه ای |
ارتباطات درون واحدی | ۸۵۲/۰ | مشارکت | ۷۲۱/۰ |
هماهنگی | ۷۸۴/۰ | ||
سطح ارتباط | ۸۳۶/۰ | ||
واکنش کارکنان نسبت به تحول | ۷۷۴/۰ | احساسات و تمایلات | ۷۰۹/۰ |
واکنش های رفتاری | ۸۱۰/۰ |
مقادیر ضریب آلفای کرونباخ برای همه موارد بالاتر از ۷/۰ است و این ، نشان دهنده تایید شدن پایایی آیتمهای مورد ارزیابی است.
۳-۹- روش های تجزیه و تحلیل داده ها
ابتدا با بهره گرفتن از روش های توصیفی ، داده های جمع آوری شده را با بهره گرفتن از شاخصهای آمار توصیفی خلاصه و طبقه بندی می گردد . به عبارت دیگر در تجزیه تحلیل توصیفی ، پژوهشگر ابتدا داده های جمع آوری شده را با تهیه جداول خلاصه کرده و به کمک نمودار آنها را نمایش می دهد که در فصل چهارم به طور مفصل ، ارائه خواهد شد.
در مرحله بعد به منظور بررسی نرمال بودن توزیع داده های متغیرهای تحقیق از آزمون کولموگورف اسمیرنوف استفاده می شود. هدف از انجام آن ، بررسی ادعای مطرح شده در خصوص توزیع نرمال داده های یک متغیر کمی می باشد. اگر متغیرها نرمال باشند ، از آزمونهای پارامتریک استفاده می شود در غیر این صورت از آزمونهای ناپارامتریک استفاده شود.
اطلاعات بدست آمده از پرسشنامه ها با بهره گرفتن از نرم افزار آماری (SPSS) به صورت توصیفی و تحلیل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. این نتایج در فصل چهارم به صورت تفصیلی آورده میشود که در اینجا به اختصار روش های آن آورده می شود :
-
- محاسبه آمارهای توصیفی و رسم نمودارها با بهره گرفتن از نرم افزار آماری (SPSS)
-
- استفاده از آزمون همبستگی پیرسون جهت تعیین وجود میزان رابطه.
-
- آزمون T و آنوار یکطرفه به منظور سنجش اختلاف میانگین ها و معناداری آنها به منظور سنجش آمادگی معادلات از نظر پذیرش رگرسیون
-
- تحلیل رگرسیون تک متغیره ، که برای بررسی میزان تأثیر دو به دو متغیرهای موجود در تحقیق
-
- تحلیل مسیر و مدلسازی
۳-۱۰جمع بندی
در این فصل ، روش تحقیق ، نوع تحقیق ، استراتژی تحقیق و رویکرد تحقیق تعریف و مشخص گردید . این مفاهیم به ما کمک می کند تا بتوانیم از مسیری منطقی و علمی ، به اثبات یا رد فرضیات بپردازیم. در مرحله بعد ، کانالهای جمع آوری اطلاعات مشخص گردید و این که آیا کانالهای مذکور، به منظور جمع آوری اطلاعات مناسب هستند یا خیر ، مورد بررسی قرار گرفت.
در کار مطالعاتی دیگری که توسط پاند[۴۶] و شرتس[۴۷] و همکارانش انجام شده است، انرژیهای آزاد پیوند مطلق[۴۸] (استاندارد) هشت لیگاند مربوط به FK506 با FKBP12 (پروتئین پیوندی FK506) با بهره گرفتن از شبیهسازیهای دینامیک مولکولی اختلال انرژی آزاد[۴۹] با پتانسیل مرزی حلال عمومی[۵۰] محاسبه می شود تا معلوم شود کارآمدی چنین راهکار محاسباتی در عمل تا چه حد است.
در اصل، شبیهسازیهای دینامیک مولکولی FEPMD مبتنی بر مدلهای اتمی، قدرتمندترین و مطمئنترین روش جهت تخمین انرژیهای آزاد پیوند لیگاندها به ماکرومولکولها محسوب می شود.
بررسی محاسباتی نشان داده است که برای محاسبهی تمایلات نسبی اتصال در سیستمهای بیولوژیکی مهم، شبیهسازیهای FEPMD مطمئنتر از سایر روشها جواب میدهد،[۳۲،۳۳] و می تواند به تأثیر حلال و انعطافپذیری بپردازد [۳۴]. این امیدواری وجود دارد که محاسبات مبتنی بر شبیهسازیهای FEPMDدر برهمکنشهای پروتئین-لیگاند بتواند به ابزار مفیدی در کشف دارو و بهینهسازی آن تبدیل شود[۴۳-۳۵].
برای شبیهسازی دقیق رفتار مولکولها، باید بتوانیم نوسانات دمایی و برهمکنشهای محیطی برخاسته از سیستمهای پیچیده و متنوع مثل جایگاه اتصال پروتئین یا تودهی محلول را توضیح دهیم. در شبیهسازیهای FEPMD، پردازش مولکولهای حلال عموماً هزینه محاسباتی را تحتالشعاع قرار میدهد. یک روش حدواسط که هم شامل پردازش صریح و هم غیرصریح حلال باشد، شامل شبیهسازی تعداد کمی مولکول حلال در مجاورت ناحیهی مورد نظر و همزمان بیان تأثیر حلال احاطهکننده با یک پتانسیل مؤثر مرز حلال است[۴۹-۴۴]. چنین تقریبی یک راهکار جذاب برای کاهش هزینه محاسباتی محاسبات FEPMD به شمار میرود، زیرا اختصاصی بودن اتصال، اغلب اوقات تحت تأثیر برهمکنشهای محلی در مجاورت لیگاند قرار میگیرد، در حالی که نواحی دورتر از مولکول گیرنده، تنها به میزان کافی نقش دارد. روش بهکاررفته در این بررسی، GSBP نام دارد. روش GSBP هم شامل میدان استاتیک ناشی از اتمهای دورتر ماکرومولکول که با حلال محافظت می شود و هم شامل میدان واکنش ناشی از پاسخ دیالکتریک حلال که روی اتمهای ناحیهی مورد شبیهسازی عمل می کند، میباشد[۵۳].
این روش تعمیمی از پتانسیل مرزی حلال کروی است که برای شبیهسازی یک حلشونده در حلال آب طراحی شده است. در این روش، تمامی اتمهای موجود در ناحیهی درونی لیگاند، ماکرومولکولها یا حلال تحت تأثیر تشبیهسازی قرار میگیرد، در حالی که تأثیر اتمهای ماکرومولکول و حلالی که خارج از ناحیهی درونی قرار دارند، به طور غیرصریح لحاظ می شود. همچنین میتوان هزینه محاسباتی شبیهسازیهای FEPMD را کاهش داد و حتی دقت آن را هم با بهره گرفتن از چند ویژگی بهبود بخشید. اول، انرژی آزاد پیوند مطلق به چند مرحله متوالی تفکیک شده که در طول این مراحل، برهمکنشهای احاطهکننده لیگاند و پتانسیلهای مختلفی که انتقال، جهتگیری و پیکربندی آن لیگاند را محدود می کنند، لحاظ یا نادیده گرفته می شود[۵۳].
دوم، نمونه گیری از پیکربندی لیگاند به کمک یک پتانسیل مهارکنندهی مبتنی بر انحراف جذر میانگین مربعات نسبت به پیکربندی حالت مقید تقویت می شود.
سوم این که، سهم انرژی آزاد دفعی و جذب ناشی از برهمکنشهای لنارد-جونز لیگاند با محیط اطرافش یعنی پروتئین و حلال با بهره گرفتن از جداسازی ویک- چاندلر- اندرسون[۵۱] محاسبه می شود. این جداسازی همچنین همگرایی محاسبات FEPMD را بهبود میبخشد.
چهارم این که، برای کاهش هزینه های محاسباتی، تنها تعداد کمی اتم در حوالی جایگاه اتصال به طور صریح شبیهسازی میشوند. در حالی که تمام تأثیرات اتمهای باقیمانده به طور غیرصریح و با بهره گرفتن از روش GSBP لحاظ می شود.
هشت لیگاند مربوط به FK506 (لیگاندهای ۲، ۳، ۵، ۶، ۸، ۹، ۱۲، ۲۰) در شکل (۳-۳) نشان داده شده است. این لیگاندها بر اساس کار تجربی [۵۱-۵۰] شمارهگذاری شده است. لیگاند ۲۰، مولکول FK506 است [۵۲]. سه نوع مجموعه اولیه برای این محاسبات در نظر گرفته شده است. مجموعه اول x-rayشامل ساختارهای بلورین با لیگاندهای ۸، ۹ و ۲۰ است. مجموعه دوم، Mod است که به مدلهایی برای لیگاندهای ۳ و ۵ اختصاص دارد که از طریق ساختار بلورین FKBP12 در کمپلکس با لیگاند ۹ ایجاد شده است. جایگزینکردن گروه سیکلوهگزین لیگاند ۹ با یک هیدروژن، لیگاند ۵ را میدهد. در حالی که جایگزین کردن گروه فنیل متیل با یک هیدروژن، لیگاند ۳ را میدهد. لیگاندهای ۳ و ۵، بسیار شبیه به لیگاند ۹ هستند، و مدلسازی مستقیم قابل توجیه است. مجموعه سوم که توسط شرتس و پاند ارائه شده است منطبق با مختصات مدلهای داکینگ لیگاندهای ۲، ۳، ۵، ۶، ۱۲ و ساختارهای بلور لیگاندهای ۸، ۹، ۲۰ همراه با ۲۰۰ پیکوثانیه شبیهسازی MD با حلال میباشد. به این مجموعه MD گفته می شود.
شکل (۳- ۱ ) فرمول ساختاری هشت لیگاندی که در محاسبات مورد استفاده قرار گرفت[۵۳]
با توجه به جدول (۳-۲)، نتایج محاسبات برای هشت لیگاند با مقادیر تجربی و همچنین با نتایج محاسبات FEPMD گسترده توسط پاند، شرتس و همکارانش مقایسه شده است. این نتایج، توافق خوبی با نتایج تجربی دارد، خصوصاً در مورد لیگاندهایی که برای آنها، این امکان وجود دارد که مجموعه اولیه کمپلکس خوبی یا از بلورشناسی اشعهی X (لیگاندهای ۸، ۹، ۲۰) و یا از مدلسازی مستقیم ساده (لیگاندهای ۳ و ۵) داشته باشد. تفاوت برای بیشتر لیگاندها در حد kcal.mol-11 است که تقریباً در حد خطاهای آماری محاسباتی میباشد.
انرژیهای آزاد پیوندی محاسبهشده برای لیگاند خاص که از ساختارهای اولیه مختلف بهدست آمده، مثلاً MD و اشعهی ایکس لیگاند ۸ [۵۳] بسیار مشابه هستند. به نظر میرسد خطاها برای ساختارهای بلوری در کل کوچکتر باشد، انرژی آزاد حلالپوشی لیگاندها، به جز مورد ۳ و ۵ که براساس معادله (۳-۳۱) محاسبه شده، با آن نتایج سازگاری خوبی دارد،. در کل نتیجه میگیریم که این شبیهسازی براساس مدل اتمی GSBP کاهش یافته، یک روش دقیق و کارآمد است.
(۳-۳۱)
در معادله(۳-۳۱)، انرژی آزاد پیکربندی لیگاندی است که از محیط اطراف خود جدا شده است و انرژی آزاد ناشی از برهمکنش لیگاند با حلال است.
جدول (۳- ۲) نتایج محاسبات برای هشت لیگاند با مقادیر تجربی و همچنین با نتایج محاسبات FEPMD گسترده توسط پاند
جدول(۳-۲) انرژی آزاد پیوند و انرژی آزاد حلال پوشی در مقایسه با نتایج دیگر[۵۳]
۳-۲-۲- روش تدریجی
در این روش، در هر مرحله هامیلتونی، به مقدار بسیار کوچک و ثابتی تغییر داده می شود. این بدان مفهوم است که در هر مرحله اختلاف هامیلتونی Hλi+1 وHλi بسیار کوچک است.
برای بهدست آوردن یک عبارت ریاضی برای روش تدریجی[۵۲]، از معادله مربوط به روش اختلال ترمودینامیکی استفاده کرده، آن را به شکل یک سری تیلور مینویسیم:[۱۷]
(۳-۳۲)
(۳-۳۳)
(۳-۳۴)
(۳-۳۵)
(۳-۳۶)
۳-۲-۳-خط سیر چند مرحله ای
خط سیر چند مرحله ای[۵۳] روش جدیدی است که برای محاسبهی انرژی آزاد اتصال دیساکاریدها بهکار میرود. این روش مبتنی بر ترکیباتی است که از چند خط سیر چند مرحله ای پیروی می کنند.
در این پژوهش، به بررسی اتصال هشت دیساکارید مختلف با گالکتین-۱ طحال گاو با بهره گرفتن از فرایند محاسباتی چند مرحله ای که توسط اشوریا[۵۴] و آمتسل[۵۵] معرفی شده، پرداخته شده است. در این فرایند، برای جدا کردن لیگاند از پاکت اتصال[۵۶] و تخمین انرژی آزاد اتصال، این سیستم از یک حالت اتصالی[۵۷] A به یک حالت غیر اتصالی B طی یک سری مراحل در طول مختصهی واکنش به جلو برده می شود. در طول این مراحل، این سیستم می تواند پیکربندهای غیرتعادلی را نمونه گیری کند، اما در وقفههای مجزا سیستم اجازه دارد تا به تعادل برسد. از تبادل خط سیر بین این حالتهای تعادلی به شیوهای ترکیبی برای ایجاد یک توزیع کار- احتمال استفاده می شود. این توزیع، همراه با معادله زینسکی[۵۸] برای محاسبهی انرژی آزاد فرایند به کار میرود. انرژیهای آزاد محاسبهشده، انطباق خیلی خوبی با دادههای آزمایشگاهی و تجربی برای اتصال دیساکاریدها دارد. خط سیرهای محاسبهشده برای بهدست آوردن انرژیهای آزاد، جزئیات مولکولی فرایند غیراتصال را آشکار می کند که به درک ما از مکانیسم تمایل و اختصاصی بودن اتصال کربوهیدرات کمک مینماید[۵۴].
با داشتن یک مدل مینیممشده و تعادلی از قبل، خط سیرهای جداگانه با اختصاص سرعتهای تصادفی با توزیع ماکسول[۵۹] در دمای K 298 به همه اتمها آغاز شد. این سیستمها قبل از آن که شبیهسازی غیراتصالی[۶۰] که در آن دیساکارید به طور مکانیکی از پروتئین به بیرون کشیده می شود را شروع کنند، برای مدت ps40 بیشتر در تعادل قرار گرفتند. برای اعمال نیروی کشنده، یک اتم مصنوعی[۶۱] در مرکز جرم لیگاند تعریف شده است[۵۴]. سهاتم دیساکارید به طور همزمان به اتم مصنوعی متصل شد، دو تا کربنی که در پیوند گلیکوزیدی مشارکت داشت و اکسیژن گلیکوزیدی. ثابت نیرو برای هر مهار، kcal.Å-۲mol-110 قرار داده شد (فاصلهی اتم مصنوعی به اتم کربن: Å ۵/۱، فاصلهی اتم مصنوعی به اتم اکسیژن Å ۲/۱). از اتم مصنوعی در طول شبیهسازی برای کشیدن دیساکارید از جایگاه اتصال استفاده شد. برای جلوگیری از چرخشها و همسوشدن دیساکارید در طول جدا شدن، محور کشش به عنوان محور دوم اینرسی مولکول دیساکارید تعریف شد. استفاده از بزرگترین محور اینرسی باعث ایجاد تصادف و برخورد بین پروتئین و لیگاند در طول فرایند کشیدن میشد[۵۴].
هر کدام از حدود بین دیساکارید و اتم مصنوعی، بهعنوان یک محدوده هماهنگ در نظر گرفته شده است به طوری که نیرو به صورت معادله (۳-۳۷) نشان داده می شود:
(۳-۳۷)
که در آن موقعیت اتم متصلشده به اتم مصنوعی و متناظر با موقعیت هدف در نقطهی تعادلی هر محدوده هماهنگ است (یعنی Å ۵/۱ از اتم قلابی برای کربنها و Å ۲/۱ برای اکسیژن). نیروی وارد بر دیساکارید با در نظر گرفتن تغییر شکل هر حدود محاسبه شد. ثابت نیروی مؤثر وقتی سهم هر فنر در راستای محور کشش[۶۲] تصویر می شود، حدود kcal. -۲mol-17 است. سهم کار هر کدام از این اتمهای متصلشده به اتم مصنوعی متحرک در مرحله N به صورت زیر است:
(۳-۳۸)
که در آن، نیروی تصویر شده بر روی محور کشش و دیفرانسیل در جهت کشیدن است [۵۴].
قند از جایگاه اتصال پروتئین با بهره گرفتن از ترکیبی از انتقالات اتم مصنوعی همراه با تعادلات سیستم به نحوی که قبلاً شرح داده شد، جدا می شود. اتم مصنوعی در مراحل Å ۱ کشیده می شود. بعد از هر مرحله، سیستم اجازه مییابد تا برای مدت ps5/2 به تعادل برسد. از این جا به بعد، به این مراحل، مراحل کوچک گفته می شود. وقتی ۱۰ مرحله، کوچک که معادل پیشروی به اندازه Å۱۰ است کامل شد سیستم برای مدت ps 50 به تعادل میرسد. به این مرحله، «مرحله طولانی» گفته می شود. هر مجموعه از هشت مرحله طولانی، که معادل انتقال دیساکارید به میزان Å ۸ از جایگاه اتصال است، تشکیل یک مسیر را میدهد.[۵۵].
برای هر کمپلکس گالکتین/دیساکارید، ۲۸ خط سیر محاسبهشده تعداد خط سیرها بایستی به نحوی انتخاب میشد تا تخمینهای انرژی آزاد برای هر یک از دیساکاریدها همگرا به خطای کمتر از kcal.mol-1 ۳/۰ باشد. انرژیهای آزاد با روش ترکیب خط سیر چندمرحلهای برآورد شد. این اولین باری است که از روش MSTC برای محاسبهی انرژیهای آزاد اتصال استفاده می شود و با توجه به نتایج جدول (۳-۳)، انرژیهای آزاد اتصال محاسبه شده توافق خیلی خوبی با اندازه گیری آزمایشگاهی و تجربی نشان میدهد و این روش به اندازه کافی حساس است تا بین دیساکاریدهای مختلف تفاوت قائل شود[۵۵].
جدول (۳- ۳) انرژی آزاد اتصال برای کمپلکس های گالکتین-۱/دیساکارید مختلف[۵۵]
۳-۲-۴- انتگرالگیری ترمودینامیکی
به دلیل اینکه تمام کارهای این پایان نامه بر اساس روش انتگرالگیری ترمودینامیکی انجام شده است درفصل بعد به طور مفصل در مورد این روش بحث شده است
۳-۳- کاربرد روشهای محاسبهی اختلاف انرژی آزاد
۳-۳-۱- چرخههای ترمودینامیکی
بسیاری از پدیده های مورد توجه در مدلسازی مولکولی شامل تعادل میان مولکولهایی است که با هم برهمکنش کووالانسی دارند، معادله انرژی آزاد با ثابت تعادل به صورت است. بهعنوان نمونه، اتصال دو لیگاند (L1 و L2) را به یک مولکول گیرنده ® در نظر میگیریم. این دو لیگاند می تواند دو بازدارندهی یک آنزیم باشد. چرخهی ترمودینامیکی برای دو فرایند اتصال در شکل (۳-۲) نشان داده شده است.
شکل (۳- ۲)چرخه ترمودینامیکی برای اتصال لیگاندهای L1 و L2 به گیرنده R. [17]
تمایل نسبی اتصال دو لیگاند برابر است که معمولاً به صورت ΔΔG نوشته می شود. به هر حال، باید بتوانیم بهوسیله شبیهسازی فرایند واقعی اتصال، ΔG1 و G2Δ را محاسبه کنیم. برای این منظور باید لیگاند و گیرنده را از یک فاصله اولیه دور بهتدریج به هم نزدیک کنیم تا در نهایت کمپلکسی میان آنها تشکیل شود. اما معمولاً طی چنین فرآیندی تغییرات زیادی در ساختار گیرنده، لیگاند و حلال اطراف آنها صورت میگیرد که نمونهبرداری کامل از فضای فاز با مشکل مواجه میسازد[۱۷].
انرژی آزاد یک تابع حالت است و در نتیجه، مجموع تغییرات آن در یک چرخهی ترمودینامیکی، برابر با صفر است، بنابراین ، و ΔG3 برابر با اختلاف انرژی آزاد و لیگاند در محلول، و ΔG4 نیز برابر اختلاف انرژی آزاد دو کمپلکس بینمولکولی است. اختلاف انرژیهای ΔG3 و ΔG4 با هیچ فرایند آزمایشگاهی قابل محاسبه نیستند. اما محاسبهی آنها با بهره گرفتن از رایانه نسبتاً ساده است. اختلاف انرژی آزاد فقط به نقاط انتهایی بستگی دارد و اگرچه این فرایندها غیرفیزیکیاند، محاسبهی اختلاف انرژی آزاد آنها بهوسیله شبیهسازی معتبرتر از دو فرایند فیزیکی متناظر با ΔG1 و ΔG2 است، مخصوصاً اگر لیگاندهای L1 و L2 ساختار مشابهی داشته باشند[۱۷].
۳-۳-۲- محاسبهی انرژی آزاد مطلق
در برخی موارد، میتوانیم چرخههای ترمودینامیکی طراحی کنیم که ما را قادر به محاسبهی انرژی آزاد مطلق یک فرایند با بهره گرفتن از شبیهسازی دینامیک مولکولی میسازند. شکل (۳-۳) یک چرخهی ترمودینامیکی را برای اجتماع L و R و تشکیل یک کمپلکس LR در دو فاز گازی و محلول نشان میدهد[۱۷].