Οξείες καρδιαγγειακές αποκρίσεις στην ισομετρική άσκηση με και χωρίς περιορισμό της αιματικής ροής
Creators: name: Μαλακούδης, Νικόλαος Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: ισομετρική άσκηση
άσκηση χειρολαβής
ίσχαιμη περίδεση
άσκηση με ίσχαιμη περίδεση
καρδιοαγγειακές αποκρίσεις
αρτηριακή πίεση
καρδιακή παροχή
περιφερική αντίσταση
μυϊκή οξυγόνωση
isometric exercise
handle exercise
ischemic bandaging
ischemic exercise
cardiovascular responses
blood pressure
cardiac output
peripheral resistance
muscle oxygenation

description: Η άσκηση αντιστάσεων με περιορισμό της ροής του αίματος είναι πλέον μια διαδεδομένη μέθοδος στο μαζικό αθλητισμό αλλά και στον κλινικό χώρο. Η παραπάνω μέθοδος προάγει τις προσαρμογές του μυός (π.χ. αύξηση της μυϊκής μάζας/δύναμης, μεταβολικές/αγγειακές προσαρμογές) χρησιμοποιώντας άσκηση χαμηλότερη έντασης. Όμως, η αύξηση της αντίστασης στη ροή του αίματος μπορεί να επιφέρει μεταβολές στις καρδιοαγγειακές αποκρίσεις και στην οξυγόνωση του μυός. Ο σκοπός της εργασίας ήταν να διερευνήσει την επίδραση της ισομετρικής άσκησης χειρολαβής με ίσχαιμη-περίδεση (i) στις καρδιοαγγειακές αποκρίσεις και δείκτες καρδιακής λειτουργίας και (ii) στην οξυγόνωση του μυός. Ένδεκα υγιείς νεαροί άνδρες εκτέλεσαν, με τυχαία σειρά, δύο πρωτόκολλα ισομετρικής άσκησης χειρολαβής με διάρκεια ερεθίσματος ενός λεπτού και ένταση 30% της μέγιστης εκούσιας συστολής. Το ένα περιελάμβανε ισομετρική άσκηση χειρολαβής χωρίς ίσχαιμη-περίδεση και το δεύτερο ισομετρική άσκηση χειρολαβής με ίσχαιμη-περίδεση. Κατά τη διάρκεια εκτέλεσης των δύο πρωτοκόλλων πραγματοποιήθηκε συνεχόμενη (ανά παλμό) καταγραφή της καρδιακής συχνότητας και της αρτηριακής πίεσης με τη μέθοδο της φωτοπληθυσμογραφίας δακτύλου. Ο όγκος παλμού υπολογίστηκε με την μέθοδο Modelflow, ενώ η καρδιακή παροχή και η ολική περιφερική αντίσταση από την καρδιακή παροχή και την μέση αρτηριακή πίεση. Υπολογίστηκαν, επίσης, από τη κυματομορφή της αρτηριακής πίεσης, ο ρυθμός αύξησης της πίεσης της καρδιάς (dp/dt, δείκτης συσταλτικότητας του μυοκαρδίου), ο χρόνος για την αιμάτωση του μυοκαρδίου (diastolic pressure-time index, DPTI, δείκτης αιμάτωσης του μυοκαρδίου) και η αναλογία του δείκτη χρόνου της διαστολικής πίεσης προς το δείκτη χρόνου της συστολικής αρτηριακής πίεσης (DPTI/SPTI, δείκτης της σχέσης παροχής και χρησιμοποίησης οξυγόνου του μυοκαρδίου). Η μυϊκή οξυγόνωση μετρήθηκε με τη χρήση της εγγυούς υπέρυθρης φασματοσκοπίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παραγωγή δύναμης κατά τη διάρκεια της ισομετρικής άσκησης χειρολαβής με και χωρίς ίσχαιμη-περίδεση δε διέφερε στατιστικά σημαντικά. Η συστολική, διαστολική και η μέση αρτηριακή πίεση αυξήθηκαν και στα δύο πρωτόκολλα (p&lt;0,001), όμως ήταν μεγαλύτερες στη δοκιμασία με ίσχαιμη-περίδεση (p&lt;0,001). Ο όγκος παλμού δε μεταβλήθηκε στην άσκηση χωρίς ίσχαιμη-περίδεση ενώ μειώθηκε στην άσκηση με ίσχαιμη-περίδεση (p&lt;0,01). Ο όγκος παλμού ήταν μεγαλύτερος στο πρωτόκολλο χωρίς ίσχαιμη-περίδεση (p&lt;0,01). Η καρδιακή συχνότητα και η καρδιακή παροχή αυξήθηκαν και στα δύο πρωτόκολλα (p&lt;0,01), αλλά χωρίς σημαντική διαφορά μεταξύ των πρωτοκόλλων. Η ολική περιφερική αντίσταση ήταν μεγαλύτερη στο πρωτόκολλο άσκησης με ίσχαιμη-περίδεση (p&lt;0,01). Ο δείκτης dp/dt αυξήθηκε και στα δύο πρωτόκολλα (p&lt;0,05), ενώ η αναλογία DPTI/SPTI μειώθηκε μόνο στο πρωτόκολλο με ίσχαιμη-περίδεση, χωρίς σημαντικές διάφορες μεταξύ των πρωτοκόλλων. Ο δείκτης DPTI δεν μεταβλήθηκε κατά την ισομετρική άσκηση χειρολαβής σε κανένα από τα δύο πρωτόκολλα. Τέλος, ο κορεσμός οξυγόνου του μυός μειώθηκε και στα δύο πρωτόκολλα, με την χαμηλότερη τιμή να παρατηρείται στο πρωτόκολλο της ίσχαιμης περίδεσης, έναντι πρωτοκόλλου χωρίς ίσχαιμη περίδεση (p &lt; 0,01). Συμπερασματικά, η εφαρμογή της ίσχαιμης περίδεσης κατά την ισομετρική άσκηση χειρολαβής αυξάνει σημαντικά τις καρδιοαγγειακές αποκρίσεις και το μεταβολικό στρες (όπως διαφαίνεται από τη μεγαλύτερη υποξία του μυός) σε σύγκριση με παρόμοια άσκηση χωρίς ίσχαιμη περίδεση. Κατά πόσο οι μεγαλύτερες κεντρικές και περιφερικές αποκρίσεις με την εφαρμογή της ίσχαιμης περίδεσης κατά την ισομετρική άσκηση μπορεί να επιφέρουν μεγαλύτερες προσαρμογές στο καρδιαγγειακό σύστημα και στο σκελετικό μυ χρήζει περαιτέρω διερεύνησης
description: Resistance exercise with blood flow restriction has been recently used in recreational, sport, and clinical settings. This method of exercise training may promote muscular, metabolic, and vascular adaptations (e.g. increase in muscle mass/strength, metabolic/vascular) using lower exercise stimulus. However, the increased resistance to blood flow during this mode of exercise may result to significant changes in cardiovascular responses and muscle oxygenation. The aim of this study was to investigate the effect of isometric handgrip exercise with blood flow occlusion to the exercising muscle (i) on cardiovascular responses and cardiac function and (ii) on muscle oxygenation. Eleven healthy, young men performed, in random order, two isometric handgrip protocols at 30% of maximal voluntary contraction for one minute. One protocol was performed without blood flow occlusion and the other one with blood flow occlusion to the exercising limb. During the execution of the two protocols, heart rate, systolic, diastolic, and mean arterial blood pressure were monitored beat by beat using finger plethysmography (Finapres). Stroke volume was assessed using the non-invasive Modelflow method. Cardiac output and total peripheral resistance were derived from cardiac output and mean arterial blood pressure. Pressure changes in the heart during contraction (dp/dt, myocardial contractility index), diastolic pressure-time index (DPTI, myocardial perfusion time index) and diastolic blood pressure time index to systolic blood pressure time index ratio (DPTI: SPTI, myocardial oxygen supply and utilization ratio index) were derived from the arterial pressure waveform. Muscle oxygenation was measured using near-infrared spectroscopy. The results showed that force output was not different during the isometric handgrip exercise with and without blood flow occlusion. Systolic, diastolic, and mean arterial blood pressure increased in both protocols (p &lt; 0.001) but were significantly higher during exercise with blood flow occlusion. Stroke volume did not change during exercise protocol without blood flow occlusion but decreased significantly during the protocol with blood flow occlusion (p &lt; 0.01). Stroke volume was higher during isometric exercise without blood flow occlusion compared to that with blood flow occlusion (p &lt; 0.01). Heart rate and cardiac output significantly increased in both exercise protocols (p &lt; 0.01) with no significant difference between protocols. Total peripheral resistance was significantly higher during isometric handgrip exercise with blood flow occlusion (p &lt; 0.01). The dp/dt index increased significantly in both protocols (p &lt; 0.05) whereas the DPTI: SPTI ratio changed (decreased) only during exercise with blood flow occlusion; there were no differences between protocols in dp/dt and DPTI:SPTI during exercise. The DPTI index remained relatively unchanged during exercise in both protocols. Muscle oxygenation decreased during exercise in both protocols, but it was significantly lower during the protocol with blood flow occlusion (p &lt; 0.01). In conclusion, isometric handgrip exercise with blood flow occlusion significantly increases cardiovascular responses and metabolic stress (as evident by greater muscle hypoxia) compared to similar exercise without blood flow occlusion. Whether the greater central and peripheral responses recorded during isometric exercise with blood flow occlusion/restriction may result to greater adaptation of the cardiovascular system and skeletal muscle needs further investigation