Flujo Sanguíneo Cerebral Durante el Ejercicio de Esprint

  1. Curtelin, David 2
  2. Perez-Valera, Mario 2
  3. Martin-Rincon, Marcos 2
  4. Pérez Suárez, Ismael
  5. Cherouveim, Evgenia D. 1
  6. Torres-Peralta, Rafael 2
  7. Calbet, José A. L. 2
  8. Morales-Alamo, David 2
  1. 1 National and Kapodistrian University of Athens
    info

    National and Kapodistrian University of Athens

    Atenas, Grecia

    ROR https://ror.org/04gnjpq42

  2. 2 Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
    info

    Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

    Las Palmas de Gran Canaria, España

    ROR https://ror.org/01teme464

Revista:
Kronos: revista universitaria de la actividad física y el deporte

ISSN: 1579-5225

Año de publicación: 2016

Volumen: 15

Número: 2

Tipo: Artículo

DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openABACUS editor

Otras publicaciones en: Kronos: revista universitaria de la actividad física y el deporte

Resumen

Se desconocen los efectos del entrenamiento interválico de alta intesidad (HIIT) sobre el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y la oxigenación cerebral. Por ello reclutamos a 20 voluntarios que realizaron una sesión de HIIT (4 test de Wingate con recuperaciones de 4 minutos). Se midió la oxigenación del lóbulo frontal (OLF) y el Vastus lateralis (VL) a través de espectrofotometría cercana a los infrarrojos (NIRS). También se registró la velocidad de la sangre en las arterias cerebrales medias (vACM) mediante Doppler. La vACM disminuyó entre un 5 y 10 % en el primer esprint. En los siguientes esprints se redujo aún más. La vACM descendió en cada esprint coincidiendo con la disminución de la presión tele-espiratoria de dióxido de carbono (PETCO2) y con valores superiores de ventilación pulmonar (VE). Al interrumpirse el pedaleo se redujo bruscamente la vACM. Sin embargo, la OLF se mantuvo estable en el primer esprint sólo reduciéndose ligeramente durante el segundo y tercer Wingate (el cuarto fue similar al tercero). Este estudio muestra que la vACM disminuye durante los ejercicios de esprint, posiblemente debido a la hipocapnia. La reducción de la vACM no ejerce efectos funcionales ni relevantes sobre la oxigenación cerebral, gracias al ajuste de la conductancia vascular a través de los mecanismos de autoregulación, sin que parezca afectar negativamente al rendimiento.

Referencias bibliográficas

  • Aaslid, R., Lindegaard, K. F., Sorteberg, W., & Nornes, H. (1989). Cerebral autoregulation dynamics in humans. Stroke, 20(1), 45-52.
  • Ainslie, P. N., & Duffin, J. (2009). Integration of cerebrovascular CO2 reactivity and chemoreflex control of breathing: mechanisms of regulation, measurement, and interpretation. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 296(5), R1473-1495. doi:10.1152/ajpregu.91008.2008
  • Ainslie, P. N., & Ogoh, S. (2010). Regulation of cerebral blood flow in mammals during chronic hypoxia: a matter of balance. Exp Physiol, 95(2), 251-262. doi:10.1113/expphysiol.2008.045575
  • Burgomaster, K. A., Howarth, K. R., Phillips, S. M., Rakobowchuk, M., Macdonald, M. J., McGee, S. L., & Gibala, M. J. (2008). Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. J Physiol, 586(1), 151-160. doi:jphysiol.2007.142109 [pii]10.1113/jphysiol.2007.142109
  • Calbet, J. A., & Lundby, C. (2012). Skeletal muscle vasodilatation during maximal exercise in health and disease. J Physiol, 590(Pt 24), 6285-6296. doi:10.1113/jphysiol.2012.241190
  • Calbet, J. A., Mortensen, S. P., Munch, G. D., Curtelin, D., & Boushel, R. (2016). Constant infusion transpulmonary thermodilution for the assessment of cardiac output in exercising humans. Scand J Med Sci Sports, 26(5), 518-527. doi:10.1111/sms.12473
  • Cassaglia, P. A., Griffiths, R. I., & Walker, A. M. (2008). Sympathetic nerve activity in the superior cervical ganglia increases in response to imposed increases in arterial pressure. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 294(4), R1255-1261. doi:10.1152/ajpregu.00332.2007
  • Davies, C. T., Di Prampero, P. E., & Cerretelli, P. (1972). Kinetics of cardiac output and respiratory gas exchange during exercise and recovery. J Appl Physiol, 32(5), 618-625.
  • Davis, S. L., Fadel, P. J., Cui, J., Thomas, G. D., & Crandall, C. G. (2006). Skin blood flow influences near-infrared spectroscopy-derived measurements of tissue oxygenation during heat stress. J Appl Physiol (1985), 100(1), 221-224. doi:10.1152/japplphysiol.00867.2005
  • Deegan, B. M., Devine, E. R., Geraghty, M. C., Jones, E., Olaighin, G., & Serrador, J. M. (2010). The relationship between cardiac output and dynamic cerebral autoregulation in humans. J Appl Physiol (1985), 109(5), 1424-1431. doi:10.1152/japplphysiol.01262.2009
  • Gillen, J. B., & Gibala, M. J. (2014). Is high-intensity interval training a time-efficient exercise strategy to improve health and fitness? Appl Physiol Nutr Metab, 39(3), 409-412. doi:10.1139/apnm-2013-0187
  • Hamner, J. W., Tan, C. O., Lee, K., Cohen, M. A., & Taylor, J. A. (2010). Sympathetic control of the cerebral vasculature in humans. Stroke, 41(1), 102-109. doi:10.1161/STROKEAHA.109.557132
  • Harder, D. R., Roman, R. J., Gebremedhin, D., Birks, E. K., & Lange, A. R. (1998). A common pathway for regulation of nutritive blood flow to the brain: arterial muscle membrane potential and cytochrome P450 metabolites. Acta Physiol Scand, 164(4), 527-532.
  • Hermansen, L., & Vaage, O. (1977). Lactate disappearance and glycogen synthesis in human muscle after maximal exercise. Am J Physiol, 233(5), E422-429.
  • Hirasawa, A., Kaneko, T., Tanaka, N., Funane, T., Kiguchi, M., Sorensen, H., . . . Ogoh, S. (2016). Near-infrared spectroscopy determined cerebral oxygenation with eliminated skin blood flow in young males. J Clin Monit Comput, 30(2), 243-250. doi:10.1007/s10877-015-9709-4
  • Huang, S. C., Wong, M. K., Lin, P. J., Tsai, F. C., Fu, T. C., Wen, M. S., . . . Wang, J. S. (2014). Modified high-intensity interval training increases peak cardiac power output in patients with heart failure. Eur J Appl Physiol, 114(9), 1853-1862. doi:10.1007/s00421-014-2913-y
  • Ide, K., Boushel, R., Sorensen, H. M., Fernandes, A., Cai, Y., Pott, F., & Secher, N. H. (2000). Middle cerebral artery blood velocity during exercise with beta-1 adrenergic and unilateral stellate ganglion blockade in humans. Acta Physiol Scand, 170(1), 33-38. doi:10.1046/j.1365-201x.2000.00757.x
  • Ide, K., Eliasziw, M., & Poulin, M. J. (2003). Relationship between middle cerebral artery blood velocity and end-tidal PCO2 in the hypocapnic-hypercapnic range in humans. J Appl Physiol (1985), 95(1), 129-137.
  • Lacewell, A. N., Buck, T. M., Romero, S. A., & Halliwill, J. R. (2014). Postexercise syncope: Wingate syncope test and effective countermeasure. Exp Physiol, 99(1), 172-186. doi:10.1113/expphysiol.2013.075333
  • Lassen, N. A. (1959). Cerebral blood flow and oxygen consumption in man. Physiol Rev, 39(2), 183-238.
  • LeMarbre, G., Stauber, S., Khayat, R. N., Puleo, D. S., Skatrud, J. B., & Morgan, B. J. (2003). Baroreflex-induced sympathetic activation does not alter cerebrovascular CO2 responsiveness in humans. J Physiol, 551(Pt 2), 609-616. doi:10.1113/jphysiol.2003.046987
  • Losa-Reyna, J., Torres-Peralta, R., Henriquez, J. J., & Calbet, J. A. (2015). Arterial to end-tidal Pco2 difference during exercise in normoxia and severe acute hypoxia: importance of blood temperature correction. Physiol Rep, 3(10). doi:10.14814/phy2.12512
  • Lucas, S. J., Tzeng, Y. C., Galvin, S. D., Thomas, K. N., Ogoh, S., & Ainslie, P. N. (2010). Influence of changes in blood pressure on cerebral perfusion and oxygenation. Hypertension, 55(3), 698-705. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.146290
  • Mardimae, A., Balaban, D. Y., Machina, M. A., Battisti-Charbonney, A., Han, J. S., Katznelson, R., . . . Duffin, J. (2012). The interaction of carbon dioxide and hypoxia in the control of cerebral blood flow. Pflugers Arch, 464(4), 345-351. doi:10.1007/s00424-012-1148-1
  • Moraine, J. J., Lamotte, M., Berre, J., Niset, G., Leduc, A., & Naeije, R. (1993). Relationship of middle cerebral artery blood flow velocity to intensity during dynamic exercise in normal subjects. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 67(1), 35-38.
  • Nogueira, R. C., Bor-Seng-Shu, E., Santos, M. R., Negrao, C. E., Teixeira, M. J., & Panerai, R. B. (2013). Dynamic cerebral autoregulat ion changes dur ing sub-maximal handgr ip maneuver . PLoS One, 8 (8) , e70821. doi :10 .1371/ journal .pone.0070821
  • Ogoh, S., & Ainslie, P. N. (2009). Cerebral blood flow during exercise: mechanisms of regulation. J Appl Physiol (1985), 107(5), 1370-1380. doi:00573.2009 [pii]10.1152/japplphysiol.00573.2009
  • Ogoh, S., Brothers, R. M., Barnes, Q., Eubank, W. L., Hawkins, M. N., Purkayastha, S., . . . Raven, P. B. (2005). The effect of changes in cardiac output on middle cerebral artery mean blood velocity at rest and during exercise. J Physiol, 569(Pt 2), 697-704. doi:10.1113/jphysiol.2005.095836
  • Ogoh, S., Dalsgaard, M. K., Yoshiga, C. C., Dawson, E. A., Keller, D. M., Raven, P. B., & Secher, N. H. (2005). Dynamic cerebral autoregulation during exhaustive exercise in humans. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 288(3), H1461-1467. doi:00948.2004 [pii]10.1152/ajpheart.00948.2004
  • Querido, J. S., & Sheel, A. W. (2007). Regulation of cerebral blood flow during exercise. Sports Med, 37(9), 765-782. doi:3792 [pii]
  • Rasmussen, P., Dawson, E. A., Nybo, L., van Lieshout, J. J., Secher, N. H., & Gjedde, A. (2007). Capillary-oxygenation-level-dependent near-infrared spectrometry in frontal lobe of humans. J Cereb Blood Flow Metab, 27(5), 1082-1093. doi:9600416 [pii]10.1038/sj.jcbfm.9600416
  • Rasmussen, P., Stie, H., Nielsen, B., & Nybo, L. (2006). Enhanced cerebral CO2 reactivity during strenuous exercise in man. Eur J Appl Physiol, 96(3), 299-304. doi:10.1007/s00421-005-0079-3
  • Rokamp, K. Z., Olesen, N. D., Larsson, H. B., Hansen, A. E., Seifert, T., Nielsen, H. B., . . . Rostrup, E. (2014). Glycopyrrolate does not influence the visual or motor-induced increase in regional cerebral perfusion. Front Physiol, 5, 45. doi:10.3389/fphys.2014.00045
  • Sakamoto, A., Naito, H., & Chow, C. M. (2014). Hyperventilation as a strategy for improved repeated sprint performance. J Strength Cond Res, 28(4), 1119-1126. doi:10.1519/JSC.0b013e3182a1fe5c
  • Schubert, T., Santini, F., Stalder, A. F., Bock, J., Meckel, S., Bonati, L., . . . Wetzel, S. (2011). Dampening of blood-flow pulsatility along the carotid siphon: does form follow function? AJNR Am J Neuroradiol, 32(6), 1107-1112. doi:10.3174/ajnr.A2426
  • Stefanelli, F., Meoli, I., Cobuccio, R., Curcio, C., Amore, D., Casazza, D., . . . Rocco, G. (2013). High-intensity training and cardiopulmonary exercise testing in patients with chronic obstructive pulmonary disease and non-small-cell lung cancer undergoing lobectomy. Eur J Cardiothorac Surg, 44(4), e260-265. doi:10.1093/ejcts/ezt375
  • Yamaguchi, Y., Kashima, H., Fukuba, Y., & Hayashi, N. (2014). Cerebral blood flow and neurovascular coupling during static exercise. J Physiol Sci, 64(3), 195-201. doi:10.1007/s12576-014-0311-1
Fuente de los datos: Dialnet