Dynamic Medicine, 2007; 6: 1-1 (más artículos en esta revista)

Los cambios regionales en hyperemic reactiva el flujo sanguíneo durante el ejercicio de formación: la hora de curso adaptaciones

BioMed Central
Mahmoud A Alomari (Alomari@just.eud.jo) [1], Michael A Welsch (mwelsch@lsu.edu) [2]
[1] Departamento de Ciencias Médicas de Allied, Jordania Universidad de Ciencias y Tecnología, Irbid, Jordania
[2] Departamento de Kinesiología, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana, EE.UU.

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Resumen
Fondo

Pocos estudios han examinado el momento-curso de ejercicio localizado en la formación regional del flujo sanguíneo en los seres humanos. El estudio examinó la influencia de la empuñadura ejercicio de formación reactiva en el antebrazo hyperemic el flujo sanguíneo y la resistencia vascular en hombres aparentemente sanos.

Métodos

Antebrazo flujo sanguíneo y la resistencia vascular se evaluó, en 17 individuos [edad: 22,6 ± 3,5], en ambos brazos, en reposo y tras 5 minutos de la oclusión arterial, utilizando irá pletismografia, antes de la formación (V1) y posteriormente cada semana ( V2-5) durante 4 semanas. Empuñadura ejercicio se realizó en el no dominante brazo 5 d / semana durante 20 minutos a 60% de la máxima contracción voluntaria, mientras que el brazo dominante sirvió como control.

Resultados

Descanso en materia de recursos humanos, BP, antebrazo y el flujo sanguíneo y la resistencia vascular no se alteró con la formación. La formación brazo empuñadura fuerza y el aumento de la circunferencia de 14,5% (p = 0,014) y 1,56% (p = 0,03), respectivamente. Pruebas de ANOVA reveló una visita de armas de interacción para la formación del brazo para hyperemic reactiva el flujo sanguíneo (p = 0,02) y la resistencia vascular (p = 0,009). Post-hoc comparación demuestra el aumento de hyperemic reactiva el flujo sanguíneo (p = 0.0013), y disminuyó después de la oclusión de la resistencia vascular (p = 0,05), tras la 1 ª semana de capacitación, sin cambios significativos en las visitas posteriores.

Conclusión

Los resultados indican unilateral mejoras en el antebrazo hyperemic reactiva el flujo sanguíneo y la resistencia vascular siguiente al 1 º semana de empuñadura ejercicio de formación y estabilizado por el resto del estudio.

Fondo

Cambios estructurales y funcionales en el sistema arterial siguiente ejercicio de capacitación están bien documentadas. Estas adaptaciones se asocian con una reducción de la resistencia vascular, la mejora de la sangre de entrega y difusión en los músculos de contratación. Además, contribuyen a una mejor modulación vascular y el ejercicio posterior rendimiento durante sesiones de ejercicio. El mecanismo (s) que participan en estas adaptaciones no son totalmente entendidos, sino que incluyen alteraciones vasculares en varios controladores incluidos los específicos para el endotelio arterial y / o musculares lisas [1 - 4].

Estudios recientes informe formación inducida adaptaciones se observan después de 1 semana de ejercicio de capacitación en modelos animales [5, 6], y en humanos solo gran conducto arterias (es decir, braquial) [7]. Curiosamente, la rápida formación adaptaciones han sido reportados en secciones muy específicas de la vasculatura [7]. Nosotros no son conscientes de todo los estudios publicados en los seres humanos que han examinado el momento-del curso regional, en lugar de un sitio determinado, vascular adaptaciones al ejercicio de formación, que sin duda la participación de distintos mecanismos vasoregulatory [2]. En última instancia, esta información puede aumentar nuestra comprensión de la manera en que la vasculatura se adapta y puede contribuir al desarrollo de estrategias adecuadas para proteger la salud vascular. Por lo tanto, el objetivo de este estudio era examinar el tiempo-curso de antebrazo vascular adaptaciones al ejercicio empuñadura de formación.

Es la hipótesis de que las 4 semanas de ejercicio empuñadura de formación tendrá como resultado un aumento en hyperemic reactiva el flujo sanguíneo, con posterioridad a la reducción en la resistencia vascular, en la formación del brazo solamente. Además, habida cuenta de las recientes conclusiones en animales y humanos solo conducto grandes arterias, se prevé que las adaptaciones regionales vasculares se llevará a cabo en una fase temprana del programa de capacitación.

Métodos
Los participantes

Aparentemente sanos sedentarios jóvenes adultos de sexo masculino fueron reclutados para participar en el estudio. Las personas con manifestaciones cardiovasculares, metabólicas, ortopédicas o enfermedad neurológica o de cualquier medicación afectar los resultados de este estudio se han excluido. El estudio se completó en 4 semanas, y participan una vez por semana, sesión de evaluación y 5 en tiempo de la semana empuñadura ejercicio de capacitación. Antes y al final de cada semana, los participantes se sometió a evaluación de la función vascular en la dominante y no dominante antebrazos. Los resultados primarios de este estudio fueron: (1) Reactiva hyperemic el flujo sanguíneo, que se define como el flujo sanguíneo vascular respuesta a la parte superior del brazo y la oclusión arterial, (2) antebrazo después de la oclusión de la resistencia vascular, que se define como presión arterial media, dividido por la sangre reactiva hyperemic flujo [4]. Además, empuñadura fuerza, y hemodinámicas medidas (es decir, la presión arterial, frecuencia cardíaca y la variabilidad del ritmo cardíaco) fueron evaluados. Tras la conclusión de la evaluación inicial, cada sujeto se le pidió que informe a la fisiología del ejercicio de laboratorio 5 días / semana para realizar 20 minutos de ejercicio empuñadura en una cadencia de 1 contracción cada 4 segundos a 60% de la fuerza máxima empuñadura. El dominante no fue entrenado brazo mientras que el brazo dominante sirvió como control.

Protocolo Experimental

Las medidas de flujo de sangre se obtuvieron en las dominantes y no dominantes antebrazos utilizando mercurio irá pletismografia (modelo EC5R, DE Hokanson Inc, Bellevue, WA, 99) en reposo y después de la oclusión [8], y al comienzo del estudio, a el final de cada semana (pero antes de ese día de la sesión de ejercicio), a lo largo del periodo de estudio. La técnica es no invasiva, y se basa en el supuesto de que las alteraciones de presión en un lugar estratégico puños permite el examen de la tasa de cambio en las extremidades volumen pensado para reflejar los índices de función vascular entre ellos el flujo sanguíneo y la resistencia vascular [9, 10].

Antes de la prueba, la presión arterial puños se coloca alrededor del participante parte superior del brazo y la muñeca, y un mercurio-en-Silastic irá colocado en todo el antebrazo aproximadamente 10 cm distal al proceso olecranon [8]. Descanso antebrazo flujo de sangre se obtuvo después de 15 minutos de descanso en posición supina. Inmediatamente antes de las mediciones, la parte práctica se ocluida durante 1 minuto por inflar el brazalete en la muñeca a 240 mmHg. Antebrazo flujo sanguíneo se obtuvo utilizando una parte superior del brazo oclusión venosa de presión de 7 mmHg por debajo de la presión arterial diastólica [8]. Posteriormente, hyperemic antebrazo reactiva el flujo de sangre fue examinado tras la oclusión arterial obtenidos por inflado la parte superior del brazo del manguito a 240 mmHg durante 5 minutos. Antebrazo flujo sanguíneo se determinó como se describe más arriba. Las mismas medidas fueron realizadas en el otro brazo. Antes, durante y después de cada procedimiento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca se obtuvieron.

Medidas a corto plazo de la variabilidad del ritmo cardíaco se obtuvieron en los últimos 5 minutos de descanso en posición supina, y antes de la evaluación vascular. Los electrodos de ECG se colocaron en el pecho y una interfaz con una Biopac MP100 y su compañero software Acqknowledge (modelo MP100A, Inc Biopac, Santa Barbara, CA) para permitir una continua adquisición de datos. Cinco minutos de ECG datos fueron analizados en reposo para significar corazón período (media intervalo RR), la desviación estándar (SDNN), el poder de baja frecuencia (LF) y de energía de alta frecuencia (HF), utilizando las directrices establecidas por el Grupo de Tareas de la Unión Europea Sociedad de Cardiología y la Sociedad Norteamericana de Electrofisiología y Pacing [11]. Para normalizar los estudios fisiológicos, el Grupo de Tareas recomienda que el uso de corto plazo grabaciones de 5 minutos bajo condiciones estables fisiológicamente puede ser un reflejo de sympathovagal balance de los dominios de frecuencia cuando se procesan [11]. La variabilidad del ritmo cardíaco se obtuvieron los datos al comienzo y al final del periodo de estudio.

El participante del antebrazo y empuñadura circunferencias máxima contracción voluntaria se evaluaron al inicio y al final de cada semana durante todo el período de estudio. Circunferencia del antebrazo se examinó utilizando una cinta métrica ponderado de 10 cm distal al punto medio entre el lateral epicondyle y olecranon proceso. Empuñadura fuerza fue evaluada utilizando un dinamómetro empuñadura (Lafayette instrumentos, OH, 02) con el participante en posición vertical, pero ligeramente ligeramente inclinada hacia adelante en la cintura. La prueba supuso un todo esfuerzo de agarre a cabo durante 3 segundos, sin movimiento del brazo. El promedio de tres ensayos consecutivos, se utilizó como medida de fuerza.

Análisis de datos

Descanso flujo de sangre se registró en un documento velocidad de 5 mm / segundos y los valores se obtuvieron a partir de la cuesta sacar a un ajuste óptimo tangente utilizando la primera 2-3 pulsos. Los cálculos se hicieron en función de 60 segundos dividido por la distancia horizontal (mm) necesario para el talud a la altura vertical desde el inicio hasta la parte superior de la grabación de papel y multiplicado por toda la gama gráfico [9, 10]. Hyperemic antebrazo reactiva el flujo de sangre se registró en un documento de velocidad de 25 mm / segundo. Los análisis se realizaron utilizando una pendiente, señaló en un ajuste óptimo tangente a la curva del primer pulso de 2 corrientes de post-liberación del manguito. La sangre fluye entonces se calcula a partir de 60 segundos multiplicada por la velocidad del papel, y dividido por la distancia horizontal (mm) necesarios para el volumen pendiente de aumentar de 20 mm en vertical [8]. La resistencia vascular del antebrazo, se determinará dividiendo la presión arterial media por el flujo sanguíneo. Vascular índices se expresaron en ml 100 ml tejido -1 min -1.

Los análisis estadísticos

Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando SAS (versión 9,00, Cary, NC) y SPSS (versión 11,00, Chicago, Ill) programas estadísticos. Con el fin de examinar la influencia de 4 semanas de empuñadura ejercicio de formación en la formación reactiva brazo hyperemic respuestas, 2 (Armas) * 5 (visita 1-visita 5) de parcelas divididas se utilizó ANOVA. T de Student para datos apareados los ensayos se utilizó para comparar entre pre y post capacitación medidas de la presión arterial, frecuencia cardíaca, frecuencia cardíaca índices de variabilidad, circunferencia del brazo y empuñadura fuerza. Alfa se estableció un a priori p & lt; 0,05.

Resultados
Las características de los participantes

Veintidós hombres participaron en el estudio. Cinco participantes no completaron el estudio debido a la decisión personal (3 personas) o la falta de cumplimiento (2 personas). Participante en las descripciones se presentan en la Tabla 1.

Hemodinámico, antropométricos y en el ejercicio de medidas

Hemodinámico, antropométricos y en el ejercicio de medidas antes de la formación (V1 de pre-formación) y el final del estudio (V5 Fin de formación) se presentan en la Tabla 2. No hay cambios significativos en la frecuencia cardíaca, presión arterial, frecuencia cardíaca y los índices de variabilidad se observaron. Por otra parte, no hubo cambios en las medidas antropométricas en los no capacitados brazo. En contraste, el aumento de la circunferencia del antebrazo de 1,56% (p = 0,03) en la formación del brazo. Empuñadura fuerza no se modificó en los no capacitados brazo, mientras que la formación del brazo mostraron un 14,5% (p = 0,014) aumento de la contracción voluntaria máxima.

Efecto de la formación en función vascular

Cuadro 3 demuestra que de 4 semanas de ejercicio empuñadura de formación no se alteró el flujo sanguíneo en reposo o la resistencia vascular. Sin embargo, como se ilustra en las figuras 1 y 2, hubo un aumento significativo en hyperemic reactiva la circulación de la sangre y disminución de la post oclusión vascular resistencia tras la formación. De hecho, el 2 * 5 de parcelas divididas prueba de ANOVA reveló una interacción significativa entre las armas y las visitas de hyperemic reactiva el flujo sanguíneo (p = 0,02) y post oclusión la resistencia vascular (p = 0,009) en la formación del brazo solamente. Tras post-hoc comparaciones demuestran el aumento de hyperemic reactiva el flujo sanguíneo (p = 0.0013), y la disminución de la resistencia vascular del antebrazo (p = 0,05) tras la 1 ª semana (V2), que se mantiene durante todo el resto de las visitas.

Discusión

El principal hallazgo de este estudio fue unilateral mejora reactiva en el antebrazo hyperemic el flujo sanguíneo tras empuñadura ejercicio de capacitación. Excepcionalmente, regional vascular mejoras fueron evidentes después de la 1 ª semana de la formación y al parecer meseta durante el resto del período de formación, lo que confirma los datos de modelos animales [5, 6], así como de estudios con humanos solo gran reactividad conducto arterial [7 ].

Cuatro semanas de empuñadura de formación dio lugar a un aumento del 19% en regionales hyperemic reactiva el flujo de sangre después de 5 minutos de la oclusión. Este incremento confirma datos anteriores de nuestro laboratorio (21%) [1], así como los demás (25%) [4] usando la misma frecuencia, la intensidad y la duración de la formación. El aumento en hyperemic reactiva el flujo de sangre formados en el brazo se produjo sin alteraciones en el contra-lateral del brazo. Este hallazgo, junto con pruebas de que la hemodinámica cardiovascular (es decir, la presión arterial y frecuencia cardíaca), así como las medidas de equilibrio autonómico (SDNN, LF y HF) no se alteró sugiere que estas adaptaciones son modulados a nivel local. A pesar de que está fuera del alcance de este estudio, es la hipótesis de que la contracción muscular y la relajación fases asociadas con empuñadura ejercicio sirve de estímulo para los procesos de adaptación en la región capacitados. Estas adaptaciones tienen como objetivo el aumento de la conductancia vascular y el oxígeno y nutrientes al músculo esquelético de trabajo durante los episodios ejercicio [12]. La forma en que la mecánica repetitiva contracciones musculares vasculares regionales afectar los mecanismos de control no es del todo entendido. Sin embargo, las 4 semanas de duración, el programa de formación han dado lugar a adaptaciones regionales incluyendo endotelial, metabólicos [2], neural [13], y estructurales [14] modificaciones, mientras que la contribución de la masa muscular y el tipo [15] y el sistema venoso [ 16] no puede descartarse.

Como se muestra en la Figura 1, hyperemic reactiva el flujo de sangre aumentó un 13% después de la 1 ª semana de formación, seguido de un aumento más gradual durante el resto del período de formación. Estos resultados confirman los datos de un solo conducto gran arteria se informó anteriormente por nuestro laboratorio [7]. El mecanismo (s) que contribuyen a la rápida adaptación en el flujo sanguíneo regional no están claras, pero se debatirá brevemente.

Los cambios en la masa muscular, probablemente no tomaron en cuenta el rápido aumento de flujo reactivo hyperemic respuestas. Las 4 semanas de duración, programa de capacitación ha resultado en un modesto aumento en la circunferencia del antebrazo (1,56%), así como el 14,5% en empuñadura fuerza, pero los pequeños cambios en la circunferencia del antebrazo se observaron al final del estudio no después de una semana. Es posible las mejoras son consecuencia de modificaciones en el músculo liso vascular respuestas locales a metabolitos en libertad durante el período de oclusión. De hecho, Delp & Laughlin sugieren la mejora de la circulación de la sangre puede ser secundaria a un aumento de la sensibilidad del músculo liso atribuirse a los cambios metabólicos en vasoregulators [17]. Sin embargo, esos cambios no suelen ser evidentes hasta 4 semanas después de la formación [17].

Varios investigadores han sugerido un papel del endotelio vascular (en particular la vía óxido nítrico) en la rápida adaptación de la vasculatura Tras iniciar el ejercicio de capacitación. Al parecer, los resultados de este estudio son consistentes con la hipótesis avanzada por McAllister y Laughlin que especular que la función endotelial vascular es mayor después de sólo unos días de entrenamiento y que esas adaptaciones podría servir para amortiguar el aumento de la cizalla estrés experimentado durante el ejercicio [ 12]. Apoyamos esta hipótesis, sino también reconocer la limitación del presente estudio como hiperemia reactiva no puede ser influida en gran medida por el óxido nítrico [18]. En lugar de ello, la magnitud de la hiperemia reactiva es probablemente más afectados por la adenosina y las prostaglandinas [19]. Es interesante señalar que están surgiendo datos que indican que una gran ola de ejercicio tiene un efecto significativo sobre la liberación de vasodilatador sustancias como las prostaglandinas, adenosina y el óxido nítrico [20]. Se especuló estas moléculas pueden representar la señal de una mayor formación capilar para dar cabida a una mayor capacidad de ejercicio [20]. De hecho, incluso los datos más recientes indican que el ejercicio estimula el agudo factor de crecimiento endotelial vascular, lo que se suma a la oferta capilar del músculo [21].

Por lo tanto, la rápida mejora de la hyperemic respuesta reactiva y la resistencia vascular en este estudio puede ser una consecuencia de la evolución de las tasas de cizallamiento durante la contracción muscular y la relajación fase asociados con empuñadura ejercicio. Como resultado de la evolución de la tasa de cizallamiento, vasodilatadores (como las prostaglandinas, adenosina y el óxido nítrico) son liberados después de cada contracción y estimular el crecimiento endotelial vascular factores, que están acoplados a la oferta capilar muscular. De hecho, Suzuki et al. informan de un aumento de capilares transversales de la zona después de sólo 1 semana del ejercicio de formación, y lo atribuían a la contratación de "pre-existentes" capilares [22]. Además, Waters et al. atribuyó el aumento de la densidad capilar, después de sólo 7 días de entrenamiento para la angiogénesis [23]. La observación de que la angiogénesis relacionados con la expresión de genes rápidamente atenúa con la formación [24] puede explicar la meseta en las respuestas reactivas hyperemic durante el resto del período de formación. Los estudios futuros necesitan para determinar si un aumento en el volumen de entrenamiento (intensidad, duración, frecuencia) se estimulará aún más el vasculares adaptaciones.

Por último, las recientes evidencias sugieren las mejoras pueden ser mediada a través del sistema venoso. Tal vez el ejercicio de capacitación dado lugar a un aumento antebrazo vaciado venoso, secundario a la elevación regional en coche simpático, o la mejora de músculo esquelético bomba [25], que se ha demostrado que contribuyen a un mayor flujo arterial respuesta [16]. Una mayor vaciado venoso también puede facilitar la conducción de sangre hacia los segmentos de la entrega de la circulación [25, 26].

Nadie mecanismo ha sido señalado como la principal explicación para mejorar el flujo de sangre después del entrenamiento. Por otra parte, las contribuciones de cada propuesta de mecanismo para el aumento en el flujo sanguíneo después de la capacitación es también actualmente no conozca en su totalidad. Sin embargo, los actuales avances en la fisiología vascular indican que estos mecanismos antes mencionados colectivamente mejorar la función vascular en el cuerpo entrenado. Por lo tanto, más estudios son necesarios para seguir mejorando nuestra comprensión de vascular adaptaciones para ejercer la capacitación.

La unilateral mejoras en vasoreactivity, una vez más, confirmar el concepto de especificidad de la formación. En consecuencia, estos resultados respaldan la necesidad de un ejercicio programa de capacitación dirigidos a el corazón y los grandes grupos musculares, como se propone en ACSM [27].

Conclusión

Los datos del presente estudio demuestran una mejora unilateral en la etapa posterior oclusión hyperemic reactiva el flujo de sangre después de la 1 ª semana de empuñadura de formación y ejercicio parecía meseta en el resto del estudio. Las respuestas unilaterales a empuñadura ejercicio de capacitación más abogan por la importancia de todo el organismo ejercer los programas de capacitación dirigidos los principales grupos de músculos a lo recomendado por las recientes directrices de ACSM ejercicio. Por último, la rápida adaptación de manifiesto en este documento son interesantes y sugieren que el ejercicio de formación podría ser una eficaz medida para proteger la vasculatura de la constante andanada de diario subraya, tales como las comidas con alto contenido en grasa, el humo del cigarrillo y otros problemas.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Autores de las contribuciones

MA: coordinado y ejecutado el diseño del estudio y contribuyó al manuscrito

PMA: concibe el diseño del estudio y contribuyó al manuscrito

Todos los autores leído y aprobado del manuscrito final