Assessment of baroreflex sensitivity during isometric handgrip exercise and oscillatory lower body negative pressure

Abstract

المخلص: أهداف البحث: حساسية باروريفلكس هي تقدير للتحكم اللاإرادي في الجهاز القلبي الوعائي عبر قوس منعكس الضغط. لقد تم اقتراح أن منعكس ضغط التمرين وعضلة ميتابوريفلكس يتجاوزان منعكس الضغط أثناء التمرين لتقليل اكتساب منعكس الضغط ، مما يسهل الارتفاع المتزامن في ضغط الدم ومعدل ضربات القلب أثناء التمرين. بحثت هذه الدراسة في تأثير تمرين قبضة اليد متساوي القياس على اكتساب منعكس الضغط والاعتماد على التردد لحساسية منعكس الضغط أثناء حدوث تقلبات في ضغط الدم الشرياني. طرق البحث: أجرى ثلاثة عشر رجلا بصحة جيدة تمارين قبضة اليد متساوية القياس بنسبة 20٪ و 30٪ من أقصى تقلص طوعي بينما تم تطبيق الضغط السلبي السفلي المتذبذب لأسفل الجسم البالغ 40 مم زئبق بترددات 0.1 و 0.25 هرتز. النتائج: مقارنة بالضغط السلبي التذبذب لأسفل الجسم عند تردد 0.25 هرتز لوحده ، تم تقليل مكاسب منعكس الضغط لضغط الدم الانبساطي بشكل كبير مع إضافة تمرين قبضة اليد متساوي القياس بنسبة 20٪ و 30٪ من الانكماش الطوعي الأقصى في نطاق التردد العالي. في حالة الراحة (بدون تمرين قبضة اليد متساوي القياس والضغط السلبي المتذبذب للجزء السفلي من الجسم) كان كسب منعكس الضغط أكثر بشكل ملحوظ في نطاق التردد العالي لضغط الدم الانبساطي. لكن اكتساب منعكس الضغط لضغط الدم الانبساطي لم يكن مختلفًا بشكل كبير عندما تم تطبيق تمرين قبضة اليد متساوي القياس + ضغط سلبي متذبذب لأسفل الجسم عند 20٪ و 30٪ من الانكماش الطوعي الأقصى في كلا الترددين. الاستنتاجات: قد يشير الانخفاض الملحوظ في كسب ضغط الدم الانبساطي مع إضافة تمرين قبضة اليد المتدرجة إلى أن انعكاس ضغط التمرين وعضلة ميتابوريفلكس تتجاوز انعكاس الضغط أثناء التمرين لتقليل اكتساب انعكاس الضغط في نطاق التردد العالي (0.25 هرتز). تم تغيير الظاهرة المعتمدة على التردد لحساسية الضغط المنعكس عندما تم تطبيق تمرين قبضة اليد متساوي القياس والضغط السلبي المتذبذب لأسفل الجسم ، وهذا يعني أن الاعتماد على التردد لحساسية منعكس الضغط قد تم إبطاله أثناء تمرين قبضة اليد متساوي القياس. Abstract: Objectives: Baroreflex sensitivity (BRS) is an estimate of autonomic control of cardiovascular system via the baroreflex arc. It has been suggested that exercise pressure reflex and muscle metaboreflex override baroreflex during exercise to decrease baroreflex gain, which facilitates the simultaneous rise in blood pressure (BP) and heart rate during the exercise. This study investigated the effects of isometric handgrip exercise (IHE) on baroreflex gain and frequency dependence of baroreflex sensitivity while fluctuations in arterial BP were generated. Methods: Thirteen healthy men performed IHE at 20% and 30% of their maximum voluntary contraction (MVC), while oscillatory lower body negative pressure (OLBNP) of 40 mmHg was applied in 0.1 and 0.25 Hz frequencies. Results: Compared to the OLBNP at 0.25 Hz frequency alone, the baroreflex gain for diastolic BP (DBP) was significantly reduced with the addition of IHE at 20% and 30% of MVC in the high frequency band. At rest (without IHE and OLBNP) the baroreflex gain was significantly more in the high frequency band for DBP, but the baroreflex gain for DBP was not significantly different when IHE + OLBNP were applied at 20% and 30% of MVC in both frequencies. Conclusions: The significant reduction of DBP baroreflex gain with the addition of graded IHE might indicate that exercise pressure reflex and muscle metaboreflex override baroreflex during exercise to decrease baroreflex gain at a high frequency band (0.25 Hz). The frequency-dependent phenomenon of BRS was altered when IHE and OLBNP were applied, meaning that the frequency dependence of BRS was nullified during IHE.

Keywords

• Baroreflex gain
• Baroreflex sensitivity
• Isometric handgrip exercise
• Maximum voluntary contraction
• Oscillatory lower body negative pressure