The ability of an individual to withstand elevated head-to-toe gravitoinertial (+Gz) forces is determined by the capacity of their body to maintain sufficient head-level arterial pressure. Recent studies have shown a relationship between resting blood-vessel stiffness and an individual’s +Gz-tolerance, although the mechanisms behind this relationship are unclear. The aim of this project is to determine whether or not +Gz-tolerance is affected by a change inresting vasomotor tone. To evaluate this relationship, seven participants were asked to complete a +Gz-tolerance protocol using a human-use centrifugeon two different occasions. On both visits, gradual onset rate (0.1 G.s−1)and rapid onset rate (3.5 G.s−1) tests were done to evaluate the participants+Gz-tolerance. On one of the two visits, prior to the +Gz-tolerance testing,participants performed a 20-min cycle intervention to induce postexercisehypotension, with the aim of temporarily reducing participants’ resting bloodpressure and vasomotor tone. The cycling intervention was successful atinducing postexercise hypotension, as mean arterial pressure was significantlylower on the cycling visit (P<0.05). +Gz-tolerance was significantly lower(P<0.05) on the cycling visit compared with the non-cycling visit for both theGOR and ROR tests (absolute difference of 0.5 G and 0.25 G, respectively).The effect of the type of test on +Gz-tolerance was not influenced by the effectof the cycling intervention (P>0.05). Being the most documented mechanismlinked to postexercise hypotension, sustained vasodilation was assumed tohave occurred. This would have increased distensibility of the affected vessels,explaining the decrease in +Gz-tolerance. The decrease in +Gz-tolerance wassimilar for both tests, indicating that the baroreflex was not affected by thecycling intervention. Assuming that vasodilation occurred, this study showedthat a decrease in resting vasomotor tone decreased +Gz-tolerance, indicatingthe importance of this variable in the relationship between resting blood-vesselstiffness and an individual’s +Gz-tolerance.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipotensão pós-exercício (HPE) é um fenômeno de relevância clínica, mas dúvidas persistem no tocante ao efeito do modo e da forma de execução (contínua vs. acumulada) do exercício aeróbio para sua manifestação, bem como o papel do controle autonômico cardíaco como mecanismo fisiológico associado à HPE. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar a HPE induzida por sessões aeróbias de exercício isocalórico contínuo e acumulado; b) comparar as respostas de pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) após teste cardiopulmonar de exercício máximo (TCPE) em três modalidades; c) verificar a influência do modo de exercício e do controle autonômico cardíaco em repouso sobre a reativação vagal após TCPE. No primeiro estudo, 10 homens saudáveis (idade: 27,6 3,5 anos) realizaram TCPEs de corrida e ciclismo para medida do consumo de oxigênio de pico (VO2pico) e sessões contínuas (400 kcal) e acumuladas (2 x 200 kcal) de corrida e ciclismo à 75%VO2reserva. A PAS e PAD reduziram similarmente após exercício contínuo e acumulado (4,6 2,3 vs. 5,2 2,3 mmHg, 2,6 2,5 vs. 3,6 2,5 mmHg, respectivamente, P > 0,05). Porém, a corrida provocou maior declínio na PAS do que o ciclismo (P < 0.05). A atividade simpática (componente de baixa frequência, LF) e parassimpática (componente de alta frequência, HF) aumentou (P < 0,001) e diminuiu (P < 0,001) em relação à sessão controle, elevando o balanço simpato-vagal (razão LF:HF) (P < 0,001) que foi inversamente correlacionado ao &#916;PAS e &#916;PAD (r = -0,41 a -0,70; P < 0.05). No segundo e terceiro estudos, 20 homens saudáveis (idade: 21.2 3.0 anos) realizaram três TCPEs (ciclismo, caminhada e corrida). No segundo estudo, investigou-se a resposta aguda da PA, débito cardíaco (Q), resistência vascular periférica (RVP), sensibilidade do barorreflexo arterial (SBR), variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e dispêndio energético durante 60 min após os TCPEs e sessão controle. Comparado ao controle, somente a corrida modalidade envolvendo maior dispêndio energético total (P < 0,001) - foi capaz de reduzir a PAS no pós-exercício (P < 0,001). Mudanças na RVP, SBR, LF, e razão LF:HF foram negativamente correlacionadas às variações na PAS (-0,69 a -0,91; P < 0,001) e PAD (-0,58 a -0,93; P &#8804; 0,002). No terceiro estudo, examinou-se a reativação parassimpática após cada TCPE pela raiz quadrada da média do quadrado das diferenças entre intervalos R-R normais adjacentes em janelas de 30 s (rMSSD30s). Apesar da menor FCpico, VO2pico e dispêndio energético no ciclismo vs. caminhada e corrida (P < 0,001), a reativação parassimpática foi significativamente mais rápida após o ciclismo (P < 0,05). Outrossim, o &#916; rMSSD30-180s foi positivamente correlacionado ao HF (rs = 0,90 a 0,93; P < 0,001) e negativamente correlacionado ao LF e a razão LF:HF medidos no repouso (rs = -0,73 a -0,79 e -0,86 a -0,90, respectivamente; P < 0,001). Em conclusão, a forma de execução do exercício aeróbio não interfere na magnitude da HPE, mas a HPE é dependente do modo ou o volume total de exercício. Os resultados também indicam que o padrão de recuperação do controle autonômico cardíaco pela análise espectral da VFC pode ter um papel importante na indução da HPE. / Postexercise hypotension (PEH) is a phenomenon of clinical relevance, but doubts persist regarding the effect of the mode and manner of execution (continuous vs. cumulative) of aerobic exercise for its manifestation, as well as the role of cardiac autonomic control as physiological mechanisms associated with PEH. Thus, this thesis aimed to: a) investigate the PEH elicited by isocaloric bouts of continuous and accumulative aerobic exercise; b) to compare the acute responses of systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) after maximal cardiopulmonary exercise tests (CPET) performed using three exercise modalities; and c) to determine the influence of exercise mode and cardiac autonomic control at rest on the vagal reactivation after CPET. In the first study, ten healthy men (age: 27.6 3.5 yrs) performed maximal CPETs to determine the peak oxygen uptake (VO2peak), and continuous (400 kcal) and accumulated (2 x 200 kcal) exercise bouts of running and cycling at 75% VO2reserve. The SBP and DBP decreased similarly after continuous and accumulated exercise (4.6 2.3 vs. 5.2 2.3 mmHg, 2.6 2.5 vs. 3.6 2.5 mmHg, respectively, P > 0.05). However, running elicited greater SBP reductions than cycling (P < 0.05). The sympathetic (low frequency component, LF) and parasympathetic (high frequency component, HF) activity increased (P < 0.001) and decreased (P < 0.001) from baseline, increasing the sympathovagal balance (LF:HF ratio) (P < 0.001) that was inversely related to &#916;SBP and &#916;DBP (r = -0.41 to -0.70; P < 0.05). In the second and third studies, 20 healthy men (age: 21.2 3.0 yrs) performed three CPETs (cycling, walking and running). The second study investigated the acute response of BP, cardiac output (Q), peripheral vascular resistance (PVR), spontaneous baroreflex sensitivity (SBR), heart rate variability (HRV) and energy expenditure during 60 min after exercise and a control session. Compared to the control, only running the exercise mode involving greater energy expenditure (P <0.001) - was able to reduce the SBP after exercise (P <0.001). Changes in SVR, BRS, LF, and LF:HF ratio were negatively correlated to variations in SBP (range -0.69 to -0.91; P < 0.001) and DBP (range -0.58 to -0.93; P &#8804; 0.002). The third study examined the parasympathetic reactivation after each CPET by the root mean square of successive R-R differences calculated for consecutive 30-s windows (rMSSD30s). Despite lower HRpeak, VO2peak and energy expenditure in cycling vs. walking and running (P < 0.001), parasympathetic reactivation was significantly faster after cycling (P < 0.05). Furthermore, &#916;rMSSD30-180s was positively related to the HF (rs = 0.90 to 0.93; P < 0.001) and negatively related to the LF and LF:HF ratio (rs = -0.73 to -0.79 and -0.86 to -0.90, respectively; P < 0.001) assessed at rest. In conclusion, continuous or accumulated bouts of aerobic exercise do not affect the magnitude of PEH; but the PEH is dependent on exercise mode or the total volume of exercise. The results also indicate that the recovery pattern of HRV may have an important role in eliciting PEH.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipotensão pós-exercício (HPE) é um fenômeno de relevância clínica, mas dúvidas persistem no tocante ao efeito do modo e da forma de execução (contínua vs. acumulada) do exercício aeróbio para sua manifestação, bem como o papel do controle autonômico cardíaco como mecanismo fisiológico associado à HPE. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar a HPE induzida por sessões aeróbias de exercício isocalórico contínuo e acumulado; b) comparar as respostas de pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) após teste cardiopulmonar de exercício máximo (TCPE) em três modalidades; c) verificar a influência do modo de exercício e do controle autonômico cardíaco em repouso sobre a reativação vagal após TCPE. No primeiro estudo, 10 homens saudáveis (idade: 27,6 3,5 anos) realizaram TCPEs de corrida e ciclismo para medida do consumo de oxigênio de pico (VO2pico) e sessões contínuas (400 kcal) e acumuladas (2 x 200 kcal) de corrida e ciclismo à 75%VO2reserva. A PAS e PAD reduziram similarmente após exercício contínuo e acumulado (4,6 2,3 vs. 5,2 2,3 mmHg, 2,6 2,5 vs. 3,6 2,5 mmHg, respectivamente, P > 0,05). Porém, a corrida provocou maior declínio na PAS do que o ciclismo (P < 0.05). A atividade simpática (componente de baixa frequência, LF) e parassimpática (componente de alta frequência, HF) aumentou (P < 0,001) e diminuiu (P < 0,001) em relação à sessão controle, elevando o balanço simpato-vagal (razão LF:HF) (P < 0,001) que foi inversamente correlacionado ao &#916;PAS e &#916;PAD (r = -0,41 a -0,70; P < 0.05). No segundo e terceiro estudos, 20 homens saudáveis (idade: 21.2 3.0 anos) realizaram três TCPEs (ciclismo, caminhada e corrida). No segundo estudo, investigou-se a resposta aguda da PA, débito cardíaco (Q), resistência vascular periférica (RVP), sensibilidade do barorreflexo arterial (SBR), variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e dispêndio energético durante 60 min após os TCPEs e sessão controle. Comparado ao controle, somente a corrida modalidade envolvendo maior dispêndio energético total (P < 0,001) - foi capaz de reduzir a PAS no pós-exercício (P < 0,001). Mudanças na RVP, SBR, LF, e razão LF:HF foram negativamente correlacionadas às variações na PAS (-0,69 a -0,91; P < 0,001) e PAD (-0,58 a -0,93; P &#8804; 0,002). No terceiro estudo, examinou-se a reativação parassimpática após cada TCPE pela raiz quadrada da média do quadrado das diferenças entre intervalos R-R normais adjacentes em janelas de 30 s (rMSSD30s). Apesar da menor FCpico, VO2pico e dispêndio energético no ciclismo vs. caminhada e corrida (P < 0,001), a reativação parassimpática foi significativamente mais rápida após o ciclismo (P < 0,05). Outrossim, o &#916; rMSSD30-180s foi positivamente correlacionado ao HF (rs = 0,90 a 0,93; P < 0,001) e negativamente correlacionado ao LF e a razão LF:HF medidos no repouso (rs = -0,73 a -0,79 e -0,86 a -0,90, respectivamente; P < 0,001). Em conclusão, a forma de execução do exercício aeróbio não interfere na magnitude da HPE, mas a HPE é dependente do modo ou o volume total de exercício. Os resultados também indicam que o padrão de recuperação do controle autonômico cardíaco pela análise espectral da VFC pode ter um papel importante na indução da HPE. / Postexercise hypotension (PEH) is a phenomenon of clinical relevance, but doubts persist regarding the effect of the mode and manner of execution (continuous vs. cumulative) of aerobic exercise for its manifestation, as well as the role of cardiac autonomic control as physiological mechanisms associated with PEH. Thus, this thesis aimed to: a) investigate the PEH elicited by isocaloric bouts of continuous and accumulative aerobic exercise; b) to compare the acute responses of systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) after maximal cardiopulmonary exercise tests (CPET) performed using three exercise modalities; and c) to determine the influence of exercise mode and cardiac autonomic control at rest on the vagal reactivation after CPET. In the first study, ten healthy men (age: 27.6 3.5 yrs) performed maximal CPETs to determine the peak oxygen uptake (VO2peak), and continuous (400 kcal) and accumulated (2 x 200 kcal) exercise bouts of running and cycling at 75% VO2reserve. The SBP and DBP decreased similarly after continuous and accumulated exercise (4.6 2.3 vs. 5.2 2.3 mmHg, 2.6 2.5 vs. 3.6 2.5 mmHg, respectively, P > 0.05). However, running elicited greater SBP reductions than cycling (P < 0.05). The sympathetic (low frequency component, LF) and parasympathetic (high frequency component, HF) activity increased (P < 0.001) and decreased (P < 0.001) from baseline, increasing the sympathovagal balance (LF:HF ratio) (P < 0.001) that was inversely related to &#916;SBP and &#916;DBP (r = -0.41 to -0.70; P < 0.05). In the second and third studies, 20 healthy men (age: 21.2 3.0 yrs) performed three CPETs (cycling, walking and running). The second study investigated the acute response of BP, cardiac output (Q), peripheral vascular resistance (PVR), spontaneous baroreflex sensitivity (SBR), heart rate variability (HRV) and energy expenditure during 60 min after exercise and a control session. Compared to the control, only running the exercise mode involving greater energy expenditure (P <0.001) - was able to reduce the SBP after exercise (P <0.001). Changes in SVR, BRS, LF, and LF:HF ratio were negatively correlated to variations in SBP (range -0.69 to -0.91; P < 0.001) and DBP (range -0.58 to -0.93; P &#8804; 0.002). The third study examined the parasympathetic reactivation after each CPET by the root mean square of successive R-R differences calculated for consecutive 30-s windows (rMSSD30s). Despite lower HRpeak, VO2peak and energy expenditure in cycling vs. walking and running (P < 0.001), parasympathetic reactivation was significantly faster after cycling (P < 0.05). Furthermore, &#916;rMSSD30-180s was positively related to the HF (rs = 0.90 to 0.93; P < 0.001) and negatively related to the LF and LF:HF ratio (rs = -0.73 to -0.79 and -0.86 to -0.90, respectively; P < 0.001) assessed at rest. In conclusion, continuous or accumulated bouts of aerobic exercise do not affect the magnitude of PEH; but the PEH is dependent on exercise mode or the total volume of exercise. The results also indicate that the recovery pattern of HRV may have an important role in eliciting PEH.

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Por outro lado, em diversas doenças, o exercício físico vem sendo adotado como conduta não-medicamentosa para o controle da pressão arterial, visto que uma única sessão de exercício físico aeróbio é capaz de reduzir a resistência vascular periférica e promover, consequentemente, queda significativa dos níveis pressóricos, fenômeno denominado hipotensão pós-exercício. No entanto, não é conhecido se amputados traumáticos apresentam, após uma única sessão de exercício físico, hipotensão pósexercício e se a ocorrência da hipotensão pós-exercício é acompanhada de redução da resistência vascular periférica. MATERIAIS E MÉTODOS: Nove indivíduos do sexo masculino com amputação traumática de membros inferiores participaram desse estudo. O protocolo experimental constou de duas sessões conduzidas em ordem aleatória: uma sessão Controle (repouso) e outra de Exercício Físico (cicloergômetro de membros superiores, 30 minutos, intensidade equivalente à frequência cardíaca do primeiro limiar ventilatório, identificado a partir de teste de esforço submáximo). A pressão arterial clínica (método oscilométrico - DIXTAL® 2023), frequência cardíaca (Polar® RS800cx), fluxo sanguíneo do antebraço e resistência vascular do antebraço (pletismografia de oclusão venosa - Hokanson®), foram medidos antes e após a intervenção em cada sessão. Além disso, a pressão arterial e frequência cardíaca ambulatorial de 24 horas foram medidas após as sessões (CardioMapa®). Para a análise estatística, foi adotado como significativo o valor de p<0,05. RESULTADOS: O exercício físico promoveu redução da pressão arterial sistólica, diastólica e média, quando comparado aos valores pré-exercício e sessão Controle. A redução da pressão arterial foi acompanhada de redução significativa da resistência vascular do antebraço, elevação significativa do fluxo sanguíneo do antebraço e da frequência cardíaca, quando comparado aos valores pré-exercício e sessão Controle. Adicionalmente, o exercício físico resultou em redução significativa da média de 24 horas para pressão arterial sistólica, diastólica e média; redução da média de vigília para a pressão arterial diastólica; redução da média do sono para a pressão arterial sistólica, diastólica e média e; manutenção da frequência cardíaca para as médias de 24 horas, vigília e sono. CONCLUSÃO: Indivíduos com amputação traumática de membros inferiores apresentam, após uma única sessão de exercício físico aeróbio, hipotensão pós-exercício clínica e ambulatorial. A hipotensão pós-exercício clínica foi, pelo menos em parte, justificada pela redução da resistência vascular periférica. / INTRODUCTION: In patients with traumatic lower extremity amputations, the elevated cardiovascular mortality risk can be explained by the elevated blood pressure. However, in several diseases, physical exercise has been adopted as a non-pharmacological therapy to reduce blood pressure, since a single session of aerobic exercise can promote significant reduction in blood pressure, phenomenon called postexercise hypotension. Nevertheless, it is unknown if traumatic amputees presents after a single session of physical exercise, postexercise hypotension and if the occurrence of postexercise hypotension is accompanied by a reduction in peripheral vascular resistance. MATERIALS AND METHODS: Nine male subjects with traumatic lower extremity amputation participated in this study. The experimental protocol consisted of two sessions conducted in random order: one Control session (rest) and other of Physical Exercise (upper body cycle ergometer, 30 minutes, intensity equivalent to heart rate of the first ventilatory threshold). The clinic blood pressure (oscillometric method - DIXTAL® 2023), heart rate (Polar ® RS800CX), forearm blood flow and forearm vascular resistance (venous occlusion plethysmography - Hokanson®) , were measured before and after intervention in each session. Also, the ambulatory blood pressure and heart rate were measured for 24 hours after the sessions (CardioMapa®).The p<0,05 value was adopted as significant. RESULTS: Exercise induced a reduction in systolic, diastolic and mean arterial blood pressure values when compared to pre-exercise and Control session. The blood pressure reduction was accompanied by significant reduction of forearm vascular resistance, significant increase of forearm blood flow and heart rate when compared to pre-exercise values and Control session. In addition, exercise resulted in a significant reduction in 24-hour average for systolic, diastolic and mean arterial blood pressure; reduction in awake average for diastolic arterial blood pressure, reduction of asleep average for systolic, diastolic and mean arterial blood pressure and; maintenance of heart rate in 24-hours, awake and asleep average. CONCLUSION: Individuals with traumatic lower extremity amputation presents after a single session of aerobic exercise, clinic and ambulatory postexercise hypotension. Clinic postexercise hypotension was justified by a reduction in peripheral vascular resistance.