Effect of Hypoxic Exercise on Post-Exercise Hypotension in Sedentary Males

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Post-exercise hypotension (PEH) is linked to long-term reductions in blood pressure (BP), making it an important consideration for the non-pharmaceutical management of hypertension. However, the impact of hypoxic exercise on PEH remains unclear. This study aimed to investigate the impact of aerobic exercise under a hypoxic condition (FiO2: 14.9%) on the magnitude of PEH and to determine whether hypoxia elicits an additive BP- lowering effect compared to exercise in a normoxic environment. Using a crossover design, 20 sedentary men completed exercise sessions under three conditions: hypoxic exercise (HYP) at 50% of peak power output (PPO), normoxic exercise (NOR) with the same mechanical intensity (50% of PPO) as HYP, and normoxic exercise (HRM) with physiological intensity (heart rate; HR) matched to the HYP condition. A one-way repeated measures ANOVA was used to analyze variables measured during the workout, whereas variables measured before and after the workout were analyzed using a two-way repeated measures ANOVA. During exercise, HYP and HRM elicited higher HR, oxygen consumption, and ventilation responses compared to NOR (p < 0.05). Among the conditions, HYP exhibited the lowest ventilation efficiency (p < 0.01) and the most severe systemic and muscle hypoxemia (p < 0.01). Notably, only HYP resulted in significant PEH (Mean Arterial Pressure: -6.9 mmHg at 15 min after exercise; p < 0.01). Additionally, a significant increase in the diameter of the common femoral artery was observed at all recovery time points in HYP (p < 0.05) and at 15 min after exercise in HRM (p < 0.01). No significant interactions were observed in flow velocity, blood flow, or vascular conductance. These findings suggest that hypoxic exercise significantly enhances post- exercise vasodilation, subsequently leading to greater PEH, emphasizing its efficacy in managing hypertension with reduced mechanical stress.

국문 초록 (Abstract)

운동 후 저혈압(Post-Exercise Hypotension; PEH)은 장기적인 혈압 감소와 연관되어 비약물적 고혈압 관리에서 중요한 요소로 고려된다. 그러나, 저산소 운동이 PEH에 미치는 영향은 아직 명확하지 않다. 본 연구는 저산소 조건(FiO2: 14.9%)에서 수행하는 유산소 운동이 PEH에 미치는 영향을 조사하고, 저산소 운동이 정상 산소 조건에서의 운동과 비교하여 추가적인 혈압 감소 효과를 유발하는지 확인하기 위해 진행되었다. 본 연구는 교차 설계 방식으로 진행되었으며, 20명의 비활동적인 남성이 다음의 세 가지 조건에서 운동을 진행하였다: 최대 파워 출력(Peak Power Output; PPO)의 50%로 수행된 저산소 운동(HYP), HYP와 기계적 강도(PPO 50%)를 맞춘 정상 산소 운동(NOR), 그리고 HYP와 생리적 강도(심박수)를 맞춘 정상 산소 운동(HRM). 운동 중 측정된 변인은 일원 반복 측정 분산분석을 사용하여 분석하였고, 운동 전후 측정된 변인은 이원 반복 측정 분산분석을 통해 분석하였다. HYP와 HRM은 NOR에 비해 운동 중 심박수, 산소 소비량 및 분당 환기량이 높았다(p < 0.05). HYP는 세 조건 중에서 가장 낮은 환기 효율(p < 0.01)과 가장 심각한 근육 및 전신 저산소증(p < 0.01)을 나타냈다. 한편, HYP에서만 유의한 PEH가 관찰되었다(평균 동맥압: P15에서 Baseline 대비 -6.9mmHg, p < 0.01). 또한, HYP에서는 모든 회복 시간대에서 대퇴 동맥 직경의 유의한 증가가 나타났고(p < 0.05), HRM에서는 P15에서만 유의한 증가가 관찰되었다(p < 0.01). 혈류 속도, 혈류량, 혈관 전도성에서는 유의한 상호작용이 나타나지 않았다. 본 연구 결과에 따르면 저산소 훈련은 운동 후 혈관 확장 및 혈압 감소 효과를 증대시킨다. 이는 저산소 훈련을 통해 정상 산소 훈련에 비해 낮은 기계적 운동 강도로 효과적인 고혈압 관리가 가능함을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction 1
• 2. Method 3
• 2.1 Study Design 3
• 2.2 Participants 4
• 2.3 Study Procedures 4
• 2.4 Calculation 7
• 2.5 Statistical Analysis 7
• 3. Result 8
• 3.1 Heart Rate 8
• 3.2 Gas Analysis 9
• 3.3 Peripheral Oxygen Saturation 13
• 3.4 Muscle Oxygen Saturation 14
• 3.5 Blood Pressure 16
• 3.6 Vessel Diameter 19
• 3.7 Blood Flow Velocity 19
• 3.8 Blood Flow and Vascular Conductance 19
• 4. Discussion 22
• 4.1 Intra-Workout Response 22
• 4.2 Post-Workout Response 23
• 5. Conclusion 26
• Reference 27