The hypotensive effect of exercise on IOP : an interaction of physical fitness and parasympathetic efficacy

RÉSUMÉ Suite à une centaine de publications sur la réduction de la PIO post-exercice, il est connu que parmi un grand nombre de programme d'exercices de différentes durées et intensités, les effets hypotenseurs de l'exercice sur la PIO sont atténués chez les sujets en bonne condition physique. Le mécanisme proposé est l'augmentation potentielle de l'efficacité du système parasympathique avec l'activité physique. Le principal objectif de cette thèse est d'identifier les facteurs contribuants à la réduction de la PIO post-exercice et d'élucider les différents mécanismes possibles. L'étude 1, une méta-analyse, a été menée afin de quantifier les contributions relatives de l'intensité et de la durée de l'effet de l'exercice sur la PIO et la mesure dans laquelle ces variables affectent les sujets sédentaires et normalement actifs. La tendance ressortant des résultats est que la diminution de la PIO suite à de l'exercice aérobie est plus élevée chez les sujets sédentaires que les sujets en bonne condition physique. (ES = -4.198 mm Hg et -2.340 mm Hg, respectivement). L'absence d'un contrôle des liquides ingérés avant l'activité physique est à souligné dans cette étude. L'hyperosmolarité (un effet secondaire de la déshydratation) est l'un des mécanismes proposés influant l'effet hypotenseur de l'exercice. L'étude 2 comparait la réduction de la PIO dans deux conditions, soit hypohydraté et hyperhydraté, avant, pendant et après un effort de 90 minutes sur un ergocycle. Après une diminution initiale pour les deux conditions, la PIO revient aux valeurs de départ pour la condition hypohydratée malgré une perte de poids significative et elle augmente pour la condition hyperhydratée (résultat du protocole d'hydratation). Étant donné le niveau élevé de participants en bonne condition physique dans l'étude 2, la troisième étude a été conçue afin de etude la relation entre la PIO et la condition physique. À l'aide d'analyses corrélationnelles il a été possible d'observer la relation entre le test de vo2max et la moyenne des mesures de PIO prises sur un intervalle de huit semaines. Une relation significative n'existait que pour les participants se situant dans la portion supérieure du continuum de la condition physique. Conclusion: Les résultats de la présente étude suggèrent que l'effet hypotenseur de l'exercice sur la PIO est probablement une réponse homéostatique à la dérégulation de l'humeur aqueuse causée par l'initiation de l'exercice et le protocole d'ingestion de fluides pré-exercice.

After over 100 papers on post exercise reductions in IOP it is known that under a vast number of exercise protocols, of differing intensities and durations, the hypotensive effects of exercise on IOP are attenuated in the physically fit. A proposed mechanism is the parasympathetic nervous system that potentially increases in efficacy with physical training. The general objective of this thesis was to further tease apart those factors that contribute to post exercise reductions in IOP and to elucidate possible mechanisms. Study 1, a meta-analysis, was conducted to quantify the relative contributions of intensity and duration to the effect of exercise on IOP and the degree to which these variables affect sedentary and normally active populations. A pattern of results emerged such that those persons who are Sedentary experience a greater drop in IOP after aerobic exercise than those who are physically fit (ES = -4.198 mm Hg and -2.340 mm Hg, respectively). A lack of pre-exercise control over covariates such as fluid ingestion was also observed. Hyperosmolarity (a side effect of dehydration) is one of the proposed mechanisms driving the hypotensive effect of exercise. Study 2 compared reductions in IOP in both a hypo-hydrated (water restricted) and hyper-hydrated condition before, during and after an ergocycle ride of 90 minutes. After an initial decrease in both conditions, IOP returned to baseline in the Hypo-hydrated condition despite a significant loss of bodyweight and increased in the Hyper-hydrated condition as a result of the hydration protocol. Given the high level of physical fitness among our participants in Study 2, Study 3 was designed to further elucidate the relationship between physical conditioning and IOP. Using correlational analyses we observed the relationship between a test of VO2max and an average of IOP measurements made over the course of eight weeks. A significant relationship existed only for those participants in the upper range of the fitness continuum. Conclusion. The results of the current study suggest that the hypotensive effect of exercise on IOP is likely a homeostatic response to dysregulation of the aqueous humor caused by the initiation of exercise and pre-exercise fluid intake protocols.