The effects of increased endurance training load on biomarkers of heat intolerance during intense exercise in the heat

Author： Lim Chin L. Pyne David Horn Peggy Kalz Amelia Saunders Philo Peake Jonathan Suzuki Katsuhiko Wilson Gary Mackinnon Laurel T.

Publisher： NRC Research Press

ISSN： 1715-5320

Source： Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, Vol.34, Iss.4, 2009-08, pp. : 616-624

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Abstract

The effects of increased training (IT) load on plasma concentrations of lipopolysaccharides (LPS), proinflammatory cytokines, and anti-LPS antibodies during exercise in the heat were investigated in 18 male runners, who performed 14 days of normal training (NT) or 14 days of 20% IT load in 2 equal groups. Before (trial 1) and after (trial 2) the training intervention, all subjects ran at 70% maximum oxygen uptake on a treadmill under hot (35 °C) and humid (~40%) conditions, until core temperature reached 39.5 °C or volitional exhaustion. Venous blood samples were drawn before, after, and 1.5 h after exercise. Plasma LPS concentration after exercise increased by 71% (trial 1, p < 0.05) and 21% (trial 2) in the NT group and by 92% (trial 1, p < 0.01) and 199% (trial 2, p < 0.01) in the IT group. Postintervention plasma LPS concentration was 35% lower before exercise (p < 0.05) and 47% lower during recovery (p < 0.01) in the IT than in the NT group. Anti-LPS IgM concentration during recovery was 35% lower in the IT than in the NT group (p < 0.05). Plasma interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-α concentrations after exercise (IL-6, 3−7 times, p < 0.01, and TNF-α, 33%, p < 0.01) and during recovery (IL-6, 2−4 times, p < 0.05, and TNF-α, 30%, p < 0.01) were higher than at rest within each group. These data suggest that a short-term tolerable increase in training load may protect against developing endotoxemia during exercise in the heat.Le but de cette étude est d’analyser les effets de l’augmentation de l’intensité de l’entraînement sur la concentration plasmatique de lipopolysaccharides (LPS), des cytokines pro-inflammatoires et de l'anticorps anti-LPS au cours d’un effort dans la chaleur chez 18 coureurs masculins participant soit à un programme normal d’entraînement d’une durée de 14 jours (NT), soit à un programme d’égale durée mais dont l’intensité est accrue de 20 % (IT). Avant (essai 1) et après (essai 2) l’un ou l’autre des programmes d’entraînement, tous les sujets courent sur un tapis roulant à une intensité exigeant 70 % de la consommation d’oxygène maximale par temps chaud (35 °C) et humide (~40 %) jusqu’à ce que la température interne atteigne 39,5 °C ou jusqu’à l’épuisement volontaire. On prélève des échantillons de sang veineux avant, immédiatement après et 1,5 h après la fin de l’exercice. La concentration plasmatique de LPS après l’exercice augmente de 71 % (essai 1, p < 0,05) et de 21 % (essai 2) chez le groupe NT, mais de 92 % (essai 1, p < 0,01) et de 199 % (essai 2, p < 0,01) chez le groupe IT. Comparativement au groupe NT, la concentration plasmatique de LPS après la fin des programmes d’entraînement du groupe IT diminue de 35 % avant l’exercice (p < 0,05) et de 47 % durant la récupération (p < 0,01). Chez le groupe IT, la concentration d’anti-LPS IgM durant la récupération est de 35 % plus faible que chez le groupe NT (p < 0,05). Comparativement aux valeurs de repos chez les deux groupes, on observe de plus grandes concentrations plasmatiques d’IL-6 et de TNF-α après l’exercice (IL-6, de 3 à 7 fois, p < 0,01 et TNF-α, 33 %, p < 0,01) et durant la récupération (IL-6, de 2 à 4 fois, p < 0,05 et TNF-α, 30 %, p < 0,01). D’après ces observations, une légère augmentation à court terme de l’intensité de l’entraînement aurait un effet protecteur contre l’endotoxémie au cours d’un effort par temps chaud.