Effects of Prior Voluntary Hyperventilation on the 3-min All-Out Cycling Test in Men

Abstract

IntroductionThe ergogenic effects of respiratory alkalosis induced by prior voluntary hyperventilation (VH) are controversial. This study examined the effects of prior VH on derived parameters from the 3-min all-out cycling test (3MT). Methods Eleven men (V ̇O2max = 46  8 mLkg -1 min -1 ) performed a 3MT preceded by 15-min of rest (CONT) or voluntary hyperventilation (V ̇E = 38  5 Lmin -1 ) with PETCO2 reduced to 21  1 mmHg (HYP). End-test power (EP; synonymous with critical power) was calculated as the mean power output over the last 30-s of the 3MT, and the work done above EP (WEP; synonymous with W) was calculated as the power-time integral above EP. Results At the start of the 3MT, capillary blood PCO2 and [H + ] were lower in HYP (25.2  3.0 mmHg, 27.1  2.6 nmolL -1 ) than CONT (43.2  2.0 mmHg, 40.0  1.5 nmolL -1 ) (P < 0.001). At the end of the 3MT, blood PCO2 was still lower in HYP (35.7  5.4 mmHg) than CONT (40.6  5.0 mmHg) (P < 0.001). WEP was 10% higher in HYP (19.4  7.0 kJ) than CONT (17.6  6.4 kJ) (P = 0.006), whereas EP was 5% lower in HYP (246  69 W) than CONT (260  74 W) (P = 0.007). The ΔWEP (J•kg -1 ) between CONT and HYP correlated positively with the PCO2 immediately before the 3MT in HYP (r = 0.77, P = 0.006). Conclusion These findings suggest that acid-base changes elicited by prior voluntary hyperventilation increase WEP but decrease EP during the all-out 3MT.

Efeitos da hiperventilação hipocápnica mista sobre o desempenho intermitente

“…A hipocapnia sistêmica, por sua vez, que resulta em alcalose do líquido cefalorraquidiano, aumenta a excitabilidade neuronal (LAFFEY; KAVANAGH, 2002). Esse mecanismo está associado à vasoconstrição sistêmica e um de seus efeitos é a diminuição do fluxo sanguíneo cerebral (LAFFEY; KAVANAGH, 2002;ROMERO;COOKE, 2007), que por consequência, reduz o drive central (LAFFEY; KAVANAGH, 2002;JOHNSON et al, 2021).…”

“…Portanto, o grau de hipocapnia induzida pré-exercício, com protocolos longos de HVH, é um fator importante a ser considerado, pois pode levar à queda do fluxo sanguíneo cerebral, com atenuação do estado cognitivo (ROMERO;COOKE, 2007;JOHNSON et al, 2021), ou seja, de maneira ergolítica.…”

“…Além disso, a hiperventilação também pode causar um aumento no distúrbio metabólico e iônico no nível intracelular(JOHNSON et al, 2021), o que pode aumentar a fadiga e reduzir a produção de força durante o exercício. Um estudo recente encontrou efeito ergolítico da hiperventilação na potência crítica, que foi reduzida na parte final do exercício de 3 minutos all-out de ciclismo(JOHNSON et al, 2021).Na sequência, esse mecanismo induzido pela hiperventilação longa, em hipotése, pode ter sido, parcialmente, sustentado ao longo da sessão de exercício pela hiperventilação curta e intensa nas pausas, ocorrida pela alteração do padrão respiratório, dado que a tendência é de redução na ventilação após a indução de hipocapnia(FUJII et al, 2015), conforme observamos na condição HPPL. Contraintuitivamente, na condição HPHP do presente estudo, foi induzida a manuntenção alta da frequência respiratória, de maneira volitiva, com o aumento do trabalho respiratório.…”