Right ventricular metabolic responses to high-intensity interval and moderate-intensity continuous training: studies by positron emission tomography - Heiskanen, Marja (Annales Universitatis Turkuensis D 1829, 2017)
Background: High-intensity interval training (HIIT) has gained interest as an effective alternative for the traditional moderate-intensity continuous training (MICT) to improve physical fitness and whole-body health, but its effect on the right ventricle (RV) is unknown. The aim of this thesis was to study the effects of HIIT and MICT on RV metabolism and function both in healthy men and in subjects with type 2 diabetes mellitus (T2DM) or prediabetes. Methods: In total, 28 healthy and untrained men and 26 untrained men and women with T2DM or prediabetes were randomized into HIIT and MICT groups. Subjects performed six supervised cycle ergometer sessions within two weeks (HIIT session: 4-6 x 30 s all-out cycling / 4 min recovery, MICT session: 40-60 min cycling at 60% VO2peak). RV glucose and free fatty acid uptake were studied by positron emission tomography. RV structure and function were determined by cardiac magnetic resonance. Results: In healthy men, both HIIT and MICT decreased RV glucose uptake while RV fatty acid uptake remained unchanged. Further, both exercise modes increased RV volumes and mildly decreased its ejection fraction. In diabetic subjects, RV glucose and free fatty acid uptake remained unaltered. Only MICT increased RV end-diastolic volume and RV mass, whereas both HIIT and MICT increased RV end-systolic volume and decreased RV ejection fraction. Conclusions: Two weeks of HIIT and MICT induce similar changes in RV of the healthy men regardless of markedly lower volume of HIIT. For a diabetic heart, MICT may be more beneficial as it improves RV dimensions more than HIIT.

Tausta: Kovatehoinen intervalliharjoittelu (high-intensity interval training, HIIT) on osoittautunut tehokkaaksi vaihtoehdoksi kohottaa kuntoa perinteisen keskitehoisen kestävyysharjoittelun (moderate-intensity continuous training, MICT) sijaan, mutta sen vaikutuksia sydämen oikeaan kammioon ei tunneta. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten HIIT ja MICT vaikuttavat oikean kammion aineenvaihduntaan ja toimintaan terveillä miehillä sekä tyypin 2 diabeetikoilla tai esidiabeetikoilla. Menetelmät: Yhteensä 28 liikuntaa harrastamatonta tervettä miestä sekä 26 tyypin 2 diabetesta tai esidiabetesta sairastavaa miestä tai naista satunnaistettiin HIIT ja MICT ryhmiin. Molemmat ryhmät pyöräilivät kuntopyörällä kuusi harjoituskertaa kahden viikon aikana (HIIT-sessio: 4-6 x 30 s maksimaalista vetoa 4 min palautuksilla, MICT-sessio: 40-60 min pyöräilyä teholla 60% VO2peak). Oikean kammion glukoosin ja rasvahappojen käyttöä tutkittiin positroniemissiotomografialla ja rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia magneettikuvauksella. Tulokset: Terveillä miehillä molemmat liikuntamuodot laskivat oikean kammion glukoosinkäyttöä, mutta rasvahappojen käyttö ei muuttunut. Lisäksi sekä HIIT että MICT suurensivat oikean kammion tilavuutta sekä pienensivät hieman ejektiofraktiota. Diabeetikoiden oikean kammion glukoosin ja rasvahappojen käyttö ei muuttunut. Vain MICT suurensi diabeetikoiden oikean kammion loppu-diastolista tilavuutta ja kasvatti oikean kammion massaa. Molemmat liikuntamuodot suurensivat oikean kammion loppu-systolista tilavuutta ja pienensivät ejektiofraktiota. Johtopäätökset: Kaksi viikkoa kumpaa tahansa liikuntamuotoa aiheuttaa samanlaisia vaikutuksia terveiden miesten oikeassa kammiossa HIIT-harjoittelun huomattavasti pienemmästä määrästä riippumatta. Diabeetikoiden sydämen kannalta MICT näyttäisi kuitenkin olevan tehokkaampi harjoittelumuoto, sillä se lisää oikean kammio tilavuutta ja massaa enemmän kuin HIIT.