The influence of exercise intensity and exercise mode on gastrointestinal damage
Kate H. Edwards Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism • 16 March 2021
Strenuous exercise increases gastrointestinal damage, but the dose–response relationship is yet to be elucidated. It is also commonly believed that running causes greater gastrointestinal damage than cycling. Two randomised, crossover studies aimed to 1) quantify gastrointestinal damage with increasing exercise intensity, and 2) determine if running was associated with greater gastrointestinal damage than cycling. Following a maximal oxygen uptake (V̇O2max) test, participants completed 3 cycling trials at different intensities (60 min at 40%, 60% and 80% V̇O2max; n = 10 (5 female, 5 male)) (INTENSITY), or 1 running and 1 cycling trial (45 min at 70% V̇O2max; n = 11 (3 female, 8 male)) (MODE). Venous blood samples were collected pre- and post-exercise to measure gastrointestinal damage via intestinal fatty acid binding protein (I-FABP). In INTENSITY, I-FABP magnitude of change was greater at 80% V̇O2max than 40% V̇O2max (p < 0.01). In MODE, I-FABP magnitude of change was greater with cycling (mean (SD)) (84.7 (133.2)% d = 1.07) compared with running (19.3 (33.1)%, d = 0.65) with a moderate effect (d = 0.68, p = 0.024). Rating of perceived exertion (RPE) and heart rate (HR) were higher during cycling (RPE p < 0.0001; HR p < 0.0001) but rectal temperature was not different between modes (p = 0.94). While gastrointestinal damage increases with increasing exercise intensity, running was not associated with greater gastrointestinal damage than cycling.
Novelty:
• A fraction of the anaerobic threshold, rather than a fraction of V̇O2max, may be more predictive of intensity that results in exercise induced gastrointestinal damage.
• The mode of exercise may not be as important as intensity for inducing gastrointestinal damage.
• Improving anaerobic threshold may reduce susceptibility to gastrointestinal damage when exercising at high intensities.
Résumé
L’exercice intense augmente les dommages gastro-intestinaux, mais la relation dose-réponse n’est pas encore établie. Il est aussi généralement admis que la course à pied cause des dommages gastro-intestinaux plus importants que le vélo. Deux études randomisées croisées ont pour objectif de 1) quantifier les dommages gastro-intestinaux en fonction de l'augmentation de l'intensité de l'exercice et 2) déterminer si la course à pied est associée à des dommages gastro-intestinaux plus importants que le vélo. Après l’évaluation de la consommation maximale d’oxygène (« V̇O2max »), les participants effectuent trois essais de vélo dans deux conditions 1) INTENSITÉ (5 femmes, 5 hommes) : 60 min à 40 %, 60 % et 80 % du V̇O2max et 2) MODE (3 femmes, 8 hommes): un essai de course et un essai de vélo, 45 min à 70 % du V̇O2max. On prélève des échantillons de sang veineux avant et après l'exercice afin de mesurer les dommages gastro-intestinaux via la protéine de liaison aux acides gras intestinaux (« I-FABP »). Dans la condition INTENSITÉ, l’amplitude du changement d’I-FABP est plus élevée à 80 % du V̇O2max qu’à 40 % du V̇O2max (p < 0,01). Dans la condition MODE, l'amplitude du changement d’I-FABP est plus grande à vélo (moyenne ± ET) (84,7 ± 133,2 % d = 1,07) comparativement à la course (19,3 ± 33,1 %, d = 0,65) qui présente un changement modéré (d = 0,68, p = 0,024). La perception de l’intensité de l’effort (« RPE ») et la fréquence cardiaque (« HR ») sont plus élevés pendant le vélo (RPE p < 0,0001; HR p < 0,0001) mais la température rectale ne diffère pas entre les modes (p = 0,94). Même si les dommages gastro-intestinaux s’accroissent avec l'augmentation de l'intensité de l'exercice, la course à pied n'est pas associée à des dommages gastro-intestinaux plus importants que le vélo. [Traduit par la Rédaction]
Les nouveautés :
• Une fraction du seuil anaérobie plutôt qu’une fraction de V̇O2max peut être plus prédictive de l’intensité qui entraîne des dommages gastro-intestinaux induits par l’exercice.
• Le mode d’exercice peut ne pas être aussi important que l’intensité pour engendrer des dommages gastro-intestinaux.
• L’élévation du seuil anaérobie peut réduire la sensibilité aux dommages gastro-intestinaux lors de l’exercice à des intensités élevées.