Splenic constriction during isometric handgrip exercise in humans

During the first minute of a moderate-intensity isometric handgrip (HG) exercise, there is an increase in stroke volume and cardiac output that occurs without any change in systemic vascular conductance. Although the mechanism of increased venous return is not yet known, current focus has been placed on the constriction of visceral organs. The human spleen represents a compliant organ with high perfusion that constricts during the rather severe stresses of maximal exercise, a diving reflex, or prolonged apnea. This study tested the hypothesis that spleen constriction occurs during isometric HG exercise. Eight participants performed a 1 min isometric HG test at 40% maximum voluntary contraction. Splenic length and width were measured (with ultrasound imaging) after 1 min of exercise, and volume was calculated. To investigate the reflex specificity of this response, spleen dimensions were also measured during 4 min of lower-body negative pressure (LBNP; -20 mm Hg). To test the additional impact of altered breathing and intra-abdominal pressures during the HG, measures were also taken during Valsalva’s manoeuvre (VM) at 30 mm Hg. Compared with baseline, both length and width of the spleen were reduced by 0.20 to 0.55 cm (or 4.44%-6.09%; p < 0.05) during each test. This resulted in relative reductions in splenic volume of 13 ± 1% (HG), 9% ± 7% (LBNP) and 18% ± 7% (VM) (p < 0.05; all mean ± SD). It was concluded that the spleen can constrict during the first minute of isometric HG exercise.

Au cours de la première minute d’un exercice isométrique modéré de préhension (HG), on observe une augmentation du volume d’éjection systolique et du débit cardiaque sans aucune variation de la conductance vasculaire systémique. Néanmoins, on ne connaît pas encore le mécanisme de l’augmentation du retour veineux. Les chercheurs concentrent leurs travaux sur la constriction des viscères. La rate de l’humain est un organe souple doté d’une grande perfusion et qui, d’après des études, se resserre au cours du réflexe d’immersion, d’une apnée prolongée et du stress intense causé par l’exercice maximal. Cette étude vérifie l’hypothèse selon laquelle il y a constriction de la rate au cours d’un exercice isométrique de préhension. Huit sujets participent à un exercice isométrique de préhension d’une durée de 1 min et d’une intensité égale à 40 % du maximum de force volontaire (MVC). Après 1 min d’exercice, on mesure la longueur et la largeur de la rate au moyen d’une technique d’imagerie par ultrasons puis on calcule le volume de la rate. Afin d’analyser la spécificité réflexe de cette réponse, on mesure aussi les dimensions de la rate durant les 4 min d’application d’une pression négative de 20 mm Hg dans la partie inférieure du corps (LBNP). Afin de vérifier aussi l’effet de la modification de la respiration et des pressions intra-abdominales au cours de l’exercice de préhension, on prend aussi les mesures de la rate au cours d’une manœuvre de Valsalva (VM) à une pression de 30 mm Hg. Au cours de chacun de ces tests, on observe une diminution de la longueur et de la largeur de la rate de 0,20 à 0,55 cm, soit de 4,44 à 6,09 % (p < 0,05), comparativement aux valeurs de base. Il s’en suit une diminution de 13 ± 1 % (HG), 9 ± 7 % (LBNP) et 18 ± 7 % (VM) (p < 0,05; moyenne ± écart-type) du volume de la rate. En conclusion, on observe une constriction de la rate durant la première minute au cours d’un exercice isométrique de préhension.