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Aerobic conditioning effects on substrate responses during graded cycling in pregnancy

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This study was conducted to test the hypothesis that aerobic conditioning prevents exercise-induced hypoglycemia and preserves the capacity to utilize carbohydrates and to produce lactate during heavy exercise in late gestation. The effects of closely monitored cycle ergometer conditioning (heart rate = 143 ± 2 beats/min, 25 min/day, 3 days/week) during the second and third trimesters were studied in 18 previously sedentary women (exercised group, EG). A nonexercising pregnant control group (CG, n = 9) was also studied. Data collection times for both groups were as follows: start of the second trimester (Entry), ends of the second (TM2) and third (TM3) trimesters (post-training), and 4–6 months postpartum (nonpregnant control). Respiratory gas exchange was studied and venous blood samples were obtained before, during, and after a graded cycle ergometer test that was terminated at a peak heart rate of 170 beats/min. Measurements included plasma glucose, insulin, free fatty acids, the respiratory exchange ratio at peak exercise, and peak postexercise lactate concentration. A significant aerobic conditioning effect in the EG was confirmed by a 17% increase in O2 pulse at peak exercise between Entry and TM3. As expected, values for free fatty acids in the CG rose with advancing gestational age. The CG showed a clear trend for a rise in plasma insulin with advancing gestational age, under all experimental conditions. Also, peak exercise respiratory exchange ratio and peak postexercise lactate concentration were significantly reduced in late gestation, and plasma glucose decreased significantly during and following the end of TM3 testing. Effects of pregnancy to reduce peak postexercise lactate and to reduce plasma glucose during and after exercise at the end of the third trimester were significantly attenuated in the EG. These effects were attributed to attenuation of pregnancy-induced insulin resistance (as reflected by insulin/glucose ratio) by physical conditioning. These findings support our original experimental hypothesis that aerobic conditioning prevents exercise-induced hypoglycemia and preserves the ability to utilize carbohydrate and produce lactate during heavy exercise in late gestation.Key words: exercise testing, human gestation, carbohydrate metabolism, postexercise hypoglycemia, blood lactate accumulation.

La présente étude a eu pour but de vérifier l'hypothèse que l'activité aérobie prévient l'hypoglycémie induite par l'exercice et préserve la capacité à utiliser les glucides et à produire du lactate durant un exercice intense en fin de grossesse. Les effets d'un entraînement sur cyclo-ergomètre (fréquence cardiaque = 143±2 battements/min, 25 min/jour, 3 jours/semaine) durant les 2e et 3e trimestres ont été examinés chez 18 femmes auparavant sédentaires (groupe soumis à l'exercice, GE). Un groupe témoin de femmes enceintes inactives (GT, n = 9) a aussi été examiné. La collecte des données pour les deux groupes s'est déroulée comme suit : début du 2e trimestre (Début), fin des 2e trimestre (TM2) et 3e trimestre (TM3) (post-entraînement) et de 4 à 6 mois après l'accouchement (témoins non gravides). Les échanges gazeux respiratoires ont été examinés et des échantillons de sang veineux ont été prélevés avant, pendant et après une épreuve d'effort gradué sur cyclo-ergomètre qui s'est terminée à une FC maximale de 170 battements/min. Le glucose plasmatique, l'insuline plasmatique, les acides gras libres (AGL), le quotient respiratoire métabolique (QR) à l'exercice maximal et le lactate post-exercice maximal ont été mesurés. Un effet significatif de l'activité aérobie chez le GE a été confirmé par une augmentation de 17 % du pouls d'O2 à l'exercice maximal entre le Début et la fin du TM3. Comme prévu, les valeurs des AGL, chez le GT, ont augmenté avec l'âge gestationnel. Le taux d'insuline plasmatique du GT a eu une nette tendance à augmenter avec l'âge gestationnel dans toutes les conditions expérimentales. De plus, le QR à l'exercice maximal et le lactate post-exercice maximal ont diminué significativement vers la fin de la grossesse, et le glucose plasmatique a fait de même durant et après l'épreuve d'effort à la fin du TM3. Les effets de la grossesse sur la diminution de lactate post-exercice maximal et de glucose plasmatique durant et après l'effort à la fin du 3e trimestre ont été significativement atténués chez le GE. Ces effets ont été attribués à la diminution par le conditionnement physique de l'insulinorésistance induite par la grossesse (comme illustré par le rapport insuline/glucose). Ces résultats viennent étayer notre hypothèse expérimentale que l'activité aérobie prévient l'hypoglycémie induite par l'effort et préserve la capacité à utiliser les glucides et à produire du lactate durant un exercice intense en fin de grossesse.Mots clés : épreuve d'effort; gestation humaine, métabolisme des glucides, hypoglycémie post-exercice, accumulation de lactate sanguin.[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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