Hemodynamic requirements and thoracic fluid balance during and after 30 minutes immersed exercise: Caution in immersion rehabilitation programmes

SummaryAimTo assess the effects of water immersion on cardiovascular requirements, 30 min immersed versus air steady exercises at neutral temperature were compared in two settings:similar energy expenditure (60% maximal oxygen consumption; series 1) and similar ergometric workload (120 W; series 2). For 15 healthy male subjects, the arterial blood pressure, heart rate, thoracic fluid conductivity (TFC), cardiac index (CI) and stroke index (SI) were monitored at rest, during the exercise period and during 30 min of post-exercise recovery in two conditions. Plasma atrial natriuretic peptide (ANP) was also measured.ResultsResting water immersion increased TFC, CI, SI, and systolic arterial pressure (SAP). During exercise the average CI, SI and SAP were not different in water and air in series 1, but in series 2 CI, SI, heart rate, systolic and diastolic arterial pressures were higher in water. Plasma ANP was higher after immersed exercises. During recovery, CI was similar after either exercise, while SI was lower and heart rate higher following immersion, consistent with a lower effective circulatory volume than after exercise in air. TFC was high, as reflecting an increased interstitial fluid content in the lung.ConclusionsCardiovascular requirements for exercising in water were markedly higher than in air and straining of lung parenchyma.

RésuméObjectifsPour évaluer les effets de l’immersion sur les contraintes cardiovasculaires, nous avons mesuré les modifications des variables hémodynamiques dans deux situations : lors d’exercices effectués en milieu aérien et en immersion jusqu’à la base du thorax, soit en utilisant la même dépense énergétique (60 % de la consommation maximale d’oxygène; série 1), soit en développant la même puissance mécanique (120 W; série 2). La pression artérielle systolique (PAS) et diastolique (PAD), la fréquence cardiaque (FC), la conductivité électrique thoracique (CET), l’index cardiaque (IC) et l’index d’éjection systolique (IES) ont été mesurés chez 15 sujets sains de sexe masculin au repos, au cours de la période d’exercice et au cours de 30 minutes de récupération post-exercice dans les deux situations. Le peptide natriurétique auriculaire (ANP) a également été mesuré.RésultatsAu repos en immersion CET, IC, IES, et PAS sont augmentés par rapport au repos n air ambiant. Pendant l’exercice IC, IES et PAS ne sont pas différentes dans l’eau et en air dans la série 1, mais dans la série 2 CI, IES, PAS, PAD et FC étaient plus élevés en immersion. ANP était plus élevé après les exercices en immersion. Pendant la série 2, l’augmentation de CET pendant les phases de récupération après les exercices en immersion est simultanée de celle de FC et de la diminution de IES. CET était élevé, comme reflétant une augmentation du volume des liquides thoraciques dans les poumons.ConclusionLes contraintes hémodynamiques lors d’un exercice en immersion sont plus importantes qu’en air ambiant et contraignent le parenchyme pulmonaire.