UBC‐Nepal expedition: acclimatization to high‐altitude increases spinal motoneurone excitability during fatigue in humans
Notice bibliographique
Résumé
Key points Acute exposure and acclimatization to hypoxia are associated with an impairment and partial recovery, respectively, of the capability of the central nervous system to drive muscles during prolonged efforts. Motoneurones play a vital role in muscle contraction and in fatigue, although the effect of hypoxia on motoneurone excitability during exercise has not been assessed in humans. We studied the impact of fatigue on motoneurone excitability in normoxia, acute and chronic exposure (5050 m) to hypoxia. Performance was worse in acute hypoxia but recovered to the normoxic standard in chronic hypoxia, in parallel with an increased excitability of the motoneurones compared to acute exposure to hypoxia. These findings reveal that prolonged hypoxia causes a heightened motoneurone responsiveness during fatiguing exercise; such an adaptation might favour the restoration of performance where low pressures of oxygen are chronically present. Abstract The fatigue‐induced failure of the motor cortex to drive muscles maximally increases in acute hypoxia (AH) compared to normoxia (N) but improves with acclimatization (chronic hypoxia; CH). Despite their importance to muscle output, it is unknown how locomotor motoneurones in humans are affected by hypoxia and acclimatization. Eleven participants performed 16 min of submaximal [25% maximal torque (maximal voluntary contraction, MVC)] intermittent isometric elbow flexions in N, AH (environmental chamber) and CH (7–14 days at 5050 m) (P I O 2 = 140, 74 and 76 mmHg, respectively). For each minute of the fatigue protocol, motoneurone responsiveness was measured with cervicomedullary stimulation delivered 100 ms after transcranial magnetic stimulation (TMS) used to transiently silence voluntary drive. Every 2 min, cortical voluntary activation (cVA) was measured with TMS. After the task, MVC torque declined more in AH (∼20%) than N and CH (∼11% and 14%, respectively, P < 0.05), with no differences between N and CH. cVA was lower in AH than N and CH at baseline (∼92%, 95% and 95%, respectively) and at the end of the protocol (∼82%, 90% and 90%, P < 0.05). During the fatiguing task, motoneurone excitability in N and AH declined to ∼65% and 40% of the baseline value ( P < 0.05). In CH, motoneurone excitability did not decline and, late in the protocol, was ∼40% higher compared to AH ( P < 0.05). These novel data reveal that acclimatization to hypoxia leads to a heightened motoneurone responsiveness during fatiguing exercise. Positive spinal and supraspinal adaptations during extended periods at altitude might therefore play a vital role for the restoration of performance after acclimatization to hypoxia.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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