Effects of resuming endurance training on arterial stiffness and nitric oxide production during exercise in elite cyclists Nicolas Tordi, Eglantine Colin, Laurent Mourot, Malika Bouhaddi, Jacques Regnard, and Pascal Laurant Abstract: Exercise training improves arterial compliance due to increases in blood flow to skeletal muscle during re- peated bouts of daily exercise. The effect of resuming training on arterial stiffness in previously well-trained subjects is poorly documented. Hence, the purpose of this study was to determine the vascular effects induced by return to exer- cise in highly trained cyclists. Pulse wave velocity (PWV), an index of arterial stiffness, was assessed at rest and dur- ing constant moderate-intensity cycle exercises before and after 16 weeks of endurance training. The impact of daily exercise on the concentration of nitric oxide (NO) measured as nitrate in plasma was examined at rest and during max- imal exercise before and after the training period. At rest, PWV was significantly lower in the subjects after a training session (6.4 ± 0.4 vs. 8.1 ± 0.4 m·s –1 , p < 0.05). During constant exercise, PWV was significantly and positively corre- lated with increases in blood pressure. The increased PWV induced by exercise was, however, significantly lower after training (9.8 ± 0.6 vs. 11.4 ± 0.6 m·s –1 , p < 0.05). After the training program, nitrate plasma levels at rest were higher. During the maximal test, the plasma nitrate concentration was increased in the subjects studied before the training pe- riod, but not after. These results show that resumption of chronic endurance training rapidly induces adaptive changes in arterial stiffness and NO release that may contribute to improved physical fitness in athletes. Key words: exercise, trained subjects, pulse wave velocity, nitrate, arteries. Résumé : L’exercice régulier améliore les qualités de distensibilité des artères, notamment grâce à l’augmentation du flux sanguin dans les muscles squelettiques. Cependant, l’effet de la reprise de l’entraînement sur la rigidité artérielle chez des sujets entraînés est mal documenté. Le but de cette étude était de déterminer les effets vasculaires induits par la reprise de l’exercice chez des cyclistes de haut niveau. La vitesse de l’onde de pouls (VOP), index de rigidité arté- rielle, a été évaluée au repos et pendant un exercice cycliste constant, avant et après 16 semaines d’entraînement en endurance. L’influence de l’exercice chronique sur la concentration plasmatique basale de monoxyde d’azote (NO) au repos et au cours d’un exercice maximal a aussi été évaluée. La VOP au repos a diminué après l’entraînement (8,1 ± 0,4 vs. 6,4 ± 0,4 m·s –1 , p < 0,05) et à l’exercice (9.8 ± 0.6 vs. 11.4 ± 0.6 m·s –1 , p < 0.05). Lors de l’exercice constant, la VOP était significativement corrélée avec l’augmentation de la pression artérielle. Après l’entraînement, la concentra- tion plasmatique de nitrate (métabolite du NO) au repos était plus élevée. Lors de l’exercice maximal, les nitrates plas- matiques augmentent chez les sujets avant la période d’entraînement, mais pas après cette période En conclusion, la reprise de l’entraînement de type endurance induirait des changements de la rigidité artérielle et augmenterait le relar- gage de NO chez des sportifs entraînés, ce qui contribuerait à l’amélioration de la condition physique des athlètes. Mots clés : exercice, sujets entraînés, vitesse d’onde de pouls, nitrate, artères. Tordi et al. 249 Introduction During exercise, blood flow increases in active skeletal muscles to maintain adequate oxygen delivery to cells. The mechanical properties of arteries allow them to adapt to blood flow and blood pressure by increasing their lumen’s diameter. The elastic behavior of conduit arteries converts pulsatile cardiac ejection into nearly continuous tissue perfu- sion and reduces systolic pressure relative to flow. This elastic behavior is characterized by compliance and is determined Appl. Physiol. Nutr. Metab. 31: 244–249 (2006) doi:10.1139/H05-033 © 2006 NRC Canada 244 Received 29 March 2005. Accepted 3 November 2005. Published on the NRC Research Press Web site at http://apnm.nrc.ca on 20 April 2006. N. Tordi, 1 L. Mourot, M. Bouhaddi, and J. Regnard. Equipe d’accueil “Physiopathologie cardio-vasculaire et prévention”, Unité de formation et de Recherche en Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives et Médecine/Pharmacie, Place St Jacques, 25030 Besançon CEDEX, France. E. Colin and P. Laurant. Equipe d’accueil “Optimisation métabolique et cellulaire”, Unité de formation et de Recherche en Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives et Médecine/Pharmacie, Place St Jacques, 25030 Besançon CEDEX, France. 1 Corresponding author (e-mail: nicolas.tordi@univ-fcomte.fr).