Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC vV4C4jYpM3RLtJb7xfvxQmd S0066-782X2023000400401 00401 10.36660/abc.20220398 Artigo de Revisão Efeitos do Treinamento Intervalado de Alta Intensidade sobre a Pressão Arterial Central: Uma Revisão Sistemática e Metanálise 0000-0002-7708-1828 Oliveira Gustavo Henrique de Concepção e desenho da pesquisa,Obtenção de dados,Redação do manuscrito 1 2 Okawa Rogério Toshiro Passos Obtenção de financiamento,Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 2 3 Simões Caroline Ferraz Análise e interpretação dos dados,Análise estatística 1 2 0000-0002-6843-4150 Locatelli João Carlos Redação do manuscrito 4 Mendes Victor Hugo de Souza Obtenção de dados 1 2 Reck Higor Barbosa Análise e interpretação dos dados,Análise estatística 1 2 Lopes Wendell Arthur Concepção e desenho da pesquisa,Obtenção de financiamento,Redação do manuscrito 1 2 Departamento de Educação Física Centro de Ciências da Saúde Universidade Estadual de Maringá Maringá PR Brasil Departamento de Educação Física, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR – Brasil GPHARV Universidade Estadual de Maringá Maringá PR Brasil Grupo de Pesquisa em Hipertensão Arterial Sistêmica, Rigidez Arterial e Envelhecimento Vascular (GPHARV), Universidade Estadual de Maringá,Maringá, PR – Brasil Departamento de Medicina Centro de Ciências da Saúde Universidade Estadual de Maringá Maringá PR Brasil Departamento de Medicina, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR – Brasil Faculdade de Ciências Humanas University of Western Australia Perth Austrália Faculdade de Ciências Humanas (Ciências do esporte, exercício e saúde), University of Western Australia, Perth, Western Australia – Austrália Correspondência: Gustavo Henrique de Oliveira • Universidade Estadual de Maringá - Departamento de Educação Física – Av. Colombo, 5790 – Zona 7, CEP 87020-900, Maringá, PR – Brasil E-mail: gustavool.henrique@hotmail.com

Potencial conflito de interesse

Não há conflito com o presente artigo

 21 04 2023 03 2023 120 4 e20220398 07 06 2022 26 11 2022 14 12 2022 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Resumo

A pressão arterial central (PAc) é considerada um preditor independente de lesão de órgão, eventos cardiovasculares e mortalidade por todas as causas. Evidências mostram que o treino intervalado de alta intensidade (HIIT) é superior ao treino contínuo de intensidade moderada (MICT) na melhoria da aptidão cardiorrespiratória e da função vascular. No entanto, os efeitos dessas modalidades de treino aeróbico sobre a PAc não foram propriamente revisados. Esta metanálise tem como objetivo investigar os efeitos do HIIT versus MICT sobre a PAc.Conduzimos uma metanálise de ensaios controlados randomizados que compararam HIIT versus MICT sobre a PAc. Os desfechos primários foram Pressão Arterial Sistólica (PAS) central (PASc) e Pressão Arterial Diastólica central (PADc). A PAS periférica (PASp), a PAD periférica (PADp), a Velocidade de Onda de Pulso (VOP) e a captação máxima de oxigênio (VO2max) foram analisadas como desfechos secundários. A metanálise das diferenças médias (DM) foi conduzida usando modelos de efeitos aleatórios.Nosso estudo incluiu 163 pacientes recrutados em seis ensaios. Encontramos que HIIT foi superior ao MICT em reduzir PASc (DM = -3,12 mmHg, IC95% -4,75 – 1,50, p = 0,0002) e PAS (DM = -2,67 mmHg, IC95% -5,18 – -0,16, p = 0,04) e aumentar VO2max (DM = 2,49 mL/Kg/min, IC95% 1,25 – 3,73, p = 0,001). No entanto, não foram relatadas diferenças quanto à PADc, PAD ou VOP. O HIIT foi superior ao MICT em reduzir PASc, sugerindo seu potencial papel como uma terapia não farmacológica para a pressão arterial elevada.

 Treinamento Intervalado de Alta Intensidade Treino Aeróbico Hemodinâmica Pressão Sanguínea Rigidez Arterial

: Efeitos do Treinamento Intervalado de Alta Intensidade sobre a Pressão Arterial Central: Uma Revisão Sistemática e Metanálise Principais resultados do estudo. HIIT: treino intervalado de alta intensidade; MICT: treino contínuo de intensidade moderada.

Introdução

As doenças cardiovasculares (DCVs) são a principal causa de doença em todo o mundo, sendo responsáveis por aproximadamente 17,9 milhões de mortes por ano, e um total de 31% de mortalidade por todas as causas.1 A pressão arterial (PA) elevada é atualmente o principal fator de risco modificável para DCV e morte prematura.2 A pressão arterial sistólica (PAS) elevada (≥140 mmHg) tem sido responsável por 40% das doenças cardíacas, 38% dos acidentes vasculares cerebrais (AVCs) isquêmicos, e 43% das mortes por AVCs hemorrágicos.3 No entanto, evidências crescentes sugerem que a pressão arterial central (PAc) é um preditor independente de lesão de órgão, eventos cardiovasculares e mortalidade por todas as causas, uma vez que sua associação com risco cardiovascular é mais forte que a da PA.4 - 6 Um estudo recente7 mostrou que a PAc foi capaz de predizer o desenvolvimento de hipertensão na população geral.6 Além disso, ensaios clínicos demonstraram que drogas anti-hipertensivas podem exercer efeitos divergentes sobre a PAc e a PA.

A PAc pode ser avaliada de maneira não invasiva por vários aparelhos, por análise de ondas de pulso pela tonometria de aplanação utilizando uma função de transferência generalizada, que corrige quanto à amplificação de onda de pressão nos membros superiores.8 A análise de onda de pulso representa a forma de onda da pressão aórtica derivada do pulso radial ou carotídeo.8 A onda de pulso é composta de uma onda incidente (que se propaga para a frente), formada pela ejeção ventricular esquerda. Quando essa onda incidente alcança as bifurcações ao longo da árvore arterial, ela gera uma onda refletida.8 As formas de onda de pressão central são definidas por vários componentes, como a PAS central (PASc), a pressão arterial diastólica central (PADc), e a pressão de pulso central (PPc), as quais são derivadas da função de transferência generalizada e o índice de aumento (AI, augmentation index ), definido como a amplitude da onda refletida em termos de PPc, representando a integração da onda de pressão incidente com a onda de pressão refletida.8

A atividade física regular é considerada uma abordagem preventiva e um tratamento não farmacológico de primeira linha para hipertensão.9 O treino aeróbico (TA) tem sido fortemente recomendado para reduzir a PA.10 , 11 Em termos de PAc, em uma metanálise recente, Zhang et al.12 observaram uma redução de 5,9 mmHg na PAc após o TA. Esses achados reforçam o potencial do TA em melhorar não só a resistência vascular periférica, como a complacência arterial central, contribuindo para uma redução na PA e na PAc.

O treino intervalado de alta intensidade (HIIT, do inglês high-intensity interval training ), parece ser igual ou superior ao treino contínuo de intensidade moderada (MICT, moderate-intensity continuous training ) em promover benefícios à saúde, sendo considerado um TA eficiente.13 - 15 Ainda, o HIIT apresenta uma taxa de adesão superior e nível de satisfação similar em comparação ao MICT.16 Contudo, a comparação entre HIIT e MICT é menos clara em termos de mudanças na PA. Costa et al.17 não encontraram diferenças entre HIIT e MICT na redução da PAS ou PAD em indivíduos hipertensos e pré-hipertensos. Por outro lado, Leal et al.18 relataram que o HIIT foi superior ao MICT na redução de PAD em indivíduos hipertensos, e Way et al.19 observaram que o HIIT foi superior ao MICT em reduzir PAD noturna em adultos.

Com base no exposto, o HIIT surgiu como uma alternativa promissora, uma vez que diretrizes globais de hipertensão recomendam a prática de atividade física regular, incluindo MICT e HIIT, como um componente essencial de mudança de estilo de vida no tratamento de hipertensão.20 Contudo, os efeitos do HIIT em comparação ao MICT sobre a PAc ainda não foram revisados adequadamente. Portanto, o objetivo do presente estudo foi revisar os efeitos do HIIT sobre a PAc e compará-lo ao do MICT. Como um desfecho secundário, comparamos a eficácia do HIIT versus HIIT sobre a PA, rigidez arterial e aptidão cardiorrespiratória. Nossa hipótese é que o HIIT seria superior ao MICT em reduzir a PASc.

 Métodos

Esta revisão sistemática e metanálise foi registrada no PROSPERO (CRD42018111573) e conduzida de acordo com as diretrizes PRISMA.21

Estratégia de busca

A busca sistemática por referências foi conduzida em cinco banco de dados eletrônicos (Pubmed/Medline, Web of Science , Cochrane, Lilacs e Scielo). Os termos de busca foram definidos previamente e aplicados uniformemente em todos os bancos de dados por dois pesquisadores independentes (GHO e VHSM), a fim de se verificar se o mesmo número de referências era obtido. Os termos usados nas buscas foram os seguintes: ‘central blood pressure’ OR ‘central hemodynamics’ OR ‘aortic systolic blood pressure’ OR ‘aortic blood pressure’ OR ‘central diastolic blood pressure’ OR ‘central systolic blood pressure’ OR ‘arterial stiffness’ OR ‘pulse wave velocity’ OR ‘augmentation index’ AND ‘high-intensity interval training’ OR ‘aerobic interval training’ OR ‘aerobic exercise’ OR ‘moderate-intensity continuous training’ OR ‘HIIT’ OR ‘MICT’ AND ‘randomized controlled trial’ (Tabela suplementar 1). Uma busca por estudos potencialmente elegíveis também foi conduzida na seção de referências. A busca incluiu todas as referências disponíveis do início a 12 de abril de 2022.

 Critérios de elegibilidade

Os critérios de elegibilidade foram estabelecidos segundo a estratégia PICOS – População, Intervenção, Comparação, Desfechos e Delineamento do estudo (do inglês Population, Intervention, Comparison, Outcomes and Study design ). Esta revisão incluiu estudos com adultos (≥18 anos de idade) de ambos os gêneros, não atletas e sem restrições em termos de atividade física. A intervenção incluiu estudos usando HIIT conforme definido por Weston et al.,15 isto é, um estímulo repetido em intensidade vigorosa (80-100% pico da frequência cardíaca) intercalado com períodos de recuperação (ativa ou passiva). O HIIT foi comparado ao MICT, o qual consistiu em um estímulo contínuo, de intensidade moderada (54-76% do pico da frequência cardíaca ou equivalente). O desfecho primário foi PAc medida antes e após as intervenções de TA, e os desfechos secundários foram pressão arterial, rigidez arterial e aptidão cardiorrespiratória. Somente ensaios controlados randomizados foram considerados nesta revisão.

 Seleção dos estudos

As referências foram sistematizadas com a ajuda de um software específico (Mendeley®, Elsevier, Amsterdã, Holanda). Dois pesquisadores (GHO e VHSM) conduziram a busca dos estudos de forma independente. Estudos cujos escopos estavam definitivamente fora do objetivo deste estudo e dados duplicados foram inicialmente excluídos do processo de rastreamento. As referências restantes foram avaliadas por título e resumo, e aqueles ainda considerados elegíveis passaram pela análise do texto completo. Em caso de discordância entre os dois autores, esses tentaram alcançar um consenso explicando seus pontos de vista e, se ainda houvesse discordância, um terceiro autor (JCL) foi consultado para uma decisão final.

Os critérios de exclusão incluíram (1) artigos duplicados; (2) resumos e artigos de congressos; (3) medidas de desfecho sem PAc; (4) delineamento de estudo agudo; (5) outras intervenções de exercício ou de dieta associadas com HIIT ou MICT; (6) relatos incompletos dos dados do estudo.

 Extração dos dados

A extração dos dados qualitativos e quantitativos foi conduzida de modo independente por dois investigadores (GHO e VHSM), e os dados obtidos foram comparados para evitar erro de extração. Os dados foram extraídos utilizando-se uma planilha padronizada. As variáveis demográficas extraídas de cada estudo foram: país; características da amostra; número de indivíduos/idade; técnica de avaliação hemodinâmica; duração/frequência/modo e protocolo de exercício.21

 Avaliação do risco de viés

A ferramenta de avaliação de risco Cochrane® (Cochrane collaboration, Oxford, Reino Unido) foi usada para avaliar o risco de viés dos estudos incluídos.22 Essa ferramenta é composta por cinco domínios que, em conjunto, abordam os aspectos metodológicos que possam influenciar os resultados de um ensaio. Cada um dos cinco domínios possui questões específicas que permitem cinco respostas (“sim”, “provavelmente sim”, “não”, “provavelmente não”, e “nenhuma informação”). Com base nas respostas, cada domínio era classificado com risco de viés “baixo”, “incerto” ou “alto”, segundo julgamento do autor (GHO), quem avaliou todos os estudos. O principal objetivo desse processo foi avaliar o rigor da metodologia dos estudos e, portanto, isso não foi usado como um critério de exclusão.

 Análise estatística

Os dados foram inseridos manualmente e reunidos na metanálise, por meio do programa Review Manager® versão 5.3 (Colaboração Cochrane). Dados de PASc, PADc, PAS, PAD, velocidade de onda de pulso (VOP) e captação máxima de oxigênio (VO2max) foram apresentados como diferença média (DM), com intervalo de confiança de 95% (IC95%). Para os estudos que não apresentaram o desvio padrão (DP) das mudanças nas variáveis, a conversão para DP ou a imputação do DP foi feita pela equação de acordo com o manual Cochrane,22 considerando o coeficiente de correlação baseado nos dados apresentados por Oliveira et al.23 O modelo de efeitos aleatórios foi usado. Gráficos de floresta ( forest plots ) foram criados para quantificar os efeitos de protocolos de HIIT e MICT sobre a PASc e a PADc. A análise de sensibilidade foi conduzida para examinar a magnitude da influência de cada estudo sobre os desfechos. Um nível de significância de p ≤ 0,05 foi adotado. A heterogeneidade dos estudos foi avaliada usando o I2.22

 Resultados Busca na literatura

As buscas iniciais resultaram em 6115 referências. Após remoção das duplicatas, 3677 referências permaneceram para posterior análise dos títulos. Subsequentemente, 3457 referências foram removidas por não se adequarem às questões do PICOS. Após leitura dos resumos, 171 referências foram removidas por não atingirem os critérios de inclusão. Das 49 referências selecionadas para avaliação do texto completo, 43 referências foram excluídas. Seis estudos preencheram os critérios de elegibilidade e foram incluídos na presente revisão sistemática e metanálise ( Figura 1 ).

– Fluxograma PRISMA da seleção dos estudos para a revisão sistemática e metanálise.

Características do estudo

Os estudos incluídos foram publicados entre 2016 e 2020 e conduzidos na Austrália,24 , 25 Suíça,26 , 27 EUA28 e Brasil.23 Os estudos foram conduzidos com amostras de 16 a 35 indivíduos, com um total de 163 participantes (70% mulheres). A maioria dos estudos foi conduzido com adultos jovens. Em relação às populações investigadas, os estudos incluíram homens obesos e com sobrepeso,24 mulheres obesas,23 indivíduos com enxaqueca,26 depressão,27 idosos sedentários,28 e sobreviventes de câncer.28 Na avaliação da PAc e rigidez arterial, mais de um método ou técnica foi utilizada, incluindo SphygmoCor® (AtCor Medical, Sidney, Austrália)23 - 25 , 28 e o Mobil-O-Graph® (IEM GmbH, Stolberg, Alemanha).26 , 27

Em relação à PAc, um estudo relatou reduções significativas na PASc e PADc após HIIT e MICT.25 Ainda, reduções importantes na PASc após HIIT e na PADc após MICT foram relatadas em dois estudos.23 , 24 Os demais estudos não apresentaram diferenças significativas após os protocolos de HIIT ou MICT.26 - 28 Quanto às alterações na VOP, um estudo encontrou uma redução significativa na VOp após MICT.25 , 28 Um estudo verificou um aumento na VOP após HIIT.25 Os outros três estudos não mostraram mudanças significativas nessa variável.24 , 26 , 27

 Descrição dos estudos incluídos

Os programas de TA consistiram em pedalar em um cicloergômetro24 , 27 ou em uma bicicleta ergométrica,23 , 26 ou correr em uma pista de corrida ou esteira. Um estudo usou tanto a bicicleta como a corrida.25 Quanto aos programas de HIIT, três estudos23 , 27 , 28 utilizaram o protocolo norueguês tradicional,26 que consistiu em quatro sessões de alta intensidade com quatro minutos de duração cada. Dois estudos,25 , 27 usaram um protocolo HIIT com sessões de 30 segundos de alta intensidade, variando de sete a 25 estímulos. Um estudo24 usou um protocolo HIIT consistindo em 10 sessões de alta intensidade com um minuto cada. Os protocolos de HIIT mantinham uma intensidade entre 85% e 95% da frequência cardíaca máxima. Os protocolos de MICT variaram entre 20 e 47 minutos, com média de duração de 35,4 ± 11 minutos entre os programas, e intensidade entre 55% a 75% da frequência cardíaca máxima. As intervenções duraram entre quatro a 12 semanas, com uma frequência entre duas a quatro vezes por semana. As características gerais dos estudos incluídos estão apresentadas na Tabela 1 .

– Principais características dos estudos incluídos na revisão sistemática e metanálise
Referências País Características da amostra Número de indivíduos/ idade Técnica de avaliação hemodinâmica Duração/ Frequência/ Modo Protocolos de exercício
HIIT MICT
Oliveira et al.23 Brasil Adultos com obesidade 25 mulheres 28±5 anos HIIT:11 MICT:14 SphygmoCor 8 semanas 3 dias/semana Corrida 4x4 min a 85-90% da FCmax intercalado por 3 min de recuperação ativa a 65-75% da FCmax 41 minutos a 65-75% da FCmax
Clark et al.24 Austrália Adultos com sobrepeso / obesidade 28 adult men 30±6 years HIIT: 16 MICT: 12 SphygmoCor 6 semanas 2 dias/semana Cicloergômetro 10x1 min a 90-100% do Wmax (aproximadamente ~90% do HRmax) seguido por 1 min de recuperação ativa a 15% Wmax 30 min a 35-50% Wmax (65-75% da FC max)
Toohey et al.25 Austrália Sobreviventes de câncer 16 mulheres adultas 51±13 anos HIIT: 8 MICT: 8 SphygmoCor 12 semanas 3 dias/semana Corrida na esteira ou cicloergômetro 7x30 segundos a 85% da FCmax 20 minutos a 55% da FCmax
Hanssen et al.26 Suíça Pacientes com enxaqueca episódica 25 mulheres adultas 30±10 anos HIIT: 13 MICT: 12 Mobil-o-graph 12 semanas 2 dias/semana Running 4x4 min a 90-95% da FCmax intercalado por 3 min de recuperação ativa a 70% da FCmax 45 min a 70% da FCmax
Hanssen et al.27 Suíça Pacientes com depressão unipolar 34 adultos (25 mulheres) 38±12 anos HIIT: 19 MICT: 15 Mobil-o-graph 4 semanas 3 dias/semana Cicloergômetro 25x30 segundos a 80% da VO2max seguidos de repouso absoluto por 30 segundos 20 minutos a 60% da VO2max
Kim et al.28 EUA Idosos 35 indivíduos (23 mulheres) 64±1 anos HIIT: 17 MICT: 18 SphygmoCor 8 semanas 4 dias/semana Bicicleta ergométrica 4x4 min a 90% da FCmax intercalado por 3 min de recuperação ativa a 70% da FCmax 47 minutos a 70% da FCmax

HIIT: treino intervalado de alta intensidade; MICT: treino contínuo de intensidade moderada; FCmax: frequência cardíaca máxima; VO2max: captação máxima de oxigênio; Wmax: watts máximo.

 Avaliação do risco de viés

A avaliação do risco de viés dos estudos incluídos mostrou um baixo risco de viés ( Figura 2 ). Somente dois estudos mostraram um alto risco de viés (33,3%), o que indica que os estudos seguiram rigorosamente os procedimentos metodológicos propostos e uma boa qualidade metodológica. Poucas questões relacionadas ao sigilo na alocação e cegamento dos participantes foram observadas em alguns estudos. No entanto, essas questões são limitações típicas em estudos de intervenção com exercício, e não representam, necessariamente, uma baixa qualidade metodológica. Além disso, as limitações observadas foram mencionadas na seção sobre limitações dos respectivos estudos. Vale ressaltar que essa avaliação não foi realizada como um critério de exclusão, sendo usado somente para fins informativos. Os sinais positivos e negativos, e o ponto de interrogação representam, respectivamente, risco baixo, alto e incerto. A análise de sensibilidade com exclusão de um estudo por vez (análise leave-one-out ) mostrou que os resultados desta metanálise não foram direcionados por nenhum estudo particular.

– Avaliação do risco de viés usando a ferramenta de avaliação de Cochrane.

Síntese dos resultados

O HIIT foi superior ao MICT em reduzir PASc (DM = -3,12 mmHg, IC95%: -4,75 - 1,50, p = 0,0002). Comparações entre os valores basais e pós-exercício mostraram que o HIIT foi capaz de reduzir a PASc significativamente (DM = -3,08 mmHg, IC95%: -5,36 – 0,81, p = 0,008). Em contrapartida, não foram observadas diferenças significativas para MICT DM = 0,02 mmHg, IC95%: -1,62 – 1,66, p = 0,98) ( Figura 3 ).

– Forest plot das comparações entre grupos dos efeitos do treino intervalado de alta intensidade (HIIT) versus treino contínuo de intensidade moderada (MICT) sobre a pressão arterial sistólica central; (a) pós-HIIT versus pré-HIIT; (b) pós-MCIT versus pré-MICT; e (c) HIIT versus MICT

A análise agrupada não revelou diferenças significativas entre HIIT e MICT quanto as mudanças na PADc (DM = 0,08 mmHg, IC95%: -0,97 - 1,12, p = 0,89). O mesmo foi observado para HIIT (DM -0,36 mmHg, IC95%: -1,49 – 0.77 mmHg, p = 0,54) e MICT (DM = -1,34 mmHg, IC95%: -2,82 – 0,15, p = 0,08) em comparação a seus respectivos valores basais ( Figura 4 ).

– Forest plot das comparações entre grupos dos efeitos do treino intervalado de alta intensidade (HIIT) versus treino contínuo de intensidade moderada (MICT) sobre a pressão arterial diastólica central; (a) pós-HIIT versus pré-HIIT; (b) pós-MCIT versus pré-MICT; e (c) HIIT versus MICT

Quanto às variáveis secundárias, a análise agrupada demonstrou que o HIIT foi superior ao MICT na redução da PAS (DM = -2,67 mmHg, IC95% -5,18 – 0,16 mmHg, p = 0,04). Ainda, o HIIT foi superior no aumento do VO2max (DM = 2,49 mL/kg/min, IC95% 1,25 – 3,73, p = 0,001). Contudo, a análise agrupada não mostrou diferenças significativas entre HIIT e MICT para PAD (DM = 0,06 mmHg, IC95%: -1,36 – 1,48], p = 0,94) e VOP (DM = -0,07 m/s, IC95% -1,81 – 1,68, p = 0,94) ( Tabela 2 ).

– Comparação da diferença média e desvio padrão entre o treino intervalado de alta intensidade (HIIT) e o treino contínuo de intensidade moderada sobre a pressão arterial, rigidez arterial e aptidão cardiorrespiratória
Variável Referências N DM ICI ICS p I2 P
PAS 23,24,25,26,27,28 154 -2,67 -5,18 -0,16 0,04 0% 0,91
PAD 23,24,25,26,27 139 0,06 -1,36 1,48 0,94 0% 0,98
VOP 23,24,25,26,27,28 153 -0,07 -1,81 1,68 0,94 0% 0,85
VO2max 24,25,26,27 111 2,49 1,25 3,73 0,001 0% 0,82

PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; VOP: velocidade da onda de pulso; VO2max: captação máxima de oxigênio; DM: diferença média; ICI: intervalo de confiança inferior; ICS: intervalo de confiança superior; p: valor p para comparação entre grupos; I2: heterogeneidade; P: valor p para heterogeneidade; N: número de participantes.

 Discussão

Este é o primeiro estudo a sistematizar e comparar os efeitos do HIIT versus MICT sobre a PAc em indivíduos sadios e com doença crônica. O principal achado desta metanálise foi a superioridade do HIIT sobre o MICT em reduzir a (DM = -3,12 mmHg, IC95% -4,75 – -1,50, p = 0,0002. Metanálises anteriores mostraram que o HIIT e o MICT são igualmente eficazes em melhorar a PA ambulatorial em indivíduos pré-hipertensos e hipertensos.17 , 18 O HIIT e o MICT promoveram uma redução de 5,6 e 3,7 mmHg na PASp e de 4,8 e 2,4mmHg na PAD, respectivamente, em indivíduos hipertensos.18 Nossos resultados contribuem ao conhecimento atual em demonstrar que o HIIT parece ser superior ao MICT em reduzir PASc, com uma redução de 3,2mmHg. Contudo, não houve diferenças estatísticas entre HIIT e MICT quanto às alterações na PASc.

Embora a PAp seja amplamente usada na prática clínica, há evidências consistentes de que a PAc seja um preditor independente superior de lesão de órgão e mortalidade cardiovascular em comparação à PAp.4 , 5 , 7 Contudo, apesar de evidências corroborando a importância prognóstica da PAc e sua resposta a drogas anti-hipertensivas em comparação à PAp, pouco se sabe sobre o impacto do treinamento com exercício sobre a PAc. Uma metanálise recente conduzida por Zhang et al.12 encontrou uma redução de aproximadamente 6mmHg na PASc após o TA. Por outro lado, Evans et al.29 não encontraram uma redução significativa na PASc (DM = -3,58 mmHg, IC95% -8,17 – 1,01, p = 0,13) após o treino de resistência isolado ou combinado com TA. A presente metanálise demonstra que o HIIT é superior ao MICT em reduzir PASc, mas não diferente quanto à PADc. Assim, além dos efeitos distintos que algumas drogas anti-hipertensivas exercem sobre a PA dependendo do local analisado, o tipo de TA também pode exercer diferentes efeitos sobe a PA.

Os mecanismos pelos quais o HIIT poderia reduzir a PAc são ainda incertos. Enquanto o HIIT parece ser similar ao MICT em reduzir a rigidez arterial,19 ele parece ser superior ao MICT em melhorar a função endotelial.14 , 30 Isso contribuiria para a redução da resistência vascular periférica, o que atenuaria o desajuste na impedância entre os vasos centrais e periféricos, diminuindo a velocidade da onda refletida para a aorta, e consequentemente menor amplificação da PASc.

Na segunda análise, encontramos uma superioridade do HIIT em comparação ao MICT em reduzir PAS (DM = -2.67 mmHg, IC95% -5,18 – -0,16, p = 0,04). Esse resultado diverge do relatado em outras metanálises em que não se encontraram diferenças na PAS entre modalidades de TA em pacientes hipertensos e pré-hipertensos.17 , 18 Tal discrepância pode estar relacionada à ausência de indivíduos com hipertensão em nosso estudo, o que geraria uma resposta diferente ao TA, particularmente após o HIIT. Considerando o fenômeno de amplificação da onda de pressão,8 , 31 seria esperado que mudanças importantes na PAc, promovidas pelo HIIT, seriam transferidas à periferia, resultando em uma redução na PAp. Ainda, o HIIT também foi superior em aumentar a aptidão cardiorrespiratória, corroborando estudos anteriores que compararam essas modalidades de TA sobre o VO2max em diferentes populações.14 , 15 , 30 Por outro lado, não encontramos diferenças significativas para VOP entre HIIT e MICT (DM = -0,07 m/s, IC95%: -1,81 – 1,68, p = 0,94). Esses achados estão de acordo com os relatados por Way et al.,15 que não observaram diferenças significativas entre HIIT e MICT para VOP (DM = 0,004 m/s, IC95% -0,25 – -0,26 m/s, p = 0,97). Os principais resultados estão ilustrados na ilustração central.

Este estudo tem algumas limitações que merecem consideração. Primeiro, há uma clara escassez de estudos analisando a PAc, mesmo essa sendo considerada um indicador forte e clinicamente relevante de risco cardiovascular. Uma vez que essa medida não tem sido muito utilizada nos estudos, tivemos que combinar estudos com diferentes populações e condições clínicas na análise agrupada. Ainda, os diferentes métodos para a prescrição de TA, além de diferentes equipamentos usados para a PAc e rigidez arterial podem influenciar as análises. Ainda, apesar de validados, os métodos usados para avaliar PAc utilizam métodos indiretos por oscilometria, o que deve ser interpretado com cuidado. Outra limitação que vale ser mencionada é o fato de que a avaliação do risco de viés foi conduzida por um único pesquisador. Por fim, embora tenhamos rigorosamente seguido as diretrizes PRISMA, algumas referências podem ter sido erroneamente ignoradas.

 Conclusão

Em resumo, o HIIT foi superior ao MICT em reduzir a PASc. No entanto, não houve diferença entre o HIIT e o MICT em relação à PAc ou à VOP. Esse é um achado relevante considerando que a PAc é um forte preditor, clinicamente relevante de eventos cardiovasculares. Estudos futuros são necessários para comparar os efeitos do HIIT e do MICT sobre a PAc em populações específicas, tais como indivíduos pré-hipertensos e hipertensos, os quais são mais expostos a disfunções nos parâmetros hemodinâmicos.

 * Material suplementar

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Vinculação acadêmica

Este artigo é parte da dissertação de mestrado de Gustavo Henrique de Oliveira pela Universidade Estadual de Maringá.

Aprovação ética e consentimento informado

Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.

Fontes de financiamento: O presente estudo foi financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, Brasil (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e a Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná, Brasil.

 Review Article Effects of High-Intensity Interval Training on Central Blood Pressure: A Systematic Review and Meta-Analysis 0000-0002-7708-1828 Oliveira Gustavo Henrique de Conception and design of the research,Acquisition of data,Writing of the manuscript 1 2 Okawa Rogério Toshiro Passos Obtaining financing,Critical revision of the manuscript for important intellectual content 2 3 Simões Caroline Ferraz Analysis and interpretation of the data,Statistical analysis 1 2 0000-0002-6843-4150 Locatelli João Carlos Writing of the manuscript 4 Mendes Victor Hugo de Souza Acquisition of data 1 2 Reck Higor Barbosa Analysis and interpretation of the data,Statistical analysis 1 2 Lopes Wendell Arthur Conception and design of the research,Obtaining financing,Writing of the manuscript 1 2 Brazil Departamento de Educação Física, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR – Brazil Brazil Grupo de Pesquisa em Hipertensão Arterial Sistêmica, Rigidez Arterial e Envelhecimento Vascular (GPHARV), Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR – Brazil Brazil Departamento de Medicina, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR – Brazil Australia Faculdade de Ciências Humanas (Ciências do esporte, exercício e saúde), University of Western Australia, Perth, Western Australia – Australia Mailing Address: Gustavo Henrique de Oliveira • Universidade Estadual de Maringá - Departamento de Educação Física – Av. Colombo, 5790 – Zona 7, CEP 87020-900, Maringá, PR – Brazil E-mail: gustavool.henrique@hotmail.com

Potential conflict of interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 Abstract

Central blood pressure (cBP) is considered an independent predictor of organ damage, cardiovascular events and all-cause mortality. Evidence has shown that high intensity interval training (HIIT) is superior to moderate-intensity continuous training (MICT) for improving cardiorespiratory fitness and vascular function. However, the effects of these aerobic training modalities on cBP have not yet been properly reviewed.This meta-analysis aims to investigate to effects of HIIT versus MICT on cBP.We conducted a meta-analysis of randomized controlled trials that compared HIIT versus MICT on cBP. Primary outcomes were measures of central systolic blood pressure (cSBP) and central diastolic blood pressure (cDBP). Peripheral systolic blood pressure (pSBP) and diastolic blood pressure (pDBP), pulse wave velocity (PWV) and maximal oxygen uptake (VO2max) were analyzed as second outcomes. Meta-analysis of mean differences (MD) was conducted using the random effects model.Our study included 163 patients enrolled in six trials. We found that HIIT was superior to MICT in reducing the cSBP (MD = -3.12 mmHg, 95% CI: -4.75 to -1.50, p = 0.0002) and SBP (MD = -2.67 mmHg, 95% CI: -5.18 to -0.16, p = 0.04), and increasing VO2max(MD = 2.49 mL/kg/min, 95% CI: 1.25 to 3.73, p = 0.001). However, no significant differences were reported for cDBP, DBP and PWV.HIIT was superior to MICT in reducing the cSBP, which suggests its potential role as a non-pharmacological therapy for high blood pressure.

 High-Intensity Interval Training Endurance Training Hemodynamics Blood Pressure Vascular Stiffness Introduction

Cardiovascular diseases (CVDs) are the main cause of death worldwide, accounting for approximately 17.9 million deaths per year, and a total of 31% of all-cause mortality.1 High blood pressure (BP) is nowadays the leading modifiable risk factor for CVD and premature death.2 Elevated systolic BP (SBP) (≥140 mmHg) has been responsible for 40% of ischemic heart disease, 38% of ischemic stroke and 43% of hemorrhagic stroke deaths.3 Nevertheless, a growing body of evidence has suggested that central BP (cBP) is an independent predictor of organ damage, cardiovascular events and all-cause mortality, as its association with CVD risk is stronger than BP.4 - 6 A recent study7 showed that cBP was able to predict the development of hypertension in the general population.6 In addition, clinical trials have demonstrated that antihypertensive drugs may exert contrasting effects on cBP and BP.

The cBP can be non-invasively assessed by several devices using pulse wave analysis by applanation tonometry with a generalized transfer function, which corrects for pressure wave amplification in the upper limbs.8 Pulse wave analysis represents the aortic pressure waveform derived from the radial or carotid pulse.8 Pulse wave is composed of an incident wave (forward-travelling), formed by the left ventricular ejection. When this incident wave reaches the bifurcations alongside the arterial tree, it generates a reflected wave which travels backwards.8 Central pressure waveforms are defined by several components, such as central SBP (cSBP), central diastolic blood pressure (cDBP), and central pulse pressure (cPP), which are derived from the generalized transfer function, and the augmentation index, defined as the amplitude of the reflected wave in terms of cPP, representing the integration of the incident and reflected pressure waves.8

Regular physical activity is considered a preventive approach and a first-line nonpharmacological treatment for hypertension.9 Aerobic training (AT) has been strongly recommended to reduce BP.10 , 11 In terms of cBP, in a recent meta-analysis, Zhang et al.12 observed a 5.9 mmHg reduction in cSBP after AT. These findings support the potential of AT in improving not only the peripheral vascular resistance but also the central arterial compliance, contributing to a reduction in both BP and cBP.

High-intensity interval training (HIIT) has been reported to be equal or even superior in eliciting health benefits in comparison with moderate-intensity continuous training (MICT), being considered a time-efficient AT.13 - 15 Also, HIIT has shown a higher adherence rate and similar enjoyment level in comparison to MICT.16 However, the comparison between HIIT and MICT is less clear in terms of changes in BP. Costa et al.17 found no differences between HIIT and MICT in reducing SBP or DBP in pre-hypertensive and hypertensive individuals. On the other hand, Leal et al.18 reported that HIIT was superior to MICT in reducing DBP in hypertensive individuals, and Way et al.19 found that HIIT was superior to MICT in reducing night-time DBP in adults.

Based on this, HIIT has emerged as a promising alternative, given that current global hypertension guidelines recommend regular physical activity, including MICT or HIIT, as an essential component of lifestyle changing for the treatment of hypertension.20 However, the effects of HIIT compared to MICT on cBP have not been adequately reviewed yet. Therefore, the aim of the present study was to revise the effects of HIIT versus MICT on cBP. As a secondary outcome, we compared the efficacy of HIIT versus MICT on BP, arterial stiffness and cardiorespiratory fitness. We hypothesized that HIIT would be superior to MICT in reducing cSBP.

 Methods

This systematic review and meta-analysis was conducted according to PRISMA guidelines,21 and previously registered in PROSPERO (CRD42018111573).

Search strategy

The systematic search for references was conducted on five electronic databases (Pubmed/Medline, Web of Science, Cochrane, Lilacs and Scielo). The search terms were defined earlier and then uniformly applied in all databases by two independent researchers (GHO and VHSM), aiming to verify whether the same number of references was achieved. The terms used in the searches were the following: ‘central blood pressure’ OR ‘central hemodynamics’ OR ‘aortic systolic blood pressure’ OR ‘aortic blood pressure’ OR ‘central diastolic blood pressure’ OR ‘central systolic blood pressure’ OR ‘arterial stiffness’ OR ‘pulse wave velocity’ OR ‘augmentation index’ AND ‘high-intensity interval training’ OR ‘aerobic interval training’ OR ‘aerobic exercise’ OR ‘moderate-intensity continuous training’ OR ‘HIIT’ OR ‘MICT’ AND ‘randomized controlled trial’ (Supplementary Table 1 ). We also conducted a search in the reference section of potentially eligible studies. The search included all the available references from inception to 12 April 2022.

– Main characteristics of the studies included in the systematic review and meta-analysis
References Country Sample characteristics Number of subjects/ age Hemodynamic assessment technique Length/ Frequency/ Mode Exercise protocols
HIIT MICT
Clark et al.23 Australia Adults with overweight/ obesity 28 adult men 30±6 years HIIT: 16 MICT: 12 SphygmoCor 6 wks 2 d/wk Cycle ergometer 10x1 min at 90-100% of Wmax(approximately ~90% of HRmax) followed by 1 min of active recovery at 15% Wmax 30 min at 35-50% Wmax(65-75% of HRmax)
Hanssen et al.24 Switzerland Patients with episodic migraine 25 adult women 30±10 years HIIT: 13 MICT: 12 Mobil-o-graph 12 wks 2 d/wk Running 4x4 min at 90-95% of HRmaxinterspersed by 3 min of active recovery at 70% of HRmax 45 min at 70% of HRmax
Hanssen et al.25 Switzerland Patients with unipolar depression 34 adults (25 women) 38±12 years HIIT: 19 MICT: 15 Mobil-o-graph 4 wks 3 d/wk Cycle ergometer 25x30 sec at 80% of VO2maxfollowed by 30 sec of absolute rest 20 min at 60% of VO2max
Kim et al.26 USA Elderly 35 subjects (23 women) 64±1 years HIIT: 17 MICT: 18 SphygmoCor 8 wks 4 d/wk Air bike 4 x 4 minutes at 90% of HRmaxinterspersed by 3 minutes of active recovery at 70% of HRmax 47 minutes at 70% of HRmax
Oliveira et al.27 Brazil Adults with Obesity 25 women 28±5 years HIIT:11 MICT:14 SphygmoCor 8 wks 3 d/wk Running 4x4 min at 85-95% of HRmaxinterspersed by 3 min of active recovery at 65-75% of HRmax 41 min at 65-75% of HRmax
Toohey et al.28 Australia Cancer survivors 16 adult women 51±13 years HIIT: 8 MICT: 8 SphygmoCor 12 wks 3 d/wk Treadmill running or cycle ergometer 7x30 seg at 85% of HRmax 20 min at 55% of HRmax

HIIT: high-intensity interval training; MICT: moderate-intensity continuous training; HRmax: maximum heart rate; VO2max: maximal oxygen uptake; Wmax:maximum watts; d: days; wks: weeks

 Eligibility criteria

The eligibility criteria were established according to the PICOS (Population, Intervention, Comparison, Outcomes and Study design) strategy. This review included studies involving adults (18 years or older) of both genders, non-athletes and with no restrictions in terms of physical activity levels. The intervention included studies using HIIT according as defined by Weston et al.,15 i.e ., a repeated stimulus at vigorous intensity (80-100% of peak heart rate) interspersed with periods of recovery (active or passive). HIIT was compared with MICT, which consisted of a continuous stimulus at moderate intensity (54-76% of peak heart rate or equivalent). The primary outcome was cBP, measured before and after AT interventions, and the secondary outcomes were BP, arterial stiffness, and cardiorespiratory fitness. Only randomized controlled trials were considered in this review.

 Study selection

The references were systematized with the aid of a reference management software (Mendeley®, Elsevier, Amsterdam, Netherlands). Two researchers performed the study screening independently (GHO and VHSM). Studies whose scopes were undoubtedly out of the aim of this study and duplicate data were initially excluded from the screening process. The remaining references were assessed by title and abstract, and those who were still considered eligible underwent a full-text assessment. In case of disagreement between the two authors, they tried to reach consensus by explaining their point of view. If the disagreement persisted, a third author’s opinion (JCL) was requested for a final decision.

Exclusion criteria included (1) duplicated articles; (2) conference abstract and articles; (3) outcome measures without cBP; (4) acute design study; (5) other exercise or diet intervention associated with HIIT or MICT; (6) incomplete reports of study data.

 Data extraction

The extraction of qualitative and quantitative data was carried out independently by the two researchers (GHO and VHSM), and the data obtained were compared to avoid extraction errors. Data was extracted using a standardized spreadsheet. The demographic variables extracted from each study were: country; sample characteristics; number of subjects/age; hemodynamic assessment technique; length/frequency/mode and exercise protocols.21

 Risk of bias assessment

The Cochrane®risk of bias tool (Cochrane collaboration, Oxford, UK) was used to check the risk of bias from the included studies.22 This tool is composed of five domains, which altogether address the methodological aspects that can influence the results of a trial. Each of the five domains have specific questions that allow five possible answers (“yes”, “probably yes”, “no”, “probably no”, and “no information”). Based on this, each domain was classified into “low”, “unclear”, or “high” risk of bias, at the author’s discretion (GHO), who assessed all the studies. The main purpose of this process was to assess the rigor of the studies’ methodology and therefore, it was not used as an exclusion criterion.

 Statistical analysis

Data were manually inserted and then pooled into the meta-analysis, which was performed by the software Review Manager®version 5.3 (Cochrane collaboration). Data regarding cSBP, cDBP, SBP, DBP, pulse wave velocity (PWV) and maximal oxygen uptake (VO2max) were presented as mean difference (MD), with 95% confidence interval (95% CI). For studies that did not provide the standard deviation (SD) of changes in the variables, the conversion to SD or the imputation of SD was made by equation according to Cochrane Handbook,22 considering the correlation coefficient based on the data presented by Oliveira et al.23 The random effects model was used. Forest plots were created to quantify the effects of the HIIT and MICT protocols on cSBP and cDBP. Sensitivity analysis was conducted to examine the magnitude of the influence of each study on the outcomes. A significance level of p≤ 0.05 was adopted. The heterogeneity of the studies was assessed using the I2.22

 Results Literature search

The initial searches retrieved 6115 references. After the removal of duplicates, 3677 references remained for posterior analysis of title. Subsequently, 3457 references were removed because they did not fit the PICOS questions. After reading the abstracts, 171 references were removed for not meeting the inclusion criteria. Of the 49 references selected to full-text assessment, 43 references were excluded. Finally, six studies matched the eligibility criteria and were included in the present systematic review and meta-analysis ( Figure 1 ).

– PRISMA flowchart for study selection for the systematic review and meta-analysis.

Study characteristics

The included studies were published between 2016 and 2020 and conducted in Australia,24 , 25 Switzerland,26 , 27 USA28 and Brazil.23 The studies were conducted with sample ranging from 16 to 35 subjects, with a total of 163 participants (70% women). Most of the studies were conducted with young adults. Regarding the populations investigated in the studies, they included overweight and obese men,24 obese women,23 individuals with migraine,26 depression,27 sedentary older adults28 and cancer survivors.28 Of note, the assessment of cBP and arterial stiffness did not use an unique standardized method nor technique, in which the SphygmoCor®(AtCor Medical, Sidney, Australia)23 - 25 , 28 and the Mobil-o-graph®(IEM GmbH, Stolberg, Germany)26 , 27 were used.

In relation to cBP, one study has reported significant decreases in cSBP and cDBP following both HIIT and MICT.25 Moreover, significant reductions in cSBP following HIIT and cDBP after MICT have been reported in two studies.23 , 24 The other studies have not reported significant differences after the AT protocols. Concerning changes in PWV, one study found a significant reduction following HIIT and MICT,26 - 28 wherein two studies have reported a reduction in PWV after MICT.25 , 28 One study has verified an increase in PWV after HIIT.25 The other three studies have not shown significant changes in this variable.24 , 26 , 27

 Description of the included studies

The AT programs consisted of cycling on a cycle ergometer24 , 27 or air bike,26 and running23 , 26 on a running track or treadmill. One study used both cycling and running.25 Concerning the HIIT programs, three studies23 , 27 , 28 used the traditional Norwegian protocol,26 which consisted of four high-intensity bouts of four minutes each. Two studies25 , 27 used a HIIT protocol with 30-second high-intensity bouts, varying from seven to 25 stimulus. One study24 used a HIIT protocol consisting of 10 high-intensity bouts of one minute each. The HIIT protocols had an intensity between 85% and 95% of maximum heart rate (HRmax). The MICT protocols varied from 20 to 47 minutes, in which the average duration of the MICT programs was 35.4±11 minutes, and an intensity that ranged from 55% to 75% of HRmax. Interventions lasted between four and 12 weeks with a frequency of two to four times a week. The general characteristics of the included studies are presented in Table 1 .

 Risk of bias assessment

Assessment of the risk of bias of the included studies showed an overall low risk of bias ( Figure 2 ). Only two studies showed a high risk of bias (33,3%); this indicates that the studies rigorously followed the methodological procedures proposed, which demonstrate a good methodological quality. Few issues mostly related to allocation concealment and blinding of participants were observed in some studies. Nevertheless, these issues are typical limitations in exercise intervention studies, and they do not necessarily represent poor methodological quality. Furthermore, the limitations verified were properly mentioned in the limitations section of the respective studies. It is important to emphasize that this assessment was not performed as an exclusion criterion and was used for informational purposes only. The positive and negative signs, and question marks represent low, high and uncertain risk of bias, respectively. Yet, the leave-one-out sensitivity analysis showed that the results of this meta-analysis were not driven by any particular study.

– Cochrane risk of bias assessment from the included studies.

Synthesis of results

The HIIT was superior to MICT in reducing cSBP (MD = -3.12 mmHg, 95% CI: -4.75 to -1.50, p = 0.0002). Comparisons between baseline and post-exercise program values showed that HIIT was able to reduce cSBP significantly (MD = -3.08 mmHg, 95% CI: -5.36 to -0.81, p = 0.008); in contrast, no significant differences were observed for MICT (MD = 0.02 mmHg, 95% CI: -1.62 to 1.66, p = 0.98) ( Figure 3 ).

– Forest plot of the between-group comparison of the effects of high-intensity interval training (HIIT) versus moderate-intensity continuous training (MICT) on central systolic blood pressure: (a) HIIT pos versus pre; (b) MCIT pos versus pre; and (c) HIIT versus MICT.

The pooled analysis showed no significant differences between HIIT and MICT regarding changes in cDBP (MD = 0.08 mmHg, 95% CI: -0.97 to 1.12, p = 0.89). The same was verified for HIIT (MD = -0.36 mmHg, 95% CI: -1.49 to 0.77 mmHg, p = 0.54) and MICT (MD = -1.34 mmHg, 95% CI: -2.82 to 0.15, p = 0.08) in comparison to their respective baseline values ( Figure 4 ).

– Forest plot of the between-group comparison of the effects of high-intensity interval training (HIIT) versus moderate-intensity continuous training (MICT) on central diastolic blood pressure: (a) HIIT post versus pre; (b) MICT post versus pre; and (c) HIIT versus MICT.

Concerning the secondary variables, the pooled analysis demonstrated that HIIT was superior to MICT in reducing SBP (MD = -2.67 mmHg, 95% CI: -5.18 to -0.16 mmHg, p = 0.04). In addition, HIIT was also superior in increasing the VO2max(MD = 2.49 mL/kg/min, 95% CI: 1.25 to 3.73, p = 0.001). However, the pooled analysis did not show significant differences between HIIT and MICT for DBP (MD = 0.06 mmHg, 95% CI: -1.36 to 1.48], p = 0.94) and PWV (MD = -0.07 m/s, 95% CI: -1.81 to 1.68, p = 0.94) ( Table 2 ).

– Mean difference and standard mean deviation comparison between HIIT and MICT on blood pressure parameters, arterial stiffness and cardiorespiratory fitness
Variable References N DM ICI SCI p I2 P
SBP 23,24,25,26,27,28 154 -2.67 -5.18 -0.16 0.04 0% 0.91
DBP 23,24,25,26,27 139 0.06 -1.36 1.48 0.94 0% 0.98
PWV 23,24,25,26,27,28 153 -0.07 -1.81 1.68 0.94 0% 0.85
VO2max 24,25,26,27 111 2.49 1.25 3.73 0.001 0% 0.82

SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; PWV: pulse wave velocity; VO2max: maximal oxygen uptake; MD: mean difference; ICI: inferior confidence interval; SCI: superior confidence interval; p: p value for group comparison; I2: heterogeneity; P: p-value for heterogeneity; N: number of participants.

 Discussion

This is the first study to systematize and compare the effects of HIIT versus MICT on cBP in healthy and chronically diseased individuals. The main finding of this meta-analysis was that HIIT was superior to MICT in reducing cSBP (MD = -3.12 mmHg, 95% CI: -4.75 to -1.50, p = 0.0002. Previous meta-analyses have shown that HIIT and MICT are equally effective in improving ambulatory BP in pre-hypertensive17 , and hypertensive individuals.17 , 18 HIIT and MICT have promoted a reduction of 5.6 and 3.7 mmHg in pSBP and 4.8 and 2.4 mmHg for DBP in hypertension individuals, respectively.18 Our findings add to the existing knowledge by demonstrating that HIIT appears to be superior to MICT in reducing cSBP, with a reduction of -3,2 mmHg. Nevertheless, there were no statistical differences between HIIT and MICT as regards changes in cDBP.

Although pBP is widely used in clinical practice, consistent evidence has been suggesting that cBP is a superior independent predictor of organ damage and cardiovascular mortality than pBP.4 , 5 , 7 However, despite evidence supporting the prognostic importance of cBP and its distinct response to antihypertensive drug treatments when compared to pBP, not much is known about the impact of exercise training on cBP. A recent meta-analysis conducted by Zhang et al.12 have found a reduction of approximately 6 mmHg in cSBP following AT. On the other hand, Evans et al.29 have not found a significant reduction in cSBP (MD = -3.58 mmHg, 95% CI: -8.17 to 1.01, p = 0.13) after resistance training alone or combined with AT. The present meta-analysis demonstrates that HIIT is superior to MICT in reducing cSBP, but no difference was observed for cDBP. Therefore, aside from the distinct effects that some antihypertensive drugs have on BP depending on the analyzed site, the type of AT can also exert different effects on BP.

The mechanisms by HIIT could reduce cBP are still uncertain. While HIIT appears to be similar to MICT in reducing arterial stiffness,19 it has been shown to be superior to MICT in improving endothelial function.14 , 30 This improvement may contribute to the reduction of peripheral vascular resistance, which may attenuate the impedance mismatches between the central and peripheral vessels, decreasing the velocity of reflected wave to the aorta and consequently less amplification of cSBP.

In the second analysis, we found a superiority of HIIT compared to MICT in reducing SBP (MD = -2.67 mmHg, 95% CI: -5.18 to -0.16, p = 0.04). This finding diverges from other meta-analyses which found no differences in SBP between the AT modalities in pre- and hypertensive patients.17 , 18 This discrepancy may be related to the absence of individuals with hypertension in our study, which may have produced a distinct response to AT, particularly after HIIT. Considering the pressure wave amplification phenomenon,8 , 31 it was expected that significant changes in cBP promoted by HIIT would be transferred to the periphery, resulting in a reduction in pBP. Additionally, HIIT was also superior in increasing cardiorespiratory fitness, corroborating with previous studies that compared these AT modalities on VO2maxin different populations.14 , 15 , 30 On the other hand, we found no significant differences between HIIT and MICT for PWV (MD = -0.07 m/s, 95% CI: -1.81 to 1.68, p = 0.94). These findings are in line with those from Way et al.,15 who did not observe significant differences between HIIT and MICT for PWV (MD = 0.004 m/s, 95% CI: -0.25 to -0.26 m/s, p = 0.97). The main results are illustrated in the central illustration .

: Effects of High-Intensity Interval Training on Central Blood Pressure: A Systematic Review and Meta-Analysis Main results of the study.

This study has some worth mentioning limitations. Firstly, there is a clear paucity of studies analyzing cBP, even if it is recognized as a strong and clinically relevant indicator of cardiovascular risk. Since this measurement has not been commonly used so far, we had to combine studies with different populations and clinical conditions in the pooled analysis. Moreover, the different methods for AT prescription, in addition to different equipment used for cBP and arterial stiffness can influence the analyses. Also, despite being validated, the methods used to evaluate cBP use indirect methods through oscillometry, which should be interpreted with caution. Another limitation which is worth mentioning is the fact that the assessment of the risk of bias was conducted by one researcher only. Lastly, although we have rigorously followed the PRISMA guidelines, some potential references might have been erroneously missed out during the screening process.

 Conclusion

In summary, HIIT was superior to MICT in reducing cSBP, but not different from MICT regarding effects on cDBP or PWV. This is a relevant finding considering that cBP is a strong and clinically predictor of cardiovascular events Future studies are required to compare the effects of HIIT and MICT on cBP in specific populations, such as prehypertensive and hypertensive individuals, who are more exposed to impairments in hemodynamic parameters.

 * Supplemental Materials

For suppementary table 1 please click here.

For suppementary table 2 please click here.

Study association

This article is part of the thesis of master submitted by Gustavo Henrique de Oliveira, from Universidade Estadual de Maringá.

Ethics approval and consent to participate

This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.

Sources of funding: This study was partially funded by Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, Brasil (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) and Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná, Brazil.