Rubrique : Fascicule pour la Revue des Maladies Respiratoires (article original) Lactatémie trois minutes après une EFX : un critère de maximalité

Transcription

1 Rubrique : Fascicule pour la Revue des Maladies Respiratoires (article original) Lactatémie trois minutes après une EFX : un critère de maximalité chez le patient BPCO Jérémy B. COQUART 1, Frédéric LEMAITRE 1, Claire TOURNY-CHOLLET 1, Rime SIOUD 2, Frédéric BART 3, Jean-Marie GROSBOIS 3-4 Contributions à l étude : J. C. : b, c, d ; F. L. : c, d ; C. T.-C. : c, d ; R. S. : c, d ; F. B. : a, c ; J.-M. G. : a, c, d. Affiliations : 1 Université de Rouen, Faculté des Sciences du Sport et de l Education Physique, EA 3832, Centre d'etudes des Transformations des Activités Physiques et Sportives, Mont Saint Aignan, France. 2 Laboratoire "Sport, Performance et Optimisation". CNMSS, Tunis, Tunisie. 3 Centre Hospitalier Germon et Gauthier, Service de Pneumologie et d Allergologie, Béthune, France. 4 Centre Hospitalier Germon et Gauthier, Service de Réhabilitation Multidisciplinaire à l Effort, Béthune, France. Soutien : Aucun. Titre court : Lactatémie : un critère de maximalité? Auteur correspondant : Jérémy Coquart, Faculté des Sciences du Sport et de l Education Physique, Boulevard Siegfried, Mont Saint Aignan, France. Téléphone : +33 (0) Fax : +33 (0) jeremy.coquart@voila.fr 1

2 Résumé (nombre de mots : 199) Introduction: L exploration fonctionnelle à l exercice (EFX) est utilisée pour la prescription d exercices chez le patient ayant une Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive (BPCO). Pour cela, l EFX doit être maximale. Cependant, l intérêt de la lactatémie (à la fin d une EFX: [La - max] ou après trois minutes : [La - récup]) pour confirmer la maximalité reste controversé. L objectif de cette étude est de fixer un seuil de [La - max] et/ou [La - récup] permettant de confirmer la maximalité d une EFX chez le patient BPCO. Méthodes: 36 patients BPCO réalisaient une EFX, jusqu à épuisement volontaire. Durant l EFX, les paramètres cardio-respiratoires, [La - max] et [La - récup] étaient mesurés. Lorsqu au moins 3/5 critères habituellement utilisés pour attester la maximalité étaient retrouvés, l EFX était dite exhaustive, sinon l EFX était dite sous-maximale. Une analyse des courbes de ROC (Receiver Operating Characteristic) était réalisée. Résultats: Pour [La - max], les aires sous la courbe de ROC et sous la diagonale n étaient pas différentes (p=0,16). Pour [La - récup], la courbe de ROC s infléchissait à 5,8mmol.L -1 (sensibilité=0,92 et spécificité=0,56). Conclusions: La [La - max] ne peut être utilisée comme critère de maximalité dans notre population. En revanche, une [La - récup]<5,8mmol.l -1 peut aider à confirmer la non-maximalité d une EFX chez le patient BPCO. En dessous de ce seuil, 93% des patients réalisaient une EFX dite sous-maximale. Mots clés Acide lactique ; exploration fonctionnelle à l exercice ; test incrémental ; bronchopneumopathie chronique obstructive ; critère de maximalité. 2

3 Lactatémie trois minutes après une EFX : un critère de maximalité chez le patient BPCO Blood lactate three minutes after GXT: a maximal criteria in patients with COPD Abstract Introduction: The graded exercise test (GXT) is used to prescribe the exercise intensities in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). To do this, GXT must be exhaustive. However, the interest of the blood lactate (at the GXT endpoint: [La - max] or after a recovery period of three minutes: [La - recovery]), to attest that GXT is maximal, remains controversial. The purpose of the present study is to determine a threshold of [La - max] and/or [La - recovery] which permits to confirm the exhaustiveness of GXT in patients with COPD. Methods: 36 patients with COPD performed a GXT until exhaustion on a cycle ergometer. During the GXT, cardio-respiratory parameters, [La - max] and [La - recovery] were measured. When at least three (out of five) criteria among the most frequently used criteria to confirm the exhaustion were met, GXT was considered as exhaustive. Inversely, GXT was considered as sub-maximal when less three criteria were noticed. The receiver operating characteristic (ROC) curve method was performed. Results: For [La - max], the area under the curve of ROC was closed to the area under the diagonal (p=0.16). For [La - recovery], the curve of ROC inflected itself at 5.8 mmol.l -1 (sensitivity=0.92 and specificity=0.56). Conclusions: It is not possible to use [La - max] in order to attest the exhaustion in our population. However, [La - recovery]<5,8mmol.l -1 may help to confirm the nonexhaustion during GXT in patients with COPD. Indeed, below this blood lactate threshold level, 93% patients performed a sub-maximal GXT. 3

4 Keywords Lactic acid; graded exercise test; incremental test; chronic obstructive pulmonary disease; maximal exercise testing criteria. 4

5 1) Introduction L Exploration Fonctionnelle à l exercice (EFX) est considérée comme un test diagnostique global (intégrant plusieurs mesures cardio-respiratoires et métaboliques) qui permet de mieux évaluer certaines pathologies respiratoires chroniques (comme la Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive : BPCO), de contrôler ou réajuster les thérapeutiques, et d observer les modifications fonctionnelles associées aux symptômes persistants [1]. En d autres termes, l EFX permet d optimiser la prise en charge des patients avec une maladie respiratoire chronique. De plus, l EFX est recommandée avant la mise en place d un programme de réhabilitation à l effort [2]. En effet, l EFX permet de prescrire une intensité d exercice adapté (par exemple, l intensité au seuil d adaptation ventilatoire ou un pourcentage de la consommation pic d oxygène) en fonction de l aptitude physique aérobie du patient [2-3]. Pour atteindre cette objectif, l EFX doit être menée jusqu à l épuisement volontaire du patient. Pour vérifier la maximalité des EFX, de nombreux critères ont été proposés. Toutefois, il existe une grande variabilité des critères utilisés. Pour confirmer la maximalité d une EFX, les principaux critères utilisés sont l atteinte ou l approche [3] : 1) d un plateau dans la consommation d oxygène ( VO 2 ), 2) de la puissance maximale théorique (PMT), 3) de la fréquence cardiaque maximale (FCmax) théorique, 4) d une limitation ventilatoire, 5) d un quotient respiratoire élevé (QR 1,15), et 6) d une perception de l effort élevée (à partir de l échelle de Borg). D autres auteurs suggèrent aussi de mesurer la concentration sanguine en lactate chez le patient avec une BPCO [2]. Toutefois à l heure actuelle l utilité de cette mesure pour attester de la maximalité d une EFX reste controversée [4]. 5

6 La lactatémie permet d apprécier l équilibre entre la production du lactate et sa réutilisation au cours de l exercice musculaire [1]. En effet, avec l augmentation de la charge de travail durant une EFX, la glycolyse anaérobie va entraîner une production d acide lactique. Cet acide lactique est composé de l association d un proton (H + ) et d un anion : le lactate (La - ). Lors des premiers paliers de l EFX, les ions H + vont être tamponnés notamment par le bicarbonate (HCO - 3 ), produisant ainsi de l eau (H 2 O) et du dioxyde de carbone (CO 2 ). Toutefois, à partir d une certaine intensité d exercice, tous les ions H + ne pourront plus être tamponnés et le ph sanguin va diminuer, perturbant ainsi la contraction musculaire. Les ions La -, quant à eux, sont plutôt le pâle reflet de la présence de protons (c est à dire d ions H + ). De ce fait, pour certains auteurs, la lactatémie (c'est-à-dire la concentration sanguine en La -, mesurée au point culminant de l effort : [La - max] ou après trois minutes de récupération : [La - récup]) est considérée comme un critère de maximalité permettant d évaluer l importance de la sollicitation musculaire [1-2]. Chez le patient avec une BPCO, l intolérance à l exercice est souvent attribuée à une limitation ventilatoire, mais aussi à un dysfonctionnement musculaire [5]. De ce fait, il est donc essentiel de vérifier si l arrêt de l EFX est lié à une limite ventilatoire, ou à une limite musculaire. Dans ce dernier cas, la mesure de la lactatémie peut-être proposée. Par exemple, chez le patient ayant une BPCO, l atteinte d un seuil de lactate sanguin de 7 mmol.l -1 semble permettre de confirmer la maximalité d une EFX [2]. Toutefois, pour d autres auteurs [1], la lactatémie devra être audessus de 8 mmol.l -1 pour que l effort soit considéré comme exhaustif. La lactatémie semble donc être un critère de maximalité pour lequel aucune norme n est vraiment établie chez le patient avec une BPCO. Cette constatation peut être expliquée en partie par l hétérogénéité des protocoles d EFX, ainsi que par la diversité des méthodes (prélèvement veineux, capillaire artérialisé ou artériel) et des moments (prélèvement au point culminant de l effort ou trois minutes après l atteinte de ce dernier) de recueil des échantillons san- 6

7 guins. A notre connaissance, aucune valeur seuil de lactatémie n est clairement identifiée pour attester de la maximalité d une EFX chez le patient avec une BPCO. L objectif de cette étude est donc de déterminer une valeur seuil de lactatémie (mesurée au point culminant de l effort ou lors de la troisième minute qui suit ce dernier) qui permette de confirmer la maximalité d une EFX chez le patient atteint d une BPCO. 2) Méthodologie 2.1) Sujets Trente six patients avec une BPCO ont été recrutés (tableau I). La BPCO était définie par un rapport entre le volume expiratoire maximal seconde (VEMS) et la capacité vitale forcée (CVF) inférieur à 70%. La sévérité de la BPCO était déterminée à partir des recommandations du «global initiative for chronic obstructive lung disease» [6]. La majorité des patients de la présente étude avait une atteinte capillaire vasculaire. En revanche, leur fraction d éjection de ventricule gauche était conservée. De plus, la plupart des patients avaient une inadéquation entre ventilation et perfusion. Enfin, parmi nos patients 5 avaient une dyspnée, 2 avaient une pneumopathie interstitielle, 9 avaient au moins un facteur de risques cardio-vasculaires ou une cardiomyopathie ischémique, et 1 patient avaient une hypoxémie. 2.2) Matériel 2.2.1) Le Cycloergomètre L EFX était réalisée sur une bicyclette ergométrique à frein électromagnétique (Ergometrics 800, Ergoline, Blitz, Allemagne). Ce cycloergomètre permettait aux partici- 7

8 pants de maintenir une puissance sélectionnée par des ajustements de la résistance selon la fréquence de pédalage ) Les paramètres cardio-respiratoires L EFX était effectuée avec un électrocardiogramme à 12 voies (Medcard, Medisoft, Sorinnes, Belgique) relié à l analyseur d échanges gazeux. La VO 2, la production de dioxyde de carbone ( VCO 2 ), la ventilation, la fréquence respiratoire, le volume courant, le QR, la réserve ventilatoire (RV), le VEMS, et la CVF étaient mesurés en cycle à cycle avec une chaîne de mesure en circuit ouvert (Ergocard, Medisoft, Dinant, Belgique). Le logiciel informatique utilisé était le logiciel Exp air (Medisoft, Dinant, Belgique). Cet appareil était calibré selon les recommandations du constructeur. Une seringue de 3 litres (Calibration pump, Medisoft, Dinant, Belgique) était utilisée pour la calibration des volumes, tandis que la calibration des gaz était effectuée grâce à l air ambiant (en tenant compte de la température environnementale et de la pression atmosphérique) et à un gaz étalon, dont les concentrations étaient connues (16% d oxygène et 4% de dioxyde de carbone) ) Les paramètres sanguins La lactatémie et les gaz du sang (pression partielle en oxygène dans le sang artériel, la pression partielle en dioxyde de carbone dans le sang artériel, la concentration en bicarbonates et le ph sanguin) étaient déterminées, à partir d un échantillon de sang capillaire artérialisé (prélèvement au niveau du lobe de l oreille gauche), par un système d analyse ABL765 (Radiometer Medical, Copenhague, Danemark). 2.3) Méthode 8

9 Avant la réalisation de l EFX, les participants signaient une note d informations et un formulaire de consentement leur détaillant le but et la procédure de l investigation. De plus, cette étude respectait la déclaration d Helsinki ) L EFX Une courbe débit-volume était effectuée juste avant le début de l EFX pour déterminer le VEMS et la CVF. L EFX était réalisée selon le protocole recommandé par l «American Thoracic Society» et l «American College of Chest Physicians» [3]. Le test était précédé par une période de repos de 3 minutes. Après cette période de repos, les participants débutaient l EFX, jusqu à épuisement volontaire. Durant ce test, la puissance initiale était fixée à 20 W (pendant 3 minutes) et l incrément était de 10 ou 15 W toutes les minutes (selon les participants pour obtenir une durée d EFX d environ 10 minutes). Les participants devaient développer la plus grande puissance possible. Pour atteindre cette dernière, des encouragements verbaux étaient donnés aux patients. Au repos et durant le test, les paramètres cardio-respiratoires étaient mesurés continuellement puis moyennés durant les 30 dernières secondes de chaque palier. Un échantillon de sang était prélevé au repos, juste à l arrêt du test, et après 3 minutes de récupération. La maximalité était vérifiée par l atteinte d au moins 3 des 5 principaux critères utilisés habituellement pour attester de la maximalité des EFX : 1) au moins 80% PMT, laquelle était définie par la formule de Jones et al. [7], 2) une FCmax mesurée supérieure à 90% FCmax théorique (FCmax théorique = 210 0,65 âge), 3) une RV inférieure à 10%, 4) un QR supérieur à 1,15 et 5) un épuisement clinique. Lorsqu au moins 3 de ces critères étaient retrouvés pour un même participant, l EFX de ce dernier était considéré comme théoriquement exhaustive (groupe : EFX max ). Inversement si moins de 3 critères de maxi- 9

10 malité étaient retrouvés, l EFX était considérée comme sous-maximale (groupe : EFX sousmax). Le plateau de VO 2 n était pas utilisé comme critère de maximalité car ce dernier est très rarement retrouvé [8], notamment chez le patient ayant une pathologie pulmonaire ) Les informations méthodologiques d ordre général Lors du test, les patients devaient maintenir continuellement une fréquence de pédalage comprise entre 50 et 70 rpm. L air de la salle était climatisé et la température maintenue entre 20 et 24 C. Le test était toujours réalisé sous contrôle médical (par une équipe expérimentée : un pneumologue et une infirmière du service de pneumologie du centre hospitalier) et aux mêmes heures de la journée. 2.4) Analyse statistique Les résultats sont exprimés sous la forme de moyennes ± écarts-types pour les variables quantitatives, tandis que des fréquences et des pourcentages sont utilisés pour les variables qualitatives. Une analyse de la variance à un facteur (stade de sévérité de la BPCO : stades 1, 2, 3 et 4) et à mesures répétées ([La - max] et [La - récup]) a été réalisée. De plus, une analyse similaire était réalisée pour comparer les lactatémies (i.e., [La - max] et [La - récup]) en fonction du groupe d appartenance (i.e., groupes EFX sous-max et EFXmax). 10

11 Ensuite, une analyse des courbes de ROC (Receiver Operating Characteristic) a été effectuée. Cette analyse repose sur le calcul de la sensibilité et la spécificité à chaque seuil de lactatémie (pour la [La - max] et la [La - récup]). Lorsque la sensibilité et la spécificité sont égales à 1, le seuil est considéré comme «parfait» (c'est-à-dire que le seuil permet d affirmer ou non la maximalité de l EFX sans jamais se tromper) [9]. Il est donc essentiel d obtenir des valeurs élevées s approchant de 1. Pour visualiser la relation entre ces deux paramètres (la sensibilité et la spécificité), des courbes de ROC ont été tracées, et l aire sous chaque courbe a été calculée. Cette aire peut varier entre 0 et 1, où 0,5 correspond au hasard et 1 à une maximalité «certaine» de l EFX. L aire sous chaque courbe de ROC était ensuite comparée à l aire sous la diagonale qui vaut 0,5 afin de déterminer si la lactatémie apportait une information complémentaire sur l aide à décision de la maximalité de l EFX. Pour fixer la valeur seuil de lactatémie en trouvant le meilleur compromis entre la sensibilité et la spécificité, le point de la courbe de ROC le plus éloigné de la diagonale était identifié [10]. Pour vérifier la validité du seuil de lactatémie, la valeur prédictive positive (VPP ; la probabilité qu un participant du groupe EFX max ait une lactatémie supérieure au seuil identifié) était calculée. De même, nous avons déterminé la valeur prédictive négative (VPN ; la probabilité qu un participant du groupe EFX sous-max ait une lactatémie inférieure au seuil établi). Enfin, le taux de faux positif (FP ; la probabilité qu un participant du groupe EFX sous-max ait une lactatémie supérieure au seuil établi) et le taux de faux négatif (FN ; la probabilité qu un participant du groupe EFX max ait une lactatémie inférieure au seuil identifié) étaient calculés. 11

12 Un seuil de significativité de p < 0,05 était retenu. Le traitement statistique de cette expérimentation a été effectué avec le logiciel SPSS (Statistical Package for the Social Sciences ; SPSS Inc., Chicago, IL, Etats Unis). 3) Résultats Les paramètres anthropométriques et les résultats des courbes débit-volume des patients BPCO sont présentés dans le tableau I. Parmi les patients, 3 d entre eux avaient une BPCO légère (soit 8%), 17 patients avaient une BPCO modérée (soit 47%), 14 patients étaient porteurs d une BPCO sévère (soit 39%), et 6% des patients avaient une BPCO très sévère (soit 2 patients). Les résultats montraient que la [La - récup] était plus élevée que la [La - max] (p < 0,001), mais aucun effet du stade de sévérité de la BPCO était retrouvé (p = 0,39 ; tableau II). De ce fait, pour la réalisation des courbes de ROC, les patients étaient inclus dans un seul et même groupe. Les paramètres mesurés au cours de l EFX sont présentés dans le tableau III. Parmi les 13 patients pour qui l EFX était considérée comme maximale (pour ces patients au moins 3 critères de maximalité étaient retrouvés), 1 patient (soit 7,7%) atteignait au moins 80% PMT, 7 patients (soit 53,8%) avaient un FCmax mesurée supérieure à 90% FCmax théorique, 12 patients (soit 92,3%) avaient une RV inférieure à 10%, 13 patients (soit 100%) avaient un QR supérieur à 1,15 et 13 patients (soit 100%) avaient un épuisement clinique (tableau V). Les [La - max] n étaient pas significativement différentes entre les groupes EFX sous-max et EFX max (4,3 ± 1,2 vs 4,8 ± 1,5 mmol.l -1, respectivement ; p = 0,31). En revanche, des 12

13 différences significatives étaient trouvées entre les groupes EFX sous-max et EFX max pour la [La - récup] (6,1 ± 2,1 vs 7,9 ± 2,0 mmol.l -1, respectivement ; p = 0,02). Pour la [La - max], l aire sous la courbe de ROC était assez proche de 0,5 (aire = 0,64), donc «peu informatif» [11]. De plus, l aire sous la courbe de ROC n était pas différente de l aire sous la diagonale (p = 0,16). Pour la [La - récup], la courbe de ROC s infléchissait lorsque le seuil de lactatémie était de 5,8 mmol.l -1 (figure 1). A ce seuil, la sensibilité et la spécificité étaient égales respectivement à 0,92 et 0,56. L aire sous la courbe de ROC était de 0,76 et cette aire était différente de l aire sous la diagonale (p = 0,01 ; figure 1). Le tableau IV présente la proportion des patients avec une [La - récup] en dessous ou au dessus 5,8 mmol.l -1 et en fonction de l atteinte ou non d au moins 3 critères de maximalité (EFX max ou EFX sous-max ). La VPP, la VPN, le FP et le FN étaient respectivement de 54,6%, 92,9%, 45,4% et 7,1%. 4) Discussion L objectif de cette étude était de déterminer une valeur seuil de lactatémie ([La - max] et/ou [La - récup]) permettant de confirmer la maximalité d une EFX chez les patients ayant une BPCO. Cette étude montre que la [La - max] ne peut être utilisée comme critère de maximalité dans notre population. En revanche, une [La - récup] inférieure à 5,8 mmol.l -1 peut aider à infirmer la maximalité d une EFX (c'est-à-dire à confirmer la non-maximalité de cette dernière) chez les patients avec une BPCO. En effet, au dessous de ce seuil, 93% des patients avaient moins de 3 des 5 critères de maximalité les plus fréquemment utilisés (c est à dire au moins 80% PMT ; une FCmax mesurée supérieure à 90% FCmax théorique ; une RV inférieure à 10% ; un QR supérieur à 1,15 ; un épuisement subjectif). Par 13

14 conséquent, un seuil de [La - récup] inférieur à 5,8 mmol.l -1 peut être utilisé pour infirmer la maximalité d une EFX (c'est-à-dire que ce seuil peut-être utilisé pour suggérer la nonmaximalité d une l EFX). Les résultats de cette étude montrent aussi que 45% des patients qui avaient une [La - récup] supérieure ou égale à 5,8 mmol.l -1 rencontraient moins de 3 critères de maximalité sur les 5 critères retenus pour confirmer la maximalité de l EFX (toutefois, 70% de ces patients présentaient tout de même deux critères de maximalité). Cela signifie que l on risque (si l on se base seulement sur [La - récup]) de considérer que l EFX est maximale alors que cela n est pas le cas (aux regards des autres critères de maximalité). Il est donc essentiel d utiliser un seuil de [La - récup] supérieure ou égale à 5,8 mmol.l -1 en association à d autres critères de maximalité. Une autre explication de ce résultat peut être donnée par le fait que pour confirmer la maximalité d une EFX, nous nous sommes basés sur l atteinte de limites cardiorespiratoires (c est à dire une FCmax mesurée proche de la FCmax théorique, une RV faible, et un QR élevé), sur le dépassement des normes standards de puissance maximale et sur la notion d épuisement subjectif. Toutefois, le patient peut probablement réaliser un effort maximal sans pour autant atteindre ces critères de maximalité. Habituellement, pour évaluer la fatigue musculaire après une EFX, une mesure du twitch torque obtenue suite à une stimulation supra-maximale du nerf fémoral [2, 12-13] ou une électromyographie de surface [13-14] peuvent être réalisées. A partir de ces méthodes d analyse, il a été établi que la fonction musculaire est un facteur limitant de l effort [2, 13], qui peut intervenir avant la limitation ventilatoire [13]. Il peut donc être suggéré que la fatigue musculaire limite l effort durant une EFX avant même que le patient avec une BPCO n atteigne sa limite ventilatoire. Dans ce cas, il est possible que parmi les 45% des patients qui avaient une [La - récup] supérieure ou égale à 5,8 mmol.l -1 et qui appartenaient au groupe EFX sous-max 14

15 certains ont bel et bien réalisé une EFX maximale (d un point de vue musculaire), sans pour autant que cette EFX soit considérée comme exhaustive (atteinte de moins de trois critères de maximalité). Toutefois, il n est pas simple d évaluer directement la fatigue musculaire au cours (ou juste après) une EFX. La lactatémie, bien qu elle ne permette pas d évaluer la fatigue musculaire, permet d apprécier l importance de la sollicitation des muscles squelettiques [2], et par conséquent peut être utile dans l aide à la détection d une EFX exhaustive ; toutefois, pour cela elle doit être utilisée en association avec d autres critères de maximalité. Les patients avec une BPCO ont presque toujours une intolérance à l exercice [15]. Cette dernière est souvent attribuée à une limitation ventilatoire, associée à un dysfonctionnement musculaire [5]. En effet, chez les patients avec une BPCO sévère, il est possible de constater une plus faible proportion de fibres musculaires de type I (caractérisées par une faible vitesse de contraction et une forte capacité oxydative), ainsi qu une diminution de l activité enzymatique oxydative [16-17]. Ces changements musculaires conduisent entre autres à une acidose métabolique prématurée et à une accumulation d ion lactate [18]. Cette constatation est d autant plus vraie lorsque le stade de la BPCO est sévère. Par conséquent, pour une même intensité absolue d exercice, plus la BPCO est sévère, plus la lactatémie sera élevée. D autre part, il n est plus à démontrer que la lactatémie est corrélée à l intensité l exercice [18]. En d autres termes, plus le patient aura une puissance maximale aérobie élevée, plus sa lactatémie à la fin d une EFX sera élevée (indépendamment du stade de sévérité de la BPCO). Cependant, les patients avec une BPCO sévère sont tellement limités d un point de vue ventilatoire, qu ils arrêtent l EFX souvent précocement (après le 2 ème et 3 ème paliers pour nos 2 patients avec une BPCO sévère). De ce fait, leur lactatémie à la fin de l EFX restera faible (en comparaison aux patients avec une BPCO moins sévère) car l intensité absolue d exercice développée reste faible. Par conséquent, 15

16 bien que nos résultats montrent qu il n existe pas de différence significative de lactatémie selon le degré de sévérité de la BPCO, nous pensons que nos résultats ne sont pas applicables pour les patients avec une BPCO sévère. Le fait que nous n ayons pas de différence significative est probablement lié à notre faible échantillon (seulement 2 de nos patients avaient un GOLD = 4). De ce fait, nous suggérons de mener des études complémentaires avec un effective plus important de patients avec une BPCO sévère. Durant un exercice physique, l énergie apportait aux muscles provient de la déphosphorylation de l adénosine triphosphate (ATP). Toutefois, lorsque la déphosphorylation de l ATP ne peut égaler sa resynthèse, les réserves en ATP s épuisent. Cette déplétion entraîne la formation d inosine mono-phosphate et d ammoniac [19]. Cela produit donc une augmentation de la concentration d ammoniac au niveau plasmatique. Chez le sujet sain [20], et plus récemment chez le patient avec une BPCO [21], l accumulation d ammoniac au niveau sanguin a été associée à la fatigue. Traditionnellement, la concentration en lactates est souvent mesurée pour évaluer, en partie à tord, la fatigue musculaire. En effet, bien que les ions H + de l acide lactique, diminuent le ph sanguin, et favorise ainsi la fatigue, les ions lactates peuvent être utilisés comme substrat énergétique (et dans ce cas, les lactates n ont pas d incidence sur la fatigue). De ce fait, la mesure de l ammoniac au niveau sanguin, plutôt que de la lactatémie, comme critère de maximalité peut être préférable. Toutefois, des études complémentaires doivent être réalisées. 5) Conclusion La présente étude révèle que la [La - max] ne peut être utilisée comme critère de maximalité dans une population de patients avec une BPCO. Toutefois, une [La - récup] inférieure à 5,8 mmol.l -1 peut aider à infirmer la maximalité d une EFX chez ces patients (c'est-à-dire de confirmer la non-maximalité d une EFX). De plus, un seuil de [La - récup] 16

17 supérieur à 5,8 mmol.l -1 peut être utilisé en association à d autres critères de maximalité (par exemple, l atteinte au moins 80% de la PMT, une FCmax mesurée proche de la FCmax théorique, une RV réduite, un QR élevé, ou encore un épuisement subjectif) pour affirmer la maximalité d une l EFX. 6) Remerciements Aucun. 7) Conflits d intérêts Aucun. 8) Bibliographie [1] Aguilaniu B, Richard R, Costes F, Bart F, Martinat Y, Stach B, Denjean A : Méthodologie et pratique de l exploration fonctionnelle à l exercice (EFX). Rev Mal Respir 2007 ; 24 : [2] Société de Pneumologie en Langue Française. Réhabilitation du patient atteint de BPCO. Rev Mal Respir 2010 ; 27 : [3] American Thoracic Society/American College of Chest Physicians : ATS/ACCP Statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Respir Crit Care Med 2003 ; 167 : [4] Préfaut C, Ninot G. La réhabilitation du malade respiratoire chronique. Masson, Paris, 2009, 502 pages. [5] Bernard S, Leblanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, Maltais F. Peripheral muscle weakness in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1998 ; 158 :

18 [6] Global initiative for chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for the diagnosis managment, and prevention of chronic obstructive pulmonary diseas: updated , 97 pages. Available from: [7] Jones NL, Makrides L, Hitchcock C, Chypchar T, McCartney N. Normal standards for an incremental progressive cycle ergometer test. Am Rev Respir Dis 1985 ; 131 : [8] Vandewalle H. Consommation d oxygène et consommation maximale d oxygène : intérêts et limites de leur mesure. Ann Readapt Med Phys 2004 ; 47 : [9] Delacour H, Servonnet A, Roche C. Critères d évaluation de la validité d un test biologique. Rev Fr Lab 2009 ; 412 : [10] Delacour H, Servonnet A, Perrot A, Vigezzi JF, Ramirez JM. La courbe ROC (receiver operating characteristic) : principes et principales applications en biologie clinique. Ann Biol Clin (Paris) 2005 ; 63 : [11] Swets JA. Mesuring the accuracy of diagnosis system. Science 1988 ; 240 : [12] Shield A, Zhou S. Assessing voluntary muscle activation with the twitch interpolation technique. Sports Med 2004 ; 34 : [13] Gosselin N, Troosters T. Question 3-3. Évaluation de l aptitude physique aérobie. Rev Mal Respir 2005 ; 22 : [14] Gosselin N, Matecki S, Poulain M, Ramonatxo M, Ceugniet F, Préfaut C, Varray A. Electrophysiologic changes during exercise testing in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Muscle Nerve 2003 ; 27 : [15] Pepin V, Saey D, Laviolette L, Maltais F. Exercise capacity in chronic obstructive pulmonary disease: mechanisms of limitation. COPD 2007 ; 4 : [16] Whittom F, Jobin J, Simard PM, LeBlanc P, Simard C, Bernard S, Belleau R, Maltais F. Histochemical and morphological characteristics of the vastus lateralis muscle 18

19 in COPD patients. Comparison with normal subjects and effects of exercise training. Med Sci Sports Exerc 1998 ; 30 : [17] Gosker HR, Engelen MP, van Mameren H, van Dijk PJ, Van der Vusse GJ, Wouters EF, Schols AM. Muscle fiber type IIX atrophy is involved in the loss of fat-free mass in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Clin Nutr 2002 ; 76 : [18] Maltais F, Simard AA, Simard C, Jobin J, Desgagnés P, LeBlanc P. Oxidative capacity of the skeletal muscle and lactic acid kinetics during exercise in normal subjects and in patients with COPD. Am J Respir Crit Care Med 1996 ; 153 : [19] Sahlin K, Broberg S, Ren JM. Formation of inosine monophosphate (IMP) in human skeletal muscle during incremental dynamic exercise. Acta Physiol Scand 1989 ; 136 : [20] Mutch BJ, Banister EW. Ammonia metabolism in exercise and fatigue: a review. Med Sci Sports Exerc 1983 ; 15 : [21] Calvert LD, Singh SJ, Greenhaff PL, Morgan MD, Steiner MC. The plasma ammonia response to cycle exercise in COPD. Eur Respir J 2008 ; 31 :

20 Moyenne ± Ecart type Age (années) 64,4 ± 9,0 Masse corporelle (Kg) 85,3 ± 23,6 Taille (cm) 170 ± 7 Indice de masse corporelle (Kg.m - ²) 29,2 ± 7,2 VEMS (L) 1,65 ± 0,66 VEMS (% théorique) 55,9 ± 19,7 CVF (L) 2,72 ± 0,82 CVF (% théorique) 72,4 ± 18,3 VEMS/CVF (%) 59,8 ± 10,6 Tableau I : Caractéristiques anthropométriques et respiratoires des patients. Légende : VEMS, volume expiratoire maximal seconde ; CVF, capacité vitale forcée. 20

21 Sévérité de la BPCO Effectif de patients Lactatémie à la fin de l EFX (mmol.l -1 ) Lactatémie après 3 min de récupération (mmol.l -1 ) GOLD 1 3 (8%) 4,3 ± 1,3 6,5 ± 2,7 GOLD 2 17 (47%) 4,6 ± 1,5 6,9 ± 2,0 GOLD 3 14 (39%) 4,6 ± 1,2 7,1 ± 2,3 GOLD 4 2 (6%) 3,2 ± 0,1 3,6 ± 0,5 Total 36 (100%) 4,5 ± 1,3 6,8 ± 2,2 Tableau II : Lactatémies pics mesurées au cours d une épreuve fonctionnelle à l exercice (EFX) et après 3 minutes de récupération en fonction du degré de sévérité de la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Légende : GOLD, score de sévérité de la BPCO. 21

22 Moyenne ± Ecart type Consommation d'oxygène au repos (L.min -1 ) 0,344 ± 0,107 Ventilation de repos (L.min -1 ) 16,2 ± 5,1 Fréquence respiratoire de repos (cycles.min -1 ) 17,3 ± 5,7 Quotient respiratoire de repos 0,98 ± 0,11 Volume courant au repos (L) 1,057 ± 0,329 Réserve ventilatoire au repos (%) -68,9 ± 11,7 Fréquence cardiaque de repos (bpm) 88 ± 21 Lactatémie au repos (mmol.l -1 ) 1,3 ± 0,4 Puissance pic (W) 83 ± 27 Consommation pic d'oxygène (L.min -1 ) 1,272 ± 0,453 Consommation pic d'oxygène (L.min -1.kg -1 ) 15,0 ± 3,4 Ventilation pic (L.min -1 ) 58,7 ± 17,8 Fréquence respiratoire pic (cycles.min -1 ) 34,7 ± 6,9 Quotient respiratoire pic 1,16 ± 0,12 Volume courant au pic (L) 1,738 ± 0,506 Réserve ventilatoire au pic (%) -7,8 ± 23,4 Fréquence cardiaque pic (bpm) 130 ± 24 Lactatémie pic (mmol.l -1 ) 4,5 ± 1,3 Lactatémie 3 min après le pic (mmol.l -1 ) 6,8 ± 2,2 Tableau III : Paramètres mesurés au repos et à la fin d une épreuve fonctionnelle à l exercice (ou après 3 minutes de récupération). Légende : PMT, puissance maximale théorique ; VO 2 pic, consommation pic d oxygène ; FCmax, fréquence cardiaque maximale. 22

23 Lactatémie après 3 min de récupération (mmol.l -1 ) Exploration fonctionnelle à l exercice < 5,8 5,8 considérée comme maximale 1 12 considérée comme sousmaximale 9 14 Tableau IV : Proportion des patients avec une lactatémie (après 3 minutes de récupération suite à une épreuve fonctionnelle à l exercice) en dessous ou au dessus 5,8 mmol.l -1 et en fonction de l atteinte ou non d au moins 3 critères de maximalité. 23

24 Exploration fonctionnelle à l exercice considérée comme maximale considérée comme sous-maximale Au moins 80% PMT 1 0 FCmax mesurée supérieure à 90% FCmax théorique 7 0 RV inférieure à 10% QR supérieur à 1, Epuisement clinique 13 3 Présence d'au moins 3 critères de maximalité 13 0 Tableau V : Présence des critères de maximalité pour les explorations fonctionnelles à l exercice considérée comme maximale ou sous-maximale. 24

25 Figure 1 : Présentation de la sensibilité et de la spécificité sur une courbe de ROC (Receiver Operating Characteristic) pour la lactatémie mesurée après 3 minutes de récupération suite à une épreuve fonctionnelle à l exercice. 25