Abstract
Introduction. L’efficacité de l’épreuve d’effort cardiopulmonaire (EEPC) pour déterminer l’intensité de l’exercice n’a pas été établie dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA). Nous avons étudié cette intervention. Méthodes. Nous avons inclus 48 patients SLA randomisés en 2 groupes : G1 (), intensité d’exercice nivelée par CPET ; G2 (), soins standards limités par la fatigue, pendant 6 mois. L’échelle fonctionnelle de la SLA (ALSFRS-R) et la capacité vitale forcée (CVF) ont été réalisées tous les 3 mois ; le CPET a été réalisé à l’admission () et 6 mois plus tard (). Nous avons enregistré la consommation d’oxygène, la production de dioxyde de carbone et la ventilation au seuil anaérobie et à l’effort maximal. Le résultat primaire était le changement fonctionnel. Nous avons utilisé des statistiques paramétriques pour les comparaisons et des analyses de régression multiple pour identifier les prédicteurs indépendants du déclin fonctionnel. Résultats. A , les deux groupes étaient identiques, à l’exception d’une CVF plus élevée dans le G1 (). Au , l’ALSFRS-R était plus élevé () dans le groupe G1. Les variables d’échange gazeux à n’ont pas changé dans le G1 mais présentaient des différences significatives dans le G2 (). Les analyses multirégressives ont montré que la pente de l’ALSFRS-R spinal et le groupe d’intervention () étaient des prédicteurs significatifs de l’ALSFRS-R à . Conclusion. L’exercice aérobique défini par CPET est réalisable et peut améliorer le résultat fonctionnel dans la SLA. Cet essai est enregistré auprès de Clinical trials.gov ID : NCT03326622.
1. Introduction
L’exercice physique est largement recommandé à la population générale en raison de ses avantages pour la santé et le bien-être. Il améliore les fonctions cardiovasculaires, respiratoires, musculo-squelettiques et endocriniennes et conduit à un bien-être psychologique. Le rôle de l’exercice chez les personnes âgées, qui présentent souvent des limitations fonctionnelles et un risque élevé de chutes, n’est pas encore complètement clarifié. Dans le cas de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), il n’existe pas de preuves solides des risques et des avantages de l’exercice et son rôle neuroprotecteur présumé est encore controversé. Les directives spécifiques à la maladie comme les recommandations générales d’exercice, qui font partie des soins standard pour la SLA, avec des instructions pour les étirements, les exercices d’amplitude de mouvement, l’équilibre et l’activité physique, sont basées sur des données précliniques, de petites études humaines et des recherches sur l’exercice dans d’autres maladies neuromusculaires. Des preuves récentes et croissantes dans les modèles animaux et les études humaines renforcent les avantages d’un programme d’exercice, suggérant que l’exercice d’endurance modéré peut retarder l’apparition de la maladie et augmenter la survie . L’exercice aérobie comprend une myriade de formes, et il est généralement effectué à un niveau d’intensité modéré et sur une durée plus longue que son homologue : l’exercice anaérobie ou de renforcement. Le premier fait référence à l’utilisation de l’oxygène pour répondre de manière adéquate aux demandes d’énergie pendant l’exercice via le métabolisme aérobie, qui est lié de manière critique à la capacité du système cardiorespiratoire et vasculaire à fournir de l’oxygène aux muscles, et à la capacité à éliminer le dioxyde de carbone du sang via les poumons. Lorsque l’intensité de l’exercice dépasse le taux d’apport d’oxygène aux muscles par les systèmes cardio-respiratoire et respiratoire, le lactate s’accumule et rend rapidement impossible la poursuite de l’exercice. Le point de départ de l’augmentation exponentielle du lactate lors d’un test d’effort cardio-pulmonaire (CPET) est le seuil anaérobie (AT). Dans le cas de la SLA, l’AT peut survenir plus tôt que prévu en raison de la faiblesse des muscles respiratoires. Cependant, aucun symptôme ou signe clinique utile n’est connu comme marqueur de l’AT et celui-ci ne peut être déterminé que par des mesures directes de l’analyse des échanges gazeux lors d’une épreuve d’effort cardio-pulmonaire (CPET). D’autre part, l’écart entre l’AT et le point de compensation respiratoire (PCR), point d’intensité d’exercice au-dessus duquel seule l’anaérobiose se produit, la zone d’entraînement, peut se rétrécir ou être difficile à déterminer. Dans ces circonstances, on accepte généralement une limite sûre en ajoutant 10 à 20 % de l’intensité de travail à l’AT qui doit être découvert. Pour surmonter ces difficultés et aider le clinicien à définir les limites de la zone d’entraînement et ainsi prescrire un programme d’exercice modéré, la mesure de la capacité aérobie (VO2) au seuil anaérobie (), au RCP ou au pic d’effort, peut être effectuée par le biais d’une CPET avec analyse des échanges gazeux. La zone d’entraînement peut également être définie à partir du nadir le plus bas de la courbe VE/VCO2 .
En outre, des précautions contre le surentraînement sont nécessaires pour éviter les crampes, les fasciculations, les myalgies, la fatigue post-exercice prolongée ou les courbatures qui sont généralement liées à une hyperactivité neuronale excessive et sont des indicateurs cliniques utiles du surmenage. La fatigue post-exercice ne doit pas interférer avec les activités de la vie quotidienne. Si un patient présente une fatigue ou une douleur qui dure plus de 30 minutes après l’exercice, le programme doit être réduit et modifié . De plus, comme l’étiologie de la mort des cellules nerveuses dans la SLA est complexe et multifactorielle, avec des mécanismes excitotoxiques jouant un rôle ainsi qu’un métabolisme oxydatif réduit, il est pertinent d’évaluer les effets d’un exercice aérobique modéré avec une intensité contrôlée déterminée par CPET et son rôle sur le statut fonctionnel des patients atteints de SLA par rapport aux soins standard. Ce travail a évalué ces effets entre la ligne de base et six mois de suivi (résultat primaire) et a en outre exploré la performance des variables CPET tout au long de l’étude (résultat secondaire).
2. Matériaux et méthodes
2.1. Conception de l’étude
Nous avons réalisé un essai contrôlé prospectif, en simple aveugle, quasi-randomisé, incluant 48 patients consécutifs atteints de SLA et adressés au service de rééducation de notre hôpital par des neurologues en aveugle. Dans une étude quasi-randomisée, les participants sont affectés soit au groupe d’intervention soit au groupe de contrôle en utilisant une séquence d’affectation aléatoire par alternance entre les groupes. Dans notre étude, les patients ont été répartis en deux groupes, en fonction de leur résidence géographique : Le groupe 1 (G1, ) comprenait les patients SLA résidant dans la périphérie de l’hôpital ; le groupe 2 (G2, ) comprenait les patients résidant en dehors des limites de l’hôpital. Tous les patients des deux groupes étaient ambulatoires et capables d’effectuer un CPET avant l’admission (T1), mais seuls 6 patients du G2 l’ont effectué, principalement en raison de contraintes d’agenda et de transport. Le tableau 1 décrit les critères d’inclusion et d’exclusion de l’essai.
Critères d’inclusion
Age compris entre 18 et 90 ans
Diagnostic de SLA certain, probable, ou probable appuyé par des analyses de laboratoire
Durée de la maladie depuis les premiers symptômes entre 6 et 24 mois
ALSFRS-R ≥ 30
FVC (% prédit) ≥ 70%
Critères d’exclusion
Autres conditions médicales, comme l’insuffisance cardiaque et les troubles pulmonaires ou d’autres conditions limitant l’entraînement à l’exercice
Les fortes habitudes de tabagisme avec des preuves laboratoriales de constriction bronchique significative
Signes de démence associée ou de troubles psychiatriques
2.2. Protocole d’entraînement à l’exercice
Les patients de G1 et G2 ont effectué un programme d’exercice de soins standard, tel que déterminé par les directives de l’Académie américaine de neurologie . Il comprenait des exercices quotidiens, tels que des exercices d’amplitude de mouvement (ROM), de relaxation des membres, d’équilibre du tronc et d’entraînement à la marche. Alors que les patients du groupe G2 ont exécuté le programme à domicile ou dans d’autres unités de réadaptation, les patients du groupe G1 ont été supervisés dans notre unité et, en plus des soins standard, ils ont également exécuté un protocole d’exercices aérobiques deux fois par semaine sur un tapis roulant, avec une zone d’entraînement déterminée par CPET. L’effort du patient était considéré comme d’intensité modérée. Lorsque la zone d’entraînement n’a pas été identifiée en raison d’une PCR indéterminée, elle a été augmentée de 20 % par rapport au taux de travail à l’AT atteint lors du CPET. Une ventilation non invasive (VNI) a été ajoutée si nécessaire pour les deux groupes et des ajustements du programme d’exercices aérobiques ont été effectués en fonction des réponses cardiorespiratoires de chaque patient du G1 . Un système de support du poids du corps (BWSS) a été utilisé pour les patients présentant une faiblesse minimale des membres inférieurs dans le G1. Aucun BWSS n’a été utilisé pendant les séances d’entraînement dans le G2.
2.3. Évaluations
Tous les patients ont été évalués lors de la première visite (visite de diagnostic, T0), au début de l’étude (T1) et 6 mois après (T2) comme suit.
2.3.1. Échelle d’évaluation fonctionnelle de la SLA révisée (ALSFRS-R)
Tous les patients ont été évalués à l’aide de l’échelle d’évaluation fonctionnelle de la SLA révisée (ALSFRS-R) . Cet outil évalue la fonctionnalité des patients atteints de SLA dans la réalisation d’activités impliquant 4 domaines et sous-scores différents, le bulbe, le membre supérieur, le membre inférieur, et également la fonction respiratoire, chacune de ses questions étant notée de 0 (incapacité totale) à 4 points (fonction normale). Les trois dernières questions portent sur la fonction respiratoire (dyspnée, orthopnée et insuffisance respiratoire) .
2.3.2. Épreuves fonctionnelles respiratoires (EFR) et oxymétrie de pouls nocturne (NPO)
La capacité vitale forcée (CVF) et la NPO ont été réalisées comme décrit ailleurs . Le pourcentage de la valeur prédite de la CVF a été enregistré pour les analyses postérieures. La RFT, y compris les pressions inspiratoires et expiratoires maximales, les études de conduction du nerf phrénique et la saturation en oxygène fournie par la NPO en termes de pourcentage moyen de saturation en oxygène (% SpO2), le pourcentage de temps d’enregistrement avec une saturation en oxygène inférieure à 90 % (Sat < 90 %) et le nombre de désaturations en oxygène par heure (ODI) ont été utilisés pour évaluer la nécessité et le moment approprié pour l’adaptation nocturne de la VNI dans les deux groupes .
2.3.3. Test d’exercice cardiopulmonaire (CPET)
Le CPET a été réalisé à l’entrée dans l’étude et 6 mois plus tard (T1 et T2), à l’aide d’un tapis roulant (Woodway®) couplé à un analyseur d’échange gazeux (METALYZER® 3B) avec système d’ergo-spirométrie utilisant une technologie breath-by-breath développée par les systèmes CORTEX®. Les données ont été extraites et analysées avec le logiciel d’application Metasoft® Studio. Les tests ont été personnalisés et adaptés pour atteindre un exercice limité aux symptômes. Un protocole à rampe modifiée avec des incréments de 5-15 Watts/minute, d’une durée de 8 à 12 minutes, dont 3-4 minutes pour l’échauffement et le refroidissement. Les patients étaient surveillés en continu par oxymétrie pulsée et trois dérivations ECG .
L’effort maximal était considéré comme atteint. Nous avons interrompu le test lorsque les participants présentaient certaines des situations suivantes : atteinte de 75% de la fréquence cardiaque maximale prédite (220-âge), atteinte de 55-65% de la VO2 maximale prédite pour l’âge, le sexe, la taille et le poids, et/ou atteinte de la fatigue évaluée par l’échelle de perception modifiée de Borg ou présentation d’une perte de performance neuromusculaire. Les autres indicateurs de fin d’épreuve étaient les plaintes de douleurs des membres inférieurs, la dyspnée, la présence d’une désaturation (SpO2 ≤ 88%), ou l’atteinte de la PCR . Tous les patients ont atteint le seuil anaérobie.
Les variables CPET analysées étaient la consommation d’oxygène exprimée en L/min (VO2), en pourcentage de la valeur prédite, ou en équivalents métaboliques (MET) au pic d’effort, le seuil anaérobie (AT), et le point de compensation respiratoire (RCP) lorsqu’il est atteint, la production de dioxyde de carbone en L/min (VCO2) et la ventilation minute en L/min (VE).
2.4. Analyse des données et statistiques
Les distributions de fréquence (médiane et interquartile) ont été calculées pour l’âge à l’étude, la durée de la maladie et les variables catégorielles. Les mesures de temps sont exprimées en mois. Les autres variables continues sont présentées sous forme de moyennes ± écart-type (m ± SD) et ont été exprimées en valeurs absolues : Âge au début de la maladie ; durée de la maladie T0-T1, % de CVF prédite, variables CPET (VO2 pic, , MET et VE), score ALSFRS-R, ses sous-scores (bulbaire, spinal et respiratoire), et pentes respectives. Les pentes ALSFRS-R entre T0-T1 et T1-T2 ont été calculées en soustrayant la différence de score ALSFRS-R entre (T0-T1) et (T1-T2) divisée par le temps entre les évaluations.
Pour évaluer la normalité et la variance, le test de Kolmogorov-Smirnov a été effectué. Des tests paramétriques ont été utilisés pour explorer les différences entre les groupes et les sous-groupes concernant l’ALSFRS-R total, ses sous-scores et ses pentes, le % de CVF et les variables CPET. Les variables catégorielles (sexe, région d’apparition, groupe et utilisation de la VNI) ont été transformées de variables nominales en variables métriques pour être soumises à des analyses de régression linéaire multivariée par étapes. Nous avons saisi les moyennes des points de données manquants pour les deux groupes. Le modèle de régression multiple a été appliqué pour identifier les prédicteurs indépendants du changement fonctionnel à T2. Tous les tests étaient bilatéraux, avec un seuil de signification fixé à 0,05 et une puissance de 0,7 (G. Power version 3.1.9.2). Le logiciel SPSS v. 22 a été utilisé.
2.5. Comité d’éthique
La présente étude a été soumise et approuvée par le comité d’éthique institutionnel sur la base de la législation nationale (numéro d’enregistrement 287/13 – 14 juin 2013). Tous les patients ont signé un consentement éclairé.
3. Résultats
Au T0 (diagnostic), le G2 avait un pourcentage plus élevé de femmes âgées avec un début bulbaire – 30% contre 12% dans le G1 bien qu’il s’agisse d’une différence non significative ; le score total ALSFRS-R et ses sous-scores étaient également non significatifs. Au début de l’étude (T1), il n’y avait pas de différence entre les sous-scores (Bulbar score : ; Spinal score : ; Respiratory score : ). Tous les patients étaient stables avec une saturation en oxygène (SpO2) ≥ 95%.
À la fin de l’étude (T2), l’ALSFRS-R était significativement plus élevé dans le G1 (). Il y avait une tendance non significative pour une réduction des pentes des sous-scores dans G1. Pour déterminer s’il y avait une différence sur le déclin de l’ALSFRS-R entre les groupes, nous avons calculé la pente de l’ALSFRS-R total entre T0 et T1 ( ; CI 95%) et entre T1 et T2 ( ; CI 95%), et la taille de l’effet = -0.26 a montré un effet faible mais positif favorisant le groupe d’exercice G1 (voir la figure 2).
3.1. Prédicteurs du score total ALSFRS-R à la fin de l’étude : Analyses de régressions linéaires multiples
Nous avons étudié la relation entre le score fonctionnel atteint en fin d’étude et les variables indépendantes suivantes : l’âge à l’étude, le sexe, la région d’apparition, l’utilisation de la VNI, le groupe d’intervention et les pentes de l’ALSFRS-R total. L’analyse de régression linéaire multiple pas à pas ajustée à la CVF à T1 a montré que la pente bulbaire ( ; ), la pente spinale ; ) et le groupe d’intervention ( ; ) étaient des prédicteurs indépendants. Ensemble, ils expliquent 54,3 % de la variance du score ALSFRS-R obtenu à la fin de l’étude, avec un ajustement de . Le modèle de régression était significatif ( ), et les analyses avec le test de Durbin Watson ont montré que les données n’avaient pas d’autocorrélation. Nous avons trouvé une taille d’effet favorisant le groupe d’intervention.
3.2. Influence de l’utilisation de la ventilation non invasive sur l’ALSFRS-R à T2
Le sous-groupe 1A () a fait des exercices sans VNI et le sous-groupe 1B () a utilisé la VNI pendant les séances d’exercices. Le groupe 2 a utilisé la VNI selon les besoins. Environ 50 % des patients des deux groupes ont utilisé la VNI (tableau 2). Cependant, une analyse de régression linéaire simple n’a montré aucune influence sur le changement de l’ALSFRS-R à T2 par l’utilisation de la VNI (, ) (Figure 3).
3.3. Performance des variables de l’épreuve d’effort cardio-pulmonaire (EEPC) au cours de l’étude
Dans G1, tous les patients ont terminé le programme d’exercice, mais seulement 19 (79%) étaient indépendants de la marche lors de la deuxième évaluation de l’EEPC. Dans le G2, 6 patients ont effectué un premier CPET et un seul d’entre eux n’a pas effectué le second CPET. Sur les patients restants (18), seuls six d’entre eux avaient eu une indépendance à la marche à T2 (29 %).
3.4. Variables CPET à l’effort maximal
Nous n’avons trouvé aucune différence entre les groupes concernant les variables CPET (VO2, VCO2, VE, METs, et RCP) à la fois à l’AT et à l’effort maximal à T1. La VO2 de pointe moyenne en % de la valeur prédite était de 60,8 % (±21,2) pour le G1 et de 44,16 % (±12,45) pour le G2 (). Comme tous les patients présentés au CPET en T1 et T2 ont indiqué des variances égales sur le test d’homogénéité, cela nous a permis de supposer les implications sur les différences entre les groupes avec des tailles d’échantillon différentes. À T2, il y avait des différences significatives entre les groupes concernant (), les MET (), la VCO2 () et la VE () (voir tableau 3). Les intervalles de confiance avec les différences significatives à la fin de l’étude pour sont présentés dans la figure 4.
3.5. Variables CPET au seuil anaérobie
En ce qui concerne la capacité de travail au seuil anaérobie, il n’y avait pas de différences significatives à l’entrée, mais des différences significatives () à T2 pour VO2 et VCO2. Ces variables étaient significativement plus élevées dans le G1 que dans le G2 (tableau 4). L’intervalle de confiance avec les différences significatives à la fin de l’étude pour est présenté dans la figure 5.
3.6. Capacité aérobie et ALSFRS-R à la fin de l’étude
Alors que les patients du G1 présentaient un état stable concernant la capacité aérobie, le seuil anaérobie et la capacité ventilatoire, les patients du G2 ont montré une diminution significative pour les mêmes aspects entre 1 et 2 (tableaux 2 et 3). Le pic de VO2 a diminué de 10,25 % dans le G1 et de 46 % dans le G2. Il y avait des différences significatives sur l’absorption d’oxygène, la production de CO2 et la capacité ventilatoire, avec une taille d’effet très élevée ( = 1,99) analysée par le d de Cohen sur le VO2 de pointe entre les groupes. En outre, nous avons trouvé une corrélation significative et positive entre le score total ALSFRS-R à la fin de l’étude et le VO2 de pointe, le METS, le VCO2 et la VE (tableau 5), mais aucune corrélation de l’ALSFRS-R à T1 avec les mêmes variables.
4. Discussion
De nos jours, il n’y a pas de preuves solides montrant un effet nocif potentiel de l’exercice dans la SLA. La progression imprévisible de la maladie, les différents phénotypes, les fréquentes lacunes méthodologiques et les questions éthiques affectent la plupart des études.
Un muscle faible peut être endommagé s’il est surmené, ce qui peut facilement se produire dans la SLA car il fonctionne déjà près de ses limites maximales . C’est la raison pour laquelle certains experts ont déconseillé les programmes d’exercices dans la SLA. Tout cela rend les activités quotidiennes plus difficiles à faire .
L’exercice modéré peut avoir un effet bénéfique sur l’équilibre des radicaux libres et améliorer le métabolisme oxydatif des fibres musculaires, avec un impact potentiel sur l’excitotoxicité . La protection contre le stress oxydatif a une signification particulière car dans la SLA, les motoneurones sont particulièrement sensibles aux dommages oxydatifs .
En plus de cela, si le métabolisme énergétique mitochondrial défectueux joue un rôle dans la mort cellulaire dans les troubles neurodégénératifs et que l’exercice peut déclencher une excitabilité neuronale supplémentaire, nous avons considéré qu’il était de la plus haute pertinence d’évaluer l’effet d’un programme d’exercice modéré avec une intensité de travail proche de l’AT précisément déterminée par CPET.
À notre connaissance, seules trois études ont été publiées sur la capacité d’exercice aérobie dans la SLA, avec une intensité d’exercice établie par la détermination du CPET . Toutes ont montré une utilisation périphérique réduite de l’O2 suggérée comme cohérente avec le déconditionnement physique en tant que cause principale de l’altération de la capacité d’exercice dans la SLA, peut-être liée à une altération du métabolisme oxydatif, à une AT précoce et à une faible absorption maximale d’oxygène. Ce dernier point n’a pas été trouvé dans les autres maladies neuromusculaires. Cependant, aucune de ces études n’a évalué l’effet d’un programme d’exercice modéré sur la prise d’oxygène autour de l’AT tout au long de la progression de la maladie. Notre étude est pertinente en raison des implications probables concernant le bénéfice potentiel de la prescription d’intensité d’exercice rigoureuse déterminée dans le CPET et le risque d’exercice non supervisé au-dessus du seuil anaérobie . En effet, il n’existe pas de déterminants cliniques de la capacité anaérobie tels que le temps limite jusqu’à la fatigue, l’intensité du travail jusqu’à la fatigue ou les réponses ventilatoires ; en outre, l’absorption maximale d’oxygène (VO2 maximale) ne peut pas être utilisée pour estimer la capacité anaérobie en raison de la grande contribution de la variabilité intra-individuelle.
Il s’agit du premier essai d’exercice appliquant un protocole d’exercice modéré avec des taux d’intensité définis précisément par des mesures des échanges gazeux. Malgré les limites d’un petit échantillon, même sur l’hétérogénéité apparente au début du protocole, mais pas au moment du diagnostic, nous contrebalançons ces différences en reconnaissant que les patients dans G2 avaient un plus grand pourcentage de femmes plus âgées avec un début bulbaire qui devaient avoir un pronostic plus mauvais concernant les pentes et les scores bulbaires dans G2. De plus, les patients du groupe G1 avaient une plus grande proportion de patients atteints de la colonne vertébrale, dont on s’attendait à ce qu’ils présentent un taux de déclin plus progressif des scores ou des pentes de l’ALSFRS-R pour la colonne vertébrale. Cependant, aucune de ces hypothèses n’a été observée, très probablement en raison de l’effet du programme d’exercices que les deux groupes devaient suivre pendant cette période, ne montrant aucune différence dans les pentes spinales, bulbaires ou respiratoires à T2 (tableau 1). En utilisant un modèle de régression linéaire multiple, nous avons trouvé le groupe d’intervention comme un prédicteur indépendant significatif ( ; ).
Ces observations prises ensemble avec la différence significative du sous-score spinal ALSFRS-R favorisant les patients G1 à T2 et la différence moyenne du déclin fonctionnel exprimé sur le score ALSFRS-Total entre les groupes après 6 mois montrant également un effet faible mais positif favorisant le groupe d’exercice (Figure 2) renforcent notre réfutation de l’hétérogénéité de la population de l’échantillon.
Nos résultats concordent avec l’étude récente de Lunetta et al. qui a également montré qu’un programme d’exercice modéré strictement suivi peut réduire de manière significative la détérioration motrice chez les patients atteints de SLA. Il est intéressant de noter qu’ils n’ont pas été en mesure d’améliorer la survie, un point essentiel pour démontrer un effet de neuroprotection, et les auteurs n’étaient pas clairs quant à la définition de l’exercice modéré
En fait, la possibilité pour une fibre musculaire d’augmenter sa taille et de devenir plus forte tout en maintenant sa capacité d’endurance dépend principalement d’un ensemble de différents facteurs, tels que l’application de stimuli appropriés (c’est-à-dire, une activité contractile soutenue associée à une charge mécanique courte et puissante), la disponibilité des substrats essentiels, la capacité d’augmenter le transport de l’oxygène (par ex, en améliorant la fonction cardiaque et pulmonaire ou l’angiogenèse, l’hématocrite et la myoglobine), et la prévention de l’hypoxie tissulaire avec un statut énergétique cellulaire chroniquement réduit.
En outre, l’approvisionnement cellulaire en oxygène peut être amélioré en augmentant la capillarisation, l’hématocrite ou la concentration de myoglobine , dans laquelle la régulation implique le facteur 1 inductible par l’hypoxie (HIF-1α). Le HIF-1α est le médiateur de l’expression de l’érythropoïétine et des facteurs de croissance angiogéniques, tels que le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), dont on sait qu’ils sont impliqués dans la pathogenèse de la SLA. Les concentrations sériques de VEGF peuvent être augmentées chez les patients atteints de SLA à la fois par un exercice modéré et par une ventilation non invasive, comme l’a montré précédemment notre équipe . Nous l’avons donc pris en considération et avons appliqué un programme d’exercice modéré et une VNI si nécessaire afin de renforcer un hypothétique effet neuroprotecteur, tel que suggéré par Dal Bello-Haas et Florence, 2013 .
De manière inattendue, la VNI n’a exercé aucune influence sur l’ALSFRS-R à T2 (, ) (Figure 3). Compte tenu des effets bien connus de la VNI sur la survie, la qualité de vie, la tolérance à l’exercice et la qualité du sommeil, l’explication la plus probable est liée non seulement à l’approche très similaire de l’initiation de la VNI dans les deux groupes, mais aussi à la courte période d’observation.
Nul doute que ces facteurs devront également être pris en compte dans des études ultérieures, lorsqu’on abordera la question majeure de la neuroprotection et du bénéfice en termes de survie. Cependant, si ces résultats correspondaient juste à une plasticité distale initiale attendue, comme l’ont montré Blizzard et ses collègues, 2015 , ou à un effet positif sur la neuroprotection, comme suggéré dans une étude précédente de notre équipe , reste encore à expliquer et sera au centre d’une future étude longitudinale qui, en raison de la nature extensive et coûteuse des évaluations nécessaires, justifiera un essai multicentrique.
En ce qui concerne la performance des variables CPET pendant l’étude, le seuil anaérobie (AT), également appelé seuil ventilatoire (VT), est un indice utilisé pour estimer la capacité d’exercice. Il constitue un indice fiable et reproductible de l’intensité d’exercice submaximal qui est défini comme la VO2 la plus élevée qui peut être soutenue sans développer une acidose lactique, une réponse qui est généralement observée à 40 à 60% de la VO2 maximale indépendamment de la motivation du patient.
Une utilité clé de l’AT est qu’il fournit des informations à un niveau submaximal d’intensité d’exercice (c’est-à-dire, En outre, nous avons utilisé la méthode la plus courante qui consiste à représenter graphiquement les valeurs de VCO2 en fonction de VO2 pour identifier l’AT comme le point où il y a un changement de pente le long d’une ligne d’identité entre ces mesures de gaz (méthode de la pente en V modifiée). Les valeurs moyennes de l’absorption d’oxygène à l’AT exprimées en % de la VO2 maximale atteinte à T1 étaient de 69%, ce qui nous a permis de mettre en doute la situation clinique de déconditionnement de nos patients dans les deux groupes à l’entrée dans l’étude. A T2, les patients du G2 ont montré des différences significatives avec une diminution très rapide de , bien que cela se soit produit dans un pourcentage encore plus élevé (88%) du pic de VO2, probablement en raison d’une déficience principalement neurogène. D’autre part, ces résultats montrent également que le déconditionnement n’était pas la raison principale de la mauvaise performance, habituellement identifiée avec une VO2 basse et une AT précoce, bien que ce soit encore un point de vue commun.
Avec un point de compensation respiratoire (RCP) > 0.80 (voir tableau 3) dans les deux évaluations et les groupes, il montre non seulement l’existence d’une sous-utilisation musculaire périphérique de l’oxygène comme décrit par d’autres auteurs, mais spécifiquement une déficience principalement de la performance musculaire probablement due à l’atrophie et à la perte de masse musculaire avec une augmentation tardive du lactate et un VO2 faible, exactement les résultats opposés pour une myopathie mitochondriale avec une augmentation précoce du lactate, combinée à un pic de VO2 très faible, comme l’a montré Takken et ses collègues, 2010 . De même, nous avons reconnu une déficience principalement neurogène au lieu d’un déconditionnement.
Notre étude n’aborde pas la question importante de la déficience de l’extraction d’oxygène musculaire, un dysfonctionnement récemment décrit dans la SLA . Dans les études futures, cette évaluation devrait être ajoutée pour étudier l’impact de l’exercice dans la SLA.
La VO2 de pointe est une métrique importante car elle définit les limites du système cardiopulmonaire. Bien que communément exprimée en L/min, cette valeur augmente naturellement avec la masse corporelle. Pour faciliter les comparaisons entre sujets, la VO2 de pointe est généralement normalisée et exprimée en ml/Kg/min. Cependant, la relation entre la VO2 de pointe et le poids n’est pas linéaire avec une imprécision inhérente associée aux valeurs normalisées en fonction du poids ; nous avons donc enregistré la VO2 soit en L/min, soit en pourcentage des valeurs prédites, soit en MET.
Ce qui est remarquable, c’est que nos résultats ont montré une évolution significativement plus stable de la VO2 de pointe chez les patients du G1, ce qui suggère que l’exercice prescrit et réalisé selon l’évaluation CPET a un impact positif sur le déclin fonctionnel. Cependant, nous ne pouvons pas écarter l’effet d’un programme d’exercice supervisé par des physiothérapeutes experts également capables de modifier l’intensité du travail en fonction des réponses physiologiques individuelles à chaque session.
En outre, il n’est pas possible d’exclure un effet de biais dû à une meilleure fonction respiratoire, la CVF dans le G1, bien que sa mesure soit parfois problématique chez les patients présentant une faiblesse bulbaire . En effet, la CVF plus faible chez les patients du G2 était probablement due à une étanchéité insuffisante avec les lèvres pincées pour une mesure précise. Néanmoins, nous avons ajusté nos résultats à la CVF par une analyse de régression linéaire multiple par étapes et avons trouvé une taille d’effet favorisant le groupe d’intervention renforçant notre conclusion principale.
Ces résultats soutiennent notre hypothèse que l’exercice aérobie avec un contrôle de l’intensité nivelé par CPET peut être sûr et bénéfique pour les patients SLA prolongeant les compétences ambulatoires.
En effet, l’exercice, lorsqu’il est prescrit et supervisé de manière appropriée, peut être physiquement et psychologiquement important pour les personnes atteintes de SLA, en particulier dans les premiers stades de la maladie et avant l’apparition d’une atrophie musculaire significative. Bien qu’ils ne puissent pas améliorer la force des muscles déjà affaiblis par la SLA, les exercices de renforcement avec des poids faibles à modérés et les exercices aérobiques tels que la natation, la marche et le vélo, à des niveaux submaximaux, peuvent être des éléments importants d’un plan de gestion globale . Une prescription d’exercice dans un programme de réadaptation pour les patients atteints de SLA devrait suivre une évaluation par CPET avec des mesures de la capacité aérobie et être effectuée sous une supervision stricte et compétente.
5. Conclusions
Un protocole d’exercice modéré avec des évaluations par CPET peut être sûr et bénéfique et devrait être considéré dans l’approche multidisciplinaire des patients atteints de SLA.
Abréviations
| SLA: | Sclérose latérale amyotrophique |
| ALSFRS-R : | Échelle révisée d’évaluation fonctionnelle de la SLA |
| AT: | Seuil anaérobie |
| BWSS : | Système de soutien du poids du corps |
| CPET: | Épreuve d’effort cardiopulmonaire |
| FVC : | Capacité vitale forcée |
| VNI: | Ventilation non invasive |
| NPO : | Oximétrie pulsée nocturne |
| NS: | Non significatif |
| RFT : | Essais de la fonction respiratoire |
| ROM: | Espace de mouvement |
| RCP : | Point de compensation respiratoire |
| VO2: | Acquisition d’oxygène |
| VO2pk : | Acquisition d’oxygène à l’effort maximal |
| VT1: | Premier seuil ventilatoire |
| VT2: | Deuxième seuil ventilatoire. |
Conflits d’intérêts
Il n’y a pas de conflits d’intérêts.
Reconnaissance
Les auteurs remercient tous les patients atteints de SLA et leurs familles qui ont collaboré à cette étude. Des remerciements particuliers sont adressés au Dr Benjamin Ohana pour sa contribution à ce travail. Anna Caroline Marques Braga a révélé avoir reçu le soutien financier suivant pour la recherche, la rédaction et/ou la publication de cet article. Ce travail a été soutenu par la Fondation pour la science et la technologie (subvention SFRH/BD/78413/2011).