Limitations à l’exercice et base du réentraînement en pathologie respiratoire

Question 1

Quelle décroissance de la VO2 max avec l’âge ?

Mecanismes de limitation de l’exercice maximal lors du vieillissement ? (4)

Answer 1

VO2 max :
§ Diminution de la VO2 max de 5 à 12% par 10 ans (non linéaire) voire
diminution de 10 à 15% entre 50-75 ans.
§ Disparités à un même âge, différence entre hommes et femmes (diminution chez la femme à même âge de 15 à 20%).

• Altération cardiovasculaire (dysfonction diastolique avec âge, compliance ventriculaire, valves, paroi artérielle, vasomotricité) et musculaire locomotrice (sarcopénie, diminution fibres II/I, diminution mitochondries par fibre musculaire +/- capillarisation).
• Altération de la mécanique ventilatoire.
• Limitations des échanges gazeux pulmonaire (VA/Q diffusion).

Question 2

Altération ventilation :

3 mécanismes ,

Answer 2

• Altération de la mécanique ventilatoire
• Diminution des volumes
• Dimuntion des débits expiratoires

Question 3

Quels mécanismes altération de la mécanique ventilatoire ? (4)

Answer 3

Altération de la mécanique ventilatoire liée à :
• Diminution de rétraction élastique pulmonaire (perte de tissu élastique).
• Augmentation de la rigidité thoracique.
=> La compliance thoracique diminue avec le vieillissement et la compliance
pulmonaire augmente = résultante amenant le volume de relaxation pulmonaire (CRF
augmente) proportionnellement à la CPT.
• Déformation thoracique (tassements vertébraux).
• Diminution de la force des muscles respiratoires.

Question 4

Diminution des quels volumes ?

Answer 4

Diminution des volumes pulmonaires :
• Perte en volume d’environ -30% de 20 ans à 70 ans mais diminution inhomogène des volumes mobilisables/non mobilisables (on tend proportionnellement à la CPT à augmenter à augmenter sa CRF è la diminution observée au niveau de la CV est plus importante que ceux des volumes non mobilisables VR et CRF).
• Rend un système des volumes moins opérant car ce sont les volumes mobilisables qui servent à recruter du volume courant pendant l’effort.

Question 5

Diminution des débits expiratoires sur quels sections ?

Answer 5

Diminution des débits expiratoires :
• Plus un phénomène de restriction, ils diminuent proportionnellement au volume.
• Accentuée sur les débits distaux (variabilité interindividuelle+++) = débits de fin d’expiration (courbes d’expiration forcée se creusent avec l’âge, plus concaves).

Question 6

Quelle particularité du mode d’adaptation ventilatoire à l’exercice chez le sujet âgé ? (2)

Answer 6

Dimintuion du recrutement en volume => en FR => altération du rendement VE/W :

• Diminution compliance (augmentation rigidité paroi thoracique, diminution de la rétraction pulmonaire), diminution des volumes, diminution force respiratoire (vol ventilatoire), majoration de l’espace mort par hétérogénéité des rapports VA/Q (et moindre diminution à l’effort)

=> difficulté de recrutement en volume => FR =>

=> mode ventilatoire moins efficace, plus dyspnéisant, plus coûteux

Distension dynamique :
Réserve en inspiration et expiratoire+++ : au fur et à mesure de l’âge, on voit apparaître une courbe quasi identique mais la courbe d’expiration forcée se creuse (plus concave) et on peut observer une limitation de débits expiratoires è les débits fournis lors de l’effort finissent par être équivalents ou dépassés de ceux fournis lors de l’expiration forcée au repos.
Ces débits expiratoires forcés au repos sont artificiels et peuvent être dépassés lors de l’effort (et certaine bronchodilatation lors de l’effort due à une imprégnation
adrénergique de tout l’organisme).

Question 7

Altération du transfert intra-pulmonaire d’oxygène :

Quels mécanismes ? (4)

Answer 7

Liée à :
§ L’augmentation de l’hétérogéinité d’élasticité pulmonaire.
§ Diminution de la surface alvéolaire d’échange.
§ Diminution du lit capillaire pulmonaire.
§ Dysfonction diastolique (peut finir par retentir sur la vascularisation
pulmonaire).

=>
§ Augmentation des inégalités VA/Q.
§ Diminution de la capacité de transfert d’O2.
§ Augmentation des pressions artérielles pulmonaires (surtout à l’effort, de
façon modérée).

Question 8

Pertes alvéolaire

Answer 8

• Le nombre d’alvéoles par rapport à l’unité de surface à tendance à diminuer.
• Ce n’est pas tant le nombre mais la surface en membrane qui diminue è on tend à diminuer en alvéoles mais surtout à avoir une surface d’échange qui diminue.

Question 9

Réduction du volume capillaire pulmonaire :

Answer 9

Réduction du volume capillaire pulmonaire :
• Technique de double diffusion fonctionnelle (NO/DLCO) : permet de différencier dans la capacité de transfert la capacité de facteur membranaire et du volume capillaire pulmonaire.
• Le volume capillaire est relativement constant sauf à partir d’un certain âge (diminution drastique après 80 ans) è cause principale de réduction de la capacité d’exercice du sujet âgé.
• Mais la réduction de la capacité de diffusion est proportionnelle à la réduction du débit cardiaque :
§ Augmentation DLCO à l’effort parallèlement à celle du débit cardiaque.
§ Sujet âgé : linéarité conservée è pas de répercussion en termes d’oxygénation.

Question 10

Existe-t-il une limitation à l’exercice par réduction de la surface d’échange alvéolocapillaire
?

Answer 10

• Diminution proportionnelle du Qc max (15 à 20L/min).
• => Temps de transit capillaire du GR préservé et suffisant (0 ,55 à 0,6 seconde) pour équilibration gazeuse.
• Jusqu’à un certain âge (< 80 ans), la réduction du lit capillaire n’apparaît pas
comme facteur limitant.

Question 11

PaO2 physiologique au grand âge ?

Answer 11

Échanges gazeux au repos :
• Baisse de 10 mmHg au cours du grand âge.
• PaO2 = 75 mmHg pour le grand âge = physiologique (pas une hypoxémie).

Question 12

Pao2 à un age extrème ?

Evolution de l’efficience à un âge extrême ?

Answer 12

• Préservation (PAO2) sauf à un âge extrême. (98-102 ans).
• A pourcentage de puissance identique, on voit la décroissance (PaO2) chez le
centenaire (= 60 mmHg) (augmentation du gradient).

• Altération pulmonaire (ventilation, diffusion) compensée par amélioration
efficience métabolique musculaire (¯ fibres type II/I ? sélection expliquant la
longévité ?). A moindre puissance, moindre VO2.
• Ils ventilent moins pour la même puissance (moindre augmentation Vt et polypnée).

Question 13

Conclusion : vieillissement et exercice

Answer 13

Conclusion :
• Altération de la mécanique pulmonaire => demande ventilatoire accrue et moindre capacité ventilation (diminution des volumes, de la ventilation alvéolaire +/- distension dynamique).
• Diminution simultanée des performances ventilatoires, diffusionnelles,
cardiaques et musculaires et… de la demande.
• Variabilité inter-individuelle importante (génétique, activité physique, tabagisme, épigénétique, mode de vie…) :
§ Travail ventilatoire : certains de 30 ans se comportent comme certains de 70 ans.
§ Échanges gazeux : certains vont développer au cours de l’effort de
l’hypoxémie.
§ Dyspnée à l’effort : un peu plus chez la femme (moins de volume
pulmonaire et empute plus rapidement ses réserves) que chez l’homme mais
hétérogénéité de distribution s’accentue avec l’âge.

• Effet de l’activité physique sur le déclin de la capacité à l’exercice :
§ VO2 max plus élevée chez sportifs et patients actifs mais ils sont non
protégés par un déclin.
§ Il faut avoir une activité physique sportive de type endurante, régulière et
tout au long de sa vie.

Question 14

Qu’est ce qui est amélioré lors du réentrainement chez le BPCO ?

Answer 14

Amélioration des comorbidités :
• Cardiovasculaire : 22 à 27% des causes de mortalité.
• Musculaire (masse et force).

Amélioration des capacités de récupération :
• Amélioration capacités de récupération musculaire.
• Visualisé par contraction du quadriceps : contraction magnétique.
• Muscle fatigable quand diminiution de la contraction > 15% è largement franchie patients BPCO mais après réhabilitation elle est restaurée !
• Récupération = très parlant au niveau la vie quotidienne+++.

Bénéfice ventilatoire (à même niveau d’effort, il ventile moins) :
• Moindre ventilation (à isotemps, le sujet ventile moins).
• Meilleur recrutement en Vt.
• Moindre distension dynamique (triple son temps à vitesse constante).
• Corrélé à l’augmentation de performance.

Lien entre fonctions musculaire et ventilatoire :
• Amélioration de la fonction musculaire.
• Diminution des afférences stimulantes.
• Diminution de la ventilation.

Question 15

Intérêts de faire travailler les sujets à haute intensité ?

Answer 15

Intérêt de faire travailler les sujets à hautes intensité :
• Pas que les paramètres musculaires qui s’améliorent.
• Lactates : améliorés après réadaptation (diminution lactatémie reflète le muscle).
• Réduction fréquence cardiaque : peut traduire l’amélioration cardiaque et/ou
musculaire.
• Effet chronotrope négatif.
• Amélioration du rendement ventilatoire (à même niveau d’effort, on va ventiler beaucoup moins è on passe à 15%).
-

Question 16

Le patient BPCO ressent-il une fatigabilité musculaire ?

Answer 16

• Test à 80% de la puissance maximale chez sujets sains et sujets BPCO.
• Test de pédalage au repos ou après avoir fatigué les quadriceps.
• Après avoir fatigué le sujet : diminution du temps à puissance constante (sujets sains et BPCO).
• Ventilation : hyperventilation ches les fatigués mais pas les BPCO.
• Fatigue : plus vite chez les patients après épuisement sujets sains mais pas BPCO.
• Dyspnée : sujets à même temps plus dyspnéique chez sujet sain mais pas chez le BPCO.
• è OUI… chez le sujet sain mais pas chez l’insuffisant respiratoire…

=> Le sujet BPCO est tellement contraint par sa ventilation, qu’il soit fatigué avant ou après sa ventilation semble ne pas jouer.

Question 17

Les BPCO fatigables sont-ils mieux répondeur au ré-entrainement ?

Answer 17

• Même progression des patients en fonction des exercices (qu’ils soient fatigués ou non).
• Les répondeurs à la RR ne sont pas forcément les « fatigables ».
• Les fatigués ont tendance à améliorer un peu mieux leur distance de marche et leur dyspnée.
• On n’a pas sélectionné les patients qu’on veut réentrainer sur ce critère.

Question 18

Origine de la fatigue locomotrice dans la BPCO :

Answer 18

• Diminution de contraction après un effort.
• Sujets sains : à 10 et 30 minutes de la contraction : pas de baisse de la contraction => pas de fatigue, récupèrent vite.
• BPCO : - 25% de contraction et à 35 minutes – 20% de contraction.
• Soulagement de la ventilation des BPCO pendant l’effort (assistance ventilatoire ou diminution de l’air par de l’hélium/oxygène) => diminution de la fatigue du muscle, amélioration de la récupération.
• Dialogue entre le travail ventilatoire et la fatigue locomotrice.

=> Décharge des muscles respiratoires entraîne une diminution de la fatigabilité.
=> Le travail ventilatoire est en lien avec une fatigue locomotrice.

Question 19

Réponse moléculaire à l’entrainement :

BPCO vs sain ?

Cb de cluster chez BPCO ?

Answer 19

Réponses moléculaires musculaires chez 15 BPCO et 12 contrôles à un entraînement endurant à haute intensité :
• On regarde les gènes sur des sujets sains et des sujets BPCO.
• Gène qui jouent dans le muscle.
• Altération des réponses de la bioénergétique musculaire chez les patients BPCO (gènes qui ne répondent pas pareillement après entrainement par rapport aux sujets contrôles).

2 clusters majoritaires mais similaires en age, tabac …