Évaluation des sensations d'essoufflement chez les patients atteints de fibrose kystique (CF_Dyspnea)

Le but de cette étude est de déterminer si les sensations d'essoufflement (dyspnée) sont qualitativement et quantitativement différentes chez les patients atteints de fibrose kystique (FK) par rapport aux témoins sains appariés selon l'âge et le sexe pendant l'exercice, et de déterminer si ces différences peuvent s'expliquer par différences dans la réponse ventilatoire à l'exercice.

Comprendre la progression de la dyspnée pendant l'exercice permettra aux chercheurs de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de ce symptôme débilitant chez les patients atteints de mucoviscidose. Une compréhension plus complète des mécanismes sous-jacents à la dyspnée d'effort pourrait éventuellement conduire à de nouvelles interventions thérapeutiques (pharmacologiques et non pharmacologiques) qui auraient un impact positif sur les limitations d'exercice dans la mucoviscidose. Un groupe témoin en bonne santé permettra aux enquêteurs de mieux identifier les réponses physiologiques et perceptuelles « normales » à l'exercice afin de pouvoir établir des comparaisons directes avec les patients atteints de mucoviscidose.

Aperçu expérimental : les participants atteints de mucoviscidose et les participants témoins en bonne santé se présenteront au laboratoire d'exercices pour une visite. Le consentement éclairé, le dépistage des antécédents médicaux, l'évaluation de la dyspnée chronique liée à l'activité et les mesures anthropométriques seront d'abord obtenus. Les sujets seront ensuite familiarisés avec le vélo ergomètre, l'appareil respiratoire et les échelles de symptômes. Ceci sera suivi d'un simple test de spirométrie. Après quoi, les participants se reposeront avant un test d'exercice à cycle progressif limité par les symptômes. Des mesures physiologiques et sensorielles détaillées seront obtenues lors des séances de familiarisation et d'épreuve d'effort. Les données du test d'effort répondront à nos hypothèses.

Participants à l'étude : L'étude comprendra 40 participants au total. Sur les 40 participants, 20 seront des patients atteints de mucoviscidose et 20 seront des témoins appariés selon l'âge et le sexe.

Protocole d'exercice : Un test d'effort progressif limité par les symptômes sera effectué à l'aide d'un vélo ergomètre à freinage électronique conformément aux directives recommandées. Le test consistera en un repos à l'état d'équilibre pendant 10 minutes, un échauffement d'une minute à 0 watt et des augmentations progressives de 20 watts du rythme de travail toutes les 2 minutes jusqu'à la limitation des symptômes.

Séance de familiarisation aux mesures : les participants et les participants témoins s'exerceront sur le vélo ergomètre à un rythme de travail très faible (0 W et 20 W) pendant 2 minutes à chaque intensité afin de se familiariser avec le vélo ergomètre, l'appareil respiratoire et les échelles de symptômes (voir détails ci-dessous). ).

Fonction pulmonaire : La spirométrie et les pressions respiratoires maximales seront effectuées conformément aux recommandations standard. Un système de test cardiopulmonaire disponible dans le commerce (Vmax 229d avec Autobox 6 200 DL ; SensorMedics, Yorba Linda, CA) sera utilisé, et toutes les mesures seront exprimées en pourcentage des valeurs normales prédites.

Évaluation de la dyspnée : l'intensité de la dyspnée (définie comme « la sensation de respiration laborieuse ou difficile ») et l'inconfort perçu dans les jambes seront évalués au repos, toutes les minutes pendant l'exercice et au pic d'exercice à l'aide de l'échelle de Borg modifiée à 10 points lors de toutes les visites de test. Les participants seront invités à décrire leur dyspnée pendant l'exercice avant les cotes d'intensité et à la fin de l'exercice en utilisant les 3 descripteurs suivants : (1) "ma respiration nécessite plus de travail et d'effort" (travail et effort) ; (2) "Je ne peux pas faire entrer assez d'air" (inspiration insatisfaite); (3) "Je ne peux pas faire sortir assez d'air" (expiration insatisfaite). Aucun des 3 descripteurs ne peut être choisi à la fois. À l'arrêt de l'exercice, les participants seront invités à verbaliser leur(s) principale(s) raison(s) d'arrêter l'exercice (c. .

Réponses cardio-respiratoires à l'exercice : les mesures cardio-respiratoires standard seront enregistrées respiration par respiration et moyennées sur des périodes de 30 secondes, y compris la ventilation minute (V'E), la consommation d'oxygène (VO2), la production de dioxyde de carbone ( CO2), pression partielle de CO2 de fin d'expiration, VT et fréquence respiratoire (Vmax 229d avec Autobox 6 200 DL ; SensorMedics, Yorba Linda, CA). Les volumes de fonctionnement (c'est-à-dire les volumes pulmonaires en fin d'expiration et en fin d'inspiration) seront dérivés des manœuvres dynamiques de capacité inspiratoire (IC) comme décrit précédemment. Une mesure indirecte de la commande respiratoire neurale sera obtenue de manière non invasive à l'aide d'électrodes bipolaires d'électromyographie de surface (EMG) placées sur les intercostaux parasternaux droits et le sternocléidomastoïdien comme décrit précédemment. Pour des raisons de sécurité, l'électrocardiographie sera surveillée à l'aide d'un électrocardiogramme (ECG) à 12 dérivations, la pression artérielle sera mesurée à l'aide d'un sphygmomanomètre manuel et la saturation artérielle en oxygène sera surveillée à l'aide d'une oxymétrie de pouls. Tous les tests d'effort seront administrés par des physiologistes de l'exercice expérimentés. Les tests impliquant des patients atteints de mucoviscidose et des témoins sains seront supervisés par un médecin. Les tests d'effort seront terminés en fonction de critères établis conformément aux directives de l'American College of Sports Medicine.

Oxygénation musculaire et hémodynamique : L'oxygénation musculaire sera surveillée de manière non invasive à l'aide de la spectroscopie proche infrarouge chez tous les participants. Un spectroscope proche infrarouge à onde continue à quatre canaux (Oxymon M III, Artinis Medical Systems, BV, Pays-Bas) sera utilisé pour déterminer l'oxyhémoglobine, la désoxyhémoglobine et l'hémoglobine totale en mesurant l'atténuation de la lumière à des longueurs d'onde de 760 et 864 nm, et analysé utilisant des algorithmes basés sur la loi de Beer-Lambert modifiée. Ces données seront utilisées à des fins descriptives exploratoires pour examiner la relation entre l'oxygénation musculaire de la jambe (vastus lateralis) et les muscles respiratoires (sternocléidomastoïdien, parasternal et intercostal) et les réponses sensorielles à l'exercice chez les patients atteints de mucoviscidose.

Phénotypage par tomodensitométrie : les tomodensitogrammes (TDM) thoraciques existants, obtenus dans le cadre de la pratique clinique de routine, seront utilisés à des fins exploratoires descriptives pour examiner la relation entre l'étendue de la bronchectasie, le colmatage de mucus et le piégeage d'air (basé sur des tomodensitogrammes spécifiques à la FK score) sur les réponses physiologiques et sensorielles à l'exercice chez les patients atteints de mucoviscidose.

Point d'inflexion de la relation VT et V'E : les données VT seront moyennées sur des époques de 30 secondes et seront tracées par rapport à V'E au repos et à toutes les intensités d'exercice pour chaque participant individuel. Le point auquel VT s'écarte de la linéarité et commence à atteindre un plateau sera défini comme le point d'inflexion de la relation VT et V'E. Deux observateurs différents détermineront le point d'inflexion pour chaque participant au cours du test d'effort progressif en examinant les parcelles Hey individuelles.

Analyse statistique Les données seront présentées sous forme de moyennes ± écart type (ET), sauf indication contraire. Entre les comparaisons de groupe (CF vs témoin sain) pour les caractéristiques descriptives, les réponses à l'exercice et les notes de Borg à des points d'évaluation standardisés (incréments de 20 watts, inflexion de ventilation VT/minute (V'E) et pic) seront comparées à l'aide de t- tests avec corrections de Bonferroni le cas échéant. Les coefficients de corrélation de Pearson seront utilisés pour examiner l'association entre les variables mesurées : électromyographie parasternale, schéma respiratoire, volumes pulmonaires opérationnels, cotes de Borg et variables d'exercice. Les raisons de l'arrêt de l'exercice et les descripteurs qualitatifs de la dyspnée seront analysés sous forme de statistiques de fréquence et comparés entre les participants témoins et les participants FK à l'aide du test exact de Fisher à des incréments standardisés de 20 watts en rythme de travail, inflexion VT/V'E et exercice de pointe. Une valeur P inférieure à 0,05 sera considérée comme statistiquement significative. L'analyse statistique des données sera effectuée à l'aide de Stata v11.2 (StataCorp, Texas, États-Unis).

Taille de l'échantillon et calcul de la puissance : Il est difficile de déterminer la taille adéquate de l'échantillon pour les descripteurs qualitatifs de la dyspnée dans la mucoviscidose, car les données sont limitées dans cette population. Par conséquent, la taille de l'échantillon dans la présente étude est basée sur des études antérieures sur les cotes d'intensité de la dyspnée et la réponse TV chez les patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique pendant l'exercice. Dans ces études, des résultats statistiquement significatifs ont été détectés en utilisant une taille d'échantillon de 16, sous les hypothèses : un SD d'environ 1,5 unités, une différence d'environ 1,5 unités trouvée entre le point d'inflexion VT/V'E et l'exercice maximal, un écart-type de deux unités. test latéral, puissance de 80 % et α = 0,05. Ainsi, une taille d'échantillon de 20 participants à la présente étude aura probablement une puissance suffisante pour les analyses des enquêteurs.