Exercice d'amélioration de la santé toute l'année et maladie coronarienne

Introduction

Importance nationale et internationale de la recherche

Selon une estimation mondiale, 42 % des personnes atteintes de maladie coronarienne (CAD) sont physiquement inactives. Il y a environ 200 000 personnes en Finlande atteintes de coronaropathie, et encore plus ont d'autres problèmes de santé connexes (hypercholestérolémie ou tension artérielle, diabète) affaiblissant davantage leur fonction cardiaque et leur capacité physique et entraînant la mortalité. Cette population vieillissante croissante est souvent inactive, mais bénéficierait considérablement d'une activité physique régulière toute l'année pour maintenir sa capacité fonctionnelle et son autonomie.

À l'heure actuelle, on ne sait pas si la recommandation d'exercice pour les patients coronariens implique un risque pour la santé lors d'une exposition au froid, car ils signalent régulièrement des symptômes de douleurs thoraciques et d'arythmies en hiver. Étant donné que l'exercice et l'exposition au froid stimulent les fonctions cardiaques et circulatoires, une activité physique précise nécessite de définir leur interaction chez les patients coronariens dont l'apport et la fonction en oxygène du myocarde sont affaiblis.

À l'échelle nationale et internationale, la recherche s'adresse à un groupe de population important et particulier vivant dans l'hémisphère nord, dont les symptômes, les événements de santé et la mortalité sont courants et provoqués pendant la saison froide. Le mode de vie passif de cette population est en partie dû à des instructions et des conseils inadéquats. En raison du vieillissement, la proportion de personnes atteintes de coronaropathie augmentera, ce qui met l'accent sur le rôle de la prévention dans la réduction des coûts des soins de santé. L'entité de recherche proposée constitue une partie importante du programme de recherche examinant l'effet direct de la température sur la santé humaine dans le nouveau Centre de collaboration de l'OMS sur le changement global, l'environnement et la santé publique.

Objectifs et hypothèses Les objectifs sont : 1) d'étudier les effets séparés et combinés de l'exercice et de l'échauffement du haut ou du bas du corps sur la réponse cardiovasculaire (aiguë, récupération) et de 2) traduire les informations de la recherche en instructions personnalisées pour l'activité physique tout au long de l'année .

Les hypothèses sont les suivantes : 1) l'exercice d'endurance de niveau modéré augmente la tension cardiovasculaire chez les patients coronariens dans le froid par rapport à un environnement chaud, 2) l'exercice du haut du corps est plus intense que l'exercice du bas du corps dans le froid, 3) l'exercice d'échauffement atténue le froid et augmentation de la PA induite par l'exercice

Participants Les participants sont des hommes de 35 à 75 ans (non-fumeurs) atteints de coronaropathie (NYHA CCS I-II), ayant subi un infarctus du myocarde il y a plus de 3 mois, souffrant d'hypertension mais sans autre maladie métabolique, cardiovasculaire ou respiratoire. Les participants sont recrutés à l'hôpital universitaire d'Oulu par un cardiologue expérimenté. Les critères d'exclusion sont : tabagisme, asthme, CCS classe III-IV, diabète, antécédent d'infarctus du myocarde datant de moins de 3 mois, fibrillation auriculaire chronique, claudication, angor instable, arythmies complexes graves ou anomalies ECG au repos.

Etudes contrôlées randomisées (n=160) Les études contrôlées randomisées permettent de comprendre la causalité et les mécanismes physiologiques des effets séparés et combinés de l'exercice et du froid sur la fonction cardiovasculaire chez les personnes atteintes de coronaropathie. Phase I (2015-16) : Effets séparés et combinés du froid et de l'exercice sur la fonction cardiovasculaire. Chaque participant (n=20) est exposé au hasard à quatre conditions et séparément à un environnement neutre (+22°C) et froid (-15°C) pendant le repos et l'exercice. Phase II (2016-17) : Type d'exercice et échauffement sur la fonction cardiovasculaire lors d'un exercice dans le froid. Chaque participant (n=20) est exposé au hasard à quatre conditions impliquant des exercices du bas du corps (marche rapide) ou du haut du corps (ergométrie des bras) dans le froid (-15°C) avec ou sans exercice d'échauffement à +22°C. Chaque session expérimentale dure 105 min (15 min de référence + 30 min d'exposition + 60 min de récupération).

Conditions ambiantes Les participants sont exposés à la fois à +22°C et à -15°C (vent 1.4. m/s) pendant 30 min par session expérimentale dans la soufflerie du Kastelli Research Center. L'exposition au froid utilisée simule les conditions qui se produisent fréquemment pendant l'hiver dans un climat froid. Les participants sont équipés de vêtements d'hiver pendant les expériences. L'exposition au froid est largement limitée au visage qui est connu pour augmenter la TA d'env. 20 mmHg chez le sujet sain.

Protocole d'étude

Les séances expérimentales sont réalisées au même moment de la journée pour chaque participant. Des instructions pour éviter les exercices intenses ou l'alcool 48 h avant ou les boissons liées au café/caféine 3 h avant les expériences sont données. Les participants sont informés de la recherche, donnent leur consentement écrit pour participer à l'étude et ont la possibilité de se familiariser avec les conditions expérimentales. Un questionnaire interrogeant la santé et le mode de vie des participants est rempli. Ensuite, la composition corporelle des sujets est évaluée par bioimpédance. Un échantillon sanguin de référence est prélevé. Après cela, les sujets sont équipés de thermistances de température cutanée et d'un brassard (BP). Des électrodes ECG sont fixées à la fois pour la surveillance en ligne (12 dérivations) et à long terme (24 h) de la fonction cardiaque. Les sujets sont suivis dans des conditions neutres pendant 15 minutes (ligne de base). La pression artérielle continue battement par battement, la pression artérielle de l'aorte centrale et la dilatation médiée par le débit sont enregistrées avant l'exposition à une température neutre/froide et au repos/exercice. Pour l'exercice dans le froid, les sujets sont équipés de vêtements d'hiver et entrent dans les conditions expérimentales (soufflerie). Pendant l'exercice, les fonctions cardiovasculaires sont suivies en continu grâce à l'ECG en temps réel. La pression artérielle est mesurée toutes les trois minutes au repos et pendant l'exercice. L'effort physique est évalué à 1 minute et les sensations thermiques à 5 minutes d'intervalle. Les critères d'arrêt comprennent un sous-décalage du segment ST de plus de 2 mm, des symptômes d'angor, ainsi qu'un changement soudain et considérable de la PA. L'arrêt d'une expérimentation est décidé par l'infirmier paramédical de surveillance et le médecin encadrant la séance expérimentale. Après la fin de l'exercice, les fonctions cardiovasculaires sont suivies pendant 30 minutes à 22°C. Un échantillon de sang est prélevé immédiatement après l'exercice. La pression artérielle continue et centrale est mesurée 3 à 8 minutes après l'exercice (récupération précoce) et après 15 à 20 minutes (récupération retardée). Les sujets reviennent 48 heures après l'expérience pour fournir un échantillon de sang qui permet d'examiner les effets immédiats et différés sur les paramètres hématologiques (facteurs de coagulation sanguine, marqueurs de l'inflammation, endothéline).

Environnement de recherche et chercheurs

La recherche est coordonnée par le Centre de recherche sur la santé environnementale et respiratoire (CERH) de l'Université d'Oulu et avec la coopération de l'Unité de recherche en médecine interne, du Centre de vision industrielle et d'analyse des signaux et du Finlandais, de l'Institut de santé au travail et du Finlandais Forces de Défense. La coopération internationale comprend le Centre médical du sud-ouest de l'Université du Texas et l'Université de Maastricht. Les expériences sont menées dans les laboratoires thermiques uniques du centre de recherche Kastelli à Oulu avec un équipement complet et novateur pour l'évaluation de la fonction circulatoire, respiratoire, du système nerveux autonome et de l'équilibre thermique. L'équipe de recherche est multidisciplinaire et se compose d'experts des sciences du sport, de la physiologie, de la médecine, de la réadaptation et de la technologie du bien-être.

Professeur adjoint Tiina Ikäheimo (ancien Mäkinen), Ph.D., chargé de cours CERH, Université d'Oulu; PI de la recherche et avec une expertise particulière en physiologie et les effets de la température sur la santé et les performances humaines. Le PI a produit plusieurs publications et revues originales et a produit des textes pour des livres professionnels nationaux et internationaux (par exemple pour l'OMS) sur les risques sanitaires liés au froid et des recommandations pour leur prévention.

Groupe de recherche:

Professeur Heikki Huikuri, MD, Ph.D., Université d'Oulu et hôpital universitaire d'Oulu, unité de recherche en médecine interne, chef du centre de recherche médicale et expert en cardiologie ; Professeur adjoint Antti Kiviniemi, Ph.D., chercheur principal en exercice et physiologie médicale ; Médecin spécialiste en cardiologie, Juha Perkiömäki, MD, Ph.D. ; Professeur adjoint Mikko Tulppo, Ph.D. ; Professeur adjoint Arto Hautala, Ph.D. Centre de vision industrielle et d'analyse des signaux, Université d'Oulu ; Professeur Markku Alén, MD, Ph.D., Université d'Oulu, Centre d'épidémiologie du parcours de vie (CLCE); Professeur Hannu Rintamäki, Ph.D. Institut finlandais de la santé au travail ; Professeur Matti Mäntysaari*, MD, Ph.D., Directeur, Centre aéromédical, Forces de défense finlandaises ; Professeur Jouni J.K. Jaakkola, MD, Ph.D., directeur, CERH, Université d'Oulu ; Étudiante de troisième cycle Heidi Hintsala, Master en sciences de la santé (MHSc). CERH, Université d'Oulu ; Professeur émérite Juhani Hassi, Ph.D. CERH, Université d'Oulu ; Doctorant Rasmus Valtonen, CERH Université d'Oulu ; Infirmière paramédicale Miia Länsititie, CERH, Université d'Oulu, Secrétaire de projet Riitta Aittamaa, CERH, Université d'Oulu. INTERNATIONAL : Professeur Craig Crandall, Ph.D., Division de cardiologie, Département de médecine interne, Centre médical du sud-ouest de l'Université du Texas, États-Unis. Professeur Wouter van Marken Lichtenbelt, Ph.D. Santé, médecine et sciences de la vie, biologie humaine, Université de Maastricht, Pays-Bas.

Questions éthiques

L'étude suit la déclaration d'Helsinki et la législation, les décrets et les principes éthiques concernant la recherche médicale sur les humains en Finlande. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique des districts hospitaliers d'Ostrobotnie du Nord. Les tests expérimentaux sont réalisés sous la surveillance d'une infirmière paramédicale et la supervision d'un médecin.