Entraînement physique personnalisé dans la MPOC

La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est une affection très répandue qui touche environ 1,2 million de personnes au Royaume-Uni et est la deuxième maladie pulmonaire la plus courante après l'asthme. La MPOC n'affecte pas seulement les poumons, mais est une maladie systémique avec un dysfonctionnement musculaire étant une caractéristique importante. Il a été démontré que l'exercice, dans le cadre d'un programme de réadaptation pulmonaire (RP), améliore la capacité d'exercice et la qualité de vie des patients atteints de MPOC. Cependant, malgré l'efficacité de la RP au niveau de la population, des améliorations sont encore possibles. La réponse individuelle au traitement est hétérogène, certains patients n'obtenant pas d'améliorations cliniquement significatives, tandis que d'autres ont du mal à adhérer à la composante exercice ou abandonnent complètement. Actuellement, alors que les intensités d'exercice (la "dose") sont individualisées pendant la RP, le caractère et le contenu de la RP sont généralement fournis d'une manière "taille unique". Il est donc possible de modifier le contenu de la RP pour répondre aux besoins individuels et à la physiologie sous-jacente, améliorant ainsi l'adhésion et les avantages.

La médecine de précision, qui adapte la thérapie à des "caractéristiques traitables" spécifiques de l'état d'un individu, a le potentiel de maximiser l'effet du traitement tout en minimisant les effets indésirables. Les enquêteurs proposent que les mêmes principes de médecine de précision puissent être utilisés pour améliorer la prestation de la RP en identifiant la réponse physique d'un individu lors de son inscription à la RP et en utilisant ces informations pour personnaliser l'entraînement physique. Il existe un nombre croissant de modalités de formation nouvelles et diverses qui se sont avérées réalisables et potentiellement efficaces dans la MPOC, offrant des opportunités pour offrir un programme de formation personnalisé. Une étape clé dans le développement de cette approche personnalisée/de précision en médecine de l'exercice est la compréhension et la mesure de la physiopathologie de l'exercice individuel qui prédit les avantages préférentiels d'une modalité d'entraînement physique particulière. Cependant, la relation entre la physiopathologie de l'exercice de base (et en fait d'autres maladies et variables démographiques) et une telle réponse est actuellement inconnue.

L'exercice excentrique, la contraction d'un muscle au fur et à mesure qu'il s'allonge et le cyclisme sur une jambe sont deux options pour diversifier la RP. Pour une charge musculaire donnée, l'exercice excentrique entraîne une baisse de la demande énergétique et de la consommation d'oxygène et sollicite donc moins le système cardiopulmonaire. Par conséquent, ce type d'exercice peut être parfaitement adapté aux patients atteints d'une maladie pulmonaire, en particulier à ceux qui arrêtent l'exercice en raison de limitations ventilatoires. Il peut être plus tolérable pour les patients car il provoque moins d'essoufflement, tout en permettant un plus grand travail spécifique des muscles. Le cyclisme excentrique implique l'utilisation d'un vélo avec un moteur attaché qui entraîne les pédales en sens inverse. Le sujet doit résister à la rotation des pédales pour maintenir une vitesse de pédale constante, effectuant ainsi un travail excentrique avec ses jambes. L'utilisation d'exercices excentriques comme modalité d'entraînement a toujours été évitée en raison de la peur de causer des dommages musculaires. Les exercices de résistance excentrique à haute intensité entraînent des douleurs musculaires d'apparition retardée (DOMS) et sont utilisés depuis de nombreuses années comme modèle d'induction de lésions musculaires. Cependant, au cours des 30 dernières années, un nombre croissant d'études ont montré de manière exhaustive que si la charge est progressivement augmentée, les dommages et les douleurs musculaires sont minimes et acceptables. Dans les populations de patients, les charges atteintes étant particulièrement faibles, la survenue de lésions musculaires importantes est encore plus rare et des travaux antérieurs ont démontré que le cyclisme excentrique est bien toléré chez les patients atteints de BPCO.

L'exercice de tout le corps, comme la marche ou le vélo, nécessite le recrutement d'une masse musculaire importante générant une forte demande en oxygène. Cependant, il existe une disparité entre la consommation maximale d'oxygène du corps entier et la capacité aérobie maximale du muscle, même dans une population en bonne santé, et par conséquent une variation significative des stimuli d'entraînement musculaire obtenus. Ceci est accentué chez les patients atteints de BPCO avec une limite ventilatoire à l'exercice. En exerçant une masse musculaire plus petite, cette limitation ventilatoire peut être contournée et le muscle individuel peut être travaillé à une intensité nettement plus élevée. Une méthode pour réduire la masse musculaire de l'exercice est le cyclisme sur une jambe. Deux essais contrôlés randomisés ont démontré une plus grande amélioration du pic de V̇O2 après le cyclisme sur une jambe par rapport au cyclisme sur deux jambes chez les patients atteints de BPCO. Le cyclisme sur une jambe s'est avéré être un ajout faisable à un programme de relations publiques et bien accueilli par les patients et les physiothérapeutes.

Cette étude vise à déterminer comment la maladie, les variables démographiques et physiologiques de l'exercice enregistrées au départ sont liées à la perception et à la progression ultérieures des nouvelles modalités d'entraînement par rapport à l'entraînement conventionnel. Les chercheurs effectueront une évaluation complète de la réponse physiologique à l'exercice au départ en termes de capacité d'exercice, de limitation d'exercice, de volume et de force musculaire, d'activité physique, de fragilité et de composition musculaire. Les participants seront ensuite répartis au hasard dans l'une des 4 modalités de formation ; cyclisme excentrique, cyclisme sur une jambe, concentrique (cyclisme traditionnel à 2 jambes) ou entraînement en résistance des membres inférieurs.

Il s'agit d'une étude pilote/de faisabilité dont l'objectif général est d'identifier les sous-phénotypes potentiels de patients atteints de MPOC qui pourraient répondre préférentiellement à des modalités particulières d'entraînement. Ces connaissances sont cruciales pour le développement d'essais cliniques définitifs de telles interventions de médecine de l'exercice qui pourraient être réalisées dans la pratique clinique de routine. Les objectifs spécifiques sont :

1. Caractériser en détail les caractéristiques physiopathologiques pulmonaires et systémiques sous-jacentes des patients atteints de MPOC qui sont handicapés par une limitation de l'exercice.
2. Pour mesurer la progression des charges d'entraînement au cours de chaque intervention d'entraînement par rapport aux valeurs de référence.
3. Déterminer comment les caractéristiques de base et la physiopathologie sont liées à la progression de l'entraînement et à l'expérience de l'exercice.