Entraînement musculaire inspiratoire préopératoire

Les muscles très actifs tels que le diaphragme sont particulièrement sensibles à la fois à l'inactivité et à l'entraînement. Par exemple, les fibres du diaphragme de jeunes adultes ventilés mécaniquement contrôlés s'atrophient de plus de 50 % dans les 36 heures d'inactivité complète, et la ventilation mécanique (MV) initie des voies de signalisation dans les premières heures d'inactivité qui favorisent un dysfonctionnement progressif des fibres diaphragmatiques. Les chercheurs ont montré que la signalisation généralisée de l'atrophie commence dans la salle d'opération pendant la chirurgie cardiaque, après seulement quelques heures de MV. En plus de cette atrophie des fibres, la VM entraîne une baisse significative de la résistance du diaphragme, ce qui peut allonger le temps de sevrage de la VM. La survenue clinique d'un dysfonctionnement contractile progressif d'apparition précoce est définie comme un dysfonctionnement diaphragmatique induit par le ventilateur (VIDD). Le VIDD est considéré comme l'un des principaux contributeurs aux difficultés de sevrage de la VM.

À l'inverse, les chercheurs ont montré que l'IMT augmentait la capacité de génération de pression du diaphragme et des muscles synergistes inspiratoires, et facilitait le sevrage chez les patients atteints de VIDD. L'IMT préopératoire pendant aussi peu que 1 à 2 semaines augmenterait la force des muscles inspiratoires. Il a été démontré que l'IMT avant la chirurgie cardiothoracique réduit les complications pulmonaires postopératoires telles que l'atélectasie, la pneumonie ou le sevrage retardé du ventilateur. De plus, les gains de force associés à l'IMT préopératoire sont associés à des durées de séjour plus courtes en USI et à l'hôpital, ce qui peut potentiellement offrir un avantage en termes de coûts.

Malheureusement, on comprend très peu de choses sur les adaptations neuromusculaires et les mécanismes de signalisation qui contribuent à ces avantages cliniques de l'IMT. Un aspect particulièrement nouveau de ce projet est qu'il s'agira de la première étude des mécanismes qui contribuent au renforcement du diaphragme. Une meilleure compréhension de ces mécanismes peut aider les futurs chercheurs à développer des prescriptions d'exercices plus efficaces pour compenser l'utilisation de la VM dans des cas tels que la chirurgie, et cela peut aider à identifier les molécules et l'exercice qui pourraient protéger les diaphragmes des personnes qui ne peuvent pas faire d'exercice à l'avance, comme dans le cas d'infections aiguës compromettant la respiration.

L'objectif global de cette étude est d'étudier le remodelage neuromusculaire du diaphragme associé à l'IMT préopératoire par télésanté, par rapport à l'entraînement respiratoire de relaxation (RLX). Il a été démontré que les exercices guidés RLX améliorent la perception de la douleur postopératoire et abaissent légèrement la pression artérielle systolique chez les hypertendus, mais ne modifient pas de manière significative la force du diaphragme.

Quarante volontaires adultes recevront une formation IMT (n = 20) ou RLX (n = 20) pendant 2 à 4 semaines avant la chirurgie cardiothoracique élective et subiront des tests de performance respiratoire avant et après la période de formation. Une biopsie pleine épaisseur (environ 6 mm x 20 mm) du diaphragme costal ventral droit sera acquise dès que le diaphragme est exposé pendant la chirurgie. De plus, une biopsie du grand pectoral sera obtenue et utilisée comme muscle de contrôle non exercé. Des analyses histologiques et de séquençage d'ARN seront effectuées pour examiner les mécanismes qui contribuent aux adaptations neuromusculaires à l'entraînement.