Entraînement à intervalles à haute intensité et entraînement musculaire inspiratoire (training)

Conception de l'étude des méthodes Cette étude a été réalisée en tant qu'essai contrôlé randomisé sur 8 semaines et a inclus deux groupes. Les procédures d'étude ont été réalisées dans le Département de réadaptation et des sciences de la santé, Prince Sattam bin Abdulaziz University, Al-Kharj, Arabie saoudite entre juin 2024 et octobre 2024 Considération éthique Le protocole de l'étude a été approuvé par le comité permanent de la recherche bioéthique à Prince Sattam Université Bin Abdulaziz, Arabie saoudite (ID: SCBR-359/2024). L'étude a été menée conformément aux principes de la Déclaration d'Helsinki. Tous les participants à l'étude ont signé un formulaire de consentement éclairé écrit. L'objectif, les procédures et les risques potentiels de l'étude ont été expliqués à la population de l'étude.

Randomisation Un chercheur, non impliqué dans tout autre aspect de cette étude, a mené la randomisation en créant un calendrier de randomisation en blocs sans stratifications. Initialement, des codes de randomisation ont été générés à l'aide de Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA). L'allocation a ensuite été cachée dans des enveloppes séquentiellement numérotées, scellées et non transparentes. Les participants éligibles ont ensuite été dirigés vers un chercheur responsable de la supervision du traitement, qui les a attribués au hasard à l'étude ou au groupe témoin.

Sujets:

Au total, 144 patients cliniquement stables atteints de MPOC ont été recrutés dans des établissements de santé locaux et des hôpitaux et cliniques à proximité à travers des publicités pour participer à cette étude et 100 ont terminé le suivi de l'étude.

Les critères d'inclusion étaient: 1) le diagnostic de la MPOC légère à sévère selon les critères de lignes directrices avec une obstruction de débit d'air légère ou sévère (GOLD II et III) (20), 2) l'âge ≥40 mais ≤ 70 ans.

La MPOC est définie par un rapport FEV1-FVC d'obstruction du flux d'air non réversible non réversible inférieur à 70% de FEV1 prévu ou plus de 30% de la bronchodilatation. 3) Indice de masse corporelle entre 18 kg / m2 et <30 kg / m2, les critères d'exclusion étaient: 1) toute maladie musculo-squelettique, cardiovasculaire ou neurologique qui a interdit de participer à HIIT, 2) Exacerbation de la CPOC, 3) Participation à une réhabilitation pulmonaire Programme ou entraînement de l'exercice organisé au cours des 6 derniers mois.

Un médecin spécialisé a examiné tous les participants pour exclure ceux qui n'ont pas répondu aux critères d'inclusion et pour assurer leur sécurité à la participation à un programme d'exercices de haute intensité. Un consentement éclairé écrit a été obtenu de chaque participant après une session d'introduction expliquant les procédures détaillées d'évaluation et de formation utilisées dans l'étude. Tous les participants ont été invités à maintenir leur activité physique et leurs médicaments réguliers tout au long de la période d'étude. Les participants ont été évalués à la fois au départ et après l'intervention de l'exercice. Les données démographiques de base sont présentées dans le panneau gauche du tableau 1.

Les sujets éligibles ont été assignés au hasard à l'un des deux groupes, soit le groupe d'exercices (groupe ex) pratiqué HIIT et IMT, soit le groupe témoin qui a reçu un programme d'éducation thérapeutique et de cyclisme autonome de 30 minutes ou de marche sur des ergomètres de cycle ou sur des tapis roulants. Des tests de fonction pulmonaire, des tests d'ergomètre à cycle incrémental, des tests d'exercice cardiopulmonaire avec analyse d'échange de gaz, des tests de marche de 6 min et une force musculaire inspiratoire ont été effectués et la qualité de vie liée à la santé (HRQOL) a été évaluée avant et après la période d'intervention.

Calcul de la taille de l'échantillon La taille de l'échantillon a été déterminée sur la base d'une taille d'effet estimée (d = 0,65), dérivée des changements de PIMAX observés dans l'étude de Larson (21). Pour rejeter l'hypothèse nulle, la probabilité a été fixée à 0,05, avec une puissance d'analyse à 90%, calculée à l'aide du logiciel G * Power 3.1.9.7 (Université de Dusseldorf, Dusseldorf, Allemagne). Au total, 100 participants ont été initialement recrutés. Cependant, la taille de l'échantillon a été augmentée à 120 pour tenir compte d'un taux d'abandon prévu jusqu'à 20%.

Évaluations de l'anthropométrie:

Tous les participants ont été évalués pour le poids corporel et la taille. Une échelle de poids et de hauteur (détecto, fabriqué aux États-Unis) a été utilisée. L'indice de masse corporelle (IMC) a été calculé en utilisant la formule suivante:

BMI = poids (kg) / hauteur (m) 2

Tests de la fonction pulmonaire Le test de la fonction pulmonaire a été effectué par le même personnel expérimenté en utilisant le spiromètre Jaeger-Carefusion de Master Screen Body® (22745 Savi Ranch Parkway, Yorba Linda, CA, USA). Le test a été répété jusqu'à ce que trois spirogrammes acceptables soient obtenus. Un spirogramme était considéré comme acceptable s'il était sans artefact, démontré une expiration adéquate, avait un plateau de 6 secondes à la fin de la phase expiratoire forcée et a montré une bonne conformité des patients. Les mesures comprenaient le FEV1, la capacité vitale forcée, la capacité pulmonaire totale et le volume résiduel (22).

La capacité de diffusion du poumon pour le monoxyde de carbone (DLCO) a été mesurée à l'aide de la technique à un seul support avec le spiromètre Master Screen Body® Jaeger-CareFusion (22745 Savi Ranch Parkway, Yorba Linda, CA, USA) (23). Les paramètres de la fonction pulmonaire ont été déterminés en pourcentage de prédits en fonction de la hauteur, de l'âge et du sexe du participant en fonction des équations sommaires (24,25).

Capacité d'exercice Un test d'ergomètre à cycle incrémentiel sur un ergomètre à cycle vertical (Kettler Ergorace, Virginia Beach, VA)) avec une inscription en ECG continue a été réalisée pour mesurer la charge de travail maximale (pic W). Les patients ont commencé à pédaler à une charge initiale de 20 W, la résistance augmentant de 10 W par minute jusqu'à ce qu'ils atteignent l'épuisement. Pendant l'exercice, la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire ont été enregistrées à chaque minute. La pression artérielle systolique, l'effort perçu (échelle Borg RPE) et la dyspnée (échelle Borg CR-10) ont été évaluées toutes les deux minutes. Toutes les variables ont également été mesurées avant l'exercice et à 1, 2, 4 et 10 minutes après l'exercice.

Les tests d'exercice cardiopulmonaire incrémental maximaux (CEPT) avec une surveillance continue de l'ECG ont été effectués pour l'évaluation de la capacité d'exercice des patients à l'aide d'un chariot métabolique CPET Quark (Cosmed, Rome, Italie) sur un ergomètre à cycle stationnaire (800s, ergoline, bitz, Allemagne) selon aux directives ATS (26).

Le test a commencé avec une période d'échauffement sans résistance de 5 minutes en pédalant à 20 W, puis la charge a été augmentée de 10 W chaque minute jusqu'à l'épuisement. Le CEPT a été interrompu lorsque les patients ont indiqué qu'ils avaient atteint un effort maximal en raison de la fatigue musculaire ou de la dyspnée. Les critères de terminaison de test comprenaient une incapacité à maintenir une cadence de pédalage (<60 tr / min) combinée à des signes subjectifs de fatigue, comme la transpiration et l'hyperpnée et un ou plusieurs des éléments suivants: pic de VO2 supérieur à 80% de la valeur prévue, maximum, maximum La fréquence cardiaque dépassant 80% de la fréquence cardiaque prédite, le rapport d'échange respiratoire (RER) sur 1,0 ou l'atteinte d'un plateau vo₂ (où l'absorption d'oxygène n'est plus augmenté malgré une augmentation continue de la charge de travail) (27,28). Les paramètres cardiorespiratoires mesurés étaient la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la ventilation minutieuse, la consommation maximale d'O2, la ventilation minutieuse, l'absorption d'oxygène pulmonaire (VO2), le débit de dioxyde de carbone rejeté par le système de ventilation (VCO2), le seuil anaérobie et le rapport d'échange respiratoire (RER) . La pression artérielle systolique, ainsi que les évaluations subjectives de l'effort perçu (en utilisant l'échelle Borg RPE) et la dyspnée (en utilisant l'échelle Borg CR-10), ont été enregistrées toutes les deux minutes (29).

Capacité d'exercice fonctionnel La capacité d'exercice fonctionnel a été évaluée en utilisant les 6MWT réalisées sur 30 m le long d'un couloir plat selon les directives de l'American Thoracic Society (30). La fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la saturation en oxygène et la dyspnée ont été évaluées avant et après les tests. Chaque patient a reçu des instructions de pré-test standardisées et des encouragements verbaux chaque minute pendant le test. Deux tests ont été effectués, le premier servant d'essai de familiarisation et non inclus dans l'analyse (31).

Force musculaire respiratoire La force musculaire respiratoire a été évaluée en mesurant PIMAX avec un compteur de pression de bouche numérique (Micro RPM®, Micro Medical, Royaume-Uni). La valeur la plus élevée à partir de trois essais - chacune variant de moins de 10% - a été enregistrée, avec au moins 30 secondes de repos entre chaque tentative. Un PIMAX de 60 cm H2O a été fixé comme limite inférieure pour la normale (32).

La qualité de vie liée à la santé La qualité de vie liée à la santé (HRQOL) a été évaluée à l'aide du questionnaire respiratoire de St. George's (SGRQ) (33), est un questionnaire auto-administré standardisé conçu pour mesurer les troubles de la santé auto-perçus et la qualité de vie chez les personnes atteintes de maladies des voies respiratoires. Il évalue trois domaines-symptômes, les limitations d'activité et l'impact de la maladie ayant 50 éléments avec 76 réponses pondérées, y compris les symptômes (huit éléments), l'activité (16 éléments) et les impacts (26 éléments). Le score total du questionnaire est évalué de 0 à 100, où 0 représente la meilleure qualité de vie et 100 représente la qualité de vie la plus pauvre.

Les symptômes des participants aux tests d'évaluation de la MPOC seront documentés à l'aide du test d'évaluation de la MPOC (CAT) (34), un questionnaire à huit éléments couvrant des sujets tels que la toux, la production d'excursions, le resserrement de la poitrine, l'essoufflement sur les collines ou les escaliers, les limites des activités à domicile, le sommeil, le sommeil qualité et fatigue. Un score plus élevé reflète un plus grand impact de la MPOC sur la vie du participant (35).

Dyspnée L'échelle de dyspnée du Conseil de recherche médicale modifiée (MMRC) a été utilisée pour évaluer la gravité de la dyspnée. Il s'agit d'une échelle 0-4 conçue pour mesurer l'impact de la dyspnée sur l'activité physique chez les personnes souffrant de conditions respiratoires. Sur cette échelle, un score de 0 indique une dyspnée uniquement pendant un effort physique intense, tandis qu'un score de 4 reflète un essoufflement sévère qui empêche l'individu de quitter la maison ou provoque des difficultés pendant les activités telles que l'habillage ou le déshabillage. Les sujets sont tenus de marquer le niveau d'activité auquel ils souffrent de dyspnée (36).

Protocoles HIIT L'entraînement de l'exercice a été effectué en ambulatoire pendant 8 semaines, chaque session commençant et se terminant par 10 minutes de vélo sur un ergomètre à 30% à 40% de la puissance de pointe de base (WRPEK) pour l'échauffement et le refroidissement vers le bas. Le protocole d'entraînement à intervalles à haute intensité (HIIT) impliquait quatre intervalles, chacun de 4 minutes, commençant à 70% de la puissance maximale (WRPEK) et la construction d'une intensité cible d'au moins 85% de la fréquence cardiaque maximale (HRMAX). Chaque intervalle a été suivi d'une période de récupération active de 3 minutes à 30% de WRPEK. Le bloc d'intervalle complet a duré 28 minutes et toute la session était de 42 minutes. La fréquence cardiaque a été surveillée en continu avec un moniteur de fréquence cardiaque polaire (Polar V800, Polar Electro Oy, Kempele, Finlande). Toutes les séances d'exercice ont été supervisées, avec des encouragements verbaux donnés pendant les intervalles. La fréquence cardiaque et les évaluations de l'échelle Borg ont été enregistrées à la fin de chaque intervalle, visant environ 90% de la fréquence cardiaque prédite maximale et une note Borg de 5-7 sur l'échelle Borg modifiée. Au cours des phases de repos actives de 3 minutes, l'intensité a été réduite pour atteindre une fréquence cardiaque cible de 50 à 60% du maximum prévu. Un physiothérapeute respiratoire a supervisé chaque session, fournissant des conseils, des encouragements et une sécurité (29).

IMT Avant de commencer IMT, les participants à l'étude ont reçu un aperçu de l'IMT par un physiothérapeute formé. La pression inspiratoire maximale (PIMAX) a été enregistrée avant de commencer la formation. Toutes les séances ont eu lieu au même endroit et à l'heure de la journée dans une pièce bien ventilée. Avant chaque session, les participants sont assis confortablement sur une chaise et plusieurs paramètres, notamment la fréquence cardiaque (HR), la saturation en oxygène (SPO2), la pression artérielle systolique (SBP), la pression artérielle diastolique (DBP) et le score de l'échelle Borg ont été mesurés. Une fois la stabilité clinique confirmée, les sujets se sont reposés pendant au moins cinq minutes et ont commencé la session lorsqu'ils se sont sentis prêts.

Les participants étaient assis dans une position détendue avec leur haut de la poitrine, les épaules et les bras soutenus. Un clip de nez a été appliqué et ils ont été invités à prendre l'embout buccal, à sceller fermement leurs lèvres, à inhaler profondément et à augmenter lentement pour augmenter le volume de marée, puis à expirer complètement avec un effort minimal. On leur a conseillé de maintenir la respiration diaphragmatique et de garder leurs épaules et leurs jambes détendus tout au long. Des symptômes tels que les étourdissements, la fatigue et l'essoufflement ont été surveillés de près, et la fréquence cardiaque et SPO2 ont été suivis avec un oxymètre de pouls. Les sessions IMT ont utilisé le dispositif IMT® seuil (Respironics New Jersey, Inc., USA) et comprenaient 2-3 séries de 30 respirations (totalisant 60 à 90 respirations par session), avec un repos de deux minutes entre les ensembles, trois jours par semaine. Initialement, les participants ont commencé par une résistance nécessitant 30% de leur PIMAX pour la première semaine. Cette charge a progressivement augmenté de 10% par semaine pour atteindre 60% de leur PIMAX d'ici la fin du premier mois. Des évaluations hebdomadaires PIMAX ont été effectuées pour garantir des ajustements de charge appropriés. IMT a ensuite poursuivi à 60% du PIMAX de chaque participant, ajusté hebdomadaire en fonction de la mesure PIMAX la plus récente. Toutes les évaluations de la force musculaire respiratoire ont été effectuées par le même physiothérapeute entraîné pour maintenir la cohérence.

Les participants au groupe témoin ont réalisé un programme supervisé pendant 8 semaines, 3 jours par semaine. Le programme comprenait l'éducation thérapeutique et le vélo autonome de 30 minutes ou la marche sur les ergomètres de cycle et sur les tapis roulants. Après chaque session, l'effort perçu de Borg a été mesuré.

Analyse statistique Les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du logiciel SPSS version 23 (Chicago, IL). Toutes les données ont été exprimées en moyenne ± ET. Le test de Shapiro-Wilk a été utilisé pour vérifier si les variables continues ont suivi une distribution normale. Un test t indépendant a été effectué pour confirmer l'homogénéité des caractéristiques de base des données paramétriques entre les deux groupes. Une analyse mixte bidirectionnelle de variance (ANOVA) (2 x 2, temps du groupe x) a été utilisée pour explorer les différences avant et après le traitement des variables d'intérêt entre les groupes HIIT et Control. La valeur p a été réglée à p <0,05.