Entraînement en résistance de haute intensité dans la BPCO post-exacerbation

Contexte

Les exacerbations de la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) représentent des événements critiques dans l'évolution de la maladie, augmentant significativement la mortalité, les réadmissions hospitalières et réduisant la qualité de vie. Après une exacerbation, les personnes concernées éprouvent fréquemment des symptômes plus élevés et un déclin fonctionnel, qui peuvent être réversibles ou non.

Les personnes se remettant d'exacerbations de BPCO font souvent face à une faiblesse musculaire périphérique profonde, particulièrement au niveau des quadriceps. Cela est attribué à l'inflammation systémique, à l'utilisation de corticostéroïdes, à l'inactivité chronique et aux déficits nutritionnels pendant les phases aiguës.

Les directives internationales actuelles préconisent la réhabilitation pulmonaire (RP) pendant la phase de récupération post-aiguë de la BPCO. Ces programmes intègrent l'entraînement à l'exercice, l'éducation à l'autogestion, le soutien psychologique et l'optimisation pharmacologique. Les programmes de RP doivent être adaptés aux conditions cliniques, aux comorbidités et aux besoins de chaque participant.

Le moment idéal pour initier la RP après une exacerbation aiguë de BPCO reste débattu. Certaines preuves montrent qu'une réhabilitation précoce impliquant un entraînement d'endurance pendant l'hospitalisation n'a pas réduit les taux de réadmission ni amélioré la capacité physique à long terme, et était associée à une mortalité accrue à 12 mois, par rapport à une RP différée. Par conséquent, les directives recommandent de commencer la RP dans les trois semaines suivant la sortie des soins hospitaliers aigus pour atténuer tout risque associé à une initiation précoce pendant la phase aiguë.

Concernant la modalité, le composant central des programmes de RP est l'entraînement d'endurance d'intensité modérée à élevée, recommandé comme référence pour améliorer la tolérance à l'exercice, la capacité fonctionnelle et la qualité de vie liée à la santé dans la BPCO stable. Cependant, les sessions d'endurance de haute intensité peuvent être difficiles à tolérer pour les personnes se remettant d'une exacerbation, qui éprouvent encore des symptômes sévères et des limitations marquées dans les activités quotidiennes.

Des types alternatifs d'entraînement permettant de travailler les muscles sans déclencher de dyspnée et de fatigue marquées ont été étudiés. Des preuves antérieures décrivent un stress cardiorespiratoire inférieur induit par l'entraînement en résistance par rapport à l'entraînement d'endurance chez les personnes atteintes de BPCO.

Dans le contexte des exacerbations de BPCO, il a été démontré que l'entraînement en résistance initié précocement pendant l'hospitalisation prévient efficacement la détérioration musculaire, favorise l'équilibre anabolique et contrecarre les processus cataboliques sans exacerber l'inflammation systémique. Les personnes suivant un entraînement en résistance ont démontré des améliorations significatives de la force des quadriceps et de la distance de marche de six minutes (6MWD), soulignant son potentiel en tant que composant central de la RP précoce pendant l'exacerbation de BPCO.

Des preuves supplémentaires indiquent que l'ajout d'un entraînement en résistance à l'entraînement d'endurance pendant la phase post-exacerbation produit des augmentations significatives de la force musculaire tout en offrant des bénéfices comparables sur la dyspnée, la capacité d'exercice et la qualité de vie.

Par conséquent, l'entraînement en résistance semble réalisable et sûr à la fois dans les phases aiguës et post-aiguës d'une exacerbation de BPCO, mais il reste inconnu si les programmes de force peuvent permettre un entraînement pour les personnes incapables de tolérer des sessions d'endurance de haute intensité.

Parmi les programmes d'entraînement en résistance, l'entraînement de force maximale (MST) a le potentiel d'améliorer le plus efficacement la fonction des membres inférieurs. Le MST consiste à s'exercer avec des charges élevées et peu de répétitions, nécessitant que les participants développent un taux maximal de mobilisation de force pendant la phase concentrique. Des preuves dans la BPCO stable indiquent que le MST est sûr, réalisable et améliore significativement le taux de développement de force des quadriceps, l'efficacité mécanique et la tolérance à l'effort.

Actuellement, il n'existe pas de directive claire pour le protocole à utiliser pour les participants dans la phase initiale de réhabilitation après une exacerbation. En pratique clinique, pendant la phase précoce du parcours de réhabilitation, un pourcentage élevé de personnes (estimé entre 40 % et 50 %) sont incapables de réaliser un entraînement d'endurance selon la référence pour la BPCO stable (intensité à 70 % du watt maximum au test incrémental).

Pour cette raison, le MST pourrait représenter une alternative valable pour les personnes qui ne sont pas capables ou pas encore capables de tolérer un entraînement d'endurance de haute intensité après une exacerbation. En raison de la moindre implication respiratoire associée à ce type d'entraînement, les investigateurs émettent l'hypothèse d'une tolérance plus élevée, de plus grandes améliorations de la dyspnée et de l'efficacité musculaire des membres inférieurs, et des changements similaires dans la tolérance à l'effort.

Objectif principal

L'objectif principal de cette étude est de comparer les effets d'un programme précoce de MST par rapport à un programme conventionnel d'entraînement d'endurance de haute intensité sur la réduction de la dyspnée lorsqu'ils sont initiés peu après la sortie de l'hôpital pour une exacerbation de BPCO.

Objectifs secondaires

Les objectifs secondaires sont de comparer le MST avec l'entraînement d'endurance de haute intensité en termes de :

1. Capacité fonctionnelle mesurée par la 6MWD, et tolérance à l'exercice
2. Réduction de la fatigue au fil du temps mesurée par l'échelle de sévérité de la fatigue
3. Force musculaire mesurée comme contraction volontaire maximale des quadriceps et 1-Répétition Maximale (1RM) sur la presse à jambes

4. Impact de la maladie et qualité de vie

   Uniquement pour les participants non-abandon :

5. Fatigue musculaire périphérique évaluée par des tests neuromusculaires

6. Efficacité de la marche évaluée par un test dédié sur tapis roulant

   Uniquement après la dernière session d'entraînement :

7. Satisfaction et acceptabilité des programmes d'entraînement

   Matériel et Méthodes

   1. Protocole de l'étude À l'inclusion, après avoir fourni un consentement éclairé, les participants seront randomisés par blocs de quatre par un opérateur externe en deux groupes (1:1) : un groupe effectuera un entraînement en résistance de haute intensité (HIRT, groupe expérimental) et l'autre un entraînement d'endurance conventionnel (HIET, groupe témoin). Les deux programmes d'entraînement incluront des sessions 5 fois/semaine, d'exercices couramment utilisés en réhabilitation respiratoire, n'impliquant pas de risques supplémentaires par rapport à la pratique clinique normale. Un physiothérapeute senior supervisera toutes les sessions d'entraînement.

   2. Intervention

      Le programme de réhabilitation consistera, pour les 15 premières sessions, de :

   1. Entraînement en Résistance de Haute Intensité (HIRT) - Groupe Expérimental Les participants effectueront un entraînement de force de haute intensité avec des augmentations progressives de la charge de travail et un entraînement d'endurance de faible intensité sans progression. L'entraînement de force sera réalisé sur une presse à jambes horizontale :

      • Quatre séries de cinq répétitions à 90-95 % de la 1RM

      • Concentration sur la contraction concentrique des quadriceps de 90° à l'extension complète

      • Deux minutes de repos entre les séries
      • La charge augmentée de 2,5 kg lorsque les participants dépassent cinq répétitions L'entraînement d'endurance consistera en un cyclisme de faible intensité à 20 % de la charge de travail maximale estimée à partir de la 6MWD. L'intensité restera inchangée tout au long de l'étude.

      Les effets secondaires possibles incluent des courbatures musculaires d'apparition retardée (DOMS), se résolvant généralement en peu de temps.

      Le HIRT sera réalisé en cycles de 2 jours d'entraînement et 1 jour de repos.

   2. Entraînement d'Endurance de Haute Intensité (HIET) - Groupe Témoin

   Les participants effectueront :

   • Cyclisme à 70 % de la charge de travail maximale estimée par la 6MWD pendant 25 minutes

   • La charge augmentée de 10 watts lorsque la dyspnée et la fatigue sont notées en dessous de 5 sur l'échelle de Borg

   • Échauffement de trois minutes et retour au calme de trois minutes
   • Surveillance de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle, de la saturation en oxygène et des symptômes à la fin de la session
   • Cinq sessions/semaine En outre, les participants effectueront un entraînement en résistance de faible intensité (20 % 1RM), quatre séries de cinq répétitions sur la même presse à jambes, 6-7 jours/semaine, sans progression.

   Après le programme de 15 sessions, tous les participants subiront l'évaluation T1 et continueront avec un programme combiné (HIRT + HIET ou HIET + HIRT) jusqu'à la sortie.

   3. Abandons Le retrait sera défini si les participants ne peuvent pas terminer la première session d'entraînement sans événements indésirables ou effets secondaires.

   Critères :

   - Groupe HIRT : au moins 18/20 répétitions complétées

   - Groupe HIET : au moins 20 minutes de cyclisme avec interruption ≤1 minute Les participants incapables de terminer la première session seront classés comme abandons et continueront l'entraînement à faible intensité.

   4. Mesures 4.1 Évaluations à l'inclusion

1. Mesures anthropométriques (âge, sexe, IMC)
2. Comorbidités (échelle CIRS)
3. Fonction pulmonaire (spirométrie)
4. Gaz du sang artériel en air ambiant

4.2 Mesures des résultats Collectées à T0 (dans les 3 jours suivant l'admission en réhabilitation), T1 (après 15 sessions) et T2 (sortie).

Résultat principal

• Dyspnée pendant les activités quotidiennes utilisant l'indice de dyspnée de Barthel

Résultats secondaires

1. Capacité fonctionnelle

   • Test de marche de six minutes (6MWT) : distance, vitesse, fréquence cardiaque, saturation en oxygène et scores de dyspnée/fatigue de Borg.

2. Réduction de la fatigue

   • Échelle de sévérité de la fatigue (FSS)

3. Force et structure musculaires

   • MVC des quadriceps

   • 1RM sur presse à jambes horizontale

   • Évaluation échographique de la structure des quadriceps

   • Évaluation échographique de la structure du diaphragme

4. Impact de la maladie • Test d'évaluation de la BPCO (CAT) • Questionnaire Maugeri d'insuffisance respiratoire 26 (MRF-26)

Fatigue neuromusculaire (uniquement en intention de traiter) Évaluée en utilisant la technique de secousse interpolée, incluant MVC, ondes M, force au repos stimulée électriquement (Qtpot) et activation volontaire maximale (MVA).

Efficacité de la marche Déterminée par un test sur tapis roulant à 3,0 km/h avec analyse métabolique.

Acceptabilité et satisfaction Évaluées après la dernière session d'entraînement en utilisant une échelle de Likert (0-4).

Taille de l'échantillon La taille de l'échantillon a été calculée sur la base de données cliniques antérieures et d'un examen d'experts, estimant un besoin de 64 participants (32 par groupe) pour détecter des différences significatives dans l'amélioration de la dyspnée.

Analyse statistique Les données seront analysées en utilisant des statistiques descriptives. Des analyses en intention de traiter et en intention de traiter seront appliquées. Une ANOVA à deux facteurs avec mesures répétées évaluera les effets d'interaction entre le temps (pré/post intervention) et le groupe (résistance vs endurance). La signification statistique est fixée à p < 0,05.