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Communication brève

Deux mythes concernant l’exercice chez le diabétique de type 1 : le seuilhyperglycémique de 2,5 g/l de contre-indication à l’effort et

le glucose pulse�

Reassessing two myths about exercise in type-1 diabetics: Thehyperglycemic threshold at 250 mg/dL counterindicating exercise

and the “glucose pulse”

J.-F. Brun a,∗, M. Traverso b, C. Fédou a, E. Renard b, J. Mercier a

a Inserm ER125, service central de physiologie clinique, centre d’exploration et de réadaptation des anomalies du métabolisme musculaire(Ceramm), hôpital Lapeyronie, CHU de Montpellier, avenue du doyen-Gaston-Giraud, 34295 Montpellier cedex 5, France

b Service d’endocrinologie, hôpital Lapeyronie, CHU de Montpellier, 34295 Montpellier cedex 5, France

Recu le 10 juin 2007 ; accepté le 20 novembre 2007Disponible sur Internet le 13 aout 2008

Résumé

Objectifs. – Revisiter la pertinence de deux idées fréquemment énoncées quant aux hypoglycémies à l’exercice chez le diabétique insuliné : lapremière est qu’une glycémie avant exercice excédant 2,5 g/l doit contre-indiquer l’exercice car, dans ce cas, l’exercice aggraverait notoirementl’hyperglycémie ; la seconde est que la prédiction de l’oxydation des glucides par le niveau d’exercice (glucose pulse) prédit l’hypoglycémie.

Matériels et méthodes. – Vingt-quatre diabétiques de type 1 (12 hommes et 12 femmes, âge 19–71 ans) traités par basal-bolus ou pompe à insulineont réalisé un exercice à plateau sur ergocycle à 50 % de leur Pmax (soit 40 à 200 W) avec suivi de la glycémie, de la lactatémie et calorimétried’effort. Ce protocole fait baisser la glycémie (p < 0,05) de −0,04 à −1,78 g/l (moyenne : −0,51 ± 0,09 g/l), baisse retrouvée chez 21 sujets (87,5 %des cas). L’oxydation des glucides ne prédit cependant en rien l’évolution de la glycémie. La glycémie de départ G0 (comprise entre 0,89 et 2,7 g/l,soit en moyenne 1,79 ± 0,14 g/l) s’avère de facon inattendue corrélée négativement (et non positivement) à la variation glycémique à l’exercice(r = −0,462 ; p < 0,05), de sorte que plus G0 est élevée plus la glycémie baisse, et que pour des G0 supérieures à 2,5 g/l la glycémie baisse enmoyenne de −0,97 ± 0,26 g/l (p < 0,05). Au cours de ces exercices prolongés à plateau, qui sont donc nettement hypoglycémiants, l’oxydationdes glucides ne prédit pas la baisse de glycémie (ôtant son intérêt au concept de glucose pulse), et une G0 supérieure à 2,5 g/l n’annonce pas unehyperglycémie d’effort (battant en brèche le dogme d’un seuil hyperglycémique de 2,5 g/l de contre-indication à l’effort).© 2008 Publie par Elsevier Masson SAS.

Abstract

Aims. – We addressed the relevance of two usual beliefs about blood glucose response to exercise in insulin-treated diabetic patients. First, that apre-exercise blood glucose value exceeding 250 mg/dL means that exercise should be avoided because it will result in worsening of hyperglycemia;second, the prediction of carbohydrate oxidation according to the level of exercise “glucose pulse” may have some value to predict how bloodglucose levels will respond to exercise.

Methods. – Twenty-four type-1 diabetics (12 men and 12 women, age 19–71 years) treated with basal-bolus or continuous insulin delivery byortable pump performed a steady-state exercise on ergocycle at 50% of their predicted Pmax (40–200 W) with measurement of blood glucoseevels, blood lactate, and exercise calorimetry. This protocol lowers blood glucose (p < 0.05), with a variable magnitude (−4 to −178 mg/dL [mean:

51 ± 9 mg/dL]), i.e., blood glucose decreased in 21 subjects (87.5%). Carbohydrate oxidation rates do not, however, predict the evolution of blood

� Communication présentée lors du xxxviiie congrès de la SFMS, Monaco, 29 novembre–1er décembre 2007.∗ Auteur correspondant.

Adresse e-mail : drjfbrun@dixinet.com (J.-F. Brun).

765-1597/$ – see front matter © 2008 Publie par Elsevier Masson SAS.oi:10.1016/j.scispo.2007.11.007

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lucose. Baseline blood glucose G0 (ranging between 89 and 270 mg/dL, i.e., on average 179 ± 14 mg/dL) was in fact negatively correlated (andot positively) to the variation of blood glucose during exercise (r = −0.462; p < 0.05), so that the higher is G0 the more blood glucose decreases.hen G0 is greater than 250 mg/dL blood glucose decreased on average by −97 ± 26 mg/dL (p < 0.05). During these steady state bouts of exercise,hich clearly decrease blood glucose, oxidation of carbohydrates does not predict the decline in blood glucose (minimizing the interest of the

oncept of “glucose pulse”), and a value of G0 greater than 250 mg/dL does not predict exercise hyperglycemia so that it is no longer logic to sethis value as a threshold for counter indicating exercise.

2008 Publie par Elsevier Masson SAS.

ots clés : Exercice ; Diabète ; Oxydation des glucides ; Hypoglycémie

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eywords: Exercise; Diabetes; Carbohydrate oxidation; Hypoglycemia

. Introduction

Nous avons revisité la pertinence de deux idées fréquemmentnoncées quant aux hypoglycémies à l’exercice chez le diabé-ique insuliné : la première est qu’une glycémie avant exercicexcédant 2,5 g/l doit formellement contre-indiquer l’exercice carans ce cas celui-ci aggraverait notoirement l’hyperglycémie1] ; la seconde est que la prédiction de l’oxydation des glucidesar le niveau d’exercice (glucose pulse [2]), permettrait de savoirans quelle mesure un exercice va faire baisser la glycémie.

. Sujets et méthodes

Vingt-quatre diabétiques de type 1 (12 hommes et 12 femmes,ge 19–71 ans) traités par basal-bolus ou pompe à insuline ontéalisé un exercice à plateau sur ergocycle à 50 % de leur Pmaxt avec suivi de la glycémie, de la lactatémie, et de la calorimé-rie d’effort. Cette dernière est réalisée avec l’analyseur EMOouplé au cycloergomètre Zan (EMO International, 17013 Laochelle). Lors du palier d’exercice à état stable, à cinq, dix, 20t 30 minutes, on relève sur quatre minutes les valeurs moyen-ées de VO2 et de VCO2 . À partir de ces valeurs, nous déterminonsa part respective d’oxydation des glucides et des lipides enppliquant la théorie de la calorimétrie indirecte qui utilise lesormules classiques de Péronnet et Massicotte [3] :

Glucides (mg/ min) = 4, 585 VCO2 − 3, 2255 VO2

Lipides (mg/ min) = −1, 7012 VCO2 + 1, 6946 VO2

. Résultats

Selon les sujets, le plateau à 50 % de la Pmax théorique’établit entre 40 et 200 W (88,21 ± 7,70). Ce protocole faitaisser assez constamment la glycémie (p < 0,05), de −0,04 à1,78 g/l (moyenne : −0,51 ± 0,09 g/l), baisse retrouvée dans

hez 21 sujets (87,5 % des cas).La glycémie de départ G0 (comprise entre 0,89 et 2,7 g/l, soit

n moyenne 1,79 ± 0,14 g/l) s’avère en revanche de facon inat-endue corrélée négativement (et non positivement) à la variationlycémique à l’exercice (r = −0,462 ; p < 0,05), de sorte quelus G0 est élevée plus la glycémie baisse, et que pour des

0 supérieures à 2,5 g/l la glycémie baisse en moyenne de0,97 ± 0,26 g/l (p < 0,05).L’oxydation des glucides décrit un plateau à 1,67 ±

,13 g/min en moyenne avec des valeurs allant de 1,06 à

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,72 g/min). Elle ne prédit en rien l’évolution de la glycémie.e delta de glycémie et l’oxydation des glucides sont en effet

otalement décorrélés (r2 = 0,0037). Le quotient respiratoire lorse cet exercice décrit lui aussi un plateau à une valeur moyennee 0,87 ± 0,02 (extrêmes 0,74 à 0,94).

. Discussion et conclusions

Ce travail s’inscrit dans la perspective de développer unexploration à l’effort adaptée aux diabétiques insulinés et per-ettant de conseiller ces patients dans la pratique du sport. Le

roblème clef est celui de l’évolution de la glycémie. On redoute’hypoglycémie, qui se produit lorsque la consommation de glu-ides par les muscles excède la production hépatique compensa-rice, et on craint également un emballement de l’hyperglycémieorsque le sujet est en déséquilibre marqué, d’où la notion deeuil à 2,5 g/l qui doit faire déconseiller l’exercice.

Les tests d’effort usuels (test triangulaire progressivementaximal par incrément d’une minute ou test de calorimétrie

’effort à paliers de six minutes pour définir le Lipoxmax) ontn général peu d’effet sur l’équilibre glycémique du fait de leurrièveté et sont peu informatifs quant à l’effet de l’exerciceur la glycémie. L’intérêt de l’exploration réalisée ici est deournir un modèle de test faisant baisser la glycémie chez lesiabétiques insulinés. Cependant, pour parvenir à l’interprétert en tirer des conclusions pratiques, il reste à comprendre lesécanismes qui sous-tendent cette baisse de la glycémie dans

e modèle particulier d’exercice standardisé.Nos résultats montrent tout d’abord qu’au cours de ces

xercices prolongés à plateau, dont nous avons vu qu’ils’avèrent nettement hypoglycémiants, l’oxydation des glucidese prédit pas la baisse de glycémie. Le concept de glucose pulse2] n’a donc pas de portée pratique réelle. Il est bien sûr horse doute que l’oxydation des glucides par le muscle en exercicest in fine le mécanisme qui rend l’exercice hypoglycémiant,ais l’importance de la production hépatique de glucose (sous

ontrôle de l’insuline et des hormones de contre-régulation) estn fait prépondérante et masque complètement l’influence de’oxydation des glucides elle-même. L’insulinémie n’a pas été

esurée dans ce travail mais au cours d’un protocole plus ancien4] nous observions qu’au cours d’un exercice à plateau c’était

ien elle le déterminant décisif de l’évolution de la glycémie.l pourrait être logique pour perfectionner cette exploration deui adjoindre une détermination des valeurs d’insulinémie et delucagonémie.

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Fig. 1. Panneau du haut : évolution de la glycémie au cours de l’exercice à pla-teau : réponses individuelles et en gras évolution moyenne. Cet exercice réduitsignificativement la glycémie (p < 0,05). Panneau du bas : corrélation négative(cd

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r = −0,462, p < 0,05) entre la glycémie au départ du test et la variation de gly-émie, montrant que la glycémie baissera d’autant plus qu’elle est élevée auépart, même si elle est supérieure à 2,5 g/l.

Par ailleurs une G0 supérieure à 2,5 g/l n’annonce pas uneyperglycémie d’effort, et même, tout au contraire, plus la gly-émie est élevée plus la baisse sera nette, comme le montre laorrélation de la Fig. 1. Le dogme d’un seuil hyperglycémiquee 2,5 g/l de contre-indication à l’effort, issu des recommanda-

ions anglo-saxonnes, et qui est enseigné de facon très constanteans les séances d’éducation des diabétiques, est donc à revisi-er quelque peu. Tel quel, il n’est pas pertinent. Il est logique deonsidérer qu’un déséquilibre important du diabète tendra à être

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ggravé en cas de stress hyperglycémiant. Une glycémie éle-ée avant effort peut refléter un tel déséquilibre qui s’aggraveran s’accompagnant d’une cétogenèse excessive. Mais une gly-émie à 2,5 g/l, chez un patient qui a réduit sa dose d’insulinear anticipation avant l’exercice, ne traduit pas forcément un teléséquilibre. Il vaut mieux probablement savoir si ce déséqui-ibre se prolonge depuis plusieurs heures et s’il s’accompagnee cétose, mais nos résultats montrent bien qu’un taux de 2,5 g/lransitoire n’annonce aucunement une hyperglycémie lors de cetxercice prolongé. Bien au contraire, l’exercice va corriger peupeu cette anomalie.

Au total, ce travail permet de mettre en place un protocolee test d’effort qui fait baisser la glycémie chez les diabétiquesnsulinés, mais ce protocole reste sans grande utilité pratiqueant que l’on ne parvient pas à en dégager des paramètres pré-ictifs de l’évolution glycémique à l’effort. En revanche, deuxotions usuelles, revisitées à l’occasion de ce travail, s’avèrentn fait inexactes et à réviser : une glycémie avant exercice excé-ant 2,5 g/l n’annonce pas une aggravation de l’hyperglycémie à’exercice, et la mesure ou la prédiction du débit d’oxydation deslucides correspondant à un niveau d’exercice glucose pulse [2]’indique pas le moins du monde dans quelle mesure un exercicea faire effectivement baisser la glycémie chez un diabétiquensuliné.

éférences

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