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Article original

Diminution de la fonction musculaire dynamique dans la BPCO : étude préliminaire

R. Yquel1, F. Tessonneau1, O. Pillet2, J. Moinard1, G. Manier1

Résumé

Position du problème Le but de cette étude est de caractériserla fonction musculaire dynamique des patients porteurs d’unebronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).

Matériel et méthodes Huit patients (VEMS : 53,0 ° 9,3 %) onteffectué plusieurs mesures : 3 sprints sur ergocycle afin d’éta-blir la relation vitesse-puissance et d’évaluer la puissance maxi-male instantanée (Pmax) et la vitesse optimale de pédalagecorrespondante (Vopt), une analyse de la masse corporelle, uneépreuve d’exercice progressivement croissante et exhaustive.

Résultats Pmax est inférieure de 30 % (3,9 ° 1,6 W. kg-1) à cellede sujets sains de la même tranche d’âge (5,6 ° 1,1 W. kg-1)observée dans la littérature. Par contre, Vopt est identique(85,4 ° 13,0 rpm contre 86,8 ° 9,5 rpm). Une relation existe entrela masse active des membres inférieurs et les paramètres de lafonction musculaire, Pmax (r = 0,80, p < 0,05) et Vopt (r = 0,76,p < 0,05). Par contre aucune relation n’est observée entre lesparamètres de la fonction musculaire et ceux de l’obstructionbronchique.

Conclusion Les résultats de cette étude préliminaire montrentla diminution de la performance musculaire dynamique sur ergo-cycle des patients BPCO. Cette diminution peut être attribuée àune diminution de la masse musculaire, sans relation directeavec la profondeur de l’obstruction bronchique. D’autres études,avec un plus grand nombre de sujets, sont nécessaires afin deconfirmer ces résultats.

Mots-clés : Bronchopneumopathie chronique obstructive • Puissance maximale instantanée • Vitesse optimale • Masse corporelle active • Exercice.

ronan.yquel@free.fr

1 Service d’Exploration Fonctionnelle du Système Respiratoire, Hôpital Pellegrin-Tripode, Bordeaux, France.

2 Service de Réanimation, Hôpital Pellegrin-Tripode, Bordeaux, France.

Réception version princeps à la Revue : 11.03.2004. Retour aux auteurs pour révision : 14.06.2004. Réception 1ère version revisée : 12-07.2004. Acceptation définitive : 13.07.2004.

Tirés à part : R. Yquel 17-19, rue du bas Moulin, résidence des Jardins du Moulin Tillay, appartement 113, 44800 Saint Herblain.

R. Yquel et coll.

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ronan.yquel@free.fr

Summary

Background The aim of the study was to investigate dynamicmuscle function during all-out exercise in patients with chronicobstructive pulmonary disease (COPD) and to observe the rela-tionship between body composition and skeletal muscle func-tion.

Material and methods Eight patients (FEV1: 53.0 ° 9.3%) per-formed three tests i) three maximal sprints on a specialisedcycle ergometer to assess individual Velocity-Power relation-ship, and measure of maximal anaerobic power (Pmax), optimalvelocity (Vopt), ii) assessment of whole-body and subregionalfat-free mass (FFM) by dual-energy X-ray absorptiometry,iii) determination of maximal oxygen consumption.

Results Maximal anaerobic power and corresponding optimalvelocity were 3.9 ° 1.6 W.kg-1 et 85.4 ° 17.0 rpm, respectively.COPD showed a 30% decrease of Pmax, compared to healthyolder subjects (5.6 ° 1.1 W.kg-1). No such difference wasobserved with Vopt (85.4 ° 13.0 rpm vs 86.8 ° 9.5 rpm). Pmax andVopt were highly significantly correlated with lower extremitiesFFM, but not with airflow obstruction parameters.

Conclusion Our results showed that skeletal muscle functionparameters such as Pmax and Vopt could characterise periph-eral muscle weakness of COPD.

Key-words: Chronic obstructive pulmonary disease • Maximal anaerobic power • Optimal velocity • Fat-free mass • Exercise.

Decrease of dynamic muscle function in patients with COPD: preliminary study

R. Yquel, F. Tessonneau, O. Pillet, J. Moinard, G. Manier

Introduction

La dysfonction musculaire périphérique est communé-ment observée chez les patients atteints de broncho-pneumo-pathie chronique obstructive (BPCO) [1-3]. L’intolérance àl’exercice musculaire est associée à la dyspnée d’effort et à ladiminution des capacités aérobies. En conséquence, s’installentune détérioration de la qualité de vie et une diminution del’espérance de vie de ces patients [2, 4]. La dysfonction muscu-laire périphérique est caractérisée par une baisse de la massemusculaire [5-6], et une diminution de la force musculaire[7-11]. Hamilton et coll. [3] ont montré que 70 % despatients BPCO ont une diminution plus grande de la forcedu quadriceps que celle de sujets sains de même âge. Cesmodifications se traduisent par une diminution de la puis-sance mécanique musculaire maximale, obtenue par exemplelors d’une épreuve d’exercice triangulaire exhaustive. Toute-fois, le constat de la réduction de l’aptitude aérobie ne permetpas de préjuger de la perte de qualité de la puissance muscu-laire maximale instantanée (Pmax) qui fait appel à d’autresfilières énergétiques dites « anaérobies ».

Des travaux récents [12-13] ont mesuré sur bicycletteergométrique la relation vitesse-puissance lors d’un exercice desprint chez des sujets âgés sains sédentaires où l’atrophie mus-culaire affecte préférentiellement les fibres de type II à con-traction rapide. Bonnefoy et coll. [12] ont montré que, aucours du vieillissement, Pmax diminue progressivement, enmoyenne de 8,3 % par décade d’âge, avec une diminutionmoins marquée de 4,3 % de la vitesse instantanée à laquellePmax est fournie, appelée vitesse de pédalage optimale (Vopt).Ces auteurs soulignent que les mesures de Vopt et Pmax sem-blent plus pertinentes que la mesure de la vitesse et de la forced’extension du quadriceps car ces grandeurs sont plus en rap-port avec l’aptitude réelle d’un individu pour accomplir lestâches rencontrées dans la vie quotidienne [12-14]. D’autrepart, Larsson et coll. [15] ont suggéré que l’altération de lafonction musculaire chez la femme âgée est attribuée au phé-nomène d’atrophie sélective des fibres de type II intervenantavec l’âge. Ces modifications musculaires semblent différenteschez les patients BPCO, car de nombreux auteurs ont observéune augmentation de la proportion des fibres de type II.

L’objectif de cette étude est de caractériser la relation entrevitesse de pédalage et puissance instantanée des BPCO au coursd’un exercice de sprint réalisé sur une bicyclette ergométriqueéquipée de capteurs de force et de vitesse instantanées. Les para-mètres de performance mécaniques musculaires, puissancemaximale instantanée développée (Pmax) et vitesse optimale(Vopt), seront analysés en fonction i) de la masse active du corpsentier et celle des membres inférieurs mesurée par absorptionbiphotonique ; ii) de l’importance de l’obstruction bronchique.

Matériel et méthodes

Sujets : Huit patients (4 hommes, 4 femmes), atteints deBPCO ont participé à cette étude. Les valeurs moyennes

Fonction musculaire dynamique dans la diminution de la BPCO

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d’âge, de poids et de taille sont respectivement de69,8 ° 8,6 ans 68,5 ° 20,4 kg et 160 ° 10 cm. Chaquepatient a eu une gazométrie artérielle contrôle (Ciba-Cor-ning Diagnostics Corp 845, East Walpole, USA) et a effectuéune mesure de la fonction ventilatoire par pléthysmographiecorporelle totale (Vmax 6200, sensormedic, USA) et com-prenant une spirométrie perithoracique et une courbe débit/volume d’expiration forcée réalisées selon les recommanda-tions publiées par l’American Thoracic Society [16] (tableau I).Au moment de l’étude, les patients sont tous à l’état stable deleur affection pulmonaire et à plus de 4 semaines d’un épisodede décompensation ou de surinfection bronchique. Lespatients présentant des troubles neuromusculaires centrauxou périphériques étaient exclus de cette étude. Chaquepatient, volontaire pour participer à l’étude, conscient des ris-ques éventuellement encourus, a signé un protocole de con-sentement éclairé. L’ensemble du protocole de cette étude aété examiné favorablement par le Comité Consultatif de Pro-tection des Personnes participant à une Recherche Biomédi-cale de Bordeaux.

Protocole

Chaque sujet se présente deux fois au laboratoire. Aucours de la 1re visite, il effectue deux mesures : i) une mesuredensitométrique de la masse corporelle et de sa répartition parabsorption biphotonique, ii) une mesure de la consommationmaximale d’oxygène au cours d’une épreuve triangulaire

exhaustive. Au cours de la 2e visite, espacée de la 1re d’unesemaine, les patients effectuent 3 sprints de 8 s sur ergocycle.

Épreuve d’exercice triangulaire exhaustive

Les patients ont effectué une épreuve d’effort triangu-laire sur ergocycle. La mesure de la consommation d’oxygèneest effectuée en utilisant une chaîne de mesure automatiquedes échanges gazeux (CPX, type Medgraphic, Medical gra-phics). La mesure est réalisée par un protocole d’exercice de8 à 11 min d’intensité croissante, par paliers successifs de1 min incrémentés de 10 watts, à une fréquence de pédalageimposée de 60 rpm à partir d’une puissance de 10 watts.L’arrêt du test est décidé par le patient, ou bien lorsque la fré-quence de pédalage ne peut plus être maintenue. La fréquencecardiaque et l’ECG douze dérivations, ont été enregistrés encontinue par un électrocardiographe (Hellige, MarquetteMedical Systems, Luebeck, Germany). La mesure des gaz dusang a été effectuée par micro prélèvement capillaire àl’oreille, avant et dans les secondes suivant l’arrêt de l’épreuved’exercice.

Mesure de la masse corporelle par absorption

biphotonique

L’absorption biphotonique est une méthode valide pourla mesure de la masse corporelle [5, 10, 17-18]. Les mesuresont été réalisées sur un appareil de type Hologic modèleQDR-4500A (Waltham, MA, USA). Cette technique permetla mesure de la composition des différents segments du corps.Les paramètres retenus sont la masse corporelle totale (kg), lamasse maigre (kg). Le pourcentage de masse grasse a été cal-culé en divisant la masse grasse par la masse corporelle totalemultipliée par cent. La masse active (MA) correspond à lasomme de la masse maigre et de la masse osseuse du corpsentier et des différents segments [10, 17-18].

Mesure de la puissance musculaire sur ergocycle

Les sprints sont réalisés sur une bicyclette ergométri-que à courroie de friction et volant d’inertie (Monark 818E,Stockholm, Suède) équipée d’une jauge de contrainte (FGPinstrumentation, les Clayes sous bois, France) pour mesurer laforce de friction et d’un codeur numérique à incrément(Hengsler type RIS IP50, 100 pts/tour, Aldingen, Allemagne)pour mesurer le déplacement du volant d’inertie [14, 19]. Lamesure de la force, de la vitesse et de la puissance instantanéelors du pédalage est effectuée toutes les 5 millisecondes(200 Hz). Les patients devaient communiquer la plus grandeaccélération possible au volant d’inertie à chaque coup depédale pendant 8 s, afin de créer les conditions d’activationmaximale de l’effecteur musculaire. Le produit de la forcemoyenne fournie et de la vitesse de pédalage correspondanteindique la puissance mécanique produite à chaque coup depédale. La puissance instantanée est fonction de la vitesse depédalage : dans un premier temps, plus la vitesse de pédalageaugmente, plus la puissance dissipée grandit, jusqu’à l’obten-tion d’une puissance instantanée maximale (Pmax) à laquelle

Tableau I.

Fonction pulmonaire et gaz du sang chez des patients atteints deBPCO.

Femmes BPCO (n = 4)

Hommes BPCO (n = 4)

VEMS (l) 0,96 ° 0,26 1,26 ° 0,13

VEMS (% Th) 54,8 ° 17,3 56,8 ° 15,6

CV (l) 1,91 ° 0,54 2,28 ° 0,09

CV (% Th) 89,2 ° 21,7 76,3 ° 24,6

VEMS/CV (% Th) 52,3 ° 13,5 55,5 ° 5,45

CPT (l) 5,51 ° 0,74 5,50 ° 0,80

CPT (% Th) 129,3 ° 21,9 109,5 ° 18,6

CRF (l) 3,94 ° 1,06 3,88 ° 0,75

CRF (% Th) 158,8 ° 45,4 136,0 ° 20,9

VR/CPT (% Th)

PaO2 (mmHg) 61,9 ° 4,5 57,7 ° 6,5

PaCO2 (mmHg) 39,5 ° 4,1 41,4 ° 2,9

pH 7,44 ° 0,05 7,45 ° 0,01

Les valeurs représentent la moyenne ° écart type pour n = 8. Lesvaleurs sont exprimées en litre (l) et en pourcentage de la valeurthéorique (% Th). volume expiratoire maximal seconde (VEMS), lacapacité vitale (CV) mesurée en condition lente, la capacitépulmonaire totale (CPT), la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF),la pression partielle en oxygène (PaO2, mmHg) et en dioxyde decarbone (PaCO2, mmHg) et l’acidose (pH).

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correspond la vitesse de pédalage baptisée vitesse optimale(Vopt). Dans un second temps, l’accroissement de la vitesse depédalage au-delà de Vopt entraîne une décroissance de la puis-sance instantanée (fig. 1). Toutes les valeurs de vitesse et depuissance instantanées obtenues chez un même sujet au coursdes 3 sprints ont permis de construire la relation vitesse/puis-sance (fig. 1). Les valeurs de puissance maximale (Pmax) et devitesse optimale (Vopt) correspondant sont calculées à partird’une fonction polynomiale d’ordre 3 [19]. Avant le début del’épreuve le sujet est assis immobile sur l’ergocycle. Pendantchaque sprint, le sujet est vigoureusement encouragé parl’expérimentateur et doit maintenir la position assise. Pmax estmesuré en watt (W) mais aussi rapportée à la masse corporelletotale (Pmaxkg, exprimée W. kg-1), et à la masse active desmembres inférieurs (PmaxMAInf, exprimée W. kg-1 MAInf).Vopt est exprimée en révolutions par minute (rpm).

Analyse statistique

Les résultats sont exprimés en valeur moyenne ° écarttype. La comparaison entre les femmes et les hommes BPCOa été réalisée par un test U de Mann-Whitney. Les régressionslinéaires entre deux variables ont été établies en utilisant lecoefficient de Spearman. Le seuil de signification a été fixé àp < 0,05.

Résultats

Les données fonctionnelles ventilatoires et gazométri-ques sont rapportées dans le tableau I, selon les références dela CECA [20]. Ces valeurs sont caractéristiques de patientssouffrant de maladies obstructives. Les sujets sont hypoxémi-ques mais non hypercapniques (tableau I). Le pic de mesurede la consommation d’oxygène à l’arrêt de l’épreuve triangu-laire exhaustive est de 14,1 ° 2,45 ml. min-1.kg-1 pour les

hommes et 16,7 ° 4,33 ml. min-1.kg-1 pour les femmes. Seulun sujet désature pendant cette épreuve.

Les masses actives (MA) totale (kg) et celle des membresinférieurs (MAInf) (kg) sont plus importantes chez les hom-mes que chez les femmes (p < 0,05), mais les valeurs relativesà la masse corporelle totale sont identiques (tableau II). Lepourcentage de masse grasse est identique entre les deux grou-pes (tableau II). Une relation est observée entre MA totale(kg) et MAInf (kg) (r = 0,97, p < 0,001).

La figure 1 montre un exemple de relation Vitesse-Puissance chez une femme et un homme BPCO. Vopt etPmax sont en moyenne de 85,4 ° 17,0 rpm et 281 ° 190 W,respectivement sur l’ensemble de la population. Les valeurs dePmaxkg sont de 3,9 ° 1,6 W. kg-1 en moyenne sur l’ensemblede la population ce qui est inférieur aux valeurs de5,6 ° 1,1 W. kg-1 mesurées sur une population de sujets sainsde la même tranche d’âge [12, 13]. Pmax exprimée en valeurabsolue (W) est inférieure chez les femmes comparée auxhommes BPCO (p < 0,05) (fig. 1, tableau III). Par contre,Pmax rapportée à la masse active des membres inférieurs(Pmax MAInf) n’est pas significativement différente. Chez lesfemmes BPCO, Pmaxkg est inférieure de 25,5 %(3,25 ° 1,29 vs. 4,36 ° 1,23 W. kg-1) à celle des femmes sai-nes (n = 33) de la même tranche d’âge (70,4 ° 3,7 ans) [12].Chez les hommes, Pmaxkg est inférieure de 34,3 %(4,50 ° 1,81 vs. 6,84 ° 1,11 W. kg-1) à celle des hommessains (n = 37) de la même tranche d’âge (71,1 ° 3,8 ans) [13].Les patients BPCO ont Vopt identique à celle de sujets sainsde la même tranche d’âge (97,0 ° 12,1 vs. 98,0 ° 8,5 rpmpour les hommes et 73,8 ° 14,1 vs. 75,6 ° 14,1 rpm pour lesfemmes) [12-13].

Vitesse (rpm)

Pui

ssan

ce(W

att)

0

100

200

300

400

500

0 40 80 120 160

Pmax

Pmax

Vopt

Fig. 1.

Relations vitesse-puissance d’un homme (D) et d’une femme (Â)BPCO. La puissance maximale instantanée (Pmax) est exprimée enWatt. La vitesse optimale (Vopt) est exprimée en révolution parminute (rpm).

Tableau II.

Composition corporelle mesurée par absorption biphotonique

Femmes BPCO (n = 4)

Hommes BPCO (n = 4)

IMC (kg.m-2) 21,5 ° 4,5 31,6 ° 4,7

Masse corporelle totale (kg) 51,2 ° 7,8 85,8 ° 10,6*

Masse osseuse (kg) 1,39 ° 0,31 2,17 ° 0,36*

Masse active :

totale (kg) 35,4 ° 2,4 57,6 ° 7,6*

totale (%) 70,1 ° 7,8 67,6 ° 9,0

membres inférieurs (kg) 9,88 ° 0,75 16,6 ° 2,0*

membres inférieurs (%) 19,5 ° 2,1 19,4 ° 1,2

Masse grasse (%) 30,0 ° 7,8 32,4 ° 8,4

Les valeurs représentent la moyenne ° écart type pour n = 8 etreprésentent, Indice de Masse Corporelle (IMC) exprimée enkilogramme par mètre carré (kg.m-2), la masse corporelle totale, lamasse osseuse, la masse active totale, la masse active desmembres inférieurs, et la masse grasse, exprimées enkilogramme (kg) ou en pourcentage de la masse corporelle totale(%). Les différences significatives entre les femmes et leshommes. *p < 0,05

Fonction musculaire dynamique dans la diminution de la BPCO

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Les paramètres mécaniques musculaires, Vopt et Pmax,

ne sont pas corrélés ni à , ni aux critères de l’obs-

truction bronchique (VEMS, Tiff ). Une relation est observéeentre Pmax (W) et MAInf (kg) (r = 0,80, p < 0,05), ainsiqu’une relation entre Vopt (rpm) et MAInf (kg) (r = 0,76,p < 0,05) (fig. 2).

Discussion

Le but de cette étude est de caractériser la fonction mus-culaire périphérique des patients BPCO, à travers la relationvitesse de pédalage/puissance musculaire instantanée. L’apti-tude à fournir la plus grande puissance mécanique instanta-née (Pmax) a été analysée au cours d’un exercice de sprint surergocycle. Le résultat principal de cette étude est que Pmaxdes BPCO, exprimée en valeur absolue ou rapportée à lamasse corporelle, est inférieure de 30 % à celle observée dansla littérature chez les sujets sains d’une population de la mêmetranche d’âge [12-13]. De plus, nos résultats ont montré unediminution plus importante de la fonction musculaire chezles femmes que chez les hommes.

À notre connaissance, il n’y a pas dans la littérature depublication concernant la fonction musculaire des BPCO étu-diée par la relation vitesse-puissance. La technique et le maté-riel utilisés dans ce travail sont identiques à ceux utilisés dansd’autres études [14, 19] et ont été validés sur les personnesâgées saines [12, 13]. D’autre part, la technique de mesure dela composition corporelle totale et segmentaire par absorptionbiphotonique est une méthode clinique valide pour évaluer lamasse active et la masse grasse des patients BPCO [10, 17].

Les résultats de notre étude montrent une diminutionplus marquée de la fonction musculaire instantanée chez lesfemmes par rapport aux hommes BPCO (fig. 1, tableau III).Vopt des femmes est 24 % inférieure à celle des hommesBPCO (p < 0,05). De façon similaire, PmaxMAinf tend à être

plus faible de 31 % chez les femmes que chez les hommesBPCO. Le nombre limité de patients explique probablementque cette différence de PmaxMAinf ne soit pas significative.Cette observation pourrait résulter d’une moindre proportiondes fibres de type II, à contraction rapide chez la femmeBPCO. Aniansson et coll. [21] ont observé une proportionplus importante de fibre de type II dans le muscle quadricepsdes hommes que chez les femmes âgées. Mais d’autres facteurscomme les modifications hormonales, pourraient aussiinfluencer la perte de puissance musculaire chez la femme.

De nombreuses études ont déjà observé la modificationde la fonction musculaire périphérique des BPCO, où laforce maximale développée par le quadriceps est en généralediminuée de 20 à 40 % [1-3, 8-10, 22]. Dans notre étude, lesvaleurs de Pmax sont inférieures d’environ 30 % comparées àcelles de personnes âgées saines de la même tranche d’âge[12-13]. L’inactivité chronique issue de l’intolérance à l’effortdes BPCO peut être un facteur important du développementde l’atteinte musculaire périphérique [8, 23]. En effet, l’inac-tivité ou la faible activité musculaire engendre une modifica-tion d’autant plus importante que l’effecteur musculaire est

Tableau III.

Mesure de la puissance maximale instantanée et de la vitesse opti-male sur ergocycle

Femmes BPCO (n = 4)

Hommes BPCO (n = 4)

Vopt (rpm) 73,8 ° 14,1 97,0 ° 12,1*

Pmax (W) 163,0 ° 71,6 398 ° 206*

Pmax.kg (W.kg-1) 3,25 ° 1,29 4,50 ° 1,81

Pmax.MAinf (W.kg-1MAInf) 16,2 ° 6,1 23,5 ° 10,4

Les valeurs représentent la moyenne ° écart type pour n = 8 etreprésentent, la vitesse optimale (Vopt), exprimée en révolutionpar minute (rpm), la puissance maximale (Pmax) exprimée en Watt(W), Watt par kilogramme de masse corporelle totale (W.kg-1),Watt par kilogramme de masse active des membres inférieurs(W.kg-1 MAInf). Les différences significatives entre les femmes etles hommes. *p < 0,05

V• O2 maxV

opt(

rpm

)

50

60

70

80

90

100

110

120

8 10 12 14 16 18 20

r = 0.76, p<0.05

MAInf (kg)

Pm

ax(W

)

50

150

250

350

450

550

650

750

8 10 12 14 16 18 20

r = 0.80, p<0.05

Fig. 2.

Relations obtenues entre la puissance maximale instantanée (Pmax)exprimée en Watt (W), la vitesse optimale de pédalage (Vopt) expri-mée en révolutions par minute (rpm) et la masse active des mem-bres inférieurs (MAInf ), exprimée en kilogramme (kg).

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sollicité à faible intensité dans la vie quotidienne. L’inactivitéchronique qui entraîne un déconditionnement musculaire estla cause potentielle la plus évidente du dysfonctionnementmusculaire périphérique. Ces personnes limitent leur activitéphysique afin d’éviter l’inconfort engendré par la dyspnéed’effort. Au cours, de l’épreuve d’exercice triangulaire exhaus-tive, les patients s’arrêtent avant d’avoir atteint un véritableplateau de consommation d’oxygène ( ) pourdeux raisons : i) l’apparition de troubles respiratoires et/ouii) l’impression de fatigue dans les jambes. Dans notre étude,les valeurs de dites « symptômes limitée » enregistrées(15,4 ° 3,55 ml. min-1.kg-1) correspondent aux valeurs classi-quement observées chez des patients BPCO sévères [18, 24-26].Néanmoins ces valeurs sont en moyennes 44,3 % plus peti-tes que celles mesurées sur des personnes âgées de la mêmetranche d’âge [12, 13]. Par contre, au cours des 3 sprints de8 s sur ergocycle nécessitant la mise en action des mêmesgroupes musculaires qu’au cours de l’épreuve d’effort trian-gulaire exhaustive, les patients ne se sont plaints d’aucunegêne ventilatoire ni d’aucune limitation ou sensation de fati-gue musculaire. En effet, l’exercice court supramaximal maistransitoire, sollicite beaucoup moins la fonction ventilatoirequ’un exercice de type triangulaire exhaustif, faisant plusappel à la chaîne de transport de l’oxygène. C’est probable-ment la raison pour laquelle dans notre étude, les paramètresmécaniques (Pmax, Vopt) ne sont pas corrélés avec ceux del’obstruction bronchique (VEMS, Tiff ), ni avec « symptômes limitée ». Ces résultats sont en contradictionsavec ceux de Bernard et coll. qui ont observé une relationentre la force maximale du quadriceps et VEMS [8].

Aoyagi et Shepard [27] ont depuis longtemps montréque la diminution de la performance musculaire chez les per-sonnes âgées pouvait être attribuée à une perte de masse mus-culaire. De nombreuses études ont observé une diminutionde la masse musculaire des patients BPCO de 30 % par rap-port aux sujets sains [5-6, 8, 28]. Engelen et coll. [10] ontmontré que la masse active (MA) des membres supérieurs etinférieurs est significativement plus petite que celle des sujetssains. Dans notre étude une relation significative est observéeentre MAInf et Pmax (p < 0,05) (fig. 2), ce qui suggère que lafaiblesse musculaire périphérique observée par la baisse dePmax peut être attribuée à une diminution de la masse activedes membres inférieurs.

Dans notre étude, les patients BPCO ont Vopt identi-que à celle de sujets sains de la même tranche d’âge [12, 13].Ce résultat est difficile à expliquer car chez les personnesâgées saines, la diminution progressive de Pmax est accompa-gnée par une diminution concomitante de Vopt [12, 13]. Eneffet, dans différentes études concernant les personnes âgéessaines, la diminution progressive de Vopt observée avec l’âgesemble traduire une diminution de la proportion des fibresde type II [12, 13]. Or, chez les patients BPCO, de nom-breuses divergences apparaissent concernant le type de fibremusculaire impliquée dans l’atrophie musculaire périphéri-que. Récemment, Gosker et coll. [29] ont montré que la

diminution de la surface transversale du quadriceps selimite à l’atrophie des fibres de type II (IIA/IIX et IIX). Parcontre, de nombreuses études ont montré que les patientsBPCO présentent, par rapport aux sujets sains, une diminu-tion de la proportion des fibres de type I, associée en consé-quence à une augmentation de la proportion des fibres detype II [23, 29, 31]. De plus, une étude de Satta et coll. [31]a montré une plus grande proportion de chaîne lourde desfilaments de myosine dans les fibres de type IIB, à contrac-tion rapide. Dans notre étude, le maintien de Vopt peut êtreexpliqué par l’augmentation de la proportion des fibres detype II observée chez les patients BPCO sévères. Néanmoins,cette hypothèse nécessite des recherches supplémentaires surl’atrophie spécifique des fibres musculaires des membres infé-rieurs chez les patients BPCO.

Conclusion

Cette étude a permis de caractériser la relation vitesse-puissance de patients BPCO sur ergocycle. Cette nouvelleapproche a montré que les paramètres mécaniques retenustels que Pmax et Vopt sont des indices pertinents de l’étatfonctionnel des membres inférieurs des BPCO. La diminu-tion de la fonction musculaire périphérique observée chez lespatients BPCO, au travers de Pmax et Vopt, peut être attri-buée à une diminution de la masse active des membres infé-rieurs associée à une modification de la typologie musculaireet sans relation directe avec la profondeur de l’obstructionbronchique.

Références

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V• O2 max

V• O2

V• O2

Fonction musculaire dynamique dans la diminution de la BPCO

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