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Évaluation des capacités physiques du patient cardiaque
DOSSIER
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Évaluation des capacités physiques du patient cardiaque
M.-C. Iliou, P. Cristofini, A. El Hallak Service de réadaptation cardiaque, Hôpital Broussais-HEGP, Paris. [email protected]
Introduction La capacité (parfois nommée « condition ») physique d’un sujet est la possibilité de réaliser une activité physique ou des tâches sans fatigue. Les éléments déterminants de la capacité physique sont : l’endurance cardio-respiratoire, l’endurance et la force musculaire périphérique, la flexibilité, l’agilité, l’équilibre, le temps de réaction et la composition corporelle. La capacité cardio-respiratoire (capacité à subvenir aux besoins en oxygène aux muscles périphériques durant un exercice) n’est qu’une des composantes de la capacité physique d’un sujet. Mais, en cas de pathologie cardiaque, elle peut être bien entendu, être le facteur limitant prédominant.
Causes de l’intolérance à l’effort L’intolérance à l’effort est un des symptômes les plus fréquents lors des pathologies cardiaques. Toutefois, même si les symptômes qui réduisent les capacités physiques sont similaires (asthénie, dyspnée, blockpnée), les mécanismes en cause La capacité cardiosont différents en fonction des respiratoire n'est qu’une pathologies sous-jacentes. des composantes de la Ainsi, dans les coronaropacapacité physique d'un thies, les patients sont essentiellement limités à l’effort en sujet, mais qui devient raison d’un déséquilibre de la le facteur limitant balance demande-apports en prédominant en cas de oxygène. En cas de sténose pathologie cardiaque. coronarienne serrée, l’ischémie qui en résulte peut se traduire par de l’angor. De plus, les symptômes peuvent apparaître même en présence de sténoses modérées ou non significatives. En effet, la dysfonction endothéliale en réponse 6
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à l’activation sympathique (effort) peut être à l’origine d’une vasoconstriction paradoxale qui réduit le flux vasculaire coronaire. Dans l’insuffisance cardiaque, les symptômes sont plutôt liés à une absence d’augmentation suffisante du débit cardiaque à l’effort. Ainsi, l’hémodynamique centrale est à l’origine des anomalies mais n’est pas toujours le seul facteur limitant. L’insuffisance cardiaque est un processus initié par la dysfonction ventriculaire mais qui affecte d’autres organes en réponse à l’activation du système sympathique et du système rénine angiotensine-aldostérone, avec une activation de l’inflammation et du système immunitaire. Ces modifications neuro-hormonales, l’hypo-perfusion et l’activation inflammatoire provoquent une altération de la fonction endothéliale, diminuent la force des muscles ventilatoires et aboutit à des modifications musculaires périphériques tant structurelles que métaboliques.
Capacité d’effort, activité physique et pronostic des pathologies cardiaques La capacité d’effort et l’activité physique sont deux notions distinctes mais avec une interrelation évidente. La part génétique de la capacité physique est certes importante mais probablement moindre que les facteurs environnementaux tels que l’activité physique. Pour la plupart des individus, l’augmentation de l’activité physique accroît la capacité d’effort, mais les bénéfices d’une activité physique donnée peuvent varier en fonction de facteurs génétiques [1]. La capacité d’effort est un facteur pronostic très important, assez récemment identifié. En effet la capacité d’exercice est un facteur de AMC pratique n°175 février 2009
risque indépendant et au moins aussi puissant que les autres facteurs de risque classiques. De plus, la capacité d’effort a une meilleure valeur pronostique que d’autres variables dérivées de l’épreuve d’effort (symptômes, réponse hémodynamique, modifications de la repolarisation). De nombreuses études ont montré que chaque gain de 1 MET est associé avec une réduction du risque de mortalité totale de 10 à 25 % en fonction des études et des populations étudiées (Tableau 1) ; et cela est aussi vrai pour des sujets asymptomatiques que pour des patients cardiologiques avec une réduction de morbi-mortalité globale et cardiovasculaire. De même l’activité physique régulière a également démontré un effet sur le pronostic : avec une réduction relative du risque de mortalité de 30 à 40 %. Ceci pour des activités entre 3 et 6 METS, soit une dépense de 1 000 à 2 000 kcal/semaine. Les consensus internationaux recommandent de pratiquer une activité physique d’au minimum trente minutes cinq à sept fois par semaine. Certes l’activité physique régulière permet d’améliorer la capacité physique, mais il semble possible d’analyser séparément ces deux importants marqueurs pronostiques. La méta-analyse de Williams [2] compare la relation dose-réponse entre les activités physiques de loisir et différentes capacités d’effort. Les risques de coronaropathie diminuent en forme linéaire avec la quantité d’activité physique. En revanche, le risque diminue de façon brutale dès que l’on dépasse le 25e percentile de capacité d’effort (Figure 1). Cela peut s’interpréter comme suit : la condition physique reste un facteur pronostique plus important que l’activité physique elle-même d’une part et les bénéfices d’une activité physique sont bien plus importants pour des patients à moindre condition physique d’autre part. Les facteurs génétiques et un entraînement physique inapproprié peuvent expliquer la meilleure valeur pronostique de la capacité d’effort Le travail de Blair, et al. [3] (Figure 2) conclue dans le même sens, mais précise qu’en termes de santé publique le message n’est pas simplement « garder une bonne condition physique », il doit surtout être « tenter d’augmenter l’activité physique des patients cardiaques ».
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M.-C. Iliou, et al.
Figure 1. Courbe dose-réponse de réduction du risque de maladies cardiovasculaires en fonction de l’activité physique et/ou les capacités d’effort (d’après [1]).
Évaluation L’évaluation des capacités d’effort a une importance primordiale chez les patients cardiaques. Les méthodes d’estimation et/ou de mesure des capacités physiques des patients sont très diverses par leur faisabilité, leur valeur et leur reproductibilité. Ainsi certaines méthodes (classe fonctionnelle clinique par exemple) sont faciles à réaliser mais imprécises, alors que les épreuves d’effort cardiopulmonaires (méthode de choix) sont d’accès moins facile pour tous les patients. Le choix des méthodes d’évaluation doit tenir compte du patient, de sa pathologie, des buts de l’évaluation et des objectifs et des mesures thérapeutiques qui en découleront. L’évaluation à l’effort consistera essentiellement dans la réalisation de test à différents niveaux d’effort avec des quantifications cliniques, électriques, de consommation
Tableau 1. Bénéfice du gain en capacité d’effort (mesurée par test d’effort maximal.) exprimé en % de survie par unité de mesure de l’effort, dans différentes populations (d’après [1]). Auteur Blair Dorn Goraya
Publication JAMA 1995 Circulation 1999 Ann Inter Med 2000
Bénéfice sur la survie + 16 % /minute d’effort + 8 à 14 % / MET + 14 % / MET + 18 % /MET
Populations/ Méthodes Test sur tapis roulant Réadaptation cardiaque Sujets jeunes Sujets âgés
Myers Gulati Mora Balady Myers
N Engl J Med 2002 Circulation 2003 JAMA 2003 Circulation 2004 Am J Med 2004
+ 12% /MET + 17 % /MET + 20 % /MET + 13 % /MET + 20 %/MET (1000 kcal/sem)
Patients adressés/EE Femmes saines Femmes dyslipidémiques Hommes FDR Test sur tapis roulant
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Figure 2. Mortalité en fonction de la capacité d’effort et de l’activité physique. Les capacités d’effort sont considérées comme basses si capacité d’effort < 20 % de norme, moyennes entre 20 et 40 % et correctes si > 40 % de norme. Les sujets sont considérés comme sédentaires si ne font pas d’activité physique, les actifs déclarent une activité physique de < 20 METs/semaine et les très actifs des activités physiques de plus de 20 METs/semaine.
d’oxygène, de capacité pulmonaire, parfois utilisant des méthodes échographiques ou scintigraphiques. [4]
Évaluation clinique L’intolérance à l’effort est importante pour décrire la limitation à l’exercice (par exemple : la classification de NYHA). Toutefois, cette catégorisation a les avantages et les inconvénients de la subjectivité qu’elle sous-tend. En ce qui concerne les activités physiques, de nombreux questionnaires existent pour évaluer soit le nombre de mètres ou kilomètres réalisés par unité de temps, soit le nombre de kilocalories dépensées, soit le nombre d’activités réalisés par jour. Un questionnaire sur les habitudes de vie permet d’estimer les capacités d’effort d’un sujet, mais non de les mesurer de façon précise. L’examen clinique et l’évaluation cardiologique au repos, sont bien entendu essentielles, mais malheureusement très largement insuffisantes pour évaluer les capacités à l’exercice. La connaissance des antécédents complets du patient, l’état hémodynamique, le traitement médicamenteux sont toutefois indispensables pour pouvoir estimer le choix de la méthode d’exploration et aider à leur interprétation. De même, d’autres paramètres psychologiques, environnementaux, etc. peuvent interagir avec l’interprétation que l’on donnera du test de mesure de la capacité d’effort. 8
De plus, il convient de souligner que les paramètres relevés classiquement au repos sont très largement insuffisants pour estimer le comportement du patient lors d’un exercice. Ainsi par exemple, l’absence de corrélation entre la fonction systolique et les capacités d’effort sont maintenant bien connues chez les patients insuffisants cardiaques.
Épreuve d’effort « classique » Classiquement les épreuves d’effort sont réalisées dans le cadre du diagnostic ou l’évaluation d’une pathologie coronarienne ou de troubles du rythme à l’effort. En effet, ces deux paramètres peuvent être des facteurs limitant la capacité d’effort du patient, mais ils sont loin d’être les seuls enseignements à tirer de cet examen. On ne peut limiter l’interprétation de l’épreuve d’effort en positivité ou négativité clinique (absence de douleur thoracique), électrique par l’analyse du segment ST ou la survenue d’arythmies. L’épreuve d’effort fournit d’autres renseignements qu’il convient d’analyser dont en premier lieu la capacité maximale à l’effort, dont on a vu l’intérêt pronostique. L’évaluation correcte de celle-ci suppose toutefois que l’épreuve d’effort soit valide, qu’elle utilise un protocole d’effort adapté aux conditions du patient pour qu’elle puisse durer un temps optimal de huit à dix minutes et qu’elle soit maximale (soit sur la fréquence AMC pratique n°175 février 2009
maximale d’effort, soit limitée par les symptômes, soit menée à l’épuisement des capacités du patient). La capacité d’effort se mesure soit sur la durée, sur la puissance maximale développée (en Watts sur cyclo-ergomètre ou en METs sur tapis roulant) ou sur la consommation maximale en oxygène. Il convient de rappeler qu’1 MET correspond à l’unité de consommation d’oxygène au repos, soit 3,5 ml/kg/min. Plusieurs formules ont été proposées pour convertir en METs une puissance mesurée en Watts. On peut retenir parmi celles-ci : 1 MET = [(13 x puissance en Watts/poids) + 3,5] / 3,5. Toutefois, pour un sujet donné, les capacités mesurées sur cyclo-ergomètre et sur tapis roulant ne sont pas toujours équivalentes (généralement + 10 % sur tapis roulant). En effet, les tests sur tapis roulant mobilisent en général plus de masse musculaire et, lors d’un test sur vélo, la fatigue des quadriceps provoque souvent un arrêt prématuré avant d’atteindre leur VO2 maximale. Les profils de fréquence cardiaque et de pression artérielle à l’effort sont également source d’information sur les facteurs limitant les capacités d’effort d’un patient. Ainsi par exemple, une faible réserve chronotrope ou une absence d’élévation tensionelle à l’effort peuvent orienter vers des limitations d’origine thérapeutique ou d’origine hémodynamique respectivement. Ces deux paramètres sont par ailleurs, des facteurs pronostiques péjoratifs. Enfin, la pente de récupération de la fréquence cardiaque peut renseigner non seulement sur les capacités d’endurance, mais également sur le pronostic si la réduction de fréquence est inférieure à 12 bpm lors de la première minute de récupération.
Épreuve d’effort cardio-pulmonaire L’épreuve d’effort avec analyse des gaz expirés représente l’examen le plus performant pour évaluer les capacités d’effort [5]. Il permet la quantification de la valeur maximale de consommation d’oxygène par rapport à la valeur théorique pour l’âge et le poids. Les limitations de capacité d’effort sont considérées comme modérées si elles sont <
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85 % de la théorique, sévères si elles sont < à 60 % de la valeur théorique. Chez un sujet normal, la VO2 augmente de façon linéaire avec la puissance développée jusqu’à un plateau (VO2 max). Chez les patients, l’épreuve d’effort est souvent brutalement arrêtée par des symptômes avant la survenue du plateau, on parle alors de pic de VO2. On peut considérer que l’épreuve est tout de même maximale si la fréquence cardiaque atteint est proche de la fréquence cardiaque maximale, si le quotient respiratoire est supérieur ou égal à 1,1 si le rapport VE/VO2 est supérieur à 30 ou si le patient est épuisé malgré des encouragements. L’analyse des résultats de cette épreuve permet, surtout, d’évaluer le(s) facteur(s) limitant l’effort : composantes respiratoire, cardiovasculaire ou musculaire périphérique. Souvent, chez les patients, plusieurs composantes peuvent être en cause. Très schématiquement, une atteinte pulmonaire se traduira par une utilisation maximale de la réserve respiratoire (supérieure à 70 à 80 % du débit maximal volontaire au repos) et une hyperventilation. La limitation cardiaque se caractérise par une utilisation moindre de la réserve ventilatoire, mais par un plateau du pouls d’oxygène (VO2/FC), une diminution du « pouvoir circulatoire » (VO2 x PA) par exemple. Enfin, une limitation musculaire périphérique (anomalie musculaire et/ou déconditionnement) se manifeste par un seuil « anaérobie » très précoce. L’analyse du seuil « anaérobie » du sujet normal ou seuil d’adaptation ventilatoire chez les patients, correspond à la transition d’un métabolisme aérobie vers un métabolisme anaérobie. Les méthodes de détection peuvent comporter, l’augmentation non linéaire de VCO2 et VE par rapport à VO2, ou des équivalents respiratoires (VE/VO2 vs VE/VCO2). Normalement, celui-ci survient vers 50 % du pic de VO2, mais il est plus précoce en cas déconditionnement musculaire, ou par exemple lié insuffisance cardiaque. Sa détection est néanmoins importante pour déterminer les activités de la vie courante. La pente VE/VCO2 est augmentée chez les patients insuffisants cardiaques (> 30) et a une valeur pronostique.
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D’autres paramètres tels que la cinétique de récupération de la VO2 (T1/2 > 60-80 sec) est également en faveur d’une insuffisance cardiaque et correspond à un ralentissement de la cinétique de reconstitution des stocks énergétiques après l’effort. Le test d’effort cardio-pulmonaire permet ainsi non seulement de faire une évaluation des capacités d’effort du patient, de mieux cerner les facteurs limitants mais également de servir de base avant un entraînement physique adapté aux besoins du patient.
Test de marche C’est une procédure simple, peu coûteuse et qui reflète correctement une activité quotidienne. Initialement proposé sur douze minutes, ce test se déroule actuellement sur six minutes, sur un corridor de longueur connue avec des encouragements. La valeur pronostique est reconnue chez les insuffisants cardiaques. Les corrélations avec la durée d’effort sur cyclo-ergomètre, avec la classification NYHA ou des échelles d’activité physique sont toutefois contestées par certains auteurs. Par ailleurs, un test de marche avec distance imposée (cent mètres par exemple) peut être pratiqué, mais il n’a pas de corrélation avec les capacités maximales du sujet. L’utilisation de ce test est tout de même utile pour tester des actions pharmacologiques ou des interventions, particulièrement chez les patients insuffisants cardiaques.
Force musculaire La force musculaire est spécifique à un groupe de muscles. Le déclin de la force musculaire avec l’âge a des conséquences sur les capacités fonctionnelles : ainsi, il a été démontré qu’il existe une corrélation entre la force musculaire et la vitesse de marche dans les deux sexes. La force dynamique peut être approchée par un dynamomètre ou isocinétique. La détermination de la puissance maximale tolérée servira de base à l’entraînement en % de celle-ci.
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Cas particuliers Dans un certain nombre de cas, l’existence d’anomalies paroxystiques ou permanentes ne permettent pas de déterminer la capacité d’effort d’un patient à un instant donné. Il y va ainsi pour certaines anomalies telles que le passage en trouble du rythme ou ischémie lors d’une épreuve d’effort qui conduit à l’arrêt de celle-ci. Par ailleurs un certain nombre de comorbidités (anémie, pathologies rhumatologiques ou neurologiques par exemple) limitent la capacité d’effort d’un patient. En conséquence, l’évaluation des capacités d’effort doit tenir compte des conditions de réalisation des test, et peut nécessiter des réévaluations en cas de modifications de l’état du patient, mais également de ses thérapeutiques. Conflit d’intérêt : aucun. Références [1] Myers J. Exercise and fitness. In: Perk J, Mathes P, Gohlke H, Monpere C, Hellemans I, McGee H, Sellier P. Cardiovascular prevention and rehabilitation, Springer. 2007:77–87. [2] Williams P. Physical fitness and activity as separate heart disease risk factors: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc 2001;33:754-61.[3] Blair S, Cheng Y, Holder J. Is physical activity or physical fitness more important in defining health benefits? Med Sci Sports Exerc 2001;S379-S399. [3] Fleg J, Pina I, Balady G, et al. Assessment of functional capacity in clinical and research applications. Circulation 2000;102:1591-97. [4] Ades P, Savage P, Brawner C, Lyon C, Ehrman J, Bunn J, Keteyian S. Aerobic capacity in patients entering cardiac rehabilitation. Circulation 2006;113:2706-12. [5] Ainsworth B, Haskell W, Whitt M, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities. Med Sci Sports Exerc 2000;32:S498-S504
En pratique L'évaluation des capacités d'effort doit tenir compte des conditions de réalisation des tests et être réévaluée (modification de l'état du patient, thérapeutiques).
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Tableau 2. Niveau d’effort requis pour différentes ectivités physiques (d’après [6]).
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Introduction La capacité (parfois nommée « condition ») physique d’un sujet est la possibilité de réaliser une activité physique ou des tâches sans fatigue. Les éléments déterminants de la capacité physique sont : l’endurance cardio-respiratoire, l’endurance et la force musculaire périphérique, la flexibilité, l’agilité, l’équilibre, le temps de réaction et la composition corporelle. La capacité cardio-respiratoire (capacité à subvenir aux besoins en oxygène aux muscles périphériques durant un exercice) n’est qu’une des composantes de la capacité physique d’un sujet. Mais, en cas de pathologie cardiaque, elle peut être bien entendu, être le facteur limitant prédominant.
Causes de l’intolérance à l’effort L’intolérance à l’effort est un des symptômes les plus fréquents lors des pathologies cardiaques. Toutefois, même si les symptômes qui réduisent les capacités physiques sont similaires (asthénie, dyspnée, blockpnée), les mécanismes en cause La capacité cardiosont différents en fonction des respiratoire n'est qu’une pathologies sous-jacentes. des composantes de la Ainsi, dans les coronaropacapacité physique d'un thies, les patients sont essentiellement limités à l’effort en sujet, mais qui devient raison d’un déséquilibre de la le facteur limitant balance demande-apports en prédominant en cas de oxygène. En cas de sténose pathologie cardiaque. coronarienne serrée, l’ischémie qui en résulte peut se traduire par de l’angor. De plus, les symptômes peuvent apparaître même en présence de sténoses modérées ou non significatives. En effet, la dysfonction endothéliale en réponse 6
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à l’activation sympathique (effort) peut être à l’origine d’une vasoconstriction paradoxale qui réduit le flux vasculaire coronaire. Dans l’insuffisance cardiaque, les symptômes sont plutôt liés à une absence d’augmentation suffisante du débit cardiaque à l’effort. Ainsi, l’hémodynamique centrale est à l’origine des anomalies mais n’est pas toujours le seul facteur limitant. L’insuffisance cardiaque est un processus initié par la dysfonction ventriculaire mais qui affecte d’autres organes en réponse à l’activation du système sympathique et du système rénine angiotensine-aldostérone, avec une activation de l’inflammation et du système immunitaire. Ces modifications neuro-hormonales, l’hypo-perfusion et l’activation inflammatoire provoquent une altération de la fonction endothéliale, diminuent la force des muscles ventilatoires et aboutit à des modifications musculaires périphériques tant structurelles que métaboliques.
Capacité d’effort, activité physique et pronostic des pathologies cardiaques La capacité d’effort et l’activité physique sont deux notions distinctes mais avec une interrelation évidente. La part génétique de la capacité physique est certes importante mais probablement moindre que les facteurs environnementaux tels que l’activité physique. Pour la plupart des individus, l’augmentation de l’activité physique accroît la capacité d’effort, mais les bénéfices d’une activité physique donnée peuvent varier en fonction de facteurs génétiques [1]. La capacité d’effort est un facteur pronostic très important, assez récemment identifié. En effet la capacité d’exercice est un facteur de AMC pratique n°175 février 2009
risque indépendant et au moins aussi puissant que les autres facteurs de risque classiques. De plus, la capacité d’effort a une meilleure valeur pronostique que d’autres variables dérivées de l’épreuve d’effort (symptômes, réponse hémodynamique, modifications de la repolarisation). De nombreuses études ont montré que chaque gain de 1 MET est associé avec une réduction du risque de mortalité totale de 10 à 25 % en fonction des études et des populations étudiées (Tableau 1) ; et cela est aussi vrai pour des sujets asymptomatiques que pour des patients cardiologiques avec une réduction de morbi-mortalité globale et cardiovasculaire. De même l’activité physique régulière a également démontré un effet sur le pronostic : avec une réduction relative du risque de mortalité de 30 à 40 %. Ceci pour des activités entre 3 et 6 METS, soit une dépense de 1 000 à 2 000 kcal/semaine. Les consensus internationaux recommandent de pratiquer une activité physique d’au minimum trente minutes cinq à sept fois par semaine. Certes l’activité physique régulière permet d’améliorer la capacité physique, mais il semble possible d’analyser séparément ces deux importants marqueurs pronostiques. La méta-analyse de Williams [2] compare la relation dose-réponse entre les activités physiques de loisir et différentes capacités d’effort. Les risques de coronaropathie diminuent en forme linéaire avec la quantité d’activité physique. En revanche, le risque diminue de façon brutale dès que l’on dépasse le 25e percentile de capacité d’effort (Figure 1). Cela peut s’interpréter comme suit : la condition physique reste un facteur pronostique plus important que l’activité physique elle-même d’une part et les bénéfices d’une activité physique sont bien plus importants pour des patients à moindre condition physique d’autre part. Les facteurs génétiques et un entraînement physique inapproprié peuvent expliquer la meilleure valeur pronostique de la capacité d’effort Le travail de Blair, et al. [3] (Figure 2) conclue dans le même sens, mais précise qu’en termes de santé publique le message n’est pas simplement « garder une bonne condition physique », il doit surtout être « tenter d’augmenter l’activité physique des patients cardiaques ».
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Figure 1. Courbe dose-réponse de réduction du risque de maladies cardiovasculaires en fonction de l’activité physique et/ou les capacités d’effort (d’après [1]).
Évaluation L’évaluation des capacités d’effort a une importance primordiale chez les patients cardiaques. Les méthodes d’estimation et/ou de mesure des capacités physiques des patients sont très diverses par leur faisabilité, leur valeur et leur reproductibilité. Ainsi certaines méthodes (classe fonctionnelle clinique par exemple) sont faciles à réaliser mais imprécises, alors que les épreuves d’effort cardiopulmonaires (méthode de choix) sont d’accès moins facile pour tous les patients. Le choix des méthodes d’évaluation doit tenir compte du patient, de sa pathologie, des buts de l’évaluation et des objectifs et des mesures thérapeutiques qui en découleront. L’évaluation à l’effort consistera essentiellement dans la réalisation de test à différents niveaux d’effort avec des quantifications cliniques, électriques, de consommation
Tableau 1. Bénéfice du gain en capacité d’effort (mesurée par test d’effort maximal.) exprimé en % de survie par unité de mesure de l’effort, dans différentes populations (d’après [1]). Auteur Blair Dorn Goraya
Publication JAMA 1995 Circulation 1999 Ann Inter Med 2000
Bénéfice sur la survie + 16 % /minute d’effort + 8 à 14 % / MET + 14 % / MET + 18 % /MET
Populations/ Méthodes Test sur tapis roulant Réadaptation cardiaque Sujets jeunes Sujets âgés
Myers Gulati Mora Balady Myers
N Engl J Med 2002 Circulation 2003 JAMA 2003 Circulation 2004 Am J Med 2004
+ 12% /MET + 17 % /MET + 20 % /MET + 13 % /MET + 20 %/MET (1000 kcal/sem)
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Figure 2. Mortalité en fonction de la capacité d’effort et de l’activité physique. Les capacités d’effort sont considérées comme basses si capacité d’effort < 20 % de norme, moyennes entre 20 et 40 % et correctes si > 40 % de norme. Les sujets sont considérés comme sédentaires si ne font pas d’activité physique, les actifs déclarent une activité physique de < 20 METs/semaine et les très actifs des activités physiques de plus de 20 METs/semaine.
d’oxygène, de capacité pulmonaire, parfois utilisant des méthodes échographiques ou scintigraphiques. [4]
Évaluation clinique L’intolérance à l’effort est importante pour décrire la limitation à l’exercice (par exemple : la classification de NYHA). Toutefois, cette catégorisation a les avantages et les inconvénients de la subjectivité qu’elle sous-tend. En ce qui concerne les activités physiques, de nombreux questionnaires existent pour évaluer soit le nombre de mètres ou kilomètres réalisés par unité de temps, soit le nombre de kilocalories dépensées, soit le nombre d’activités réalisés par jour. Un questionnaire sur les habitudes de vie permet d’estimer les capacités d’effort d’un sujet, mais non de les mesurer de façon précise. L’examen clinique et l’évaluation cardiologique au repos, sont bien entendu essentielles, mais malheureusement très largement insuffisantes pour évaluer les capacités à l’exercice. La connaissance des antécédents complets du patient, l’état hémodynamique, le traitement médicamenteux sont toutefois indispensables pour pouvoir estimer le choix de la méthode d’exploration et aider à leur interprétation. De même, d’autres paramètres psychologiques, environnementaux, etc. peuvent interagir avec l’interprétation que l’on donnera du test de mesure de la capacité d’effort. 8
De plus, il convient de souligner que les paramètres relevés classiquement au repos sont très largement insuffisants pour estimer le comportement du patient lors d’un exercice. Ainsi par exemple, l’absence de corrélation entre la fonction systolique et les capacités d’effort sont maintenant bien connues chez les patients insuffisants cardiaques.
Épreuve d’effort « classique » Classiquement les épreuves d’effort sont réalisées dans le cadre du diagnostic ou l’évaluation d’une pathologie coronarienne ou de troubles du rythme à l’effort. En effet, ces deux paramètres peuvent être des facteurs limitant la capacité d’effort du patient, mais ils sont loin d’être les seuls enseignements à tirer de cet examen. On ne peut limiter l’interprétation de l’épreuve d’effort en positivité ou négativité clinique (absence de douleur thoracique), électrique par l’analyse du segment ST ou la survenue d’arythmies. L’épreuve d’effort fournit d’autres renseignements qu’il convient d’analyser dont en premier lieu la capacité maximale à l’effort, dont on a vu l’intérêt pronostique. L’évaluation correcte de celle-ci suppose toutefois que l’épreuve d’effort soit valide, qu’elle utilise un protocole d’effort adapté aux conditions du patient pour qu’elle puisse durer un temps optimal de huit à dix minutes et qu’elle soit maximale (soit sur la fréquence AMC pratique n°175 février 2009
maximale d’effort, soit limitée par les symptômes, soit menée à l’épuisement des capacités du patient). La capacité d’effort se mesure soit sur la durée, sur la puissance maximale développée (en Watts sur cyclo-ergomètre ou en METs sur tapis roulant) ou sur la consommation maximale en oxygène. Il convient de rappeler qu’1 MET correspond à l’unité de consommation d’oxygène au repos, soit 3,5 ml/kg/min. Plusieurs formules ont été proposées pour convertir en METs une puissance mesurée en Watts. On peut retenir parmi celles-ci : 1 MET = [(13 x puissance en Watts/poids) + 3,5] / 3,5. Toutefois, pour un sujet donné, les capacités mesurées sur cyclo-ergomètre et sur tapis roulant ne sont pas toujours équivalentes (généralement + 10 % sur tapis roulant). En effet, les tests sur tapis roulant mobilisent en général plus de masse musculaire et, lors d’un test sur vélo, la fatigue des quadriceps provoque souvent un arrêt prématuré avant d’atteindre leur VO2 maximale. Les profils de fréquence cardiaque et de pression artérielle à l’effort sont également source d’information sur les facteurs limitant les capacités d’effort d’un patient. Ainsi par exemple, une faible réserve chronotrope ou une absence d’élévation tensionelle à l’effort peuvent orienter vers des limitations d’origine thérapeutique ou d’origine hémodynamique respectivement. Ces deux paramètres sont par ailleurs, des facteurs pronostiques péjoratifs. Enfin, la pente de récupération de la fréquence cardiaque peut renseigner non seulement sur les capacités d’endurance, mais également sur le pronostic si la réduction de fréquence est inférieure à 12 bpm lors de la première minute de récupération.
Épreuve d’effort cardio-pulmonaire L’épreuve d’effort avec analyse des gaz expirés représente l’examen le plus performant pour évaluer les capacités d’effort [5]. Il permet la quantification de la valeur maximale de consommation d’oxygène par rapport à la valeur théorique pour l’âge et le poids. Les limitations de capacité d’effort sont considérées comme modérées si elles sont <
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85 % de la théorique, sévères si elles sont < à 60 % de la valeur théorique. Chez un sujet normal, la VO2 augmente de façon linéaire avec la puissance développée jusqu’à un plateau (VO2 max). Chez les patients, l’épreuve d’effort est souvent brutalement arrêtée par des symptômes avant la survenue du plateau, on parle alors de pic de VO2. On peut considérer que l’épreuve est tout de même maximale si la fréquence cardiaque atteint est proche de la fréquence cardiaque maximale, si le quotient respiratoire est supérieur ou égal à 1,1 si le rapport VE/VO2 est supérieur à 30 ou si le patient est épuisé malgré des encouragements. L’analyse des résultats de cette épreuve permet, surtout, d’évaluer le(s) facteur(s) limitant l’effort : composantes respiratoire, cardiovasculaire ou musculaire périphérique. Souvent, chez les patients, plusieurs composantes peuvent être en cause. Très schématiquement, une atteinte pulmonaire se traduira par une utilisation maximale de la réserve respiratoire (supérieure à 70 à 80 % du débit maximal volontaire au repos) et une hyperventilation. La limitation cardiaque se caractérise par une utilisation moindre de la réserve ventilatoire, mais par un plateau du pouls d’oxygène (VO2/FC), une diminution du « pouvoir circulatoire » (VO2 x PA) par exemple. Enfin, une limitation musculaire périphérique (anomalie musculaire et/ou déconditionnement) se manifeste par un seuil « anaérobie » très précoce. L’analyse du seuil « anaérobie » du sujet normal ou seuil d’adaptation ventilatoire chez les patients, correspond à la transition d’un métabolisme aérobie vers un métabolisme anaérobie. Les méthodes de détection peuvent comporter, l’augmentation non linéaire de VCO2 et VE par rapport à VO2, ou des équivalents respiratoires (VE/VO2 vs VE/VCO2). Normalement, celui-ci survient vers 50 % du pic de VO2, mais il est plus précoce en cas déconditionnement musculaire, ou par exemple lié insuffisance cardiaque. Sa détection est néanmoins importante pour déterminer les activités de la vie courante. La pente VE/VCO2 est augmentée chez les patients insuffisants cardiaques (> 30) et a une valeur pronostique.
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Évaluation des capacités physiques du patient cardiaque
D’autres paramètres tels que la cinétique de récupération de la VO2 (T1/2 > 60-80 sec) est également en faveur d’une insuffisance cardiaque et correspond à un ralentissement de la cinétique de reconstitution des stocks énergétiques après l’effort. Le test d’effort cardio-pulmonaire permet ainsi non seulement de faire une évaluation des capacités d’effort du patient, de mieux cerner les facteurs limitants mais également de servir de base avant un entraînement physique adapté aux besoins du patient.
Test de marche C’est une procédure simple, peu coûteuse et qui reflète correctement une activité quotidienne. Initialement proposé sur douze minutes, ce test se déroule actuellement sur six minutes, sur un corridor de longueur connue avec des encouragements. La valeur pronostique est reconnue chez les insuffisants cardiaques. Les corrélations avec la durée d’effort sur cyclo-ergomètre, avec la classification NYHA ou des échelles d’activité physique sont toutefois contestées par certains auteurs. Par ailleurs, un test de marche avec distance imposée (cent mètres par exemple) peut être pratiqué, mais il n’a pas de corrélation avec les capacités maximales du sujet. L’utilisation de ce test est tout de même utile pour tester des actions pharmacologiques ou des interventions, particulièrement chez les patients insuffisants cardiaques.
Force musculaire La force musculaire est spécifique à un groupe de muscles. Le déclin de la force musculaire avec l’âge a des conséquences sur les capacités fonctionnelles : ainsi, il a été démontré qu’il existe une corrélation entre la force musculaire et la vitesse de marche dans les deux sexes. La force dynamique peut être approchée par un dynamomètre ou isocinétique. La détermination de la puissance maximale tolérée servira de base à l’entraînement en % de celle-ci.
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Cas particuliers Dans un certain nombre de cas, l’existence d’anomalies paroxystiques ou permanentes ne permettent pas de déterminer la capacité d’effort d’un patient à un instant donné. Il y va ainsi pour certaines anomalies telles que le passage en trouble du rythme ou ischémie lors d’une épreuve d’effort qui conduit à l’arrêt de celle-ci. Par ailleurs un certain nombre de comorbidités (anémie, pathologies rhumatologiques ou neurologiques par exemple) limitent la capacité d’effort d’un patient. En conséquence, l’évaluation des capacités d’effort doit tenir compte des conditions de réalisation des test, et peut nécessiter des réévaluations en cas de modifications de l’état du patient, mais également de ses thérapeutiques. Conflit d’intérêt : aucun. Références [1] Myers J. Exercise and fitness. In: Perk J, Mathes P, Gohlke H, Monpere C, Hellemans I, McGee H, Sellier P. Cardiovascular prevention and rehabilitation, Springer. 2007:77–87. [2] Williams P. Physical fitness and activity as separate heart disease risk factors: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc 2001;33:754-61.[3] Blair S, Cheng Y, Holder J. Is physical activity or physical fitness more important in defining health benefits? Med Sci Sports Exerc 2001;S379-S399. [3] Fleg J, Pina I, Balady G, et al. Assessment of functional capacity in clinical and research applications. Circulation 2000;102:1591-97. [4] Ades P, Savage P, Brawner C, Lyon C, Ehrman J, Bunn J, Keteyian S. Aerobic capacity in patients entering cardiac rehabilitation. Circulation 2006;113:2706-12. [5] Ainsworth B, Haskell W, Whitt M, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities. Med Sci Sports Exerc 2000;32:S498-S504
En pratique L'évaluation des capacités d'effort doit tenir compte des conditions de réalisation des tests et être réévaluée (modification de l'état du patient, thérapeutiques).
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Tableau 2. Niveau d’effort requis pour différentes ectivités physiques (d’après [6]).
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