VO2 max pour les nuls
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Présenté par Eric Nadreau, M.Sc., ACSM RCEP® Société Québécoise d’Insuffisance Cardiaque 20 septembre 2013 Plan de la présentation 1. 2. 3. 4. Équipements Définitions de base Déterminants d’un test d’effort typique Les résultats d’une épreuve d’effort • Interprétation des résultats • Les 9 panneaux de Wasserman 5. Cas cliniques Conflit d’intérêts à déclarer: Consultant externe pour BI et GSK Qu’est ce que le VO2max? Équipements Les équipements Définitions Définitions ● ● VO2max V = consommation O2 = Oxygène Max = maximale ● VO2max : Niveau le plus élevé de transport/utilisation d’O2 lors de l’atteinte d’un effort maximal Épreuve d’effort : Moyen standardisé utilisé pour mesurer la quantité de travail physique exécuté par un individu Capacité fonctionnelle maximale Unités: absolu: L O2/min relatif: ml O2/kg de poids corporel/min Central et périphérique VO2 et pronostic • VO2max comme mesure de pronostic valable • VO2max un des plus robuste marqueur pronostic • VO2max prédicteur significatif univarié et multivarié de pronostic • VO2max supérieur (1-2 ans de survie) aux données − Cliniques − Hémodynamiques − Autres résultats de l’épreuve d’effort Mancini et al. Circulation. 1991 Myers et al NEJM. 2002; 346 Myers et al Ann Intern Med. 1998; 129 VO2max et pronostic Seuils de VO2max chez les insuffisants cardiaques Mancini et al. Circulation. 1991 Myers et al. Am Heart J, 2000;139:78 Définitions METs Unité d’équivalent métabolique MET = Niveau de dépense énergétique de base (métabolisme de base ~1 kcal/kg/heure) relatif à chaque personne 1 MET = 3,5 ml O2/kg/min Le ratio du métabolisme de travail sur le métabolisme de base Ex: 4 METs = 4 x métabolisme de base ou 14 ml/kg/min Tout MET provient d’un VO2 (ml/kg/min) L’importance de la mesure directe (VO2) VO2 mesuré vs. VO2 estimé Consommation d’O2 mesurée Ligne d’unité Rampe sur tapis Insuffisant cardiaque Protocole Bruce Insuffisant cadriaque Consommation d’O2 prédite / théorique Adapté de Froelicher VF & Myers J. Exercise and the Heart 2006, Saunders Prédites - Générales CLASSIFICATION FONCTIONNELLE Athlète de haut niveau Protocole Bruce Très bonne capacité aérobie 47.2 ml/kg/min Normal 13.5 METs 4 35.6 ml/kg/min 10.2 METs 3 24.7 ml/kg/min 7 METs Bonne capacité aérobie Déconditionné : Programme d’exercice aérobie recommendé 2 Maladie 16.3 ml/kg/min cardiopulmonaire 4.6 METs 1 Insuffisance aérobie légère à modérée Insuffisance aérobie modérée à sévère Insuffisance aérobie sévère Insuffisance aérobie très sévère Déterminants physiologiques Déterminants physiologiques • Les déterminants de la consommation d’O2 (équation de Fick) VO2 = Q·Δ(a-v)O2 VO2 = fréquence cardiaque·volume d’éjection systolique·Δ(a-v)O2 Adapté de Wasserman et al. Principles of Exercise Testing and Prescription, Lea & Febiger,1987 Déterminants physiologiques Équation de Fick VO2 = FC x VES x Δ(a-v)O2 Débit cardiaque Hb Fréquence cardiaque Différence (a-v)O2 Vol. d’éjection systolique Contenu artériel en O2 Vol. télé-diastolique Pressions de remplissage Compliance Vol. télé-systolique Contractilité Post-charge PAO2 Capacité de diffusion pulmonaire Contenu veineux en O2 Extraction d’O2 VE alvéolaire Débit régional Densité capillaire Adapté de Froelicher VF & Myers J. Exercise and the Heart 2006, Saunders Déterminants physiologiques Équation de Fick VO2 Débit ∆ (a-v)O2 cardiaque Fréquence cardiaque Vol. télé-systolique Pressions de remplissage Compliance Vol. d’éjection systolique Contenu artériel en O2 Hb Vol. télé-diastolique Contractilité Post-charge Contenu veineux en O2 PAO2 Extraction d’O2 Densité capillaire VE alvéolaire Capacité de diffusion pulmonaire Débit régional Types de protocoles d’épreuve d’effort ● Moyen standardisé utilisé pour mesurer la quantité de travail physique exécuté par un individu ● Augmentation VO2 (rampe vs. paliers) ● Type d’ergomètre (Vélo, Tapis, vélo-écho, Manivelle, etc.) ● Objectif du test (diagnostic, pronostic, médication, retour au travail, etc.) VO2 max typique Raison du test: Dyspnée à l’effort, diminution de capacité fonctionnelle, etc… Préparation du patient • ECG, TA, SpO2, etc. Tests pulmonaires • Capacité vitale forcée et lente Test à l’effort • • • • 3 minutes de repos 1 minute de pédalage à vide Augmentation en rampe du wattage Test souhaitable (8-12 min) • ~ 10 min (10% ↑ min-1) • 5 minutes de retour au calme repos → maximum → récupération 0% → 100% → 0% Interprétation d’une épreuve d’effort Exemple d’un rapport de VO2max - IUCPQ Interprétation d’un VO2max 1. Quel type de protocole? 2. L’épreuve est-elle maximale? 3. Quelle est la signification clinique de la VO2max? 4. Décrire la réponse cardiovasculaire 5. Décrire la réponse ventilatoire 6. Décrire les autres variables 7. Description fonctionnelle intégrée 8. Hypothèses physiopathologiques supportant la décision médicale Diagnostic différentiel Paramètres anormaux VO2/FC élevé Pic de FC faible Pic de VO2 et seuil faible Faible ∆VO2/ ∆Watts Faible VO2/FC VE/VCO2 élevé VD/VT élevé P(A-a)O2 augmenté Réserve ventilatoire faible Hyperinflation dynamique Débit inspiratoire réduit Pattern respiratoire érratique Conditions spécifiques associées Type de limitation Insuffisance chronotrope Faible VES IC Maladie vasculaire pulmonaire Échange gazeux pulmonaire inefficace MPOC Limitation circulatoire Limitation ventilatoire Dysfonction des cordes vocales Syndrome d’hyperventilation Seuil précoce ou absent Myopathie Q/VO2 élevé métabolique Faible VO2/FC FC ou tension artérielle anormale Dysfonction autonomique Limitation d’extraction ou d’utilisation d’O2 Adapté de Clinician's Guide to Cardiopulmonary Exercise Testing in Adults, Circulation. 2010;122:191-225 Les 9 panneaux de Wasserman Panneau 1 Normal • Ventilation • Progression de la courbe • Valeurs de repos, IC maximales • Récupération MPOC Oscillation ventilatoire à l’effort (OVE) Marqueur de pronostic grandissant dans l’insuffisance cardiaque • Exertional oscillatory ventilation (EOV) ou breathing (EOB) Sans OVE Avec OVE Années Adapté de Corrà et al. Eur Heart Journal 2009, 30: 3000-3006 Panneau 2 Normal • Fréquence cardiaque • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) • IC Prédites • Pouls d’oxygène (reflet du VES) • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) • Prédites MPOC Panneau 2 Rappel physiologique – Pouls d’O2 • Équation de Fick • VO2 = Q x Δ(a-v)O2 • VO2 = FC x VES x k • VO2 = VES x k FC • VO2 = VES FC • Pouls d’oxygène (reflet du VES) • Il ne faut pas néanmoins oublier Δ(a-v)O2 Pouls d’O2 et pronostic • Seuil de pouls d’O2 de 12 mlO2/battement • Risque relatif de mortalité 3.4 avec maladie cardiopulmonaire Risque relatif de mortalité 2.2 sans maladie cardiopulmonaire Pouls d’O2 >12 ml/batt et VO2 >16 ml/kg/min Pouls d’O2 >12 ml/batt et VO2 < 16 ml/kg/min ou Pouls d’O2 <12 ml/batt et VO2 >16 ml/kg/min Survie % • Pouls d’O2 <12 ml/batt et VO2 <16 ml/kg/min Suivi (années) Adapté de Oliveira et al. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2009, 16:358–364 Panneau 3 Normal • Travail (watts) • Une pente intégrée de ~10 mlO2/watt • VOIC 2 • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) • Prédites • VCO2 • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) MPOC Panneau 4 • Ve/VCO2 Normal • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) • hyperventilation • Calcul de la pente pour le IC (> ou < 34) pronostic MPOC La pente de VE/VCO2 Pente de VE/VCO2: régression linéaire de la progression du ratio VE/VCO2 • Démontre une accumulation précoce de lactate • Déséquilibre ventilation/perfusion • Hyperventilation • Déconditionnement • Respiration rapide et peu profonde • Faible débit cardiaque à l’effort • Hausse des “wedge pressures” artérielles et capillaires pulmonaire • Hausse du ratio VD/VT • Hausse de la sensibilité des chémorécepteurs Froelicher VF & Myers J. Exercise and the Heart 2006, Saunders CHU et al. J Am Coll Cardiol. 1997;29 (7):1585-1590 Combinaison pente VE / VCO2 et VO2 <13 13-16,5 16,6-21,6 34,5-42 >42 27,7-34,5 >21,6 <27,7 Francis DP et al. Eur Heart J. 2000; 21:154 Pente VE / VCO2 Epreuve d’effort max : Pic de pente Haut risque Thérapie médicale agressive et suivis fréquents ou transplantation cardiaque pente Risque modéré Optimisation de la thérapie médicale et suivis aux 6 mois Faible risque Confirmer la thérapie médicale avec un suivi annuel Adapté de Corrà et al. Am Heart J 2002; 143: 418-26 Panneau 7 • Aspect ventilatoire • Limitation pulmonaire? • Ventilation totale (VMV) • VEMS x 37,5 • Volume courant (Vt) • Progression de la courbe (plateau, linéaire, etc.) • % par rapport à la capacité inspiratoire (IC) • Ventilation (VE) • volume courant x rythme respiratoire Limitation ventilatoire = VE/VMV >70% Panneau 7 VEMS: VEMS x 37,5 = VMV IC Capacité vitale et inspiratoire Normal MPOC Tension artérielle et double produit • Tension artérielle • Pré-test, exercice, récupération • Fréquence cardiaque • Chaque prise de tension artérielle • Double produit • Progression des valeurs Cas cliniques Cas #1 Cas #2 Diagnostic différentiel Paramètres anormaux VO2/FC élevé Pic de FC faible Pic de VO2 et seuil faible Faible ∆VO2/ ∆Watts Faible VO2/FC VE/VCO2 élevé VD/VT élevé P(A-a)O2 augmenté Réserve ventilatoire faible Hyperinflation dynamique Débit inspiratoire réduit Pattern respiratoire érratique Conditions spécifiques associées Type de limitation Insuffisance chronotrope Faible VES IC Maladie vasculaire pulmonaire Échange gazeux pulmonaire inefficace MPOC Limitation circulatoire Limitation ventilatoire Dysfonction des cordes vocales Syndrome d’hyperventilation Seuil précoce ou absent Myopathie Q/VO2 élevé métabolique Faible VO2/FC FC ou tension artérielle anormale Dysfonction autonomique Limitation d’extraction ou d’utilisation d’O2 Adapté de Clinician's Guide to Cardiopulmonary Exercise Testing in Adults, Circulation. 2010;122:191-225 Merci de votre attention Questions? Commentaires? Bonne interprétation !!!
