PDF - 1.6 Mo

Dyspnée d'effort :
apport de l'exploration fonctionnelle
de l'exercice
Laurent Boyer
08/01/2010
Exploration fonctionnelle à l’effort
Test de marche 6 minutes
Epreuves réalisées sur ergomètres: VO2 max
sur bicyclette ergométrique ou tapis roulant
épreuve incrémentale
Exploration fonctionnelle à l’effort
Aptitude aérobie: VO2max
Variation linéaire VO2 / puissance puis plateau = VO2 max
MUSCLE
ACTIVITY
O2, CO2
TRANSPORT
PERIPH
CIRC.
VENTILATION
PULM
CIRC.
QCO2
Mito.
QO2
VCO2
Muscle
Muscle
Heart
Blood
Lungs
VO2
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Tabac 60 PA sevré
0
Dyspnée marche terrain
plat (stade 3 MRC)
VEMS: 1,24 l – 59% théo
CVF: 2,14 l – 85% théo
VEMS/CVF: 57 %
CPT 7,45 l – 125% théo
VR: 3,91 l, 165% théo
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Critères de maximalité d’une VO2 max
1. Tolérance clinique
2. Plateau de VO2 (?)
3. Critères de maximalité « cardiaque »
•
FC max > 90% de la théorique
4. Critères de maximalité « ventilatoire »
•
Absence de réserve ventilatoire
5. Autres critères de maximalité
•
QR> 1,10 – 1,15
•
Acidose métabolique
•
Lactatémie > 7 mmol/l
0
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Début
exercice
Début
exercice
SA
SA
Base
VO2
(l/min)
VCO2
(l/min)
T (min)
T (min)
Lactacidémie
(mg)
VE
(l/min)
T (min)
T (min)
Début
exercice
Début
exercice
SV
SV
Base
VO2
(l/min)
VCO2
(l/min)
T (min)
T (min)
Lactacidémie
(mg)
VE
(l/min)
T (min)
Seuil anaérobie
T (min)
Seuil anaérobie
Signification de la VO2max
Anormale :
< 84% de la théorique
Poids x (50,75 – 0,372 x âge)
Hansen JE, Am Rev Respir Dis 1984
0.046 (taille) – 0.021 (âge) – 0,62 (femme) – 4,31
Jones NL, Am Rev Respir Dis 1985
VO2 max sujet N: 2500-3500 ml/mn (2,5 à 3,5 l/mn)
30 ml/kg/mn
VO2 max athlète: 60-90 ml/kg/mn
VO2 max peu compatible avec efforts de la vie courante: < 15
ml/kg/mn
Signification clinique de la VO2 max
Insuffisance cardiaque
15 ml/kg/min
Mancini DM, Circulation 1991
Gitt AK, Circulation 2002
BPCO
VO2 facteur pronostic de mortalité chez le BPCO
Toru Oga AJRCCM 2003
chirurgie thoracique
Facteur prédictif de complications pour la chirurgie thoracique
Bolliger CT AJRCCM 1995
0
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Paramètres ventilatoires : la réserve ventilatoire
Réserve ventilatoire = VMM -VEmax
VMM = ventilation maximale minute =
VEMS x35 (ou 40)
Normale : 20-30%
Paramètres ventilatoires : la réserve ventilatoire
Paramètres ventilatoires : capacité inspiratoire
Limitation ventilatoire à réserve ventilatoire conservée
Distension dynamique
CPT
CI
Normal
CPT
Volume de fin
d’expiration
BPCO
Exercice
Paramètres ventilatoires : capacité inspiratoire
BPCO
CPT
VR
Repos
Effort
Capacité inspiratoire
Calverley PMA ERJ 2005
Paramètres ventilatoires : capacité inspiratoire
Indication de capacité inspiratoire à l’exercice
•
Si mode ventilatoire anormal avec petit vt et grande FR
•
Conviction clinique d’une limitation ventilatoire malgré une
réserve ventilatoire normale
•
Dissociation entre dyspnée « majeure » et la persistance
d’une réserve ventilatoire
Paramètres ventilatoires : le mode ventilatoire
Au maximum de l’effort:
Vt 60 % de la capacité vitale
FR < 45/min
Variations importantes
Pathologies respiratoires:
Diminution du volume
courant
Augmentation de la
fréquence respiratoire
Paramètres ventilatoires : les équivalents
respiratoires
VE/VO2
Rendement ventilatoire
> 30 : Ventilation excessive
(hyperventilation)
VE/VCO2
0
VT max= 47% CVF
(2,14 l)
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Echanges gazeux pulmonaires: gaz du sang
sang
Veineux:
↓ Pv O2
sang
artériel
VA
Q
1
=
10
VA
Q
10
=
10
VA
Q
10
=
1
PaO2 Æ
Echanges gazeux pulmonaires: gaz du sang
A l’effort:
Augmentation débit cardiaque
< ventilation
Æ Prédominance de zones à
VA/Q élevé
West JB. Am Rev Respir Dis 1977
Echanges gazeux pulmonaires : P(A-a)O2
PAiO2= 0,21 (PB-47) -PaCO2/RER
Supérieure à 30 mmHg à la VO2max:
Inadéquation VA/Q : bas VA/Q
Shunt D-G
Troubles de la diffusion
Echanges gazeux pulmonaires : VD/VT
VD/VT = (FACO2 – FECO2) / FACO2
30 % au repos
jusqu’à 5 % en fin d’effort
Anomalies VA/Q
PID
Maladie vasculaire pulmonaire
Emphysème
Wasserman K, Principles of exercice
testing and interpretation 1999
0
D(A-a)O2 théorique:
29,7 mmHg
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Paramètres cardio-circulatoires
Clinique
ECG
TA
Pente ΔVO2/ ΔWatts
Fréquence cardiaque et relation FC/VO2
Pouls en oxygène
Paramètres cardio-circulatoires: ECG
Ischémie
Troubles du rythme
Troubles de la conduction
Paramètres cardio-circulatoires: fréquence cardiaque
Relation linéaire entre VO2et FC
jusqu'àVO2max
jusqu'à une FC de 100 à110 bpm
= levée du frein vagal
Au-delà
= activation sympathique
FC max est déterminée par l'âge
FC max = 220 –âge
FC max = 210 -(0.65 x âge)
Anormal si < 90% FMT
Paramètres cardio-circulatoires: fréquence cardiaque
Au pic de la VO2, si FC < 90% de la FC max
Réserve chronotrope
Exercice sous maximal
Limitation ventilatoire +++
Insuffisance chronotrope
Pathologie cardiaque
Iatrogène
Paramètres cardio-circulatoires: relation FC/VO2
Indicateur d’une réponse cardiovasculaire hyperdynamiques
Déconditionnement
IVG
Anémie
Hyperthyroidie
Entrainement
Paramètres cardio-circulatoires: Pente ΔVO2/ ΔWatts
Reflet de l’efficacité de la
conversion de la VO2 en
travail mécanique
Normale: 8,5-11 ml/min/watt
Valeurs indépendantes sexe,
âge, taille
Obèse
Basses: inefficacité du
transport- utilisation de l’O2
Insuffisance cardiaque,
AOMI, cytophatie
mitochondriale,
déconditionnement…
Wasserman K, Am Rev Respir Dis. 1975
Paramètres cardio-circulatoires: Pente ΔVO2/ ΔWatts
Reflet de l’efficacité de la
conversion de la VO2 en
travail mécanique
Normale: 8,5-11 ml/min/watt
Valeurs indépendantes sexe,
âge, taille
Obèse
Basses: inefficacité du
transport- utilisation de l’O2
Insuffisance cardiaque,
AOMI, cytophatie
mitochondriale,
déconditionnement…
Paramètres cardio-circulatoires: le pouls en
oxygène
Pouls en oxygène
VO2 = Débit cardiaque x D(a-v)O2
VO2 = VES x FC x D (a-v)O2
VO2/FC = VES x D (a-v)O2
Insuffisance cardiaque
AOMI
Insuffisance mitrale
Déconditionnement,
…
Myopathie
Grande hypoxémie….
0
VT max= 47% CVF
(2,14 l)
Interprétation d’une VO2max basse
1. Exercice maximal?
2. Aptitude aérobie
3. Paramètres ventilatoires
4. Echanges gazeux pulmonaires
5. Paramètres cardio-circulatoires
6. Hypothèses physiopathologiques
Hypothèses physiopathologiques
Epuisement des RV
Réserve chronotrope
Distension dynamique
Absence trouble du
rythme ou de la
repolarisation
D(A-a)O2 augmentée
VD/VT constant
Pouls d’oxygène normal
Limitation respiratoire
Indication Réentrainement à l’effort
Paramètres cardio-circulatoires: relation FC/VO2
Indicateur d’une réponse cardiovasculaire hyperdynamiques
Déconditionnement
IVG
Anémie
Hyperthyroidie
Entrainement
Cas clinique: cardiomyopathie
ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary Exercice Testing AJRCCM 2003
Cas clinique: cardiomyopathie
SA
VMM
Réserve
ventilatoire
Cas clinique: cardiomyopathie
SA
Cas clinique: cardiomyopathie
Cas clinique: cardiomyopathie
Cas clinique: FPI
Cas clinique: FPI
Graphe de régression
Graphe de régression
1,8
24
1,6
22
20
VO2 max (l/min/m²)
1,2
1
,8
,6
18
16
14
12
10
8
,4
6
,2
4
11
15
Hb gaz
Y = 1,182 - ,015 * X; R^2 = ,005
12
13
14
16
17
18
19
11
15
16
Hb gaz
Y = 13,345 + ,018 * X; R^2 = 7,102E-5
Graphe de régression
12
13
14
17
18
19
Graphe de régression
90
80
80
70
70
60
60
VE max
VO2max% (l/min/m²)
VO2 max (l/min)
1,4
50
40
50
40
30
30
20
20
10
10
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 37,85 + ,864 * X; R^2 = ,012
16
17
18
19
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 43,584 - ,323 * X; R^2 = ,002
16
17
18
19
Graphe de régression
Graphe de régression
,75
60
,7
,65
Vd/Vt repos
40
30
20
,6
,55
,5
,45
10
,4
0
,35
,3
-10
11
15
Hb gaz
Y = 5,913 + ,403 * X; R^2 = ,002
12
13
14
16
17
18
11
15
Hb gaz
Y = ,513 - ,002 * X; R^2 = ,002
19
12
13
14
16
17
18
19
Graphe de régression
170
Graphe de régression
160
,55
150
,5
140
FC max
,45
,4
Vd/Vt pic
reserve respi %
50
,35
130
120
110
,3
100
,25
90
80
,2
70
,15
11
,1
11
12
13
14
15
16
Hb gaz
Y = ,341 + 4,649E-4 * X; R^2 = 9,089E-5
17
18
19
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 102,532 + 1,2 * X; R^2 = ,01
16
P=0,48
17
18
19
Graphe de régression
Graphe de régression
110
16
100
14
80
70
pouls O2 effort
pouls O2 effort %
90
60
50
40
30
12
10
8
6
20
4
10
0
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 35,37 + 1,795 * X; R^2 = ,024
16
17
18
2
19
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 10,356 - ,154 * X; R^2 = ,009
16
17
18
17
18
19
Graphe de régression
Graphe de régression
5,5
80
5
4,5
70
VE/VCO2 pic
Pouls O2
4
3,5
3
2,5
2
1,5
60
50
40
30
1
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 3,54 - ,057 * X; R^2 = ,014
16
17
18
19
20
11
12
13
14
15
16
Hb gaz
Y = 42,358 + ,065 * X; R^2 = 1,064E-4
19
Graphe de régression
65
60
VE/VO2 pic
55
50
45
40
35
30
25
20
11
12
13
14
15
Hb gaz
Y = 47,073 - ,411 * X; R^2 = ,006
16
17
18
19