Les troubles physiques aboutissant au déconditionnement à l’effort

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L’activité physique

L’activité physique est un des déterminants de santé de l’être humain. Elle se définit par des mouvements corporels qui sont produits par les muscles squelettiques et qui ont pour conséquences l’augmentation du taux métabolique en comparaison aux dépenses énergétiques au repos[12].
Les recommandations thérapeutiques sur l’activité physique pour les enfants de 5 ans à 17 ans, d’après l’OMS, sont de 60 minutes cumulées par jour, d’intensité modérée à soutenue[12]. Elles s’appliquent aux enfants sans pathologie associée quelque soit le sexe, la race ou l’ethnie. Les bienfaits de l’activité physique sont nombreux, comme le développement d’un appareil locomoteur sain, de l’appareil cardiovasculaire, de la conscience neuromusculaire ou encore pour limiter l’obésité. Elle permet le maintien ou l’amélioration de la santé. La santé se définit comme « un état complet de bien-être physique, psychique et social ».
L’organisation mondiale de la santé a développé une stratégie en 2004 concernant l’alimentation, l’exercice et la santé[13]. L’objectif principal des états membres était de développer le niveau d’activité physique de leur population. Depuis, d’autres organisations ont complété la promotion de santé comme la commission européenne, ou le groupe de travail de l’union européenne. L’activité physique est nécessaire pour les patients asthmatiques, car elle développe les capacités pulmonaires, renforce les muscles impliqués dans la respiration, et diminue le risque de survenue d’une crise.

La prise en charge thérapeutique

La prise en charge des enfants asthmatiques est globale et pluridisciplinaire : le médecin traitant, le pneumo-pédiatre, l’allergologue, le kinésithérapeute, le pharmacien etc.
La prise en charge kinésithérapique de l’enfant comprend la kinésithérapie respiratoire, l’éducation thérapeutique et de réentrainement à l’effort.

La réhabilitation respiratoire

La définition de la réhabilitation respiratoire a été publiée en 2005 : « Recommandations de la SPLF sur la réhabilitation du malade atteint de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) », elle parut dans le numéro 22 de Revue des Maladies Respiratoires.
« La réhabilitation respiratoire est un ensemble de soins personnalisés, dispensés au patient atteint d’une maladie respiratoire chronique, par une équipe transdisciplinaire. Elle a pour objectif de réduire les symptômes, d’optimiser les conditions physiques et psychosociales, de diminuer les coûts de santé. » [14]
L’objectif de la réhabilitation respiratoire chez l’asthmatique est d’améliorer le contrôle de la ventilation. Cela passe notamment par le contrôle de la fréquence respiratoire.
Concernant la kinésithérapie respiratoire, il existe plusieurs techniques :
– Le drainage nasal, afin de libérer les voies aériennes supérieures pour les différents rôles d’humidification, réchauffage et filtration de l’air,
– La ventilation abdominodiaphragmatique.
– Le drainage bronchique.
– La maitrise du souffle qui peut être corrélée à la relaxation ou la méditation.
Cet apprentissage diminue la sensation de dyspnée et limite le recours au bronchodilatateur de courte durée d’action[15].
Il existe également des techniques adjuvantes, telles que le yoga[16], la méthode de Papworth, la technique de respiration Buteyko[17], la relaxation ou la sophrologie[18].

L’éducation thérapeutique

D’après le National Asthma Education Program Guidelines, NAEPP, « l’éducation du patient devrait débuter au moment du diagnostic et être intégré à la continuité des soins. Les besoins éducationnels des patients et des membres de leurs familles peuvent évoluer dans le temps et ainsi doivent être évalués à intervalles réguliers ». Elle doit s’adapter à l’évolution et au mode de vie du patient.
Chez l’enfant, l’asthme a une prise en charge globale reposant sur l’autogestion et la compréhension familiale. Il faut s’assurer que les parents et l’enfant adhèrent aux enjeux [11]:
– Surveillance des symptômes et mesure du DEP.
– Connaissance de la pathologie et des traitements.
– Contrôle de l’environnement et des facteurs déclenchants la crise.
– Contrôle des crises, autogestion (self-management).
– Observance thérapeutique.
Il faut tendre progressivement vers l’autogestion de la maladie. Au départ elle est assistée par un médecin ou un kinésithérapeute qui va alors aider le patient à comprendre sa pathologie.
Un plan d’action préalablement établit réduit considérablement la morbidité de l’asthme chez l’enfant et une diminution des hospitalisations d’urgence, ou les visites imprévues chez le médecin, sans augmenter les coûts des soins de santé.[19][3]
• Utilisation du peak flow : le débitmètre de pointe ou peak flow, mesure le débit expiratoire de pointe. C’est un instrument portable, à la disposition des patients, pouvant contrôler le degré d’obstruction bronchique. Une expiration profonde décale le curseur pour quantifier l’état de fermeture des bronches. Cette valeur varie selon le moment de la journée et il faut que les conditions soient reproductibles pour être comparatives[20]. Cet instrument détecte une exacerbation précoce avant même le début des symptômes.
• Utilisation des sprays et techniques d’inhalation : la voie inhalée est à privilégier dans la prise médicamenteuse. Les bienfaits sont nombreux avec une rapidité d’action, un faible passage systémique qui par conséquent limite les effets secondaires.
Il y a différents modes d’administration de produit : les aérosols-doseurs pressurisés standard, les pressurisés auto déclenchés par inspiration, les inhalateurs de poudre sèche ou les appareils pour nébulisation de solution.[21]
L’éducation thérapeutique a un rôle de conseil dans les techniques d’inhalation, notamment pour la coordination nécessaire entre l’inspiration et le déclenchement de l’aérosol-doseur. Pour les enfants, cette coordination peut être difficile, les chambres d’inhalation sont alors une alternative à prendre en considération.

La physiologie de l’effort

La production d’énergie

Chez un sujet sain, au niveau ventilatoire lors d’un effort, il y a une augmentation du volume et de la fréquence respiratoire. La ventilation est accélérée pour apporter plus d’oxygène à l’organisme, éliminer le dioxyde de carbone et réguler la température. La réserve ventilatoire n’est pas atteinte lors d’un effort maximal.
Sur le plan cardiovasculaire, le débit et le volume d’éjection systolique croient sous l’effet du système sympathique. En périphérie, le flux sanguin se redirige vers les muscles en activité par vasodilatation.
Enfin sur le plan métabolique, l’énergie nécessaire à l’activité physique est fournie par la dégradation de l’ATP en ADP et phosphates inorganiques.
Il existe trois systèmes pour produire cette énergie nécessaire sur le plan musculaire. Ils coexistent lors d’un effort physique. L’un d’entre eux devient prédominant selon les paramètres de durée et d’intensité de l’activité physique. [24]
– Le système aérobie : il se base sur la chaine respiratoire du cycle de Krebs, l’oxygène nécessaire et aussi le facteur limitant. Il est sollicité lors d’un effort d’intensité moyenne et de durée prolongée. – Le système anaérobie lactique : son énergie repose sur la capacité de dégradation enzymatique de substrats sans oxygène. La glycolyse transforme le glycogène musculaire. Cette voie est limitée par la présence d’acide lactique qui est un produit de dégradation de la glycolyse. On l’utilise dans les efforts de puissance maximale sur quelques minutes. Le taux de lactate est donc un indicateur d’effort avec un recrutement important des fibres musculaires rapides.
– Le système anaérobie alactique : on observe une lyse de ATP en ADP et phospho-créatine en absence d’oxygène. Les réserves seront reconstituées après l’effort, lors de l’hyperventilation transitoire. On la retrouve lors d’efforts très intenses et très courts.
La récupération à la fin de l’effort corrige les dettes en oxygène et régule les stocks de glycogène, l’équilibre acido-basique et élimine les lactates métabolisés au niveau hépatique.

Les différentes fibres musculaires

On dénombre 3 types de fibres musculaires qui ont des propriétés contractiles différentes [25] :
– Les fibres I : ou fibres lentes ; elles sont peu fatigables, présentent dans les muscles toniques. On les utilise lors d’une activité d’endurance, et fonctionnent grâce à l’oxygène. Ce sont des fibres qui ont un afflux de sang important pour améliorer l’oxygénation du tissus et un nombre de mitochondries élevées afin de synthétiser l’énergie à partir de l’oxygène.
– Les fibres II a : ou fibres intermédiaires ; elles fonctionnent grâce à l’oxygène de manière mixte.
– Les fibres II b : ou fibres rapides ; elles ont une faible résistance à la fatigue, et sont présentes dans les muscles phasiques. Elles ne nécessitent pas d’oxygène pour fonctionner.
Le type d’activité et le degré d’utilisation font varier la composition histologique des muscles.

Les seuils ventilatoires

Le premier est appelé seuil aérobie[26], la production en dioxyde de carbone augmente et il y a une accélération de la ventilation. L’augmentation du CO2 va stimuler la ventilation en réponse à l’accroissement en concentration dans le sang. Il correspond à l’apparition du processus énergétiques anaérobie et d’apparition de la dyspnée. C’est un bon reflet de l’endurance cardiorespiratoire, étant associé au VO2max.
Le seuil ventilatoire est de 55%/65% chez les personnes sédentaires et augmente de 10 à 30% chez des personnes entrainées.
Le second seuil est associé à hyperventilation, avec une augmentation importante de la quantité de dioxyde de carbone. Les stocks en ions bicarbonates diminuent et induisent une augmentation de la quantité des ions H+ avec une acidose métabolique. La conséquence sera une hyperventilation pour diminuer celle-ci.

Le déconditionnement à l’effort

Il n’y a pas de définition universelle sur le déconditionnement. Les pathologies respiratoires chroniques détériorent la qualité de vie des sujets pouvant être associées à l’augmentation de la mortalité. Le maintien de la fonction musculaire normale ou hémostasie musculaire, est nécessaire à l’autonomie fonctionnelle et aux relations humaines.
La dyspnée et l’angoisse entrainent une diminution de l’activité, responsable de la fatigue et de la faiblesse musculaire. L’hypoactivité conduit à la détérioration fonctionnelle et au désentrainement qui forment un cercle vicieux jusqu’à la perte de capacité fonctionnelle.
La maladie est initialement respiratoire mais se développe un déconditionnement à l’effort. L’arrêt d’activité entraine une diminution de l’adaptabilité à l’effort et une sédentarisation croissante.
Les patients ont une diminution de la puissance maximale aérobie. C’est le système de transport de l’oxygène qui est touché ; pour compenser il y a une augmentation du coût métabolique de l’exercice. On constate alors la mise en place de la cachexie, c’est-à-dire une perte de force et de masse musculaire.

Le réentrainement à l’effort de type aérobie

Le réentraînement à l’effort est une thérapeutique validée dans le cadre des pathologies respiratoires avec un impact positif en termes de prévention secondaire.
Le but est donc l’améliorer les capacités oxydatives des muscles, c’est-à-dire viser un entrainement des muscles en endurance, pour développer les fibres de type I et IIa qui sont résistantes à la fatigue. L’entrainement physique augmente également le contenu mitochondrial des cellules nécessaire à l’apport d’ATP aérobie, qui permet d’apporter plus d’oxygène aux muscles.
On note également que la capacité maximale du flux sanguin croit avec l’entrainement en endurance. [27]
Le réentrainement à l’effort reconditionne le patient à des efforts physiques pour diminuer le cout énergétique. Le patient aura une diminution de la dyspnée d’effort, une amélioration de l’endurance cardiorespiratoire, ainsi qu’une meilleure qualité de vie.
L’entrainement aérobie dépend de divers paramètres tels que l’intensité, la durée, la fréquence des séances, la durée des programmes et la condition physique initiale des participants. Les principes de l’entrainement sont :
❖ Intensité : pour maintenir l’efficacité, la charge doit augmenter proportionnellement à l’amélioration de la performance ; elle dépend donc de l’aptitude de chaque individu et de l’âge de celui-ci.[25] Elle peut se mesurer selon un pourcentage de VO2max, de la fréquence cardiaque de réserve, de la perception de l’effort ou par les METs
❖ Durée : La durée optimale de l’entrainement pour améliorer la VO2 max dépend du type d’entrainement. Des exercices prolongés mais d’intensité faible et des exercices brefs mais d’intensité élevée sont peu asthmogènes.[28]
❖ Fréquence : elle fait référence au nombre de séances d’entrainement par semaine.
❖ La longueur des programmes : soit le nombre de semaines, de mois ou d’années prévus. L’épreuve d’effort permet l’évaluation de la consommation en oxygène : L’évaluation de l’endurance cardiorespiratoire passe par la consommation maximale en oxygène soit le VO2max. Elle atteint un plateau lors d’un effort maximal. Au plus le VO2max est élevé, meilleure est l’endurance cardiorespiratoire. Afin de l’évaluer, le sujet réalise un test d’effort sur tapis roulant ou bicyclette ergométrique, et porte un masque relié à un ergospiromètre.
Le VO2max peut être rapporter à son équivalent métabolique, les METs (equivalent metabolic tast)[29]. Il dépend du poids et de l’âge des sujets. Le MET correspond au métabolisme de base, qui est l’oxygène nécessaire pour le bon fonctionnement de l’organisme. Il est de 3.5 ml/kg-1 /min-1. Cela donne une indication, sur les capacités des sujets, rapportée aux activités de la vie quotidienne.

Le type d’entrainement

L’entrainement physique est lié à une « exposition de l’organisme à une charge de travail d’intensité, de durée et de fréquences suffisantes pour déterminer un effet mesurable, c’est-à-dire une amélioration des fonctions soumises à l’entrainement ».[25]
❖ Endurance ou entrainement aérobie de type continu (EATC) : La puissance de l’exercice est modérée et identique durant la période de l’exercice. La durée de l’entrainement est estimée entre 30 à 45min. La charge se détermine par la fréquence cardiaque maximale (FC max) lors d’un test d’effort.
Elle est calculée selon la formule de Karvoren : Fréquence Cardiaque de Réserve = [FC repos + x% (FCmax – FCrepos)]. On la détermine aussi par la puissance maximale, le seuil ventilatoire, la vitesse maximale ou la perception de l’effort[30].
Le pourcentage doit être situé entre 65% et 75 % de la puissance ou force maximale.
❖ Interval training ou entrainement aérobie de type intermittent (EATI) : cette méthode fut mise au point par un cardiologue, le Professeur Reindell, et popularisé par ses entraineurs, comme Stampfl et Gerschler, sous le nom « d’Interval-Training ».
Cette méthode regroupe des exercices de formes variées avec une période d’effort de haute intensité de 10secondes à 10 minutes (>80 % de la fréquence cardiaque maximale théorique) et de récupération de 30 secondes à 5 minutes (<70 % de la fréquence cardiaque maximale théorique). Cette méthode augmente l’intensité de l’entrainement grâce à la durée de récupération. De plus, la fréquence cardiaque ne redescend pas de plus de 10 à 15 battements.
La période de travail est donc courte, il est possible de solliciter intensément les muscles et le système de transport d’oxygène de type aérobie sans faire intervenir les processus anaérobies.

Les conséquences de l’entrainement aérobie

En décuplant la capacité d’exercice, le but est de diminuer la fréquence respiratoire des enfants asthmatiques afin de repousser le seuil de déclenchement des crises d’asthme.[9]
L’entrainement aérobie améliore un certain nombre de fonctions physiologiques. Tout d’abord, la fonction cardiovasculaire. L’exercice entraine une hypertrophie myocardique avec une augmentation de la masse du coeur, surtout localisé sur le ventricule gauche[31]. Le volume sanguin est augmenté avec une hypervolémie, la pression artérielle de repos diminue ainsi que la fréquence cardiaque de repos. Il y a la création de nombreux capillaires sanguins dans le muscle squelettique qui améliore la perfusion [32].
Du côté respiratoire, l’entrainement aérobie améliore les échanges gazeux, le VO2max, l’élimination de dioxyde de carbone. L’endurance des muscles respiratoires est supérieure à celle constatée en période sédentaire, notamment pour les muscles intercostaux et le diaphragme.
Enfin, du côté musculaire, la densité mitochondriale est associée à la quantité d’exercice. La mitochondrie est responsable de la production d’énergie sous forme ATP grâce à l’utilisation de l’oxygène de la chaine respiratoire. [33]
La réhabilitation à l’effort a donc un impact positif sur le volet médical et psychosocial. L’entrainement aérobie diminue les symptômes de l’asthme, le niveau d’anxiété et la dépression chez des sujets en détresse sociale. [34]

La population et la pathologie

La population étudiée dans cette revue est la population des enfants asthmatiques.
Ce sont des enfants dont l’âge est compris allant de 6 à 17 ans. Ils sont scolarisés et participent aux études dans le cadre de la prise en charge de l’asthme.
Chaque étude spécifie le type d’asthme des enfants selon les classifications officielles.
Ont été exclus, les enfants dont l’asthme n’était pas stabilisé, ayant eu des modifications de posologie de traitement récentes ou des hospitalisations. Les enfants qui ont des pathologies associées n’ont pas été retenus pour ne pas interférer dans les résultats des études. En dénombrant l’ensemble des patients des études, on compte 383 enfants.

L’intervention, le traitement et le comparateur

Le but de cette partie est de présenter le traitement à évaluer : ici, le réentrainement à l’effort de type aérobie.
Dans les études, les patients seront assignés au groupe contrôle, soit le groupe n’effectuant pas de sport adapté ou le groupe recevant le traitement par entrainement adapté de type aérobie.
Il existe 2 types de réentrainement à l’effort pour le processus aérobie :
– Entrainement aérobie de type continu (EATC)
– Entrainement aérobie de type intermittent (EATI)
Les rééducations devront être régulières, systématiques et longues. On constate dans le protocole des études, une périodicité de 2 à 3 fois par semaine, entre 30 et 90 min d’entrainement sur une durée de 6 semaines à 6 mois.
Donc dans le groupe témoin, les enfants n’auront pas d’activité physique adaptée afin de mettre en évidence, dans le groupe d’intervention, les conséquences de la pratique sportive aérobie sur les critères de jugement évalués.

Les objectifs ou critères de jugement

Les critères de jugement, aussi appelés objectifs, sont les éléments pour lesquels le traitement doit avoir une influence et aboutir à une efficacité. Cette efficacité peut être positive, c’est-à-dire entrainer une amélioration de l’état de santé ou la guérison de la maladie. Elle peut être aussi négative et conduire à une dégradation de l’état de santé ou accentuer les risques de mortalité. Les différents critères utilisés dans la revue sont basés sur : les fonctions pulmonaires, la qualité de vie des enfants et la gestion des crises d’asthme.
L’analyse des résultats après administration du traitement vont pouvoir être effectuée par la spirométrie pour les fonctions pulmonaires, le test PAQLQ (Pediatric Asthme Quality of Life Questionnaire) et PADQLQ (Paediatric allergic disease quaity of life questionnaire) pour la qualité de vie et le questionnaire ACT (Asthma Control Test) et ACQ (Asthma control Questionnaire) pour la gestion de la crise d’asthme.

L’extraction et l’analyse des données

La question centrale de cette revue est d’ordre thérapeutique. Le type d’étude le plus approprié pour ce type de question est l’essai clinique randomisé [37]. Un essai clinique est « une recherche biomédicale organisée et pratiquée sur l’Être humain en vue du développement des connaissances biologiques ou médicales ».[38]
Quand cet essai clinique est randomisé, on a un schéma d’étude où les patients sont répartis aléatoirement dans les différents groupes. Soit ils reçoivent le traitement soit ils ne le reçoivent pas et appartiennent au groupe témoin. La randomisation est la distribution par tirage au sort des participants de l’étude.
Nous allons nous concentrer majoritairement sur ce type d’étude pour lequel on trouve un plus haut niveau de preuve (grade A). La valeur scientifique est la plus élevée et la plus fiable.
S’il n’y a pas assez de littérature lors des recherches, nous pourrons élargir à tout type d’étude notamment à des essais cliniques croisés, des études de cas ou des études expérimentales.
Elles auront un niveau de preuve moins important et n’auront pas la même valeur ni la même crédibilité.
Les études sélectionnées correspondant au sujet de la revue ont été choisies majoritairement dans les 20 dernières années. La démarche était d’avoir des études récentes, qui n’avaient pas déjà été traitées dans d’autres revues ou méta-analyses. La langue dominante était l’anglais avec une option pour des études en français. Ne sont exclues aucune autre langue de rédaction d’études pour un plus grand éventail de recherche.
La recherche de revue, de sujets de mémoire et de méta-analyses n’a révélé aucun résultat sur ce sujet de recherche précisément. Mais des méta-analyses ont été trouvéés sur le réentrainement à l’effort chez l’adulte. La population n’est donc pas identique, mais complète les recherches effectuées sur le sujet traité.
Les bases de données électroniques utilisées sont aux nombres de trois : Pubmed, PEDro, et Cochrane. Au total, 157 articles ont été identifiés après recherche par équations de recherche. Après recroisement et mise en commun des articles, on dénombre 101 articles dont 56 sont écartés pour cause de doublon ou triplon.
La seconde étape consiste en un tri selon les titres des articles et l’abstract. 37 ont retenu notre attention pour la suite de l’écrémage. Si le titre donnait peu d’information quant au contenu, l’abstract a été pris en compte.
Ensuite, la troisième étape consistait à exclure les articles selon le type d’intervention et le schéma avec confirmation par lecture du texte intégral si doute sur l’éligibilité de celui-ci. On note alors 15 articles à la fin de cette étape.
Enfin, l’étape clés du criblage sur les articles restants se base sur les critères d’inclusion et d’exclusion choisis après lecture intégrale des articles, et utilisation de la grille d’évaluation PEDro qui évalue la qualité méthodologique (Annexe 4).
Finalement, il reste 6 articles inclus dans cette revue de littérature.
L’ensemble des recherches, extraction et traitement des données ont été effectués par une seule étudiante (L.F).

Table des matières

1. L’introduction
1.1 L’asthme
1.1.1 L’épidémiologie
1.1.2 La Définition
1.1.3 L’anatomo-pathologie
1.1.4 Le diagnostic
1.1.5 La symptomatologie
1.1.6 Les étiologies
1.1.7 Les facteurs de risques
1.1.8 La classification de la sévérité de l’asthme
1.1.9 Les traitements médicamenteux
1.2 L’impact de l’asthme sur les enfants
1.2.1 Les troubles respiratoires
1.2.2 Les troubles psychologiques
1.2.3 Les troubles physiques aboutissant au déconditionnement à l’effort
1.3 L’activité physique
1.4 La prise en charge thérapeutique
1.4.1 La réhabilitation respiratoire
1.4.2 L’éducation thérapeutique
1.4.3 Le réentrainement à l’effort
1.5 L’entrainement aérobie
1.5.1 La physiologie de l’effort
1.5.2 Le déconditionnement à l’effort
1.5.3 Le réentrainement à l’effort de type aérobie
1.5.4 Le type d’entrainement
1.5.5 Les conséquences de l’entrainement aérobie
1.6 La problématique
2. La méthodologie
2.1 Les critères d’éligibilité des études
2.1.1 Le type d’étude
2.1.2 La population et la pathologie
2.1.3 L’intervention, le traitement et le comparateur
2.1.4 Les objectifs ou critères de jugement
2.2 La méthodologie de recherche des études
2.2.1 Les sources documentaires
2.2.2 L’équation de recherche
2.2.3 L’extraction et l’analyse des données
2.2.4 La méthode et la synthèse des résultats
2.2.5 Le financement et les conflits d’intérêts
3. Les résultats
3.1 La description des études
3.1.1 Le processus de sélection des articles ; Le diagramme de flux
3.1.2 Les critères d’exclusion
3.1.3 Les critères d’inclusion
3.2 Les risques des biais des études sélectionnées
3.2.1 La grille d’analyse des essais cliniques randomisés : PEDro
3.3 Les effets de l’intervention sur les critères de jugement
3.3.1 Le critère de jugement principal : les fonctions pulmonaires
3.3.2 Les critères de jugement secondaires : la qualité de vie et la capacité de gestion d’une crise d’asthme
4. La discussion
4.1 L’analyse des principaux résultats
4.2 L’applicabilité des résultats en pratique clinique
4.3 La qualité des preuves
4.4 Les biais potentiels de la revue
4.4.1 Les biais de la revue
4.4.2 Les biais et les limites des études pouvant impacter la revue
5. La conclusion
6. La bibliographie

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