Fonction neuromusculaire et cardiopulmonaire des patients atteints de mucoviscidose : évaluation et effets d’un programme de réhabilitation combinant entraînement aérobie et électrostimulation musculaire

par Mathieu Gruet

Thèse de doctorat en Sciences du mouvement humain. Biomécanique

Sous la direction de Jean-Marc Vallier.


  • Résumé

    La mucoviscidose est la maladie génétique létale la plus fréquente dans les populations caucasiennes. Chez ces patients, la tolérance à l’effort est reliée au pronostic vital. L’atteinte respiratoire est en grande partie responsable de la limitation à l’effort même si des études récentes suggèrent l’importance de facteurs périphériques. Parmi les atteintes systémiques, la dysfonction musculaire périphérique constitue un élément sous estimé et potentiellement crucial de la physiopathologie de la mucoviscidose. Dans ce contexte, la mise en place de programmes de réentraînement à l’effort a fait l’objet de nombreuses études scientifiques au cours de ces dernières années. Bien que la participation à un programme agissant à la fois sur la fonction musculaire périphérique et cardio-respiratoire offre potentiellement les meilleures perspectives de réhabilitation, elle n’en demeure pas moins très peu documentée dans la mucoviscidose. D’autre part, le manque de validation d’indices d’évaluation des fonctions cardiorespiratoires et neuromusculaires rend souvent difficile l’appréciation des effets d’un programme de réhabilitation à l’effort. Notre travail de recherche s’est focalisé dans un premier temps sur l’évaluation de la fonction neuromusculaire et sur son implication dans l’intolérance à l’effort des patients. Ainsi, nous avons montré que les patients étaient capables de développer une fatigue neuromusculaire, probablement d’origine contractile, après un exercice maximal malgré leur importante limitation ventilatoire. Nous avons par la suite analysé la validité de l’électromyographie de surface lors de contractions isométriques volontaires du quadriceps dans le cadre de l’évaluation de la fonction musculaire du patient mucoviscidosique. Nous avons notamment montré que les indices d’activation musculaire n’étaient pas reproductibles dans cette population. Dans un deuxième temps, nous avons validé différents tests et indices sous maximaux permettant d’estimer le potentiel cardiorespiratoire des patients sans avoir besoin de recourir à un effort maximal. Nous avons par la suite mis en place un programme de réhabilitation à domicile combinant électrostimulation musculaire et entraînement aérobie. Nos résultats ont montré que ce type d’entraînement était faisable et bien toléré par les patients. Ce protocole a conduit à l’amélioration de certains paramètres de la tolérance à l’effort comme la capacité d’exercice sous maximale. Il s’est en revanche révélé inefficace sur d’autres paramètres importants comme la consommation pic en oxygène ou la qualité de vie. Nous pensons que la courte durée du programme et le manque de suivi des séances à domicile ont contribué à diminuer les effets bénéfiques de ce dernier. Ainsi, les facteurs cardio-respiratoires et musculaires sont clairement impliqués dans l’intolérance à l’effort du patient mucoviscidosique. Nous pensons que le réentraînement combiné de la fonction musculaire par électrostimulation et du système cardiorespiratoire est une stratégie de réhabilitation prometteuse chez ces patients. Son efficacité devra cependant être encore démontrée par des études cliniques davantage supervisées et regroupant un nombre de patients plus important.

  • Titre traduit

    Neuromuscular and cardiopulmonary function in cystic fibrosis patients : evaluation and effects of a home-based rehabilitative strategy combining aerobic training and electrical stimulation


  • Résumé

    Cystic Fibrosis (CF) is the most common genetic lethal disease in white populations. In these patients, exercise tolerance is associated with prognosis and survival. Exercise limitation is often considered as a consequence of ventilatory dysfunction. However, it is now acknowledged that nonrespiratory factors contribute to exercise performance in CF. Among systemic parameters, peripheral muscular dysfunction is probably one of the main factor of the CF physiopathology. Within this framework, regular physical activity is now recognized as an important modality in the management of CF. Although the combination of aerobic and strength training is potentially one of the best rehabilitative strategy, no studies to date have evaluated the physiological effects of such program. Moreover, the lack of validation of neuromuscular and cardiorespiratory measures of fitness makes harder the appreciation of a rehabilitative strategy in this population. We first evaluated the neuromuscular function and its role in the exercise limitation of CF patients. Accordingly, we verified the hypothesis that despite their ventilatory limitations, patients with CF would develop neuromuscular fatigue of exercising muscles after a maximal exercise test. Furthermore, we evaluated the validity of surface electromyographic (EMGs) measurements recorded from the quadriceps muscle during isometric contractions. We especially demonstrated that EMGs measurements in the time domain were not reliable in CF patients. Moreover, we validated different submaximal parameters in order to evaluate the cardiorespiratory fitness of CF patients unable to perform a maximal exercise. Thereafter, we evaluated the effects of a new home based rehabilitative strategy combining electrical stimulation and aerobic training in CF patients. Our results demonstrated that electrostimulation of the quadriceps muscle was feasible and well-tolerated by these patients. This program has been shown to improve some markers of skeletal muscle function and exercise tolerance but failed to improve other important parameters such as peak oxygen uptake or quality of life. We think that the low duration of the program and the poor supervision of the training sessions have contributed to reduce the beneficial effects of this rehabilitative strategy. Finally, cardiorespiratory and neuromuscular parameters are clearly implicated in the exercise limitation of CF patients. A rehabilitative strategy combining electrical stimulation for muscle dysfunction and aerobic training for cardiorespiratory limitation is promising in these patients. However, these preliminary findings need to be confirmed by larger randomised controlled trials.

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  • Détails : 1 vol. (345 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 302-339

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  • Bibliothèque : Université de Toulon (La Garde). Bibliothèque universitaire. Section Campus La Garde.
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  • Cote : TH-SCI/2010TOUL19
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