Faisabilité et bénéfices fonctionnels d’un entraînement en endurance des muscles respiratoires ou à l’exercice, réalisé à domicile avant chirurgie de résection pulmonaire

Feasibility and functional benefits of respiratory muscle endurance or exercise training, performed at home before lung resection surgery

• Auteur / Autrice : Hélène Laurent
• Direction : Marc Filaire, Frédéric Costes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique et Physiologie
• Date : Soutenance le 29/06/2020
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de nutrition humaine (Clermont-Ferrand)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maurice Hayot, Estelle Villiot-Danger, Sylvie Aubreton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claudine Fabre, Olivier Tiffet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapeutique par l'exercice

Chirurgie

Poumon

Poumon -- Cancer

Mots clés libres

Adhésion

Efficacité

Entraînement

Morbi-mortalité

Résection pulmonaire

Adherence

Effectiveness

Lung resection

Postoperative course

Training

Résumé

Rationnel : Chez les patients éligibles à une résection pulmonaire pour cancer broncho-pulmonaire, l’entraînement pré-opératoire a pour principal objectif de permettre d’opérer les patients initialement non opérables et d’améliorer leur capacité maximale à l’exercice, afin de les aider à faire face au stress physiologique secondaire à la chirurgie. L’adhésion, la faisabilité, la sécurité et l’efficacité de ces programmes réalisés sur une courte période sont démontrées. En effet, l’entraînement pré-opératoire permet d’augmenter la consommation en oxygène au pic de l’exercice (VO2pic) en moyenne d’environ 3 ml.min-1.kg-1. Pourtant, en raison des difficultés d’accessibilité aux programmes de réhabilitation respiratoire et du risque de retard de la chirurgie, ces programmes restent insuffisamment développés. Dans ce contexte, ces programmes réalisés au domicile du patient pourraient être une alternative intéressante.Objectif : Nous avons réalisé deux études randomisées contrôlées qui avaient pour objectif d’évaluer l’adhésion à un programme d’entraînement pré-opératoire et de mesurer son effet sur la fonction pulmonaire, l’endurance des muscles respiratoires, la capacité maximale à l’exercice, la Distance de Marche parcourue en 6 minutes (D.M.6), la bioimpédancemétrie, la force maximale du quadriceps, la durée de séjour hospitalier et la morbi-mortalité. Méthodes : Sur une durée de 3 semaines et au domicile du patient, le Groupe Réentraîné (GR) réalisait soit un Entraînement pré-opératoire en Endurance des Muscles Respiratoires (E.E.M.R) (étude 1), soit un entraînement pré-opératoire intermittent à haute intensité (étude 2), surajouté à la kinésithérapie respiratoire standard. Le Groupe Contrôle ne réalisait que la kinésithérapie respiratoire standard. Les critères de jugement étaient l’adhésion, la fonction pulmonaire, l’endurance des muscles respiratoires, la capacité maximale à l’exercice, la D.M.6, la masse maigre, la force maximale du quadriceps, la durée de séjour hospitalier, les complications post-opératoires et la mortalité à 90 jours. Les évaluations étaient réalisées de manière similaire avant et après le programme alloué.Résultats : La faisabilité et l’adhésion sont bonnes pour des programmes d’entraînement pré-opératoire d’une durée courte. Nous confirmons la sécurité de ces programmes réalisés au domicile des patients. Dans l’étude 1 à la fin du test d’endurance en hyperventilation isocapnique, nous montrons une augmentation significative de la ventilation minute (+15±16 vs. -2±17 l.min-1, p = 0,004) et du temps endurant (+229±199 vs. -5±371 sec, p = 0,001) dans le GR. Dans l’étude 2, nous notons une augmentation significative de la pression expiratoire maximale (+19±23 vs. -6±24 %, p = 0,014) et de la puissance maximale aérobie (+12±11 vs. 0±10 W, p = 0,006) dans le GR. La VO2pic (+1,0±1,1 vs. 0,0±1,5 ml.min-1.kg-1, p = 0,061) tend à augmenter dans le GR. Egalement dans l’étude 1, le nombre de complications post-opératoires pulmonaires (2 vs. 10, p = 0,037) diminue significativement dans le GR.Conclusion : Ces programmes d’entraînement pré-opératoire de courte durée devraient être développés dans la pratique quotidienne, afin de permettre leur mise en place rapide par des professionnels expérimentés. En effet, ces programmes d’entraînement spécifiques pourraient permettre de pallier aux difficultés d’accessibilité et d’adhésion aux programmes de réhabilitation pré-opératoire ; et d’apporter des bénéfices significatifs sur la capacité maximale à l’exercice avant une chirurgie de résection pulmonaire pour cancer et sur la morbi-mortalité post-opératoire, comparativement à la kinésithérapie respiratoire standard.

Background: Preoperative training in patients eligible for pulmonary resection for non-small cell lung cancer aim primarily to enable patients not operable initially to be operated and to improve their maximum exercise capacity, in order to help them cope with physiological stress secondary to surgery. The adherence, the feasibility, the safety and the effectiveness of these programs carried out over a short period are demonstrated. Indeed, preoperative training increases oxygen consumption at peak of exercise (VO2peak) on average around 3 ml.min-1.kg-1. However, due to the difficulties of accessibility to pulmonary rehabilitation programs and the risk of delaying the surgery, these programs remain insufficiently developed. In this context, these training programs carried out at the patient's home could be an interesting alternative.Aim: We performed two randomised controlled trials that aimed to assess the adherence to a preoperative training program and to measure its effect on lung function, respiratory muscle endurance, maximum exercise capacity, 6-Minute Walking Distance (6MWD), bioimpedancemetry, maximum quadriceps strength, length of hospital stay and postoperative course.Methods: Over a period of 3 weeks and at the patient's home, the Training Group (TG) performed either a preoperative Respiratory Muscle Endurance Training (RMET) (study 1), or a preoperative high intensity intermittent training (study 2), added to standard chest physiotherapy. The Control Group only performed standard chest physiotherapy. The outcomes were adherence, pulmonary function, respiratory muscle endurance, maximum exercise capacity, 6MWD, fat-free mass, maximum quadriceps strength, length of hospital stay, postoperative complications and 90 day-mortality. The evaluations were performed in a similar way before and after the allocated program.Results: The feasibility and the adherence are good for short duration preoperative training programs. We confirm the safety of these programs performed at patients' home. In study 1 at the end of the isocapnic hyperventilation endurance test, we show a significant increase in minute ventilation (+15±16 vs. -2±17 l.min-1, p=0.004) and endurance time (+229±199 vs. -5±371 sec, p=0.001) in TG. In study 2, we note a significant increase in maximum expiratory pressure (+19±23 vs. -6±24%, p=0.014) and peakwork rate (+12±11 vs. 0±10 W, p=0.006) in TG. VO2peak (+1.0±1.1 vs. 0.0±1.5 ml.min-1.kg-1, p=0.061) tends to increase in TG. Equally in study 1, the number of postoperative pulmonary complications (2 vs. 10, p=0.037) decreases significantly in TG.Conclusion: These short duration preoperative training programs should be developed in daily practice, to allow their rapid implementation by experienced professionals. Indeed, these specific training programs could make it possible to overcome the difficulties of accessibility and adherence to the preoperative rehabilitation programs; and to bring significant benefits on maximum exercise capacity before resection surgery for lung cancer and on postoperative course, compared to standard chest physiotherapy.