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Physiologie DE L’EXERCICERéponses ventilatoires à l’exercice

1 2

O2 CO2

Alvéolo-capillaire membrane

Heart/Blood circulationClosed system

O2 CO2

Mitochondria/ Cell respiration

Lung/VentilationCircuit ouvert

Cell membrane

Ambient air

Adaptations à l’exercice Adaptations ventilatoires

3

Intensity

FR = x 4

Vt = x 6

MVV = 35 x FEV

Volu

me

Time

STOP

Adaptation diffusion alvéolo-capillaire

• ↗ surface échange

• ↘ temps d’échange

• ↗ diffusion O2

• PAO2 100mmHg 120mmHg• PvO2 40mmHg 20mmHg• DAV O2 25% 75-80%

4

Adaptation ventilatoire et BPCOPhysiopathologie

5

Adaptations ventilatoires

6

IC

VT

VR

IV

RE

RV

„Normal“

Trapping air at rest

Static

hyperinflation

Trapping Air with exercise

Dynamic

hyperinflation

Favoriser expiration lente +++

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2

Adaptations ventilatoires

• MVV= 35 x FEV

• ↗ FR ++++

• Utilisation des réserves ventilatoires

7

↗ PaCO2

Hyperventilation

Dyspnée

↗ energy cost

Fatigue

↘ Vt

↗ VD/Vt↗ CO2

production

Diffusion alvéolo-capillaire

• PaO2 ↘• Troubles diffusion (P(A-a)O2 > 30mmHg)

• Membrane alvéolo capillaire atteinte• ↘ temps échanges

• Effet Shunt

• PaCO2 :• Normale : 38 à 42mmHg• BPCO : ↘ avec meilleure perfusion et ↗ Vt• si ↗ = ↗ VD /Vt = insuffisance ↗ Vt

VD /Vt : normal values

8

at rest : < 0,4SV1 : 0,25-0,3

Fin Exercice : 0,15-0,2

Evolution normale de la Vo2

9

SV150 to 60% VO2Max

SV280 to 90% VO2Max

VO2Max

Power/WattsBorg = 1-2/10 Borg = 5-8/10

VO2

Limitations périphériques

10

VO2Max

SV150 to 60% VO2Max

SV280 to 90% VO2Max

Power/WattsBorg = 1-2/10 Borg = 5-8/10

SV1< 40 % VO2Max

SV2Rarement possible

Borg = 3-4/10 Borg = 7-10/10

Après réadaptation

11

VO2 : consommation d ’O2

12

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3

Epreuve d’effort “respi”

13

14

SV1 : VO2/VO2MT < 0,4 ?

Vt < 1,5 L ?Fréquence respiratoire ↗ ?

Réserve ventilatoire < 30 % ?

P(A-a)O2 > 30mmHg ?PaO2 ↘ ?

PaCO2 stable ?Vd/Vt ↗ ?

Dysfonction musculaire 4ceps

15

Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, Maltais F. Peripheral muscle weakness in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1998;158(2):629-34.

Dysfonction musculaire 4ceps

• force musculaire/section musculaire• force de 20 à 30%• Shifting fibre type 1 vers type 2a• Accumulation plus précoce des lactates• ratio activités glycolytiques/oxydatifs

• endurance de 50 à 60%• densité capillaire• activités enzymatiques oxydatives

=> Réversibilité partielle des dysfonctions musculaires avec l’entrainement16

Force musculaire 4ceps : isomètrique

Jauge de contrainte <> Microfeet 2

17

Bachasson D, Villiot-Danger E, Verges S, Hayot M, Perez T, Chambellan A, Wuyam B. [Maximal isometric voluntary quadriceps strength assessment in COPD.]. Rev Mal Respir. 2014;31(8):765-770.

Force musculaire 4ceps : isomètrique

Valeurs de références selon Hogrel et al.(315 sujets sains âgés de 20 à 80 ans)

FMV théorique du quadriceps en Newton.mètre-1

Droit : 66,37-(0,87 x âge)+(46,09x Sexe (0/f, 1/h))+(1,21x poids en kg)Gauche : 78,00-(0,87x âge)+(49,70 x Sexe (0/f,1/h))+(0,96x poids en kg)

18

Hogrel, JY et al.Development of a French isometric strength normative database for adultsusing quantitative muscle testing.Arch Phys Med Rehabil, 2007; 88(10): 1289-97.

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Force de préhension isomètrique

19

Rausch-Osthoff AK, Kohler M, Sievi NA, Clarenbach CF, van Gestel AJ. Association between peripheral muscle strength,exercise performance,and physical activity in daily life inpatientswith COPD. Multidiscip Respir Med. 2014;9

Force musculaire inspiratoire

20

PImax and PEmax

• Pression inspiratoire maximale• Mesure de la force maximale des muscles inspiratoires

• Pression expiratoire maximale• Mesure de la force maximale des muscles expiratoires

• Normes :• Black and Hyatt• PImax > 80cmH2O, < 60cmH2O re-education• PEmax > 100cmH2O (> 40cmH2O pour une toux efficace)

• Limites :• Interprétation• Réalisation

21

④Evaluations des activités de la vie quotidienne

1) AVQ de base, s’habiller, selaver, marcher, manger (Barthel index)

2) Tâches ménagères

3) Activités de loisirs

4) Activités professionnelles

5) Activités sexuelles

=> Techniques de planification desexercices

=> Gain de mobilité et renforcement

techniques respiratoiresrythmées

adaptations et aidestechniques

⑤Evaluation nutritionnelle

Troubles nutritionnels des personnes malades respiratoires ++++

• Obèse ou surpoids• Poids normal avec ou sans atteinte

de la masse maigre• Cachexie

Surconsommationénergie pour la respiInflammationsystémiqueUtilisation chronique corticoidesMalabsorption et mucoviscidose

Maintien nutritionnel adéquate parfois difficile chez certain BPCOperte de poids et de masse maigre sont desfacteurs indépendants pronostiques de vie

Patient obèse :✓a un cout énergétique augmenté lors

de l’exercice

✓peut être associée à une hypoxémie liée à une désadaptation de la ventilation perfusion

✓peut être associée à une hypercapnie(syndrome obésité hypoventilation)

✓a plus de risque de souffrir de comorbidités musculo-squelettiques, d’apnées du sommeil et de maladies cardio-vasculaires

Evaluation nutritionnelle

1. Taille, poids

2. Body mass index (IMC)

3. Variations du poids

4. Histoire diététique, schéma des repas, calendrier desapports sur 3 derniers jours

5. Personne du foyer responsabledes courses et de la préparation des repas

6. Apports hydriques

7. Consommation d’alcool

8. Biologie : albumine, préalbumine

9. Interactionsmédicaments/nutriments

10. Masse maigre

11. Nécessité enrichissements desrepas ou de suppléments

12. Utilisation de suppléments

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Evaluation nutritionnelleBMI 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Taille

cm

Normal Poids en kg Surpoids

Obésité

147,5 41 43 45 47 50 52 54 56 58 60 62 64 67 69 71 73 75

150 42 45 47 49 51 54 56 58 60 62 64 67 69 71 73 76 78

152,5 44 46 48 50 53 55 58 60 61 64 67 69 71 73 76 78 81

155 45 48 50 52 55 57 60 62 64 67 69 71 74 76 78 81 83

157,5 47 49 52 54 57 59 61 64 66 69 71 74 76 79 81 84 86

160 48 51 53 56 59 61 64 66 69 71 73 76 79 81 84 86 89

162,5 50 52 55 58 60 63 65 68 71 73 76 78 81 84 86 87 92

165 51 54 57 59 62 65 68 70 73 76 78 81 84 86 89 92 95

167 53 56 59 61 64 67 70 73 75 78 81 84 86 89 92 95 97

170 55 57 60 63 66 69 72 75 78 80 83 86 89 92 95 98 100

173 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 91 95 97 100 104

175,5 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 104 106

178 59 63 66 69 72 75 78 82 85 88 91 94 97 100 103 106 109

180,5 61 64 68 71 74 78 81 84 87 90 94 97 100 103 106 109 113

183 63 66 69 73 76 80 83 86 90 93 96 100 103 106 109 113 116

185,5 65 68 72 75 78 82 85 89 92 96 99 102 106 109 113 116 119

188 67 70 73 77 81 84 87 91 95 98 101 105 109 112 115 119 122

190,5 68 72 76 79 83 87 90 94 97 101 105 108 112 115 119 123 126

193 70 74 77 81 85 89 92 96 100 104 107 111 114 118 122 126 129

⑥Evaluations éducatives

✓Analyse des besoins de pédagogie éducative : comment le patient perçoit sa maladie et la gère au quotidien ?

✓Diagnostic éducatif pour établir lesvolets pédagogiques nécessaires

✓Intervenir pour transférer les connaissances et les capacités d’auto-soins au patient (ex. reconnaissance des premiers signes d’exacerbation)

1. Connaissance de la maladie et ses traitements

2. Auto-soins

3. Barrières de l’apprentissage éducatif : surdité, malvoyant, difficulté cognitive, langue parlée, illettrisme

4. Diversité culturelle

⑦Evaluations psycho-sociales

1) Anxiété et dépression

2) Conflits inter-personnels

3) Situation familiale et domicile

4) Motivations pour un programme de réhabilitation

5) Addiction et abus de drogue

6) Troubles cognitifs (mémoire,attention, concentration…)

7) Capacités de faire face

8) Troubles sexologiques

Gestion de l’anxiété et dessymptômes dépressifs

Réduire le stress TCC

Technique de relaxation

Stratégie de coping

Anxiété et dépressionAutres éléments psychosociaux ⑧Examen physique

1. Signes vitaux : pression artérielle, pouls, fréquence respiratoire,température

2. Taille, poids, BMI (kg/m2)3. Saturation artérielle en oxygène par oxymètre au repos et à l’effort4. Schéma respiratoire

5. Utilisation des muscles respiratoires accessoires

6. Examen respiratoire : inspection, palpation, percussion, symétrie, position du diaphragme, bruits respiratoires, bruits auscultatoires (crépitements, sifflements, ronchus), durée de la phase expiratoire, temps de la phase expiratoire forçée

7. Examen cardiaque : régularité, rythme cardiaque, thrill, souffle, distension jugulaire

8. Présence d’un hippocratisme digital

9. Examens des membres supérieurs et inférieurs : signes d’insuffisancevasculaire, articulaire, dysfonctions musculo-squelettiques, mobilités,forces, atrophie, oedème

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⑨Données paracliniques essentielles pourl’évaluation initiale d’un candidat à la R21. Spiromètrie

2. Saturation d’oxygène au repos et à l’exercice avant l’entrée auprogramme

3. Radiographie pulmonaire

4. Electrocardiogramme

5. (Capacité aux exercices : TD6M ou test navette ou VO2max avantl’entrée dans le programme)

6. (Dépistage des symptômes anxieux et dépressifs –BDI, HADS)

7. Biologie –NFS, CRP, profil lipidique, TSH

Tests diagnostiques sélectionnés pourcertains patients

1. EFR complets (spiromètrie, volumespulmonaires, capacité de diffusion)

2. Pressions expiratoires et inspiratoires3. Epreuve d’effort simple avec étude des

symptômes limitants

4. Epreuve d’effort cardiaque

5. VO2max avec mesure des gaz

6. Ostéodensitomètrie

7. Exploration reflux gastro-oesophagien

8. Evaluation d’une dysphagie

9. Test de provocation bronchique

10. Spiromètrie post exercice11. Test cardio : holter, échocardiographie,

test de stress au thallium

12. Polygraphie

13. Radiographie des sinus

14. Biologie : concentration dethéophylline, alpha 1 anti trypsine

15. Tests cutanésDénutrition/ Obésité

Sujet Âgé

Troubles Anxio-dépressifs

Troubles Cardiovasculaireset Thromboses

Troubles du Sommeil

Cancers Broncho-pulmonaires

Anémie

Troubles Rhumatologiques

33

Pati

en

tsse

déc

lara

nt

BP

CO

(%)

Hypertension Hyper-cholestérolémie

Dépression Cataracte Ostéoporose

5 3 5 4

4 4

3 1

3 9

5 7

4 9

2 73 2

1 21 0

0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

F e m m e

H o m m e

Prévalence des comorbidités chez les patients BPCO

34

Données issues d’une enquête par téléphone réalisée en 2006 auprès de 1 003 patientsBPCO américains

Barr RG et al. Comorbidities, patient knowledge, and disease management in a national sample ofpatientswith COPD.Am J Med 2009;122:348-355

BODE Index = Pronostic ++++

35Celli , 2004

Items 0 1 2 3

Body Mass Index BMI < 21 ≥ 21

Obstruction FEV1 (% pred) ≥ 65 % 50-64 % 36-59 % ≤ 35%

Dyspnea MMRC 0-1 2 3 4

Exercise capacity 6MWD (m) ≥ 350 250-349 150-249 ≤ 149

BODE index Category Severity One year survival

0 to 2 1 + 80%

3 to 4 2 ++ 70%

5 to 6 3 +++ 60%

7 to 10 4 ++++ 20%

Celli et al., NEJM 2004,350:1005-12

BODE index et pronostic de vie

Quartile 1: 0 – 2

Quartile 2: 3 – 4

Quartile 3: 5 – 6

Quartile 4: 7 - 10

36

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⑩Fixer les objectifs individualisés de la R2

Objectifs doivent être : Objectifs en langage patient :

✓mesurables et personnalisés

✓ réalistes avec les besoins et les espérances du patient

✓définis à court et long terme

✓ formulés avec le patient, clairement compris

1. Respirer plus facilement, être moins essoufflé

2. Etre plus actif

3. Etre capable de jouer avec les petits enfants

4. Etre capable de marcher plus loin

5. Etre capable de réaliser des activités de la vie quotidiennecomme prendre une douche

6. Etre capable de voyager de façon plus aisée

7. Diminuer l’expérience d’anxiété, d’évitement, dedépression liée à l’essoufflement

8. Diminuer les fréquences d’hospitalisations et d’exacerbations

9. Etre plus indépendant et autosuffisant

10. Etre capable de faire son ménage

11. Etre capable d’aller voir un film au cinéma

12. Retourner au travail

Au total :Evaluations initiales multi-composantes ?1. Pour qui la R2 est-elle indiquée ?

• Dès qu’un individu malade respiratoire (malgré un traitement complet) restesymptomatique (intolérance aux efforts, difficultés aux AVQ, diminution de la qualitéde vie, essoufflement anormal)

2. Potentiel de réhabilitation respiratoire pertinent pour 1 individu ?• Potentiel faible ? trop juste ? bon? excellent ?• Classement arbitraire dépendant de la motivation du patient• Jugement clinique de l’équipe peut être intéressant

3. Les évaluations initiales identifient les besoins spécifiques et permettent de construire le plan de soin individualisé

4. Evaluations sont les pierres angulaires de la sécurité et efficacité d’unprogramme R2