# Effets d'une phase II de réadaptation cardiovasculaire sur les réponses cardio-respiratoires et l'utilisation de l'oxygène par le muscle locomoteur chez les patients cardiaques

Akram Khezami

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Akram Khezami. Effets d'une phase II de réadaptation cardiovasculaire sur les réponses cardio-respiratoires et l'utilisation de l'oxygène par le muscle locomoteur chez les patients cardiaques. Médecine humaine et pathologie. 2022. dumas-04012039

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UNIVERSITÉ DE PICARDIE JULES VERNE

FACULTÉ DE MÉDECINE D'AMIENS

2022

N° de thèse : 2022 - 141

# EFFETS D'UNE PHASE II DE READAPTATION CARDIOVASCULAIRE SUR LES RÉPONSES CARDIO-RESPIRATOIRES ET L'UTILISATION DE L'OXYGÈNE PAR LE MUSCLE LOCOMOTEUR CHEZ LES PATIENTS CARDIAQUES

*Effects of exercise retraining on Cardio-respiratory Responses and Muscle Oxygen utilization in patients with heart disease CAREMOXY*

## THESE POUR LE DIPLÔME D'ETAT DE DOCTEUR EN MÉDECINE SPÉCIALITÉ MÉDECINE PHYSIQUE ET DE RÉADAPTATION

Présenté et soutenue publiquement le 12 octobre 2022

Par KHEZAMI Akram

Président de jury :
Professeur Yazine MAHJOUB

Membres de jury :
Docteur Emilie BOUREL-PONCHEL
Docteur Sofiane LARIBI
Docteur Anne-Lise GUGENHEIM
Docteur Vincent BARBIER

Directeur de thèse :
Docteur Florent KRIM
Monsieur de Professeur Yazine MAHJOUB

Professeur des universités-praticien hospitalier

Unité de réanimation CTVR, Service de réanimation Polyvalente

Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens

Université de Picardie Jules Verne

Merci d'avoir accepté d'être président de jury malgré votre emploi du temps très chargé. Je vous ai demandé d'être président de jury dans un contexte particulier et vous avez répondu présent. C'est un honneur d'avoir comme président de jury, un connaisseur du fonctionnement du système cardiovasculaire.
Madame le Docteur Emilie BOUREL-PONCHEL

Maitre de Conférence des Universités – Praticien Hospitalier,
Service d'explorations fonctionnelles du système nerveux pédiatrique,
Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens, France

Je vous remercie de me faire l'honneur d'être membre du jury de cette thèse. Merci de m'avoir apporter, au début de mon cursus, les éléments fondamentaux à la recherche clinique.
Monsieur le Docteur Sofiane LARIBI

Médecin MPR Coordonnateur

Chef de Service

C.R.R.F. Léopold Bellan, Chaumont-en-Vexin

Je vous remercie de l'honneur que vous me faites de participer à ce jury. Vous avez apporté une aide morale précieuse lors de la rédaction de la thèse. Je vous remercie aussi de m'avoir transmis une approche différente de la spécialité, orienté sur l'efficacité.
Madame le Docteur Anne-Lise GUGENHEIM

Médecin cardiologue

Réadaptation cardiovasculaire

Centre Hospitalier de Corbie

Merci d'avoir accepté de juger ce travail. C'est un honneur et un grand plaisir de pouvoir profiter de votre éclairage de cardiologie.
Monsieur le Docteur Barbier Vincent

Chef de clinique – Assistant des hôpitaux

Médecine Physique et Réadaptation

Centre d'activité de MPR Pédiatrique

Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens

Merci d'avoir accepté de juger ce travail. Je vous remercie aussi de l'enseignement que vous avez apporté tout au long de mon internat mais aussi de vos encouragements dans la phase de rédaction de thèse.
Monsieur de docteur KRIM Florent

Praticien Hospitalier

Médecine générale, médecine du sport

Réadaptation cardiovasculaire

Centre Hospitalier de Corbie

Je vous remercie pour votre accompagnement tout au long de ce travail. Merci pour votre encadrement éclairant, votre confiance, et votre sens du détail. Je serai très heureux et honoré de continuer à travailler et apprendre à vos côtés.
## REMERCIEMENTS :

Pour commencer, un immense remerciement à pa et ma ! Ma tu m'as toujours soutenue dans cette formation malgré la distance difficile à tout le monde. Pa merci de m'avoir montré la valeur du travail et l'intérêt du savoir. Merci à mon frère Aimen et ma sœur Aalaa de votre aide à la lutte contre la constipation ! vous êtes plus efficace que l'harissa !

A zouga ! Petite à petit l'oiseau fait son nid ! Cette phrase m'a accompagné durant toutes ces années. Merci de toute ton aide morale depuis mon arrivé en France ! A Walid, des aventures de l'avenue de la sagesse jusqu'à ce jour, il y a eu du chemin !

A Anissa pour ta présence à mes côtés malgré les difficultés, le vent n'est pas toujours parti dans ton sens mais tu étais là.

A Aziz, ton soutien tout au long de la thèse était très précieux ! Les vraies vacances approchent !

A l'équipe de la RCV de Corbie, merci de votre énergie positive tout au long de ma thèse !

A l'équipe du CRRF de Leopold Bellan, vous avez été très compréhensive tout au long de ma préparation de thèse

A Pierre-Marie Lepretre, sans toi cette thèse n'aurait pas eu lieux. Tu m'as aidé à approfondir mon raisonnement scientifique indispensable à la rédaction d'un tel manuscrit.

A la MPR team : Emilie et Marie, quand est ce qu'on reprend une crêpe bretonne ? Camille, Sofiane et Arnaud, trop de sérieux dans cette promo ! Mais aussi l'avenir de la MPR dans la région ! Pia, quand est-ce que tu arrêtes de nous envoyer tes photos de vacances ? Hida, t'arrête de prendre des stages difficiles stp ? Zine, hygiène B. Theo, stand-up comedy. Marianne kung-fu dangereuse. Alice, t'as vu, Amiens est meilleur que la ville d'Orelsan ! Angélique, SRPR la galère.

A mes encadrants tout au long de mon internant : Dr Pol, Dr Sader, Dr Fromhot, Pr Doutrelot, Dr Tasseel-Ponche, Dr Alaoui, Dr Perla, Dr Poppe, Dr Duverlie, Dr Beloufa, Dr Albathich merci à vous !

Au final, après 10 ans, un manuscrit, un savoir-faire et surtout une expérience.
ABREVIATIONS :

Qc : Débit cardiaque.

VO₂ : Consommation d'oxygène.

ANOVA : Analyse des variances à mesures répétées.

CVF : Capacité vitale forcée.

ECG : Electrocardiogramme.

EFX : Epreuve d'effort avec mesure des échanges gazeux.

ESC : Société européenne de cardiologie.

FC : Fréquence cardiaque.

FEVG : Fraction d'éjection du ventricule gauche.

GERS : Groupe Exercice Réadaptation Sport.

GR : Globules rouges.

Hb : Hémoglobine.

IC : Index cardiaque.

MCV : Maladies cardiovasculaires.

NIRS : Spectrométrie dans le proche infra-rouge.

OMS : Organisation mondiale de la santé.

PMT : Puissance maximale tolérée.

QR : Quotient respiratoire.

RCV : Réadaptation cardiovasculaire.

SmO₂ : Saturation musculaire en oxygène.

SV1 : Premier seuil ventilatoire.

VE : Ventilation minute.

VEMS : Volume expiratoire maximal seconde.

VES : Volume d'éjection systolique.
TABLE DES MATIÈRES :

<table><tr><td>Abréviations</td><td>9</td></tr><tr><td>Résumé</td><td>11</td></tr><tr><td><strong>Introduction</strong></td><td><strong>12</strong></td></tr><tr><td><strong>Matériel et méthode</strong></td><td><strong>16</strong></td></tr><tr><td>1. Population</td><td>16</td></tr><tr><td>2. Protocole de prise en charge</td><td>17</td></tr><tr><td>3. Matériel</td><td>18</td></tr><tr><td>4. Analyses statistiques</td><td>20</td></tr><tr><td><strong>Résultats</strong></td><td><strong>20</strong></td></tr><tr><td>1. Endurance aérobie</td><td>20</td></tr><tr><td>2. Aptitude maximale aérobie</td><td>24</td></tr><tr><td><strong>Discussion</strong></td><td><strong>31</strong></td></tr><tr><td>1. Endurance aérobie</td><td>31</td></tr><tr><td>2. Aptitude maximale aérobie</td><td>32</td></tr><tr><td>3. Limites de l'étude</td><td>34</td></tr><tr><td>4. Application clinique</td><td>35</td></tr><tr><td><strong>Conclusion</strong></td><td><strong>36</strong></td></tr><tr><td><strong>Bibliographie</strong></td><td><strong>37</strong></td></tr><tr><td><strong>Annexes</strong></td><td><strong>42</strong></td></tr></table>
RÉSUMÉ :

**Introduction** : Le réentrainement à l'effort en réadaptation cardiovasculaire (RCV) diminue la mortalité et améliore la qualité de vie des patients. La mesure non invasive des différents maillons de la chaine de transport de l'oxygène pourrait donner plus de précision au clinicien et permettre de mieux orienter sa prise en charge. L'objectif de l'étude est de déterminer l'apport de l'impédancemétrie cardiaque et de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) pour mieux comprendre les adaptations des patients bénéficiant d'un programme de réentrainement en RCV.

**Méthode** : 31 patients ont été inclus. Les patients ont bénéficié de la mesure des échanges gazeux (VO2), de l'ECG d'effort habituel et d'une mesure non-invasive des paramètres hémodynamiques cardiaques avec le Physioflow® et de la saturation en oxygène musculaire à l'aide du Moxy®. Les patients ont été classés en deux groupes en fonction de la fraction d'éjection du ventricule gauche (FEVG>=50%).

**Résultats** : Le séjour a montré une amélioration du pic de VO2 (p=0,017), de la ventilation maximale (p=0,009), de la puissance maximale (p<0,001) et de l'extraction périphérique en oxygène (ΔSmO2) (p<0,001). Tous les patients présentent une amélioration de l'utilisation musculaire périphérique. Le groupe FEVG altérée semble montrer une amélioration des paramètres hémodynamiques.

**Conclusion** : Notre étude a permis de suspecter des résultats différents dans les adaptations physiologiques des patients selon la FEVG initiale après un programme de réentrainement. Cela renforce l'idée de paramétrer les intensités de travail en fonction des réponses hémodynamiques et de SmO2 à l'entrée et de les monitorer lors de l'épreuve d'effort initiale.

**Mots clés** : maladie cardiaque, réadaptation cardio-vasculaire, exercice physique, réentrainement à l'effort, transport d'oxygène, impédancemétrie cardiaque, saturation musculaire en oxygène.
## Introduction :

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont un enjeu majeur de santé publique dans le monde. En 2015, il y avait environ 422,7 millions de cas de MCV et 17,92 millions de décès par MCV. Des baisses du taux de mortalité par MCV normalisé selon l'âge se sont produites entre 1990 et 2015 dans tous les pays à revenu élevé et certains pays à revenu intermédiaire (1). Les cardiopathies ischémiques étaient la principale cause de morbidité cardiovasculaire dans le monde, suivi des accidents vasculaires cérébraux (1). La prise en charge de ces maladies doit donc être optimale pour répondre aux besoins de cette population très large. Cette prise en charge est chirurgicale, médicale, ré-adaptative ou une combinaison de ces thérapies décidées en fonction des caractéristiques de la maladie. La réadaptation cardiovasculaire (RCV) est donc un pilier de la prise en charge des patients atteints de MCV. L'organisation mondiale de la santé (OMS) définit la RCV comme « l'ensemble des activités nécessaires pour influencer favorablement le processus évolutif de la maladie, ainsi que pour assurer aux patients la meilleure condition physique, mentale et sociale possible, afin qu'ils puissent par leurs propres efforts, préserver ou reprendre une place aussi normale que possible dans la vie de la communauté » (2). Plusieurs études ont démontré l'efficacité de la RCV sur la réduction de la morbidité et de la mortalité ainsi que l'amélioration de la capacité à l'effort, des facteurs psychologiques, de la qualité de vie (3–5). En Europe, la prise en charge des maladies cardiovasculaires est classiquement divisée en 3 phases (6) :

- Phase 1 ou phase hospitalière : prise en charge en unité de cardiologie.

- Phase 2, post-hospitalière immédiate, durant 4 à 8 semaines selon la pathologie et les centres, s'effectuant en Unité de Soins de Suite et de Réadaptation Cardiovasculaire (SSRCV), en hospitalisation complète ou en ambulatoire.

- Phase 3 ou phase de maintenance, débutant avec la reprise d'une vie active par le patient.

La RCV entre donc dans le cadre de la phase 2 de la prise en charge de la maladie cardiaque. Cette phase de réadaptation a fait l'objet de plusieurs recommandations des sociétés savantes européennes et française (5,7–10). Le Groupe Exercice Réadaptation Sport (GERS) de la société française de cardiologie a proposé de formaliser l'ensemble des recommandations dans un document de référence qui permet de définir les indications privilégiées de la réadaptation et le niveau de preuve de cette prise en charge en fonction de la pathologie cardiaque concernée (cf Annexe 1) (7).
Classiquement la prise en charge s'appuie sur un trépied qui correspond au fondement de la réadaptation cardiovasculaire :

- Le réentraînement physique et l'apprentissage des activités physique d'entretien afin de lutter contre l'inactivité physique et la sédentarité.

- L'optimisation thérapeutique qui consiste en l'ajustement et la titration médicamenteuse et qui doit être adaptée à l'état clinique du patient et à son mode de vie.

- L'éducation thérapeutique personnalisée s'appuie sur une prise en charge pluridisciplinaire. Elle a pour objectif de donner au patient les moyens d'améliorer son pronostic en modifiant ses comportements. Elle vise à accompagner les changements de mode de vie du patient vers des habitudes de vie plus à même de préserver la santé et de diminuer les facteurs de risque cardio-vasculaires.

Selon plusieurs études, l'amélioration de la capacité du système Poumon-Cœur-Muscle à consommer la plus grande quantité d'oxygène par unité de temps et de masse corporelle (mLO₂.min⁻¹.kg⁻¹) à l'effort maximal, i.e V̇O₂pic, est corrélée à une baisse de la mortalité chez le sujet sain comme chez le patient porteur d'une pathologie cardiaque (7,11–17). L'amélioration du pic de V̇O₂ à la suite d'un programme de réentrainement est le critère principal de l'efficacité de la prise en charge en RCV (4,18). La mesure de V̇O₂ permet d'évaluer le métabolisme aérobie de l'organisme qui correspond à ce que ce dernier peut prélever par son système respiratoire, fixer sur son hémoglobine, transporter par son système cardiovasculaire, et utiliser par les mécanismes oxydatifs des muscles squelettiques. IL s'agit de ce que l'on nomme communément la chaine de transport de l'oxygène depuis l'air ambiant jusqu'à la mitochondrie. Expérimentalement, la mesure de la V̇O₂ se fait lors d'une épreuve d'effort métabolique, habituellement avant, et après un programme de RCV (7). V̇O₂ peut être défini par l'équation de Fick :

$$V̇O₂ = Qc \times \text{diff}(a-\bar{v})O₂$$

où Qc représentent le débit cardiaque et diff(a-ν)O₂ la différence artério-veineuse en oxygène. Le débit cardiaque est le produit du volume d'éjection systolique (VES) par la fréquence cardiaque (FC) (19).

Les limitations de l'apport d'oxygène peuvent être attribuées principalement à deux facteurs : l'apport convectif de globules rouges oxygénés (GR) aux vaisseaux d'échange, c'est-à-dire les capillaires et les petites artérioles et veinules et le transport diffusif de l'oxygène de l'hémoglobine (Hb) à l'intérieur des globules rouges vers les mitochondries musculaires (20).
L'épreuve d'effort avec mesure des échanges gazeux ou EFX est réalisée avant de débuter un programme de réadaptation dans un but de dépistage des contre-indications (Annexe 2) au réentrainement à l'effort et pour permettre la programmation des intensités de réentraînement à l'effort. Ce programme comporte des séances de travail en endurance aérobie et des séances de travail en résistance dynamique afin d'assurer un renforcement des muscles squelettiques. Cet entrainement mixte a pour but d'améliorer l'efficacité du système cardio-vasculaire et d'obtenir des changements phénotypiques au niveau des fibres musculaires. Selon Tranchsel, l'entraînement en endurance à intensité constante se caractérise par un effort sous-maximal prolongé pendant 20 à 60 minutes, mobilisant des masses musculaires importantes et l'entraînement en intensité intermittente se caractérise par l'alternance d'efforts de haute intensité pendant une courte durée avec des phases de récupération active. (21). L'intensité de l'entraînement peut être prescrite selon les données de l'Annexe 3.

L'amélioration de la V̇O₂pic observée chez les patients après RCV peut être expliquée par l'amélioration fonctionnelle d'un ou de plusieurs maillons de la chaîne de V̇O₂. Sur le plan *pulmonaire*, le réentrainement à l'effort améliore la contribution abdominale à la respiration, ainsi qu'une diminution de l'effort musculaire respiratoire nécessaire pour obtenir le même volume pulmonaire (22). Ces effets sont expliqués par une augmentation des fibres musculaires de type 1, une amélioration des fonctions mitochondrial et une amélioration de la fonction des jonctions neuromusculaires du diaphragme (23). Sur le plan *cardiaque*, l'amélioration de la fonction cardiaque est principalement visible au niveau hémodynamique (17). Le réentrainement à l'effort entraîne une augmentation du volume d'éjection systolique du ventricule gauche au repos et pendant l'exercice (24). Concernant le débit cardiaque à l'effort, il est amélioré après réentrainement à l'effort alors que la fréquence cardiaque à l'effort ne semble pas augmenter de façon importante d'après plusieurs études (25). Sur le plan *vasculaire*, le réentrainement à l'effort améliore la fonction vasculaire, y compris la production et la biodisponibilité de substances dérivées de l'endothélium telles que le monoxyde d'azote, qui ont un rôle de lutte contre l'athérosclérose. Ils ont aussi des effets sur la structure artérielle, y compris le remodelage vers l'extérieur qui augmente le calibre artériel et modifie les rapports paroi-lumière améliorant donc la convection.(23,26-30). Il est associé à une réduction considérable des résistance périphériques au repos et au pic d'exercice résultant, comme cité plus haut, à une réduction de la postcharge (24). Sur le plan *musculaire*, les pathologies cardiaques et particulièrement l'insuffisance cardiaque, ont des effets sur l'architecture et la fonction musculaire. Ces derniers sont responsables d'une diminution de la production d'énergie mitochondriale dans le muscle cardiaque et squelettique, on parle de cytopathie
mitochondriale systémique (31,32). Le réentrainement à l'effort a un rôle positif sur la fonction et la morphologie musculaire du patient atteint de pathologie cardiaque (33). Ces modifications sont multiples et imbriquées et vont avoir un rôle sur le deuxième facteur de l'équation de Fick à savoir la différence artérioveineuse en oxygène : $diff(a-v)O_2$. Le travail de renforcement musculaire, qui accompagne le réentrainement à l'effort lors des programmes de réadaptation cardiovasculaire, augmente la diffusion musculaire et l'apport d'oxygène au muscle ce qui est liée à une meilleure redistribution du débit cardiaque vers les muscles en exercice (34). L'épreuve d'effort avec mesure des échanges gazeux est l'outil de référence pour réaliser la programmation du réentrainement et cibler les zones de travail. Ce test permet de suspecter le « maillon faible » de la chaine de transport de l'oxygène sans toutefois permettre de répondre précisément en particulier chez le patient cardiaque. Il manque donc au praticien des outils pratiques pour évaluer la cause éventuelle d'une intolérance à l'effort et personnaliser l'entrainement en axant les séances de réentrainement et de renforcement musculaire sur le ou les organes les plus défaillants de cette chaine de transport de l'oxygène.

Il nous est donc apparu intéressant au cours de cette étude, d'utiliser des moyens non invasifs, faciles à utiliser et reproductibles qui permettrait de mesurer de façon isolée chaque système de la chaîne de $VO_2$ lors d'une épreuve d'effort et permettrait ainsi d'orienter au mieux la prise en charge du médecin et de l'équipe de réadaptation. Pour cela nous avons utilisé un appareil de mesure de la saturation tissulaire en oxygène ($SmO_2$) et un appareil de mesure du débit cardiaque par impédancemétrie qui sont des dispositifs médicaux d'usage courant. La mesure de la saturation d'oxygène dans le muscle a été réalisée de façon non invasive grâce à la technologie de spectrométrie dans le proche infra-rouge (NIRS) (35). Cette technique est fiable et valide en pratique sportive (36) et lors d'une épreuve d'effort sur ergocycle (37). La mesure du débit cardiaque par impédancemétrie, est une technique connue et reproductible (38).

Notre objectif principal était de déterminer les effets de la RCV sur les réponses des maillons de la chaîne de transport de $O_2$ à l'effort. Nous avons supposé que les réponses à la RCV des maillons de la chaine de transport de l'O2 seraient différentes entre patients présentant une FEVG altérée et ceux dont la FEVG était préservée, quel que soit leur motif initial de prise en charge.
# Matériel et méthode :

## 1. Population

Dans cette étude observationnelle rétrospective monocentrique, nous avons inclus tous les patients hospitalisés du 01/02/2021 au 31/05/2021 dans le service de RCV au centre hospitalier de Corbie en France.

En fonction de leurs fonctions d'éjection du ventricule gauche (FEVG), les patients ont été réparties en 2 groupes :

- FEVG « prélevée » avec une FEVG ≥50% toutes étiologies confondues.

- FEVG « altérée » avec une FEVG <50% toutes étiologies confondues (39).

Les critères d'inclusion, non-inclusion et exclusion sont les suivants :

### Inclusion :

- Pathologie cardiaque préalablement diagnostiquée et traitée médicalement ou chirurgicalement.

- Indication de RCV préalablement établie.

- Âge > 18 ans

### Non-inclusion :

- Patient sous tutelle ou curatelle

- Patients n'ayant pas effectués au moins 20 séances de réentrainement à l'effort dans le service

- Evénement aiguë grave nécessitant l'hospitalisation dans un service de médecine aiguë toutes causes confondues.

### Exclusion :

- Patients ayant des données manquantes.

- Arrêt de la RCV

- Moins de 80% des séances de prise en charge réalisées

Tous les patients inclus ont donné leur consentement oral et écrit afin de collecter leurs données utiles pour l'étude.
## 2. Protocole de prise en charge

La prise en charge des patients en RCV est protocolisée comme suit, l'inclusion dans l'étude est proposée à l'étape 3 lors de l'épreuve d'effort d'entrée :

1. Entretien individuel avec un médecin et un infirmier afin de renseigner le dossier médical et de poser les objectifs de la réadaptation Cardio-vasculaire.

2. Réalisation d'une échographie transthoracique au repos afin d'évaluer les paramètres fonctionnels cardiaque au repos notamment la fonction d'éjection du ventricule gauche (FEVG) estimée avec la formule de Simpson biplan(40) et rechercher d'éventuelles contre-indications à la réadaptation cardio-vasculaires.

3. Réalisation d'une épreuve d'effort d'exercice (EFX) :

- Mesure des échanges gazeux ($VO_2$ pic) couplée avec une spirométrie pour la mesure des débits et volume pulmonaire et l'ECG d'effort avec le Jaeger, Vyntus CPX®.

- Mesure de la saturation en oxygène dans le muscle (SmO$_2$) par spectroscopie proche infrarouge (NIRS) avec le Moxy®.

- Estimation du volume d'éjection systolique (VES) et le débit cardiaque ($Qc$) par bioreactance thoracique pour avec le Physioflow®.

- L'échelle de Borg pour estimer la valeur subjective de la tolérance à l'effort.

4. Programmation de l'entraînement, réalisation de 10 séances d'entrainement et optimisation thérapeutique.

5. Entretien de mi-parcours et optimisation thérapeutique

6. Réalisation des 10 séances d'entrainement restants, optimisation thérapeutique et discussion de la prolongation du nombre de séances si nécessaire.

7. Réalisation d'une épreuve d'effort de fin de programme identique à celle réalisée au début du programme

8. Entretien de sortie pour évaluer les bénéfices du séjour en RCV.

Dans cette étude, uniquement les données des épreuves d'effort pré et post RCV seront traitées.
Le programme d'entrainement est basé sur les recommandations de la société européenne de cardiologie (ESC) (41) :

1) Réentrainement à l'effort en phase initiale : l'intensité est maintenue à un niveau faible (40 à 50 % du V̇O₂pic) jusqu'à ce qu'une durée d'exercice de 10 à 15 min soit atteinte. La durée de l'exercice et la fréquence de l'entraînement sont augmentées en fonction des symptômes et de l'état clinique.

2) Réentrainement au cours de la phase d'amélioration : Augmentation progressive de l'intensité (50 % 60 % 70 % du V̇O₂pic) pour une durée d'exercice à 15-20 min, et si tolérée jusqu'à 30 min.

3) Travail de renforcement musculaire : La fréquence de ce type d'entrainement dépend de la tolérance des patients. Il consiste à un travail à des charges de 60 % et 80 % de contraction volontaire maximale avec 12 répétitions pour chaque série et 120 secondes de récupération entre les séries pour un total de 3 à 4 séries par exercice.

4) Travail respiratoire : Ce type d'entrainement est réservé aux patients présentant un syndrome obstructif objectivé à la spirométrie. Il s'agit d'un travail de force et d'endurance des muscles respiratoires. Les séances durent 15 min avec une intensité entre 25 % et 35 % de la pression inspiratoire maximale (PI max).

### 3. Matériel

#### 1. L'épreuve d'effort métabolique avec mesure des échanges gazeux et ECG.

Les épreuves d'effort sont réalisées sur un ergocycle (Ergoselect 200 - ergoline GmbH, Bitz, Allemagne). Lors de l'épreuve d'effort, il y a un enregistrement d'ECG et la mise en place de masque pour la mesure des échanges gazeux (JAEGER Vyntus CPX, CareFusion GmbH, Hoechberg, Allemagne). Les épreuves d'effort ont été effectuées et interprétées selon les données du Comité sur la physiologie de l'exercice et l'entraînement de l'Association de l'insuffisance cardiaque de la Société européenne de cardiologie (42). L'épreuve commence par 3 min d'échauffement à faible puissance, environ 20% de la puissance maximale estimée puis une incrémentation régulière minute par minute de la puissance jusqu'à épuisement du sujet, et enfin 3 min de récupération. La durée de l'effort est autour de 15 min en comptant l'échauffement et la récupération avec une fréquence de pédalage autour de 60 tour par minute(43). Pour avoir des résultats comparables et parce que les patients n'ont pas tous atteints leur deuxième seuil ventilatoire, uniquement le premier seuil (SV1) a été analysé. Les seuils sont analysés selon la méthode de Wasserman. Le SV1 a été identifié à l'aide d'une analyse de pente en V de la production de V̇O₂ et de CO₂, et il a été confirmé par des tendances spécifiques
de la ventilation minute (VE) par rapport à V̇O₂ (VE/VO₂) et CO₂ (VE/VCO₂) et de la pression d'oxygène en fin d'expiration et la pression de CO₂ en fin d'expiration (43). Afin de connaitre la V̇O₂pic des patients, il a été décidé de choisir comme critère d'arrêt, une dyspnée et une fatigue imposant le patient à demander l'arrêt de l'épreuve. L'apparition de troubles électriques graves est aussi un critère d'arrêt de l'épreuve d'effort.

## 2. Spirométrie

Le même appareil de mesure des échanges gazeux à l'effort, permet aussi de réaliser une spirométrie forcée au repos (JAEGER Vyntus CPX, CareFusion GmbH, Hoechberg, Allemagne). Les données mesurées sont : le volume expiratoire maximal seconde (VEMS), la capacité vitale forcée (CVF), et donc le rapport VEMS/CVF.

## 3. Impédancemétrie

Le débit cardiaque (Qc), l'index cardiaque (IC) et le volume d'éjection systolique (VES) ont été mesurés lors de l'épreuve d'effort grâce à l'impédancemétrie (PhysioFlow Lab1, Manatec, Poissy, France).

## 4. Spectrométrie dans le proche infra-rouge

La mesure de la saturation d'oxygène dans le muscle a été réalisée de façon non invasive grâce à la technologie de spectrométrie dans le proche infra-rouge (NIRS) (Moxy Monitor, Fortiori Design LLC, Hutchinson, USA le Moxy Monitor était placé sur la cuisse du côté dominant chez les patients. sur le corps charnu du vaste latéral du quadriceps à mi-distance entre l'épine iliaque antéro-supérieure et le condyle latéral du fémur du même côté (44). La mesure de la SmO₂ a été continue tout au long de l'épreuve d'effort. Cette mesure nous a permis de calculer le ΔSmO₂ qui est la différence entre la SmO₂ de repos et celle de la fin de l'entrainement. Une ΔSmO₂ plus importante représente une plus grande demande et par conséquence une plus grande consommation d'énergie (35).

## 5. L'échelle modifiée de Borg

L'échelle CR10 permet une mesure quantitative de la perception de l'effort durant un exercice physique. Cette échelle est un moyen pratique et fiable de déterminer l'intensité de l'effort (45,46). La CR10 a été présentée à 3 reprises au cours des épreuves d'effort d'entrée et de sortie : en début d'exercice, lors de la constatation d'une modification de la ventilation pulmonaire par le médecin et enfin au pic de l'effort...
## 4. Analyses statistiques

Les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type. Les données ont été collectées puis insérées dans un tableur (EXCEL 2019 version 1808, MICROSOFT CORP, Redmond, USA) puis analysées et comparées à l'aide du logiciel JASP version 0.14.10 (Université Amsterdam, Amsterdam, Pays-Bas). Après avoir vérifié la distribution des données et l'homogénéité des variances (test de Shapiro Wilk, test de Levesne), une analyse des variances à mesures répétées (ANOVA) ou son équivalent en test non paramétrique, si nécessaire, ont été appliqués pour connaitre les effets croisés groupe × entraînement. Si l'analyse des variances montrait des effets significatifs, un test post-hoc était appliqué. Le seuil de significativité a été fixé à 5% (p<0,05).

## Résultats :

Trente-cinq patients ont été initialement inclus dans l'étude. Quatre patients ont été exclus pour données manquantes. Au final, l'analyse des résultats repose sur 31 patients.

Le tableau 1 présente les données initiales des patients. Le groupe à FEVG altérée (FEVG<sub>ALT</sub>) représente 29,0% de la population de l'étude (n=9), le groupe à FEVG préservée (FEVG<sub>PRES</sub>), 71,0% de notre population (n=22).

Le tableau 2 et les figures ci-après présentent les effets de la phase 2 de RCV sur les réponses cardiorespiratoires et neuromusculaires à l'effort incrémenté (endurance et aptitude maximale aérobie).

### 1. Endurance aérobie

La figure 1 présente l'effet du réentrainement à l'effort sur la $V̇O_2$ associée à SV1 en fonction des groupes. Nos résultats montrent une augmentation non significative de la $V̇O_2$ au SV1 dans toute la population (p=0,087) après réentrainement à l'effort. Toutefois cette amélioration de la $V̇O_2$ au SV1 est significative pour les patients du groupe FEVG<sub>PRES</sub> (p=0,028). La figure 2 présente l'effet du réentrainement à l'effort sur la puissance au SV1 en fonction des groupes. Nos résultats montrent un gain non significatif de la puissance au SV1 pour la population générale avec le réentrainement à l'effort (p=0,35). Cette observation s'explique par une amélioration non significative de la puissance à SV1 pour les sujets du groupe FEVG<sub>PRES</sub> alors que cette dernière diminue de manière non significative avec la RCV pour les patients du groupe FEVG<sub>ALT</sub> (tableau 2, figure 2).
<table><caption>**Tableau n°1 :** Caractéristiques initiales des patients porteur d'une maladie cardiaque avec fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée</caption><thead><tr><th>Variable</th><th>FEVG<sub>ALT</sub></th><th>FEVG<sub>PRES</sub></th><th>Population totale</th></tr></thead><tbody><tr><td>N (% population totale)</td><td>9 (29,0%)</td><td>22 (71,0)</td><td>31 (100,0%)</td></tr><tr><td>Age, années</td><td>54,4±11,4</td><td>52,8±9,5</td><td>53,3±9,9</td></tr><tr><td>Sexe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Masculin (% population totale)</td><td>8 (25,8%)</td><td>17 (54,8%)</td><td>25 (80,6%)</td></tr><tr><td>Féminin (% population totale)</td><td>1 (3,2%)</td><td>5 (16,1%)</td><td>6 (19,4%)</td></tr><tr><td>Taille, m</td><td>1,76±0,06</td><td>1,73±0,11</td><td>1,74±0,10</td></tr><tr><td>Masse corporelle, kg</td><td>92,6±22,9</td><td>81,1±17,2</td><td>84,4±19,4</td></tr><tr><td>Indice de masse corporelle, kg/m<sup>2</sup></td><td>29,8±6,5</td><td>27,3±4,7</td><td>28,0±5,3</td></tr><tr><td>FEVG, %</td><td>33,4±7,9</td><td>58,9±5,7*</td><td>51,5±13,3</td></tr><tr><td><strong>Pathologie principale</strong></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maladie coronaire</td><td>2 (6,4%)</td><td>21 (67,7%)</td><td>23 (74,2%)</td></tr><tr><td>Maladie valvulaire</td><td>3 (9,7%)</td><td>1 (3,2%)</td><td>4 (12,9%)</td></tr><tr><td>Cardiomyopathie</td><td>4 (12,9%)</td><td></td><td>4 (12,9%)</td></tr><tr><td><strong>Habitudes face au tabac</strong></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Non-fumeur</td><td>2</td><td>6</td><td>8</td></tr><tr><td>Fumeur actif</td><td>1</td><td>2</td><td>3</td></tr><tr><td>Fumeur passif</td><td>1</td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>Sevré</td><td>5</td><td>14</td><td>19</td></tr><tr><td><strong>Traitement médical initial</strong></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Antiagrégant plaquettaire</td><td>7</td><td>22</td><td>29</td></tr><tr><td>Antiarythmiques</td><td>5</td><td>3</td><td>8</td></tr><tr><td>Antidiabétiques</td><td>2</td><td>4</td><td>6</td></tr><tr><td>Bêtabloquants</td><td>7</td><td>17</td><td>24</td></tr><tr><td>Bronchodilatateurs</td><td>1</td><td>3</td><td>4</td></tr><tr><td>Diurétiques</td><td>7</td><td>4</td><td>11</td></tr><tr><td>Entresto®</td><td>2</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>Inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine</td><td>6</td><td>12</td><td>18</td></tr><tr><td>Inhibiteurs de la pompe à protons</td><td>8</td><td>11</td><td>19</td></tr><tr><td>Hypolipémiants</td><td>5</td><td>20</td><td>25</td></tr><tr><td>Nicotine</td><td>0</td><td>3</td><td>3</td></tr><tr><td>Psycholeptiques</td><td>1</td><td>6</td><td>7</td></tr></tbody></table>

**Légende :** FEVG<sub>ALT</sub> et FEVG<sub>PRES</sub> pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. * différence significative entre les groupes FEVG<sub>ALT</sub> et FEVG<sub>PRES</sub> (p<0,05).
<table><caption>**Tableau n°2** : Comparaison des résultats de l'épreuve d'effort avant et après réentrainement à l'effort.</caption><thead><tr><th rowspan="2">Variable</th><th colspan="2">FEVG<sub>ALT</sub></th><th colspan="2">FEVG<sub>PRES</sub></th><th colspan="2">Population totale</th></tr><tr><th>Pré-entrainement</th><th>Post-entrainement</th><th>Pré-entrainement</th><th>Post-entrainement</th><th>Pré-entrainement</th><th>Post-entrainement</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Repos</strong></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>VEMS/CVF (%)</td><td>72,8±12,1</td><td>73,9±7,3</td><td>71,8±7,0</td><td>74,4±10,4</td><td>72,3±9,6</td><td>74,2±8,9</td></tr><tr><td><strong>Premier seuil ventilatoire (SV1)</strong></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CR10</td><td>4,3±0,9</td><td>4,4±1,4</td><td>4,2±1,8</td><td>4,3±1,1</td><td>4,2±1,3</td><td>4,3±1,3</td></tr><tr><td>VO<sub>2</sub> (mL.min<sup>-1</sup>.kg<sup>-1</sup>)</td><td>12,4±1,2</td><td>12,7±2,2</td><td><strong>15,1±3,1</strong></td><td><strong>16,9±3,2*</strong></td><td>13,7±2,2</td><td>14,8±2,7</td></tr><tr><td>Puissance au SV1 (watts)</td><td>83,8±18,3</td><td>81,3±20,5</td><td>86,8±23,2</td><td>97,7±26,9</td><td>85,3±20,7</td><td>89,5±23,7</td></tr><tr><td>VE (mL.min<sup>-1</sup>)</td><td>38,9±6,2</td><td>38,8±6,6</td><td>36,7±9,6</td><td>40,3±7,5</td><td>37,8±7,9</td><td>39,5±7,0</td></tr><tr><td><strong>Au pic de l'effort</strong></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puissance</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maximale Tolérée (watts)</td><td><strong>118,9±26,2</strong></td><td><strong>137,3±29,9*</strong></td><td><strong>136,8±31,0</strong></td><td><strong>155,0±33,0*</strong></td><td><strong>127,9±28,6</strong></td><td><strong>146,2±31,4*</strong></td></tr><tr><td>VO<sub>2</sub>pic (mL.min<sup>-1</sup>.kg<sup>-1</sup>)</td><td>16,7±2,6</td><td>17,7±4,7</td><td><strong>21,4±4,2</strong></td><td><strong>23,3±4,4*</strong></td><td><strong>19,1±3,4</strong></td><td><strong>20,5±4,5*</strong></td></tr><tr><td>FC au pic (bpm)</td><td><strong>127,8±24,8</strong></td><td><strong>119,3±21,7*</strong></td><td>144,1±18,0</td><td>144,9±18,7</td><td>135,9±21,4</td><td>132,1±20,2</td></tr><tr><td>VES au pic (mL.bat<sup>-1</sup>)</td><td>98,8±25,5</td><td>105,3±27,3</td><td>113,3±25,3</td><td>113,1±27,3</td><td>106,0±25,4</td><td>109,2±27,3</td></tr><tr><td>Qc au pic (L.min<sup>-1</sup>)</td><td>11,3±3,3</td><td>11,7±2,7</td><td>16,0±4,5</td><td>15,5±4,2</td><td>13,6±3,9</td><td>13,6±3,5</td></tr><tr><td>CR10 au pic</td><td>6,3±1,3</td><td>6,1±1,7</td><td>7,1±2,2</td><td>6,1±1,5</td><td>6,7±1,7</td><td>6,1±1,6</td></tr><tr><td>Pente VE/VCO<sub>2</sub></td><td>35,9±5,2</td><td>35,3±4,1</td><td>34,5±6,6</td><td>30,8±5,3</td><td>35,2±5,9</td><td>33,0±4,7</td></tr><tr><td>VE au pic (l.min<sup>-1</sup>)</td><td>67,6±15,4</td><td>75,4±16,6</td><td>72,6±15,5</td><td>77,4±13,9</td><td><strong>70,1±15,5</strong></td><td><strong>76,4±15,3*</strong></td></tr><tr><td>RR VEMS (%) au pic</td><td>28,5±24,3</td><td>25,9±23,6</td><td>25,4±18,9</td><td>22,0±18,6</td><td>27,0±21,6</td><td>24,0±21,1</td></tr><tr><td>QR au pic</td><td>1,1±0,1</td><td>1,2±0,1</td><td>1,2±0,1</td><td>1,2±0,1</td><td>1,2±0,1</td><td>1,2±0,1</td></tr><tr><td>Pouls d'O<sub>2</sub> au pic (mL.bat<sup>-1</sup>)</td><td>13,7±3,7</td><td>14,8±3,8</td><td>12,0±2,8</td><td>13,0±3,3</td><td><strong>12,8±3,3</strong></td><td><strong>13,9±3,5*</strong></td></tr><tr><td>ΔSmO<sub>2</sub> (%)</td><td>20,6±10,4</td><td>32,5±13,5</td><td>13,9±2,8</td><td>23,6±18,7</td><td><strong>17,2±11,2</strong></td><td><strong>28,0±16,1*</strong></td></tr></tbody></table>

**Légende** : FEVG<sub>ALT</sub> et FEVG<sub>PRES</sub> pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. RR VEMS réserve ventilatoire. * différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort.
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1 : Effet du réentrainement à l'effort sur la VO₂ au SV1 en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. * différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort (p<0,05).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 2 : Effet du réentrainement à l'effort sur la puissance au SV1 en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.
Les effets de la RCV sur la VE au SV1 sont présentés en figure 3. Nos résultats montrent une augmentation non significative de la VE dans le groupe FEVG<sub>PRES</sub> sans modification dans le groupe FEVG<sub>ALT</sub>. Les résultats présentés dans le tableau 2 ne montre pas d'effet significatif de RCV sur les valeurs de la sensation d'effort perçu au SV1 pour tous nos sujets.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 3 : Effet du réentrainement à l'effort sur la VE au SV1 en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.

## 2. Aptitude maximale aérobie

La figure 4 présente l'effet du réentrainement à l'effort sur la $\dot{V}O_2$ au pic de l'effort en fonction des groupes. Nos résultats montrent une amélioration significative de la $\dot{V}O_2$ au pic après réentrainement à l'effort (p=0,017) avec un effet groupe : les patients du groupe FEVG<sub>PRES</sub> améliorent de manière significative leur $\dot{V}O_2$pic (p=0,021), alors que la RCV n'a pas d'effet statistiquement significatif sur les valeurs pic de $\dot{V}O_2$ des patients du groupe FEVG<sub>ALT</sub> (p=0,296). Les variations moyenne du pic de $\dot{V}O_2$ avec la RCV s'élèvent cependant à 6,2 et 8,7 % pour les patients des groupes FEVG<sub>ALT</sub> et FEVG<sub>PRES</sub>, respectivement (figure 12). Le gain du pic de $\dot{V}O_2$ est contemporain d'une amélioration significative de la puissance maximale tolérée pour la population après RCV (p<0,001) sans effet groupe (figure 5).
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 4 : effet du réentrainement à l'effort sur la VO₂ au pic de l'effort en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. * différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 5 : Effet du réentrainement à l'effort sur la puissance maximale tolérée en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. * différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort.
La figure 6 présente l'effet du réentrainement à l'effort sur les valeurs de VE au pic de l'effort en fonction des groupes. Nos résultats montrent une augmentation significative de la VE au pic de l'effort pour tous les patients avec la RCV (p=0,009) sans effet groupe (tableau 2). Cependant, ni les valeurs de réserve ventilatoire (RR VEMS) (p=0,067), de pente VE/VCO₂ (p=0,278) et de sensation d'effort perçu (p=0,204) ne sont modifiées par la prise en charge en phase II de RCV (tableau 2).

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 6 : effet du réentrainement à l'effort sur la VE au pic de l'effort en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.

La figure 7 présente l'effet du réentrainement à l'effort sur le VES au pic de l'effort en fonction des groupes. Nos résultats ne montrent pas d'effet significatif de la RCV sur les valeurs de VES mesurées au pic de l'effort (p=0,499). Nos résultats montrent toutefois un gain de 6,6% du VES au pic de l'effort chez les patients du groupe FEVG<sub>ALT</sub> (figure 12). Ce gain est contemporain d'une baisse significative des valeurs maximales de FC avec la RCV chez les sujets du groupe FEVG<sub>ALT</sub> (figure 8). Il en résulte, chez ces patients, une augmentation non significative des valeurs de $\dot{Q}$c (+ 4,0%) avec la RCV (figures 9 et 12). Les valeurs au pic d'effort de $\dot{Q}$c restent toutefois significativement plus élevées chez les patients à FEVG<sub>PRES</sub> après RCV (figure 9). Chez ce groupe de sujets, la RCV induit une très légère baisse de $\dot{Q}$c (-3,2%) (figures 9 et 12) due à des variations discrètes des valeurs maximales de VES (figures 7 et 12) et FC (figures 8 et 12) avec la RCV.
Figure 7 : effet du réentrainement à l'effort sur le VES au pic de l'effort en fonction des groupes.

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.

Figure 8 : effet du réentrainement à l'effort sur la FC au pic de l'effort en fonction des groupes.

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. *différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort.
Figure 9 : effet du réentrainement à l'effort sur le Qc au pic de l'effort en fonction des groupes.

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.

Figure 10 : effet du réentrainement à l'effort sur le pouls d'O2 au pic de l'effort en fonction des groupes.

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.
La figure 10 présente l'effet de la RCV sur le pouls d'O₂ au pic de l'effort en fonction des groupes. Nos résultats montrent que RCV induit une amélioration significative du pouls d'O₂ au pic de l'effort de l'ensemble de notre population (p=0,01) sans effet groupes (tableau 2). La phase II de RCV induit également une amélioration des valeurs de ΔSmO₂ pour l'ensemble de la population étudiée (p<0,001) (tableau 2, figure 11). Si nos résultats ne montrent pas un effet groupe significatif, nous notons que l'augmentation du ΔSmO₂ semble plus marquée pour les patients du groupe FEVG<sub>PRES</sub> (+70,0%) que pour ceux à FEVG altérée (+ 58,1%) (figure 12).

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 11 : effet du réentrainement à l'effort sur les valeurs de ΔSmO₂ en fonction des groupes.</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement.

Les résultats présentés dans le tableau 2 montrent qu'il y a une diminution non significative de l'auto-évaluation de l'effort perçu CR10 au pic de l'effort dans toute la population (p=0,204). Cette dernière est plus marquée, sans différence significative, pour les patients du groupe FEVG<sub>PRES</sub>. La figure 12 résume les effets de la phase II de RCV, en présentant les variations, exprimées en pourcentages des valeurs initiales, des paramètres cardiorespiratoires et neuromusculaires mesurés au pic de l'effort.
La phase II de réadaptation cardiovasculaire (RCV) a induit des améliorations significatives des paramètres mécaniques et physiologiques associés au pic de l'effort d'intensité progressive réalisé sur ergocycle à frein électromagnétique. Les effets de la prise en charge chez les patients à fraction d'éjection du ventricule gauche (FEVG) altérée se caractérisent par une augmentation moyenne du pic de consommation d'oxygène (VO2) de 6,2% contemporaine à une diminution significative des valeurs maximales de fréquence cardiaque (FC), des augmentations de 6,6% des valeurs de volume d'éjection systolique (VES) et de 58,1% de la différence entre les valeurs basales et au pic de l'effort de saturation musculaire en oxygène (ΔSmO2). Chez les patients à FEVG préservée, la RCV a entraîné un gain de 8,7% de VO2pic ; cette observation est associée à 70,0% d'augmentation de ΔSmO2. Si les précédentes observations s'accompagnent d'une augmentation significative de la valeur du pouls d'O2 en fin d'effort, les valeurs de sensation de l'effort perçu associées au premier seuil ventilatoire et à l'effort maximal ne sont pas significativement modifiés par la RCV chez les patients des deux groupes.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 12 : Variations des réponses cardiorespiratoires et neuromusculaires à l'effort maximal induites par la phase II de réadaptation cardiovasculaire</figcaption></figure>

Légende : ALT et PRES pour les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche altérée ou préservée, respectivement. *différence significative entre des résultats avant et après réentrainement à l'effort.
# Discussion

Notre objectif principal était de déterminer les effets de la RCV sur les réponses des maillons de la chaîne de transport de $O_2$ à l'effort. Nous avons supposé que les réponses à la RCV des maillons de la chaîne de transport de $l'O_2$ seraient différentes entre patients présentant une FEVG altérée ($FEVG_{ALT}$) et ceux dont la FEVG était préservée ($FEVG_{PRES}$), quel que soit leur motif initial de prise en charge. Nos principaux résultats sont que le séjour en phase II de RCV induit une amélioration des valeurs pic de consommation d'oxygène et de ventilation minute, de la puissance maximale tolérée et l'utilisation de l'oxygène par le système neuromusculaire ($\Delta SmO_2$). Un effet groupe a été observé sur l'amplitude des variations des valeurs maximales induites par la RCV. Seuls les patients à la fraction d'éjection du ventricule gauche préservée ($FEVG_{PRES}$) présentent une amélioration significative de leur valeur de consommation d'oxygène associée au premier seuil ventilatoire (SV1). Dans un premier temps, nous allons discuter des réponses à la RCV des paramètres étudiés au SV1.

## 1. Endurance aérobie

Nos résultats montrent une amélioration non significative de la $\dot{V}O_2$ au SV1 dans la population générale de notre étude à la suite du séjour en RCV. Chez des patients atteints d'une maladie coronaire et présentant une FEVG préservée, Trachsel et al (21) avaient déjà observé une tendance à l'amélioration des valeurs de $\dot{V}O_2$ associées à SV1 à la suite d'un réentrainement à l'effort. Nous avons toutefois observé un effet groupe. En effet, les patients du groupe à FEVG préservée présentent un gain significatif de $\dot{V}O_2$ à SV1 après RCV. Ce résultat diverge des observations issues des études de Legendre et al (47) et de Hambrecht et al (48) qui ont montré une amélioration significative de la $\dot{V}O_2$ associée à SV1 chez des populations d'insuffisants cardiaques présentant une FEVG altérée. L'absence de gain significatif de VO2 à SV1 de nos patients du groupe à FEVG altérée peut s'expliquer par l'absence d'effet de la RCV sur SV1 chez ces patients. En effet, contrairement à la littérature (47,49), notre programme de RCV n'a pas eu d'effet significatif sur les valeurs associées au SV1 (puissance mécanique, perception de l'effort et réponse ventilatoire) chez les patients du groupe $FEVG_{ALT}$ alors que nous avons noté, dans le même temps, une tendance à l'amélioration des valeurs de puissance mécanique et de ventilation minute associées au SV1 chez leurs homologues du groupe $FEVG_{PRES}$. Ces différences pourraient s'expliquer par les modalités prescrites de prises en charge, notamment pour le réentraînement à l'effort, et surtout par la durée de prise en charge par les équipes pluridisciplinaires. En effet, comme le rappellent Leprêtre et al. (50), les durées et fréquences
de réentraînement à l'effort différent du simple au double entre le modèle de prise en charge anglo-saxon (2 à 3 séances de réentraînement à l'effort pendant 8 à 12 semaines de RCV) et le modèle français (4 à 5 séances de réentraînement à l'effort pendant 4 semaines). Il semble que les réponses physiologiques associées au pic de l'effort soient plus sensibles à des courtes périodes de prise en charge, alors que l'amélioration de celles associées au premier seuil ventilatoire nécessite un réentraînement à l'effort régulier de plus longue durée.

## 2. Aptitude maximale aérobie

Nos résultats montrent une amélioration significative de la puissance maximale tolérée par l'ensemble des patients de notre population après RCV sans effet groupe. Ce résultat est en adéquation avec les données de la littérature (21,47,49-53). Comme dans les études précédentes, le gain de PMT s'accompagne d'une amélioration significative du pic de VO₂ pour notre population totale (21,47,49-53) avec un effet groupe : le gain et les changement de VO₂pic avec la RCV sont, respectivement, significatif et plus importants pour les patients du groupe FEVG<sub>PRES</sub> que ceux du groupe FEVG<sub>ALT</sub>. Une amélioration de la VO₂ a été associée à une augmentation de l'espérance de vie chez les patients insuffisants cardiaque (54). Bien que les effets de RCV sur le pic de VO₂ ne soient statistiquement significatifs que pour les patients à la FEVG préservée, pour les deux groupes de patients, FEVG<sub>PRES</sub> et FEVG<sub>ALT</sub>, les changements moyens de VO₂pic sont suffisants pour qualifier nos patients comme répondants au réentraînement à l'effort, qu'ils présentent ou non une FEVG altérée. En effet, Trachsel et al. (52) ont montré qu'un gain supérieur ou égal à 4% était associé à une amélioration du pronostic vital des patients cardiaques.

Une épreuve de spirométrie a été réalisée avant les épreuves d'effort d'entrée et de sortie d'hospitalisation en réadaptation cardiovasculaire dans le but de vérifier s'il y a ou non une amélioration des débits et volumes pulmonaires lors du séjour en RCV. Dans notre étude, nous notons une amélioration non significative du rapport VEMS/CVF pour la population totale sans effet groupe. Les données de la littérature rapportent une amélioration de ce rapport grâce aux séances de renforcement et d'endurance des muscles respiratoires (55). Notre étude ne montre pas de gain de ce type sans toutefois montrer de dégradation de la réponse ventilatoire au repos.

Contrairement aux valeurs basales, nos résultats montrent un effet significatif de la RCV sur les valeurs maximales de ventilation pulmonaire sans effet groupe. Les valeurs de réserve ventilatoire tendent également à diminuer avec la RCV ce qui est cohérent avec le résultat
précédent. Des résultats similaires ont été retrouvés dans la littérature (47,49). Toutefois, dans
la présente étude, l'augmentation des valeurs de la ventilation maximale n'est ni associé à un
gain significatif de V̇O₂, ni à une diminution la pente du rapport VE/VCO₂ pour les patients du
groupe FEVG ALT. Une précédente étude a montré que la diminution de la pente VE/VCO₂ était
un facteur indépendant de diminution de mortalité chez le patient insuffisant cardiaque (56).
L'absence d'effet de la RCV sur la pente VE/VCO₂ dans notre étude peut s'expliquer par des
valeurs déjà quasi-normales mesurées lors de l'épreuve d'effort initiale chez nos patients
(47,52).

L'impédancemétrie thoracique nous a permis de mesurer de manière non invasive et
continue les paramètres hémodynamiques, dont le débit cardiaque (Qc) et le volume d'éjection
systolique (VES), au cours de l'épreuve d'effort. Si l'estimation des valeurs de Qc et VES par
l'impédancemétrie est sujet à discussion dans la littérature, un consensus est retrouvé autour de
la fiabilité de cette technique à évaluer les amplitudes de réponses de Qc (38,39). Le
Physioflow® a d'ailleurs était récemment utilisé pour différencier les patients insuffisants
cardiaques (IC) répondeurs des IC non-répondeurs au réentraînement à l'effort (48). Dans notre
étude, nous avons observé des variations moyenne de – 3,2, chez les patients à FEVG préservée,
à + 4,0%, pour le groupe FEVGALT, de Qc induites par la RCV. Legendre et al (47) ont
récemment observé que pour 62% de leur population de patients insuffisants cardiaques à
FEVG altérée, soit chez 53 sujets, les effets bénéfiques du réentraînement à l'effort sur le pic
de VO₂ s'expliquaient par une amélioration des valeurs maximales de Qc, elles-mêmes induites
par une amélioration du volume d'éjection systolique au pic de l'effort.

Belardinelli et al (57) avaient déjà montré une relation entre amélioration du débit cardiaque et du pic de consommation d'oxygène chez 43 patients IC avec FEVG très altérée (FEVG < 30 %). Ce groupe d'auteurs ont expliqué leur observation par une amélioration de la fonction diastolique à la suite d'un programme de réentraînement à l'effort. En l'absence d'exploration échographique en fin de phase II de RCV, discuter des effets de la RCV sur le remodelage cardiaque et la FEVG de nos patients nous semblent spéculatif. Nous ne pouvons donc que proposer, pour les prochains travaux réalisés dans ce service, d'ajouter ce type d'exploration en post-prise en charge. Le gain de + 4,0% de Qc chez nos sujets présentant une FEVG altérée est associée à 6,6% d'augmentation du VES avec la RCV chez ces patients. Cette amélioration est proche de 7%, valeur considérée comme le gain minimal pour conclure sur une augmentation significative de VES (48). Cette observation contrebalance la chute significative de la valeur de FC mesurée au pic d'effort chez les sujets du groupe FEVGALT. Ce résultat peut expliquer
l'amélioration des valeurs de pouls d'O₂ à l'effort maximal. D'après le principe de Fick, le pouls d'O₂ est le produit de la différence artérioveineuse en oxygène et du volume d'éjection systolique. L'amélioration de ces deux paramètres s'opposent à la baisse significative des valeurs pic de FC ; cette dernière réponse que nous pouvons associer à une majoration des β-bloquants durant le séjour en RCV, l'optimisation thérapeutique en étant l'un des piliers avec le réentrainement et l'éducation thérapeutique (58). Il en résulte, chez ces patients à FEVG altérée, un gain du pic de V̇O₂ supérieur aux valeurs associées à l'amélioration du pronostic vital du patient cardiaque. Chez nos patients à FEVG préservée, l'augmentation du pouls d'O₂ à la suite de la phase II de RCV est associée à une insignifiante baisse du VES à l'effort maximal (-0,1%) et à 70,0% d'augmentation de l'utilisation de l'oxygène par le muscle locomoteur (ΔSmO₂).

Les fortes augmentations de ΔSmO₂ à l'entraînement sont associées à des gains de V̇O₂pic supérieurs à celui associé à l'amélioration du pronostic vital du patient (21, 52). La valeur de SmO₂ est considérée comme un bon indicateur de consommation d'oxygène par le muscle (35,44). Brochhagen et al (59) ont comparé les réponses de SmO₂ de patients souffrant d'insuffisance cardiaque à celles de sujets sains. Ces auteurs ont ainsi pu montrer que les valeurs de SmO₂ chez les patients IC étaient altérées au repos, comme à l'effort maximal. Ces observations ont été confirmées dans l'étude de Niemeijer et al (60), qui ont de plus observé un effet négatif de la pathologie cardiaque sur la réponse de SmO₂ par rapport au temps ou à l'intensité d'exercice, encore appelée cinétique de SmO₂. Peu d'études, à notre connaissance, se sont intéressées aux effets d'une phase II de RCV sur ΔSmO₂. Spee et al (51) ont étudié les effets du réentrainement à l'effort des patients insuffisants cardiaques sur l'utilisation de l'oxygène dans le muscle en utilisant la spectrométrie dans le proche infrarouge (NIRS). Dans leur étude, ni les valeurs absolues, ni la cinétique de SmO₂ n'avaient été modifiées par le réentraînement à l'effort. De même, les auteurs n'avaient pas trouvé d'amélioration significative du pic de V̇O₂. Les résultats de Spee et al associés à nos observations renforcent l'idée d'un déconditionnement périphérique prédominant chez le patient cardiaque en attente d'une phase II de RCV ; déconditionnement à l'origine d'une intolérance à l'effort, d'une minoration de l'aptitude de l'aérobie (chute du pic de V̇O₂) au détriment du pronostic vital du patient.

### 3. Limites de l'étude

Cette étude est une étude observationnelle, rétrospective et monocentrique, elle a porté sur un effectif final de 31 patients. Ce nombre est très proche de l'estimation de l'effectif théorique
de 34 sujets nécessaires à mener à bien notre expérimentation selon les recommandations de Beck (2 groupes, comparaison de mesures avant – après et entre les groupes, intervalle de confiance fixé à 80% pour une valeur p de 5%, pour un faible effet taille de l'échantillon) (61). Cependant, le nombre non équilibré de patients dans chaque groupe limite la portée de nos résultats. Ce problème d'inclusion des patients peut s'expliquer par l'ajout, aux mesures en routine de la V̇O₂ et de l'électrocardiogramme (ECG) d'effort, de deux appareils de mesures non invasives des réponses hémodynamiques (Physioflow®) et de saturation du muscle en oxygène (Moxy®). Ces appareils n'étant pas utilisés auparavant dans le service, la mise en place de leur utilisation, le traitement et l'analyse des données ont été chronophages en temps. La mesure invasive des gaz du sang et l'exploration échographique en routine pré et post prise en charge en phase II de RCV nous auraient également permis de mieux comprendre les réponses mécanistiques de convection et de diffusion pulmonaires par l'étude des gradients de pression alvéolaire (PiAO₂) et artérielle (PaO₂) en oxygène et les effets de la RCV sur le remodelage cardiaque et FEVG.

### 4. Application clinique

Nos résultats sont en faveur du bénéfice de la RCV dans la prise en charge des patients présentant une maladie cardiaque avec ou sans altération de la fraction d'éjection du ventricule gauche. Les mesures contemporaines à celle de V̇O₂ et de l'ECG d'effort du débit cardiaque par impédance thoracique et de la saturation musculaire en oxygène permet de différencier les réponses des patients à la RCV. Ainsi, nous avons remarqué que l'amélioration du pic de V̇O₂ est contemporaine d'une meilleure utilisation de l'oxygène par le muscle chez les patients atteints de pathologies cardiaques mais dont la FEVG était préservée. Bien que moindre, le gain de V̇O₂pic chez les patients cardiaques à la FEVG altérée était associé à la fois à une amélioration du VES et à la meilleure utilisation de l'oxygène par le muscle. Ces résultats peuvent aider le clinicien pratiquant dans une centre de réadaptation cardiaque à orienter la prise en charge des patients en fonction du degré d'altération de FEVG. Concernant la pratique clinique quotidienne, la mesure non invasive du Qc et/ou de la SmO₂ couplé à celle de V̇O₂ pourraient aider le clinicien à mieux individualiser les actions de prise en charge, notamment en termes d'optimisation thérapeutique médicamenteuse, d'intensité et de programmation d'activités physiques adaptées (APA) et les interactions entre médicaments et APA. Des études ultérieures pourraient ainsi évaluer l'efficacité des programmes d'entrainement adapté en fonction des réponses centrales et périphériques observées lors de l'épreuve d'effort d'entrée
dans un service de réadaptation cardiovasculaire. L'absence d'effets de la RCV sur les valeurs
de sensation d'effort perçu (CR10) renforce l'intérêt d'utiliser ce critère subjectif comme outil
d'évaluation de l'intensité de l'exercice que le patient pourrait réutiliser en phase III de RCV,
pour maintenir une APA « efficace » lors du retour à domicile.

Conclusion

Une phase II de réadaptation cardiovasculaire induit une amélioration du pronostic vital du
patient, indirectement visible à travers les gains de pic de VO2 que la fraction d'éjection du
ventricule gauche des patients soit altérée ou préservée. Ce résultat laisse suggérer la nécessité
de prescrire un court séjour en unité de soins de suite et de réadaptation cardiovasculaire à
chaque patient ayant présenté un événement cardiaque. La majoration de β-bloquants semblent
bénéfiques pour améliorer la fonction ventriculaire gauche des patients présentant une fraction
d'éjection du ventricule gauche altérée. Que cette dernière soit altérée ou préservée, il semble
que le déconditionnement à l'effort initial soit lié à une limitation neuromusculaire
 périphérique. Ce résultat renforce l'idée de paramétrer les intensités de réentraînement en
prenant en compte les réponses hémodynamiques et de saturation musculaire en oxygène à
l'effort et donc de monitorer ces dernières lors de l'épreuve d'effort initiale.
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ANNEXE 1 : Les niveaux de preuves de la réadaptation cardiaque dans différentes pathologies.

<table><thead><tr><th>Cadres pathologiques</th><th>Sous-catégories</th><th>Caractéristiques du programme</th><th>Classe</th><th>Niveau</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Maladie coronaire (Hors chirurgie)</td><td>SCA "stabilisé"</td><td><ul><li>Évaluation à l'effort</li><li>Prévention secondaire</li><li>Éducation thérapeutique</li><li>Ambulatoire si possible</li></ul></td><td>I</td><td>A</td></tr><tr><td>Après ATL programmée</td><td><ul><li>Évaluation à l'effort</li><li>Pas de surrisque de l'exercice précoce</li><li>Prévention secondaire</li><li>Éducation thérapeutique</li><li>Ambulatoire si possible</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr><tr><td>Angor stable</td><td><ul><li>Évaluation à l'effort</li><li>Optimisation du traitement</li><li>Prévention secondaire</li><li>Éducation thérapeutique</li><li>Ambulatoire si possible</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr><tr><td rowspan="4">Chirurgie</td><td>Pontages aorto-coronaires</td><td><ul><li>Prise en charge précoce en HC privilégiée</li><li>Surveillance et soins de suite</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr><tr><td>Chirurgie valvulaire</td><td><ul><li>Prise en charge précoce en HC privilégiée</li><li>Surveillance et soins de suite</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr><tr><td>Chirurgie de l'aorte thoracique</td><td><ul><li>Prise en charge après dissection bien tolérée et efficace sous surveillance PA ++</li></ul></td><td>IIa</td><td>C</td></tr><tr><td>Préopératoire (Sujets à haut risque opératoire)</td><td><ul><li>Éducation</li><li>Ventilation, préparation à la chirurgie coronaire</li></ul></td><td>IIb</td><td>C</td></tr></tbody></table>
ANNEXE 1 (suite): Les niveaux de preuves de la réadaptation cardiaque dans différentes pathologies.

<table><tr><td rowspan="4">Insuffisance cardiaque</td><td>Dysfonction systolique VG</td><td><ul><li>Prise en charge globale</li><li>Programmes plus longs</li><li>Éducation thérapeutique</li><li>Ajustement traitement</li></ul></td><td>I</td><td>A</td></tr><tr><td>Fonction systolique préservée</td><td><ul><li>Amélioration de la qualité de vie</li><li>Réduction des hospitalisations</li></ul></td><td>IIb</td><td>C</td></tr><tr><td>Resynchronisation cardiaque</td><td><ul><li>Potentialisation des effets de resynchronisation</li><li>Évaluation de la resynchronisation</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr><tr><td>Assistance Ventriculaire</td><td><ul><li>Reconditionnement physique</li><li>Éducation : appareillage et AVK</li></ul></td><td>IIa</td><td>C</td></tr><tr><td></td><td>Transplantation Cardiaque</td><td><ul><li>Pré-transplantation</li><li>Spécificités de la chirurgie, de la physiologie, de l'immunologie</li><li>Aides psychosociales</li></ul></td><td>I</td><td>B</td></tr></table>

sources : recommandation du groupe Exercice Réadaptation Sport (GERS) de la société française de cardiologie (7), 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes (8), 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure (9), 2016 European Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice (5) et recommendations for the management of patients after heart valve surgery (10).
ANNEXE 2: Contre-indications au réentraînement à l'effort.

Contre-indications au réentraînement à l'effort

* Syndrome coronarien aigu non stabilisé.

* Insuffisance cardiaque décompensée.

* Troubles du rythme ventriculaires sévères, non maîtrisés.

* Présence d'un thrombus intracardiaque à haut risque embolique.

* Présence d'un épanchement péricardique de moyenne à grande importance.

* Antécédents récents de thrombophlébite avec ou sans embolie pulmonaire.

* Obstacle à l'éjection ventriculaire gauche sévère et/ou symptomatique.

* Toute affection inflammatoire et/ou infectieuse évolutive.

* Hypertension artérielle pulmonaire sévère.

* Incapacité à réaliser des exercices physiques

source: recommandations du groupe Exercice Réadaptation Sport (GERS) de la société française de cardiologie concernant la pratique de la réadaptation cardiovasculaire chez l'adulte (7).
ANNEXE 3 : Prescription de l'intensité de l'entraînement en endurance continu.

<table><thead><tr><th colspan="2">Fréquence cardiaque d'exercice (FCE)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Si EE avec VO<sub>2</sub></td><td>FC au 1er seuil ventilatoire (SV1)</td></tr><tr><td>Si EE sans VO<sub>2</sub><br>(Formule de Karvonen)</td><td>FCE = FC repos + [(FC max – FC repos) × K] K = 0,6 si patient sans bêtabloquant K = 0,8 si patient sous bêtabloquant</td></tr><tr><th colspan="2">Fréquence cardiaque limite (FCL)</th></tr><tr><td>Si patient angineux</td><td>&lt; 10 bpm sous le seuil angineux</td></tr><tr><td>Si porteur d'un DAI</td><td>&lt; 10 à 20 bpm sous la FC de déclenchement programmée</td></tr><tr><td>Pression artérielle<br>systolique &lt; 160 mm Hg</td><td>Après cure de dissection aortique</td></tr><tr><td>Sensations du patient<br>(Respiratoires,<br>musculaires)</td><td>Niveau 12-14 selon l'échelle de Borg en 20 points<br>Niveau 4-6 selon l'EVA en 10 points<br>Pouvant parler en aisance respiratoire</td></tr></tbody></table>

EE : épreuve d'effort ; VO₂ : mesure des échanges gazeux ; DAI : défibrillateur automatique implantable ; EVA : échelle visuelle analogique.

source: recommandations du groupe Exercice Réadaptation Sport (GERS) de la société française de cardiologie concernant la pratique de la réadaptation cardiovasculaire chez l'adulte (7).