L'évaluation isocinétique de la fonction musculaire périphérique chez les patients coronariens. Étude des corrélations avec l'aptitude cardiorespiratoire

Matériel et méthodes Quinze coronariens et 15 sujets sains âgés de 60 ± 6 vs 57 ± 3,5 ans ont bénéficié une épreuve d'effort cardiorespiratoire de type triangulaire sur ergocycle électromagnétique, une évaluation musculaire à l'aide d'un dynamomètre isocinétique (Cybex Norm II) et un test de marche de six minutes. Tous les sujets ont bénéficié d'une évaluation de la force musculaire isocinétique du quadriceps et des ischiojambiers aux deux vitesses angulaires 150 et 180°. Cette évaluation se faisait sous surveillance électrocardiographique et clinique avec prise de la tension artérielle. Les variables cardiorespiratoires et mécaniques (VO 2 , VE, FC, et puissance) ont été mesurées lors de l'épreuve d'effort au niveau maximal d'effort et au niveau du seuil ventilatoire. Résultats L'évaluation isocinétique a été menée avec succès chez tous les patients. Aucun trouble de rythme ni anomalie hémodynamique n'ont été observés dans les deux groupes. Les moyennes du pic de couple ont été altérées chez les coronariens aux deux vitesses et pour les deux groupes musculaires. Le pic du couple de quadriceps à la vitesse de 150° était de 76,93 ± 16 vs 98,96 ± 23 N m −1 ( p < 0,01) et de 71,13 ± 14 vs 91,13 ± 23 N m −1 ( p < 0,01) à 180°. Le pic de couple des ischiojambiers à la vitesse de 150 était de 49,46 ± 16 vs 65,86 ± 14 N m −1 ( p < 0,01) et de 46,50 ± 10 vs 59,86 ± 12 N m −1 ( p < 0,01) à 180°. Les coronariens présentent une aptitude aérobie altérée à l'effort maximal : ( VO 2max : 20,34 ± 4,95 vs 29,16 ± 7,68 ml mn −1 kg –1 ( p = 0,01) ; VE max : 58,18 ± 16.28 vs 84 ± 24,45 l mn −1 ( p < 0,05) ; FC max : 118 ± 21 vs 152 ± 13 batt mn −1 ( p < 0,001) ; P max : 102 ± 31 vs 153 ± 33 W ( p < 0,001) et au niveau du seuil ventilatoire ( VO 2 : 13,77 ± 2,33 vs 17,08 ± 3,59 ml mn −1 kg −1 ( p < 0,05)) ; VE : 29,64 ± 6,64 vs 37,76 ± 7,2 l mn −1 ( p < 0,05) ; FC : 86 ± 14 vs 111 ± 15 batt mn −1 ( p = 0,001) ; et la puissance : P  sv :  61 ± 12 vs 76 ± 24 W (NS). Aucune corrélation n'a été trouvée entre l'aptitude cardiorespiratoire altérée et la force musculaire périphérique déficitaire chez les coronariens. La distance totale parcourue lors du test de six minutes est diminuée de façon significative chez les patients coronariens par rapport aux sujets témoins [425,93 ± 52,77 vs 551,46 ± 57,94 m ( p < 0,01)]. La fréquence cardiaque maximale à la fin du test a été diminuée chez les coronariens [114 ± 11 vs 102 ± 10 batt mn −1 ( p < 0,01)]. Dans le groupe de coronariens, la force musculaire du quadriceps et des ischiojambiers n'était pas corrélée avec la capacité aérobie à un niveau maximal et au seuil ventilatoire. Une corrélation significative a été trouvée entre la distance totale parcourue au test de six minutes et la VO 2max r = 0,869 ; p ± 0,001, mais aucune corrélation n'a été trouvée au seuil ventilatoire. Conclusion Cette étude montre que les patients coronariens présentent comparativement aux sujets sains une aptitude cardiorespiratoire altérée qui s'accompagne d'une fatigabilité musculaire périphérique accrue. La force musculaire isocinétique et la capacité maximale aérobie sont indépendantes l'une de l'autre. Une évaluation musculaire isocinétique chez ces patients doit être réalisée systématiquement et paraît avoir une grande valeur dans la prise en charge de ces coronariens en réadaptation cardiovasculaire. Mots clés Coronariens Capacité cardiorespiratoire Fatigue musculosquelettique Évaluation isocinétique Capacité aérobique 1 Introduction On désigne sous le nom de « déconditionnement » les modifications survenues du fait de l'immobilisation. Tous les organes, toutes les fonctions subissent l'effet néfaste d'une immobilisation forcée au long cours. Les principales altérations liées à ce déconditionnement concernent, en particulier l'effecteur musculaire, le fonctionnement cardiovasculaire, la ventilation et l'énergétique globale. Les patients atteints de pathologie cardiovasculaire se caractérisent, en général par une performance aérobie limitée due d'une part, aux phénomènes physiopathologiques de ces affections et d'autre part, à l'inactivité physique conduisant à une intolérance à l'effort. Les patients ressentent alors une fatigue progressive qui devient avec la dyspnée un des principaux symptômes d'intolérance à l'effort [1,2,38] . L'origine de la dyspnée d'effort est multifactorielle, elle peut être d'ordre cardiorespiratoire et/ou musculaire [3] . La mesure des échanges gazeux respiratoires durant une épreuve maximale à charge croissante est considérée comme la méthode de référence pour l'évaluation de la performance aérobie et de la tolérance à l'effort chez les patients cardiaques [6,19,20] . Les aptitudes cardiorespiratoires ont été l'objet de nombreuses études dans la littérature à la fois chez les sujets âgés sains et chez les coronariens [4,5,19,20,31] . L'altération de la fonction musculaire périphérique a été largement étudiée chez les insuffisants cardiaques chroniques [8,10] et elle a été décrite comme une des origines d'intolérance à l'exercice et de la genèse de la dyspnée [3] . La force musculaire isocinétique au niveau du quadriceps est altérée de façon marquée chez les insuffisants cardiaques chroniques et cela a été expliqué par un volume musculaire moins important [26] . Certains auteurs ont retrouvé cette réduction de la force musculaire chez ces patients aussi bien pour les cachectiques et les non-cachectiques [8] . La méthode isocinétique permet une évaluation dynamique et physiologique de la force musculaire. Dans cette technique, une vitesse angulaire fixe est imposée lors de la mobilisation du membre permettant la détermination de la force du groupe musculaire considéré [24] . La mesure isocinétique de la force musculaire peut prendre une place de choix chez ces patients cardiaques aussi bien pour l'évaluation, mais surtout pour la réadaptation cardiovasculaire. En effet, son utilisation pour évaluer les bénéfices d'un protocole de réadaptation basée sur la méthode isocinétique pourrait avoir un intérêt particulier. Le but de cette étude est de déterminer dans un premier temps si l'aptitude cardiorespiratoire diminuée des patients coronariens s'accompagne d'une fonction musculaire périphérique altérée comparativement à un groupe de sujets sains indemnes de toute pathologie cardiorespiratoire. Dans un second temps, on a étudié les corrélations entre la force musculaire périphérique isocinétique et la capacité aérobie chez ces patients coronariens. 2 Matériel et méthodes 2.1 Sujets Quinze patients coronariens consécutifs de sexe masculin (âge moyen 60 ± 6 ans) ayant bénéficié d'un pontage aortocoronaire (PAC) ou d'une angioplastie coronaire ont été inclus dans l'étude dans les trois mois suivant l'intervention. Ils recevaient tous un nombre important de médicaments inhibiteurs de l'enzyme de conversion ( n = 8), bêtabloquants ( n = 15), aspégic ( n = 15), cordarone ( n = 6), inhibiteurs calciques ( n = 1) et des statines ( n = 9) ( Tableau 1 ) . Le traitement médical n'a pas été changé, durant cette période, et cela afin de ne pas influencer certains paramètres de l'épreuve d'effort. Les sujets sains ( n = 15, âge moyen = 57 ± 3 ans) étaient des volontaires recrutés dans notre consultation. Ils doivent être asymptomatiques sur le plan cardiovasculaire, avoir un examen clinique normal et avoir une activité physique régulière évaluée par le Physical Activity Scale for the Elderly (PASE) [13,37] ( Tableau 2 ). Le groupe de patients coronariens recrutés dans un service de rééducation fonctionnelle et inclus par un médecin rééducateur est comparé à un groupe de sujets sains. Les critères d'exclusion ont été représentés par une hypertension artérielle systémique sévère, une fraction d'éjection ventriculaire inférieure à 40 % (détermination angiographique), une ischémie cardiaque sévère à l'effort (sous décalage de ST > 3 mm), un trouble du rythme sévère, une limitation à l'exercice d'origine non cardiovasculaire (une prothèse totale de la hanche), une maladie psychiatrique sévère, un déficit moteur (une hémiplégie, une paraplégie) et une incapacité de pédaler. L'ensemble des sujets ont réalisé une épreuve d'effort cardiorespiratoire sur ergocycle et une évaluation de la fonction musculaire périphérique sur un appareil d'isocinétisme de type Cybex Norm II. Les tests d'évaluation des sujets coronariens ont été réalisés avant tout protocole de réadaptation. Tous les sujets ont donné leur consentement éclairé. 2.2 Analyse de la force musculaire isocinétique La performance musculaire périphérique a été mesurée au niveau du quadriceps et des ischiojambiers des deux genoux sur un appareil isocinétique de type (Cybex Norm II; Medimex). Le test était réalisé en position assise avec une inclinaison de 10° du tronc par rapport à la verticale. Cette évaluation a été réalisée sous surveillance électrocardiographique (Sicard 460; Simens; Germany), de la fréquence cardiaque et de la tension artérielle. Le test est réalisé le matin avant toute activité physique, sans prise de caféine ou de tabac dans l'heure précédente. Un échauffement de cinq minutes précédant le test était réalisé pour chaque patient. Le protocole d'évaluation isocinétique selon le mode concentrique est formé de deux séries comportant chacune cinq répétitions à la vitesse de 150° et cinq répétitions à la vitesse de 180°. Chaque série était précédée par un nombre de répétition d'essais, le temps de repos entre les deux séries était fixé à une minute. Un premier test de familiarisation avec l'appareil s'est avéré nécessaire. En général, c'est au cours du deuxième test que le patient fournit le maximum de force (test pris en compte). Le test était réalisé par le même examinateur et dans les mêmes conditions, avec des encouragements verbaux. Lors de la réalisation du test le sujet pouvait visualiser la contraction musculaire sur l'écran de l'ordinateur sous forme de courbes ; cela constituait la stimulation visuelle à côté de la stimulation verbale fournie par l'opérateur à chaque essai afin de favoriser la meilleure performance possible. Le test était bilatéral pour chaque sujet ( Fig. 1 ). Le pic de couple (en Newton-meters N/M) et le travail total sont les paramètres isocinétiques retenus. 2.3 Épreuve d'effort cardiorespiratoire Elle a été réalisée selon un protocole progressif et maximal sur ergocycle électromagnétique (Ergometrics 800; Sensor Medics). C'est une épreuve triangulaire individualisée : la détermination de la VO 2 maximale théorique selon « la formule de Wassermann » = Poids × (50,72–0,372 âge) pour un sujet de sexe masculin ; à partir de cette valeur on a déduit la puissance maximale théorique = (VO 2max – VO 2 repos)/10,3 [27] . Le sujet commence par un échauffement de trois minutes à 20 % de la puissance maximale théorique puis on augmente par paliers de 10 à 15 % à chaque minute. L'idéal est d'atteindre l'épuisement au bout de dix minutes après l'échauffement. La vitesse de pédalage était fixée pendant toute l'épreuve d'effort à 60 rotations par minute. Pendant cette épreuve, la mesure des échanges gazeux respiratoires a été réalisée en cycle à cycle sur une chaîne d'acquisition en circuit ouvert (Vmax; Legacy 229). La pression artérielle, l'électrocardiogramme (Corina; CardioSoft; Version 0.3) et la fréquence cardiaque ont été surveillés durant le test d'effort. Les pressions sanguines ont été échantillonnées au repos, au seuil ventilatoire et pendant la récupération. Le recueil des gaz expirés a été effectué à l'aide d'un masque en caoutchouc raccordé à une valve dotée d'une faible résistance et d'un petit espace mort. Le calibrage du débitmètre de la chaîne d'acquisition a été réalisé avant chaque épreuve en insufflant un volume d'air de trois litres à différentes vitesses. L'épreuve d'effort a été maintenue jusqu'à ce qu'une fatigue et/ou une dyspnée importante apparaisse, ne permettant pas aux sujets de continuer l'effort. Le pic de VO 2 a été considéré comme la valeur de la consommation d'oxygène atteinte à la fin de l'épreuve d'effort. La tolérance à l'exercice est appréciée par les variables cardiorespiratoires (VO 2 : consommation d'oxygène, VE : ventilation, FC : fréquence cardiaque) obtenues au niveau du seuil ventilatoire et à l'effort maximal. Le seuil ventilatoire était déterminé selon la méthode de Beaver et al. [9] . Cette méthode consiste à analyser la courbe d'évolution de la VO 2 en fonction de la VCO 2 . Le seuil ventilatoire est considéré comme le point ou la courbe VO 2 /VCO 2 augmente de façon exponentielle. La puissance mécanique de pédalage a été également mesurée au seuil ventilatoire (Psv) et au niveau de l'effort maximal (P max ). À la fin de chaque épreuve les sujets bénéficiaient de trois minutes de récupération active suivies de trois minutes de récupération passive. 2.4 Test de marche de six minutes Un test de six minutes a été réalisé sur une distance de 30 mètres, sur un terrain plat (couloir étalonné) et pendant une durée de six minutes au bout de laquelle on mesure la distance parcourue par le sujet en mètres. La fréquence cardiaque ainsi que la saturation en oxygène ont été mesurées chaque minute. Lors de ce test de marche, il est demandé aux sujets de parcourir la distance la plus grande possible en six minutes tout en lui autorisant de s'arrêter pour se reposer sur le terrain du test. Avant la réalisation du premier essai, le sujet est familiarisé avec le test et l'environnement en lui autorisant de réaliser un aller et un retour sur le parcours. Ensuite, tous les sujets se reposent dix minutes sur une chaise localisée à côté de la position de départ. Le temps écoulé est mentionné à chaque minute sans associer d'autres encouragements durant le test [7,33] . Le test est répété dans un délai d'une demi-heure, et c'est la valeur maximale des deux mesures qui est tenue en compte. 2.5 Analyse statistique La saisie et l'analyse des données étaient réalisées par le logiciel SPSS 11.0 ; les résultats ont été exprimés par la valeur moyenne et leur écart-type. Les tests utilisés étaient le test de Student pour la comparaison des moyennes entre les sujets témoins et coronariens. Le test de corrélation de Spearman a été utilisé pour la recherche de corrélation entre les variables quantitatives. Le seuil de signification retenu était de 5 %. 3 Résultats 3.1 Données de la fonction musculaire périphérique L'évaluation isocinétique a été menée avec succès chez tous les patients. Aucun trouble de rythme ni anomalie hémodynamique n'ont été observés dans les deux groupes. Les moyennes du pic de couple ont été altérées chez les coronariens aux deux vitesses 150 et 180°, pour les deux groupes musculaires  quadriceps et ischiojambiers. Le pic de couple du quadriceps (Q) à la vitesse de 150° était de 76,93 ± 16 vs 98,96 ± 23 N m −1 ( p < 0,01) et de 71,13 ± 14 vs 91,13 ± 23 N m −1 à 180° ( p < 0,01). Le pic du couple des ischiojambiers (IJ) à la vitesse de 150° était de 49,46 ± 16 vs 65,86 ± 14 N m −1 ( p < 0,01) et de 46,50 ± 10 vs 59,86 ± 12 N m −1 à 180° ( p < 0,01). Les valeurs de moments de force maximaux obtenus pour le quadriceps et les ischiojambiers aux vitesses 150° et 180° sont représentés respectivement à la ( Fig. 2 ). La puissance moyenne à la vitesse angulaire de 180° aux quadriceps et aux ischiojambiers est altérée chez les coronariens : P moy Q : 103,59 ± 26,33 W vs 134,76 ± 46,96 W ( p < 0,05) ; P moy IJ : 68,41 ± 18,72 W vs 91,63 ± 22,05 W ( p < 0,01). 3.2 Données cardiorespiratoires Les données cardiorespiratoires obtenues lors de l'épreuve d'effort chez les sujets coronariens et chez les sujets témoins à un niveau d'effort maximal et au niveau du seuil ventilatoire sont illustrées dans la ( Fig. 3 ). À l'effort max, les coronariens présentent une aptitude aérobie diminuée comparativement aux sujets sains : VO 2max : 20,34 ± 4,95 vs 29,16 ± 7,68 ml mn −1 kg −1 ( p = 0,01) ; VE max : 58,18 ± 16,28 vs 84 ± 24,45 l mn −1 ( p < 0,05) ; FC max : 118 ± 21 vs 152 ± 183 batt mn −1 ( p < 0,001). Les mêmes variables mesurées au niveau du seuil ventilatoire sont abaissées chez les coronariens : VO 2 sv : 13,77 ± 2,33 vs 17, 08 ± 3,59 ml mn −1 kg −1 ( p < 0,05) ; VE sv : 29,64 ± 6,64 vs 37,76 ± 7,2 l mn −1 ( p < 0,05) ; FC sv : 86 ± 14 vs 111 ± 15 batt mn −1 ( p = 0,001). Les sujets coronariens présentent aussi une puissance aérobie abaissée comparativement aux sujets sains au niveau maximal : P max : 102 ± 31 vs 153 ± 33 W ( p < 0,001) et au seuil ventilatoire Psv : 61 ± 12 vs 76 ± 24 W (NS). Aucune différence significative n'a été trouvée pour les pressions systoliques de repos et à l'effort : Psys repos : 127 ± 18 vs 127 ± 14 ; Psys effort : 186 ± 19 vs 191 ± 31 ; et pour les pressions diastoliques de repos, et à l'effort max : Pdiast repos : 78 ± 12 vs 82 ± 9 ; Pdiast effort : 96 ± 14 vs 98 ± 10. 3.3 Données du test de six minutes La distance parcourue lors du test de six minutes a été abaissée chez les coronariens par rapport aux sujets témoins : 425,93 ± 52,77 vs 551,46 ± 57,94 m ( p < 0,01). Aucune différence significative n'a été retrouvée pour la fréquence cardiaque de repos entre les deux groupes : 74 ± 11 vs 78 ± 9 batt m -1 . La fréquence cardiaque à la fin du test était plus élevée chez les sujets témoins : 114 ± 11 vs 102 ± 10 batt m −1 ( p < 0,01). 3.4 Étude des corrélations Dans le groupe des coronariens, la force musculaire du quadriceps et des ischiojambiers n'est pas corrélée avec la VO 2 à l'effort maximal et au seuil ventilatoire. Une corrélation significative a été retrouvée entre la distance parcourue au cours du test de six minutes et la VO 2max r = 0,869, ( p < 0,001), mais aucune corrélation n'a été retrouvée avec la VO 2 au seuil ventilatoire. La fréquence cardiaque maximale à la fin du test de six minutes n'est pas corrélée avec la VO 2 . 4 Discussion Les résultats de cette étude montrent que la force musculaire maximale isocinétique concentrique mesurée au niveau des deux groupes musculaires (quadriceps, ischiojambiers) est diminuée chez les coronariens témoignant d'une fatigabilité musculaire locale plus importante. Cette diminution de la force musculaire chez le coronarien est associée à une altération de la capacité aérobie mesurée aussi bien à l'effort maximal qu'au seuil ventilatoire par rapport aux sujets témoins. Cela est vrai pour la consommation d'oxygène, la ventilation, la fréquence cardiaque et la puissance aérobie. Cette consommation d'oxygène diminuée chez les patients coronariens au niveau maximal et sous-maximal de l'effort par rapport aux sujets sains a été largement démontrée dans la littérature [3,19,20] . Le test d'effort représente le moyen le plus conventionnel pour apprécier la baisse des performances physiques au cours des maladies cardiovasculaires et la fatigue représente le facteur limitant habituel au cours de ce test [34] . La mesure des échanges gazeux lors du test d'effort permet d'explorer l'ensemble de la chaîne de captation, de transport et d'utilisation de l'oxygène, indispensable aux phosphorylations oxydatives. Elle est un critère validé des performances cardiopulmonaires et métaboliques [12] . Le seuil ventilatoire correspond à un phénomène d'hyperventilation lors du test d'effort, progressif. Il apporte des informations complémentaires au pic de VO 2 . À la différence du pic de VO 2 , il s'agit d'un paramètre sous-maximal indépendant de la motivation du patient [30] . La limite essentielle à cette analyse métabolique reste la difficulté à distinguer le versant périphérique (musculaire) du versant central (cardiaque) de la limitation à l'effort [12] . Il est bien connu que la consommation maximale d'oxygène (VO 2max ) est liée à l'âge, au niveau d'activité physique et à l'état cardiovasculaire du sujet [20] . Dans notre étude, les deux groupes sont d'un âge comparable. Les sujets témoins sont considérés comme physiquement actifs selon leur score du PASE. Le facteur âge n'explique pas la différence observée pour la consommation maximale d'oxygène entre les deux groupes. Un événement cardiaque implique une période d'inactivité physique pour le patient, cet effet négatif est associé à un mode de vie sédentaire et aux mauvaises habitudes (tabagisme, alimentation riche en graisse) ; tous ces éléments diminuent fortement la valeur de la VO 2max [3,29] . La puissance aérobie est en relation directe avec la consommation d'oxygène, elle est très bien corrélée à cette dernière. La consommation d'oxygène augmente de façon linéaire avec la puissance (Watts) imposée aux sujets [19,20] . Cette puissance aérobie a été retrouvée plus faibles chez les patients coronariens. La ventilation maximale est altérée chez les patients coronariens par rapport aux sujets sains. Cette altération de la ventilation aussi bien au seuil ventilatoire qu'à l'effort maximal ne peut être expliquée uniquement par un traumatisme chirurgical responsable de douleur thoracique chez nos patients pontés, mais aussi par la dyspnée (essoufflement) associée aux phénomènes d'angor [2] . Une hypotension à l'exercice a été constatée chez les patients coronariens et cela peut être expliqué par une prise médicamenteuse (les bêtabloquants), mais également par l'ischémie cardiaque et un dysfonctionnement ventriculaire gauche [19,20] . De même, on peut expliquer la baisse de la fréquence cardiaque à la fin du test de six minutes chez les coronariens par rapport aux sujets témoins. Le test de marche de six minutes est un complément au test d'effort dans l'analyse de l'adaptation à l'exercice. Il a été largement utilisé chez les patients ayant des pathologies pulmonaires ou cardiovasculaires. Une réduction de la distance totale parcourue a été observée chez les patients ayant un problème d'angor, d'infarctus du myocarde, d'insuffisance cardiaque ou une pathologie pulmonaire [36] . Une corrélation significative a été retrouvée entre la distance totale parcourue et la VO 2max ( r = 0,869 ; p < 0,001). Plusieurs études ont montré de bonnes corrélations entre la distance parcourue par les patients durant le test et la consommation d'oxygène aussi bien à l'effort maximal qu'au seuil ventilatoire [12,36] . La distance totale mesurée lors du test de six minutes est toujours considérée comme un index de capacité d'effort à un niveau sous-maximal. On a trouvé une absence de corrélation entre la distance totale et la VO 2 au seuil ventilatoire. En effet, certains auteurs [17,18] ont montré que chez des patients insuffisants cardiaques chroniques le pic de VO 2 atteint lors du test de six minutes est similaire à celui atteint lors d'un test d'effort maximal, de même pour la VO 2 au seuil ventilatoire [17] . Cahalin et al. [11] ont observé que dans certains cas, la fréquence cardiaque maximale et la pression artérielle atteinte durant le test de six minutes étaient proches de leurs valeurs maximales respectives lors d'un test d'effort maximal. En plus, malgré que ce soit un test de capacité sous-maximale, le test de six minutes peut refléter la capacité maximale d'exercice et l'énergie exigée peut être fournie par le métabolisme anaérobie. Concernant la force musculaire maximale, celle-ci est réduite au cours des maladies cardiovasculaires, notamment en cas de dysfonction ventriculaire gauche. Ainsi, la force maximale du quadriceps est réduite d'environ 30 % en cas d'insuffisance cardiaque [12] , à la fois pour les contractions isométriques [10] et isocinétiques [28] . Il est bien reconnu que la fatigue musculaire représente un des principaux facteurs responsables d'intolérance à l'effort chez les patients coronariens [3] . Les moyennes du pic de couple ont été altérées chez nos patients coronariens aux deux vitesses utilisées et au niveau des deux groupes musculaires, témoignant d'une force musculaire altérée par rapport aux sujets sains. Ces altérations au niveau de l'effecteur musculaire se résument par un mot : l'amyotrophie avec ses conséquences fonctionnelles mécaniques. Ces altérations comportent, notamment une réduction de la taille et du volume des fibres musculaires. À côté de cette amyotrophie, s'ajoutent un deséquipement important en enzymes surtout oxydatives et une diminution de la capillarisation. De ces altérations musculaires, découlent des conséquences fonctionnelles néfastes qui sont une diminution de la force musculaire maximale, une diminution du prélèvement d'oxygène au niveau du muscle (réduction de la différence artérioveineuse), un abaissement du seuil anaérobie lors d'exercices prolongés et une détérioration du rendement musculaire [21,15] . La méthodologie utilisée pour mesurer la force musculaire maximale isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs du genou chez les patients insuffisants cardiaques chroniques a été prouvée comme valide et reproductible [35] . L'analyse spectrale appliquée à l'électromyographie de surface permet de mieux quantifier cette fatigue musculaire anormale chez les patients coronariens. Cette altération de force musculaire est reflétée par une augmentation prématurée du recrutement des motoneurones [22] . De faibles corrélations ont été rapportées dans la littérature entre la capacité aérobie maximale et la force musculaire maximale isocinétique chez des patients atteints d'une insuffisance cardiaque chronique stable [32] . La relation, si elle existe entre la capacité maximale aérobie et le pic de couple musculaire, est jugée faible dans cette population. Cette corrélation n'a pas été retrouvée dans la présente étude qui retrouve une indépendance entre les deux types d'aptitude physique et cela concorde avec les résultats retrouvés dans une étude menée par Degache et al. [14] , qui ont étudié les corrélations entre la VO 2 maximale et la force musculaire isocinétique maximale au niveau du quadriceps et des ischiojambiers chez des patients insuffisants cardiaques chroniques et des patients atteints de maladies pulmonaires obstructives chroniques. Cette absence de corrélation paraît logique puisque la VO 2max reflète l'aptitude physique générale du sujet alors que la mesure de la force musculaire isocinétique reflète principalement des demandes métaboliques périphériques intenses et brèves au niveau de la fibre musculaire. Les résultats obtenus par Gayda et al. [23] dans l'évaluation de la force musculaire isocinétique maximale montre que celle-ci est longtemps préservée chez les patients coronariens comparativement à leur capacité aérobie. Cela a été trouvé par Minotti et al. [28] chez les insuffisants cardiaques chroniques. Cet auteur a montré que la fatigabilité musculaire ne provient pas d'une commande nerveuse centrale altérée, ni d'anormalités de la jonction neuromusculaire, mais des perturbations du métabolisme énergétique musculaire indépendamment de la réduction du débit sanguin local lors de l'exercice musculaire. Pour ces deux types d'évaluations, aucune ne peut remplacer l'autre et elles doivent être réalisées séparément. Elles permettent d'obtenir des informations complémentaires pour bien remplir les objectifs de la réadaptation cardiovasculaire. Le renforcement musculaire isocinétique peut être conçu comme une méthode d'entraînement d'endurance utilisant différents types de programmes pour différents groupes musculaires. Ce type d'exercice peut améliorer la puissance aérobie. Des études récentes ont trouvé que l'entraînement par la méthode du renforcement musculaire isocinétique et l'évaluation isocinétique de la force musculaire apparaissent sans danger et sont fiables chez les patients insuffisants cardiaques chroniques [16,25,26] . D'autres études doivent être menées pour l'évaluation d'un protocole optimal d'entraînement par la méthode de renforcement musculaire isocinétique chez ces patients coronariens. 5 Conclusion Cette étude montre que les patients coronariens présentent, comparativement aux sujets sains, des aptitudes cardiorespiratoires altérés qui s'accompagnent d'une fatigabilité musculaire accrue au niveau du quadriceps et des ischiojambiers. Nos résultats montrent aussi qu'il n'y a pas de relation entre la force musculaire isocinétique et la capacité aérobie. Ce résultat est un argument en faveur de l'indépendance entre la capacité aérobie et la force musculaire périphérique. Le test isocinétique semble une méthode d'évaluation sans danger et fiable chez les patients coronariens. En conclusion, cette méthode d'évaluation peut être habituellement réalisée pour mesurer le gain ou la perte de la force musculaire. Cela peut avoir de larges implications dans les programmes d'évaluation et de réadaptation cardiovasculaire. 6 Perspectives Dans la continuité de cette étude, il serait intéressant d'étudier la fonction musculaire périphérique dans des modalités de contraction différentes, notamment en condition isométrique avec surtout une mesure du temps de maintien de la contraction musculaire pour tester surtout l'endurance au niveau des deux groupes musculaires. Il serait aussi intéressant d'évaluer l'apport de cette technique de renforcement musculaire dans la réadaptation cardiovasculaire chez ces patients coronariens. Remerciements Les auteurs remercient chaleureusement les patients cardiaques et les personnes du groupe témoin pour leur participation à ce travail. Références [1] S. Adamopoulos A.J.S. Coats F. Brunotte Physical training improves isokinetic muscle metabolism in patients with chronic heart failure J. Am. Coll. Cardiol. 21 1993 1101 1106 [2] H. Adachi H. Itoh S. Sakurai Short-term physical training improves ventilatory response to exercise after coronary arterial bypass surgery Jpn. Circ. J. 65 2001 419 423 [3] P.A. Ades Cardiac rehabilitation and secondary prevention of coronary heart disease N. Engl. J. Med. 345 2001 892 902 [4] P.A. Ades M.H. Grundvald Cardiopulmonary exercise testing beforehand after conditioning in older coronary patients Am. Heart J. 120 1990 585 589 [5] P.A. Ades M.L. Waldmann W.L. Meyer Isokinetic muscle and cardiovascular adaptations to exercise conditioning in older coronary patients Circulation 94 1996 323 330 [6] American College of sports Medicine Position Stand Exercise for patients with coronary artery disease Med. Sci. Sports Exerc. 26 3 1994 1 5 [7] American Thoracic Society Statement Guidelines for the six-minute walk test Am. J. Respir. Crit. Care Med. 166 2002 111 117 [8] S.D. Anker J.W. Swan M. Volerani The influence of muscle mass, strength, fatigability and blood flow on exercise capacity in cachectic and non-cachectic patients with chronic heart failure Eur. Heart J. 8 1997 169 259 [9] W.L. Beaver K. Wasserman B.J. Whipp A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange J. Appl. Physiol. 60 1986 2020 2027 [10] N.P. Buller D. Jones P. Poole-Wilson Direct measurement of skeletal muscle fatigue in patients with chronic heart failure Br. Heart 65 1999 20 24 [11] L.P. Cahalin M.J. Semigran G.W. Dec Assessment of oxygen uptake during the six-minute walk test Chest 111 1997 1465 1466 [12] J.M. Casillas S. Damak J.C. Chauvet-Gelinier G. Deley P. Ornetti Fatigue in patients with cardiovascular disease Ann. Readapt. Med. Phys. 49 2006 392 402 [13] J.M. Casillas G. Deley S. Salmi-Belmihoub Indices de mesure de l’activité physique dans le domaine des affections cardiovasculaires Ann. Readapt. Med. Phys. 48 2005 404 410 [14] F. Degache F. Costes P. Calmels M. Garet J.C. Barthelemy F. Roche Determination of isokinetic muscle strength in chronic heart failure patients and in patients with chronic obstructive pulmonary disease Isokinetics Exerc. Sci. 11 2003 31 35 [15] J. Denollet J. Vaes D.L. Brutsaert Inadequate response to treatment in coronary heart disease: adverse effect of type D personality and younger age on 5-year prognosis and quality of life Circulation 102 2000 630 635 [16] C. Delagardelle P. Feiereisen R. Krecke Objective of 6-month endurance and strength training program in outpatients with congestive heart failure Med. Sci. Sports Exerc. 31 1999 1102 1107 [17] P. Faggiano A. D’Aloia A. Gualeni A. Lavatelli A. Giordano Assessment of oxygen uptake during the 6-minute walk test in patients with heart failure: preliminary experience with a portable device Am. Heart J. 134 1997 203 206 [18] A. Foray D. Williams K. Reemtsma M. Oz D. Mancini Assessment of maximal exercise capacity in patients with left ventricular assist devices Circulation Suppl II 1996 II222 II226 [19] G.F. Fletcher G. Balady V.F. Froelicher Exercise standards: a statement for healthcare professionals from the American Heart Association Circulation 91 1995 580 615 [20] G.F. Fletcher G. Balady E.A. Amsterdam Exercise standards for testing and training: a statement for healthcare professionals from the American Heart Association Circulation 104 2001 1694 1740 [21] M.N. Fringer G.A. Stull Changes in cardiorespiratory parameters during periods of training and detraining in young adult females Med. Sci. Sports 6 1974 20 25 [22] M. Gayda M. Abdellah D. Choquet S. Ahmaidi Assessment of skeletal muscle fatigue in men with coronary artery disease using surface electromyography during isometric contraction of quadriceps muscles Arch. Phys. Med. Rehabil. 86 2005 210 215 [23] M. Gayda A. Merzouk D. Choquet P.L. Doutrellot S. Ahmaidi Aptitudes cardiorespiratoires et fonction musculaire périphérique chez des patients coronariens Sci. Sports 18 2003 150 157 [24] G. Grimby Isokinetic training Int. J. Sports Med. 1982 61 64 [25] D.L. Hare T.M. Ryan Selig Resistance exercise training increases muscle strength, endurance and blood flow in patients with congestive heart failure Am. J. Cardiol. 83 1999 1674 1677 [26] G. Magnusson B. Isberg K.E. Karlberg S. Sylven Isokinetic muscle strength and en durance in chronic congestive heart failure secondary to idiopathic dilated cardiomyopathy Am. J. Cardiol. 73 4 1994 307 309 [27] J. Mercier J.M. Grosbois C. Prefaut Interprétation de l’épreuve d’effort Rev. Pneumol. Clin. 53 1997 196 289 [28] J.R. Minotti P. Pillay R. Oka L. Wells I. Christoph B.M. Massie Isokinetic muscle size: relationship to muscle function in heart failure J. Appl. Physiol. 75 1993 373 381 [29] W.A. Neil L.G. Branch G. Dejong Cardiac disability: the impact of coronary artery disease on patients daily’s activities Arch. Intern. Med. 145 1985 1642 1647 [30] V. Noonan E. Dean Submaximal exercise testing: Clinical application and interpretation Phys. Ther. 80 2000 782 807 [31] T. Ogawa R.J. Spina W.H. Martin W.M. Kohrt K.B. Schechtman Effects of aging, sex and physical training on cardiovascular responses to exercise Circulation 86 1992 494 503 [32] C. Opasich N. Ambrosino G. Felicetti Heart failure related myopathy Eur. Heart J. 1999 1191 1200 [33] C. Opasich G.D. Pinna A. Mazza Six-minute walking performance in patients with moderate-to-severe heart failure is it a useful indicator in clinical practice? Eur. Heart J. 22 2001 488 496 [34] S.S. Pedersen B. Middel Increased vital exhaustion among type-D patients with ischemic heart disease J. Psychosom. Res. 51 2001 443 449 [35] M. Quittan G.F. Wiestinger G.F. Crevenna Isokinetic strength testing in patients with chronic heart failure: a reliability study Int. J. Sport 22 2001 40 44 [36] T. Reybrouck Clinical usefulness and limitations of the 6-minute walk test in patients with cardiovascular or pulmonary disease Chest Cardiopulm. Crit. Care J. 123 2003 325 327 [37] R.A. Wahburn E. McaAuley J. Katula S.L. Mihalko R.A. Boileau The physical activity scale for the elderly (PASE): evidence for validity J. Clin. Epidemiol. 52 1999 643 651 [38] J.R. Wilson Evaluation of isokinetic muscle fatigue in patients with heart failure J. Mo. Cell Cardiol. 28 1996 2287 2292