La maladie artérielle périphérique est une manifestation de l'athérosclérose qui affecte les artères des membres inférieurs. Puisque la majorité des patients atteints de maladie athérosclérotique périphérique sont asymptomatiques et que cette pathologie comporte des risques accrus de morbidité et de mortalité cardiovasculaires, une évaluation des patients à haut risque devrait être systématisée. Cette étude visait à évaluer la prévalence de la maladie artérielle périphérique dans une population référée pour une épreuve d'effort dans un centre de cardiologie tertiaire. Soixante-et-huit (68) sujets ont été évalués et un nombre important (15.3%) ont été dépistés à l'aide de l'indice tibio-huméral. Parmis ceux-ci, 66.7% étaient asymptomatiques et 44.4% avaient une maladie coronarienne connue. Suite à ces résultats, nous pouvons fortement suggérer que les centres de cardiologie tertiaire représentent un endroit privilégié pour le dépistage de la maladie artérielle périphérique puisque la prévalence de cette pathologie y est plus élevée que dans la population générale.

L’obésité est une maladie chronique dont la prévalence ne cesse de croître. D’origine multifactorielle, l’obésité s’accompagne de nombreuses comorbidités dont l’hypertension artérielle, le diabète de type 2, la dyslipidémie et l’apnée obstructive du sommeil. Plusieurs approches sont de mise concernant la prise en charge des patients avec obésité. Parmi les approches, on retrouve les mesures non pharmacologiques, la pharmacothérapie ainsi que la chirurgie bariatrique. L’évaluation de la capacité cardiorespiratoire en contexte d’obésité sévère comporte son lot de difficultés. Cependant celle-ci demeure la pierre angulaire pour l’évaluation cardiaque non invasive. Les patients avec obésité sévère ont une capacité à l’effort diminuée qui est associée à un plus grand risque cardiovasculaire et un taux de mortalité élevé. Les limitations sont multiples et peuvent être expliquées à la fois par le système cardiovasculaire, pulmonaire ou musculaire. L’épreuve d’effort maximal avec mesures directes est la référence en matière d’évaluation cardiorespiratoire. À des fins pratique, des tests d’effort alternatifs existent pour l’évaluation cardiorespiratoire. Le test de marche de 6 minutes (TM6M) est un test simple et pratique qui est utilisé pour l’évaluation de la capacité fonctionnelle. L’objectif principal de ce mémoire est de comparer la réponse physiologique à l’effort obtenu au TM6M avec celle de l’épreuve d’effort maximal. Nos travaux ont permis de démontrer que l’intensité de l’effort au TM6M est comparable à celle obtenue à l’épreuve d’effort maximal. Les valeurs maximales atteintes au TM6M comparativement à celles obtenues à l’épreuve d’effort maximal concernant les paramètres cardiaques (fréquence cardiaque et pouls d’oxygène) et les paramètres pulmonaires (VO2 pic (consommation d’oxygène), fréquence respiratoire, le volume courant et le ratio ventilation/production de dioxyde de carbone) ont montré des différences non significatives, suggérant une intensité similaire entre les deux tests. Des recherches supplémentaires sont nécessaires quant à la détermination de son utilité clinique en obésité sévère / Obesity is a chronic disease and its prevalence is constantly increasing. The origin of obesity is multifactorial, and it comes with many comorbidities including systemic hypertension, type 2 diabetes, dyslipidemia and obstructive sleep apnea. Several approaches are available for the management of patients with obesity. Among these multiple approaches, there are non-pharmacological measures, which include pharmacotherapy and bariatric surgery. The evaluation of cardiorespiratory capacity in the context of severe obesity involves a lot of difficulties. However, it remains the gold standard for non-invasive cardiac assessment. Patients with severe obesity have a reduced exercise capacity, which is associated with a higher cardiovascular risk and a high mortality rate. Their limitations are manifold and can be explained by the cardiovascular, pulmonary or muscular system. The cardiopulmonary exercise testing (CPET) with direct measurements is the gold standard for cardiorespiratory evaluation. In regards of practical purposes, alternative stress tests exist for cardiorespiratory evaluation. The 6-minute walk test (6MWT) is a simple and practical test that is used to assess functional capacity. The main objective of this master’s thesis is to compare the physiological response between the 6MWT and the CPET in patients with severe obesity. Our research has shown that a comparable maximum capacity was reached in both tests according to cardiac parameters (heart rate and oxygen pulse) and pulmonary parameters (VO2 peak (oxygen consumption), respiratory rate, tidal volume and ventilation/carbon dioxide production) which suggests that no significant differences has been observed. Additional research is needed to determine its clinical utility with patients with severe obesity.

La tolérance à l'effort résulte de l'interaction de paramètres pulmonaires, cardiovasculaires, musculaires et psychologiques; elle ne peut être prédite avec justesse à partir de mesures au repos. Dans la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), la diminution de la tolérance à l'effort est l'un des symptômes les plus importants et est associé à une mortalité accrue ainsi qu'à une piètre qualité de vie. La mesure de la tolérance à l'effort dans la MPOC peut être influencée par plusieurs facteurs physiologiques, la nature de l'intervention à laquelle est soumise le patient et le choix du test d'effort. Cet ouvrage a comme objectifs d'aborder certains de ces facteurs. Le premier article a démontré que les femmes atteintes de MPOC avaient une tolérance à l'effort, mesurée avec le test d'endurance à charge constante sur ergocycle (CET), inférieure à celle des hommes, et semblaient plus susceptibles à l'hyperinflation dynamique. L'impact de l'obésité en combinaison avec la MPOC a par la suite été étudié; nous avons démontré que les patients MPOC obèses présentaient une susceptibilité similaire à l'hyperinflation dynamique lors d'un CET, qu'ils étaient désavantagés dans leur performance au test de marche de 6 minutes (TM6) et que leurs réponse à la réadaptation pulmonaire n'était pas différente des patients avec un poids normal. Ensuite, nous avons démontré qu'une supplementation antioxydante pouvait potentialiser les effets d'un programme de réadaptation pulmonaire sur la perception de la fatigue. Les deux derniers articles ont adressé l'interprétation des changements induits par la bronchodilatation et la réadaptation pulmonaire. Nous avons déterminé que le CET était plus sensible qu'un TM6 pour détecter les changements induits par la réadaptation pulmonaire. La signification clinique des changements observés au CET a également été établie. De plus, nous avons démontré que les valeurs cliniquement significatives étaient différentes pour le test de marche navette d'endurance selon la nature de l'intervention, soit la bronchodilatation et la réadaptation pulmonaire. En conclusion, plusieurs facteurs intrinsèques (sexe, obésité, stress oxydant) et extrinsèques (choix du test, nature de l'intervention) peuvent influencer le résultat d'une mesure de tolérance à l'effort. Il est donc important de choisir judicieusement l'instrument, en considérant la population cible, les objectifs de l'évaluation et la disponibilité de valeurs cliniquement significatives.

L'une des principales manifestations de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est l'intolérance à l'effort. Afin d'améliorer la tolérance à l'effort, il existe différentes interventions : pharmacologiques (bronchodilatateurs) et non pharmacologiques (entraînement). L'efficacité de la bronchodilatation peut être validée à l'aide d'une épreuve d'effort. Il existe cependant une controverse concernant la meilleure épreuve à utiliser. La sensibilité du test de marche de six minutes et de l'épreuve d'endurance sur ergocycle pour détecter les effets de la bronchodilatation n'est pas optimale. Le salmétérol est un bronchodilatateur couramment utilisé pour traiter la MPOC, mais il n'existe pas de consensus quant à son efficacité pour améliorer la tolérance à l'effort. Cela pourrait s'expliquer en partie par le fait que les effets du salmétérol durant l'exercice ont été évalués à l'aide de tests d'effort dont la sensibilité aux changements suite à la bronchodilatation n'était pas optimale. Notre équipe de recherche a récemment évalué l'épreuve de marche navette d'endurance dans la MPOC. Les données préliminaires suggèrent que ce test d'effort serait bien adapté pour évaluer la réponse à la bronchodilatation dans la MPOC. L'objectif de ce projet de maîtrise est donc d'investiguer si l'épreuve de marche navette d'endurance est sensible à détecter des améliorations de performance à la marche suite à l'administration du salmétérol chez des patients atteints de MPOC

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les maladies pulmonaires interstitielles (MPI) regroupent plus de 200 atteintes fibrosantes du parenchyme pulmonaire qui se traduisent par une dyspnée évolutive, une diminution de la qualité de vie, une diminution de la tolérance à l'effort et du niveau d'activité physique et une diminution des capacités fonctionnelles et musculaires. L'accumulation de ces déficits contribue au développement d'un syndrome de fragilité qui survient lorsqu'il y a dépassement des capacités physiologiques d'adaptation en présence d'un stresseur. Malgré son importance clinique, il n'existe actuellement aucune étude qui étudie de façon holistique la tolérance à l'exercice, la mobilité fonctionnelle et la capacité musculaire de la population MPI en comparaison avec un groupe de participants sains. L'objectif du présent mémoire est donc de caractériser la tolérance à l'effort, la mobilité fonctionnelle, la composition et la fonction musculaire, ainsi que la qualité de vie et la dyspnée des patients atteints de MPI, en comparaison à une population d'adultes en bonne santé, d'âge et de sexe comparable. L'objectif secondaire de ce mémoire est de comparer les caractéristiques cliniques de ces patients en fonction de leur statut de fragilité. Les résultats présentés ont démontré une fonction et composition musculaire relativement préservée chez les patients atteints de MPI. Ceux-ci sont toutefois plus sédentaires, et présentent une diminution significative de leur tolérance à l'effort, de leur mobilité fonctionnelle et de leur qualité de vie lorsque comparés à des sujets d'un groupe contrôle de sexe et âge comparables. Les patients MPI fragiles présentent un statut clinique plus sévère ainsi que des altérations importantes de la tolérance à l'effort, de la composition et de la fonction musculaire, du statut fonctionnel et à une diminution de la qualité de vie et du niveau d'activité physique.

L'hypertension artérielle pulmonaire (HT AP) est caractérisée par une augmentation graduelle des résistances vasculaires pulmonaires conduisant éventuellement à l'insuffisance cardiaque droite et au décès. Les traitements spécifiques récents ont considérablement amélioré la survie à long terme de ces patients. Cependant, la majorité de ceux-ci conserve une dyspnée et une intolérance à l' effort marquée. Notre étude a testé l 'hypothèse que les patients souffrant d 'HT AP présentaient une atteinte musculaire périphérique intrinsèque contribuant à cette intolérance à l' effort. Nos résultats ont permis de mettre en lumière qu'en comparaison avec des sujets sains sédentaires, le muscle du patient HT AP présente des anomalies tant morphologiques que fonctionnelles qui corrèlent avec la tolérance à l'effort des patients. Finalement, nous avons réalisé un projet pilote de réadaptation testant son effet sur la condition des patients HT AP. En plus de s'avéré sécuritaire, le programme a permis d'améliorer les caractéristiques musculaires et la tolérance à l' effort de ces patients. 11

L'objectif de la première partie de l'étude était de comparer l'impact du mode (ergocycle versus tapis roulant) et du type de protocole (rampe versus palier) lors d'épreuves d'effort maximales limitées par les symptômes chez des sujets souffrant d'ischémie du myocarde silencieuse induite par l'exercice. Les résultats démontrent que les signes d'ischémie sont atténués lors d'une épreuve d'effort maximal faite sur l'ergocycle comparativement au tapis roulant, et ce, indépendamment de l'intensité de l'effort, du travail myocardique et du type de protocole. La deuxième partie de l'étude consistait à évaluer si des périodes prolongées et répétées d'ischémie du myocarde induite par l'effort lors de sessions d'entraînement à l'exercice de haute intensité pouvaient être délétères. Les résultats démontrent que chez des individus spécifiquement sélectionnés souffrant de la maladie coronarienne athérosclérotique stable, un entraînement à l'exercice supraischémique de 6 semaines ne cause pas d'élévation de la concentration sérique de la troponine T, un marqueur de dommage du myocarde. De plus, ces périodes d'entraînement ischémiques ne causent ni altération de la fonction ventriculaire évaluée par échocardiographie ni d'arythmies malignes mesurées par électrocardiographie ambulatoire de 24 heures.

L'hypertension artérielle (HTA) d'effort chez des individus avec une tension artérielle (TA) de repos normale est associée à un risque augmenté de développer une HTA de repos et des anomalies de remodelage et de la fonction cardiaque. Cependant, la relation entre la TA à l'effort et les paramètres de remodelage et de fonction cardiaque chez une population avec une circonférence de taille élevée (≥80 cm femme, ≥94 cm hommes) et avec une TA de repos normale, en fonction des sexes est peu documentée. Ce projet de maîtrise a pour objectif de comparer les caractéristiques cardiométaboliques d'individus avec et sans HTA d'effort et évaluer la relation entre la TA maximale à l'effort et les paramètres de remodelage et de fonction cardiaque, pour chacun des sexes. Les paramètres de remodelage et de fonction cardiaque ont été évalués avec une échographie cardiaque, la TA maximale à l'effort a été mesurée lors d'une épreuve maximale d'effort cardiorespiratoire. Les participants ont été séparés selon la présence ou l'absence d'HTA d'effort, définie par une TA d'effort ≥90e percentile selon l'âge et le sexe. Un total de 158 participants (75% femmes) avec une circonférence de taille élevée et une TA de repos <140/90 mmHg ont été recrutés. Les résultats démontrent que les hommes et les femmes avec une HTA d'effort (23%) ont des paramètres de remodelage cardiaque plus altérés que ceux sans HTA d'effort et qu'une relation existe entre la TA maximale d'effort et les paramètres de remodelage cardiaque. Aucune relation n'a été démontrée avec les paramètres de fonction cardiaque. Les résultats présentés dans ce mémoire suggèrent que la TA à l'effort pourrait aider à identifier des individus plus à risque de développer un remodelage cardiaque défavorable, malgré une TA de repos normale. / Among normotensive males and females, an hypertensive response to exercise (HRE) is associated with the future risk of arterial hypertension (HTN) and abnormalities of cardiac remodeling and function. The aim of this work is to compare the cardiometabolic risk profile between individuals with high waist circumference (≥80 cm women, ≥94 cm men), with and without hypertensive response to exercise (HRE), and to evaluate the relationship between the maximal arterial blood pressure (BP) response during exercise and cardiac structure and function. To date, little is known about the relationship between individuals with and without HRE among individuals with abdominal obesity, according to each sex. The aim of this Master’s degree thesis was to compare the clinical characteristic of individuals with and without HRE and to evaluate the relationship between maximal blood pressure (BP) during effort and cardiac remodeling and function, according to each sex. Cardiac remodeling and function were assessed by echocardiography. The maximal BP during exercise was assessed during maximal cardiopulmonary exercise testing. Individuals were stratified according to the presence or absence of HRE defined by a maximal BP during effort ≥90th percentile according to sex and age. 158 individuals (75% women) with high waist circumference and normal resting BP (<140/90 mmHg) were recruited. Our results show that males and females with HRE have more abnormalities in cardiac remodeling than those without HRE and that a relationship exists between maximal BP response to exercise and cardiac remodeling. No difference and no relationship were observed for subclinical and clinical cardiac function. These results suggest that individuals with HRE are more at risk of developing adverse cardiac remodeling, even in presence of normal resting BP.

L'hypertension artérielle pulmonaire est caractérisée par l'augmentation des résistances vasculaires pulmonaires, conduisant à l'insuffisance cardiaque et à la diminution de tolérance à l'effort. Les tests d'effort permettent d'évaluer la sévérité de l'hypertension artérielle pulmonaire et la réponse aux traitements. Cependant, la réponse hémodynamique à l'exercice et les facteurs influençant la capacité à l'exercice demeurent mal définis. Nous avons documenté une corrélation linéaire insoupçonnée entre la pression de l'artère pulmonaire et la fréquence cardiaque à l'exercice. Ceci était indépendant du volume d'éjection et des résistances vasculaires pulmonaires. L'augmentation du débit cardiaque était principalement liée à l'augmentation de la fréquence cardiaque. Au moment du diagnostic, le volume d'éjection de repos et la réponse en fréquence cardiaque à l'exercice étaient les seules variables indépendamment liées à la capacité à l'exercice. Sous traitement, les changements de tolérance à l'effort observés étaient principalement liés aux changements hémodynamiques à l'exercice, incluant la réponse en fréquence cardiaque.La réponse hémodynamique à l'exercice est largement impliquée dans la physiopathologie de l'intolérance à l'effort dans l'hypertension artérielle pulmonaire. La réponse chronotrope est une composante importante de cette capacité d'adaptation hémodynamique.

Thèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Université de Lille 2 Droit et Santé, Lille, France / Le tableau clinique des patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique(MPOC) est caractérisé par une dysfonction des muscles locomoteurs, une intolérance à l'effort, ainsi qu'une dépendance fonctionnelle pouvant conduire à un syndrome de fragilité. L'utilisation des tests de terrain, tels que le test de lever de chaise d'une minute (1STS), s'est généralisée dans les milieux cliniques pour évaluer la tolérance à l'effort des patients, à défaut parfois d'une évaluation préalable, indispensable à leur validation et utilisation sécuritaire. De plus, nouvellement empruntés à la gériatrie clinique, la capacité fonctionnelle et le syndrome de fragilité ne sont encore que trop peu documentés dans la MPOC, et leur évaluation est rare dans un contexte de réadaptation respiratoire. Elle est pourtant nécessaire chez les patients présentant une intolérance à l'effort sévère, tels que les patients atteints d'insuffisance respiratoire chronique, pour qui les objectifs et les programmes de réadaptation respiratoire nécessiteraient davantage de personnalisation. Le premier objectif de cette thèse était d'évaluer les mécanismes musculaires, cardiorespiratoires et symptomatiques limitants la réalisation du 1STS chez des patients atteints de MPOC. Le second objectif était d'évaluer l'efficacité d'un programme de réadaptation respiratoire à domicile chez des patients atteints de MPOC et d'insuffisance respiratoire chronique, ainsi que l'impact du syndrome de fragilité physique sur l'efficacité et l'adhésion au programme de réadaptation. Les premiers travaux de cette thèse ont démontré que bien qu'il s'agisse d'un test de terrain, le1STS entraîne une réponse cardiorespiratoire quasi maximale chez les patients atteints de MPOC sévère. Par ailleurs, la mise en évidence d'un retard dans la récupération des paramètres cardiorespiratoires à la suite du 1STS, chez les patients atteints de MPOC, démontre la pertinence clinique de surveiller sa période de récupération. Bien que la principale limitation du 1STS semblait être cardiorespiratoire, la fatigue musculaire du quadriceps, présente chez plus de deux tiers des patients à la suite du 1STS, a pu également contribuer à la limitation de la performance au 1STS. Les travaux associés au deuxième objectif de cette thèse ont mis en évidence que le syndrome de fragilité physique affectait près de la moitié des patients atteints de MPOC et d'insuffisance respiratoire chronique, débutant une réadaptation respiratoire. Ces patients fragiles étaient caractérisés par une diminution de l'activité physique, de la tolérance à l'effort et de la capacité fonctionnelle par rapport à leurs homologues non-fragiles. Toutefois, la fragilité physique n'était pas un obstacle pour bénéficier de l'intervention à court et moyen termes. Par ailleurs, le programme de réadaptation respiratoire permettait l'amélioration du syndrome de fragilité chez plus de 80% des patients initialement fragiles. En conclusion, les travaux de cette thèse ont mis en évidence : i) L'utilité clinique des tests de terrain, tels que le 1STS, pour évaluer la tolérance à l'effort des patients atteints de MPOC ; et ii) L'importance d'évaluer la fragilité physique chez les patients atteints de MPOC et d'insuffisance respiratoire chronique afin de personnaliser l'approche de la réadaptation respiratoire et d'aider les patients à retrouver un état plus robuste après l'intervention. / The clinical portrait of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is often characterized by limb muscle dysfunction, exercise intolerance, and functional dependence that may lead to a frailty syndrome. The use of field tests, such as the one-minute sit-to-stand (1STS), has become widespread in clinical settings to assess patients' exercise tolerance, sometimes lacking the prior assessment essential for their validation. Moreover, firstly developed in clinical geriatrics, the concepts of functional capacity and frailty syndrome have received little attention in COPD, and their evaluation is sparse in pulmonary rehabilitation settings. Yet, these evaluations are necessary inpatients with advanced disease, such as patients with chronic respiratory failure, for whom pulmonary rehabilitation goals and programs would require a more personalized approach. The first objective of this thesis was to evaluate the muscular, cardiorespiratory and symptomatic mechanisms limiting 1STS performance in patients with COPD. The second objective was to evaluate the effectiveness of a home-based pulmonary rehabilitation program on exercise tolerance, functional capacity and frailty syndrome in patients with COPD and chronic respiratory failure. The impact of physical frailty syndrome on the effectiveness and adherence to the pulmonary rehabilitation program was also assessed. First, despite being coined as a field exercise test, the 1STS elicit near maximum cardiopulmonary response and dynamic hyperinflation. Furthermore, the evidence of a delayed recovery in cardiorespiratory parameters following the 1STS in patients with COPD, demonstrated the clinical relevance of monitoring the recovery following 1STS. Although the main limiting mechanism during the 1STS appeared to be cardiorespiratory, quadriceps muscle fatigue, present in more than two thirds of the patients following 1STS, may also have contributed to limiting the performance during the 1STS. Secondly, the results demonstrated that physical frailty affected nearly half of COPD patients with chronic respiratory failure starting a pulmonary rehabilitation program. These frail patients were characterized by further decreases in physical activity, exercise tolerance and functional capacity compared to their non-frail counterparts. However, physical frailty was not a barrier to benefiting from the intervention in the short and medium term. Moreover, physical frailty was reverse in almost 80% of the patients who were frail prior to the program, shifting towards a more robust state. In conclusion, studies presented in the thesis highlighted: i) the clinical utility of field tests, such as the 1STS, to assess exercise tolerance in patients with COPD; and ii) the importance of assessing physical frailty in COPD patients with chronic respiratory failure to personalize the pulmonary rehabilitation approach, helping patients return to a more robust state after the intervention.