Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Il est reconnu que les survivants d’accident vasculaire cérébral (AVC) présentent un important déconditionnement physique ainsi qu’une grande prévalence de comorbidités cardiovasculaires qui augmente considérablement le risque de subir un autre événement cardiovasculaire. En prévention secondaire, mis à part le traitement pharmacologique, il existe actuellement très peu de prise en charge de ces facteurs de risque lors de la phase de retour en communauté des patients. Pourtant, les lignes directrices recommandent l’activité physique de type aérobie comme moyen efficace de prévention cardiovasculaire. Par ailleurs, il existe de plus en plus de données probantes suggérant que l’entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) représenterait une forme d’exercice efficace pour améliorer la capacité cardiorespiratoire et le profil de santé chez différentes populations symptomatiques. La littérature demeure, toutefois, limitée quant à l’utilisation de cette méthode post-AVC. L’objectif général de cette thèse était de développer et d’évaluer un programme d’exercice incluant le HIIT en combinaison avec l’entraînement continu à intensité moyenne (MICT) pour les personnes ayant vécu un AVC ischémique ou une ischémie cérébrale transitoire (ICT) en prévention secondaire dans la phase chronique de la maladie. Les différentes étapes de cette recherche ont permis la rédaction de quatre articles scientifiques. Premièrement, la faisabilité et l’acceptabilité du protocole d’exercice élaboré incluant le HIIT ont été évaluées de façon favorable à la suite d’une intervention de trois mois. Cette première étude aura permis d’optimiser notre protocole pour développer les étapes subséquentes. En second lieu, l’efficacité du protocole lors d’une intervention de six mois a été évaluée dans une étude contrôlée randomisée en démontrant notamment une amélioration de la capacité cardiorespiratoire ainsi que des marqueurs d’anxiété et de dépression qui persistaient six mois après l’arrêt du programme supervisé comparativement à un groupe contrôle. Cette deuxième étude a également permis de comparer notre programme combiné contenant du HIIT à un programme d’activité physique standard comprenant seulement du MICT, sans toutefois démontrer aucune supériorité du protocole expérimental sur les variables cliniques mesurées. En troisième lieu, les réponses aiguës de la mesure ambulatoire de la pression artérielle à la suite d’un entraînement HIIT et à un iv entraînement MICT ont démontré un effet hypotenseur perdurant jusqu’à huit heures post-exercice, lequel était comparable pour les deux types d’entraînement. Finalement, une quatrième étude qualitative a permis de mettre en lumière une acceptabilité favorable des participants au programme comprenant du HIIT en plus de permettre de comprendre leur expérience afin de bonifier et d’optimiser des recherches futures. Cette thèse a contribué à l’avancement des connaissances en lien avec l’utilisation de la méthode HIIT chez les victimes d’AVC ischémique ou d’ICT dans la phase de réintégration et de maintien en communauté du continuum de soins post-AVC. Cette recherche a démontré un effet favorable sur des variables cliniques en plus d’avoir mis de l’avant l’acceptabilité positive du projet par les participants. Toutefois, les résultats ne supportent pas de supériorité d’inclure la méthode HIIT par rapport à l’utilisation du MICT seulement. Cette thèse soutient donc que l’ajout du HIIT pourrait être une alternative efficace dans un objectif de prévention secondaire en phase chronique de l’AVC ischémique et de l’ICT. Ce qui importe réellement est de rendre l’activité physique aérobie accessible, faisable et acceptable pour améliorer la santé et la qualité de vie des survivants d’AVC. / Stroke survivors have significant physical deconditioning and a high prevalence of cardiovascular comorbidities that significantly increase the risk of another cardiovascular event. In secondary prevention, apart from pharmacological treatment, there is currently little management of these risk factors during the phase of community reintegration. However, guidelines recommend aerobic exercise as an effective method of cardiovascular protection. In addition, there is growing evidence to suggest that high-intensity interval training (HIIT) is an effective form of exercise for improving cardiorespiratory fitness and health profile in different symptomatic populations. However, the literature remains limited on the use of this method post-stroke. The overall objective of this thesis was to develop et evaluate a realistic physical activity program including a combination of HIIT and moderate intensity continuous training (MICT) for people with ischemic stroke or transient ischemic attack (TIA) for secondary prevention in the chronic phase of the disease, thus addressing a clinical need. The different steps of this research led to the writing of four scientific articles. First, the feasibility and acceptability of the protocol developed were favorably evaluated following a three-month intervention. This first study allowed us to optimize our protocol to develop the subsequent steps. Secondly, the effectiveness of our protocol during a sixmonth intervention was evaluated in a randomized controlled study by demonstrating an improvement in cardiorespiratory capacity as well as markers of anxiety and depression that persisted six months after the program supervision was stopped compared to a control group. This second study also compared our program containing HIIT to a standard physical activity program with MICT without, however, showing any superiority of our combinated protocol on our variables. Third, the acute responses of ambulatory blood pressure measurement following HIIT training and MICT training demonstrated a hypotensive effect lasting up to eight hours post-exercise that was comparable for both types of intervention. Finally, a fourth qualitative study revealed a favorable acceptability of the participants to the combined program including HIIT and allowed us to understand their experience in order to improve and optimize future research. This thesis has contributed to the advancement of knowledge related to the use of HIIT post-stroke or TIA. Our research has demonstrated a positive effect on clinical variables and has highlighted the positive acceptability of the project by the participants. However, our results do not support a superiority of including the HIIT method over the use of MICT alone. This thesis therefore argues that the addition of HIIT could be an effective alternative in a secondary prevention goal in the chronic phase of ischemic stroke and TIA, but what really matters is making aerobic physical activity accessible to improve the health and quality of life of stroke survivors.

Introduction. Les survivants de la leucémie lymphoblastique aiguë développent de nombreux effets indésirables plusieurs années après les traitements. Une pratique régulière d’activité physique et une bonne capacité cardiorespiratoire peuvent réduire le risque de désordre neurocognitif et améliorer la santé cognitive. L’objectif de l’étude est d’examiner l’effet de la capacité cardiorespiratoire et de l’exercice physique sur la santé cognitive des survivants. Méthodologie. Nos analyses incluent 219 survivants d’une leucémie lymphoblastique aiguë. Tous les participants ont réalisé un test d’effort cardiopulmonaire sur ergocycle et ont rempli un questionnaire d’activité physique. Pour mesurer les variables cognitives, une batterie de tests neuropsychologiques (c.-à-d. fluence verbale, flexibilité cognitive, mémoire de travail, vitesse de traitement) a été complétée. Les rapports de cote ont ensuite été calculés pour déterminer la fraction préventive des variables de santé physique sur les variables de santé cognitive. Résultats. La cohorte comporte 52% d’hommes et 48% de femmes. Un total de 182 survivants (83%) possède une condition cardiorespiratoire en dessous de leur prédite (<100%). Nos analyses montrent qu’il existe une association entre une bonne capacité cardiorespiratoire et la vitesse de traitement (fraction préventive de 70% pour la main dominante (p<0.01) et 65% pour la main non dominante (p<0.01)) ainsi qu’avec la flexibilité mentale (D-KEFS - changements de catégories, fraction préventive de 61% (p<0.05)). Conclusion. Une bonne capacité cardiorespiratoire et un bon niveau d’activité physique ont été associés à une fraction préventive sur la plupart des variables de santé cognitive étudiées. La prévalence des moins bonnes performances dans la vitesse de traitement et dans la flexibilité cognitive a été significativement associée à une meilleure capacité cardiorespiratoire chez les survivants d’une leucémie lymphoblastique aiguë. / Introduction. Most childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) survivors develop chronic treatment-related adverse effects several years after the end of the treatment. Regular physical activity and a good cardiorespiratory fitness can decrease the risks of neurological disturbances and increase cognitive function scores. The aim of this study was to examine the preventive fraction of cardiorespiratory fitness and physical activity levels on cognitive functions. Methods. We enrolled 219 survivors of childhood ALL. The participants underwent a cardiopulmonary exercise test, neuropsychological tests of processing speed and executive functions (i.e. verbal fluency, cognitive flexibility, working memory) and completed a physical activity questionnaire. We calculated the odds ratio to obtain the preventive fraction of physical activity and cardiorespiratory fitness levels on cognitive functions. Results. The cohort is 52% male and 48% female. A total of 182 survivors (83%) have a cardiorespiratory fitness below their predicted (<100%). Our analyses show that there is an association between good cardiorespiratory fitness and processing speed (preventive fraction of 70% for dominant hand (p<0.01) and 65% for non-dominant hand (p<0.01)) and with cognitive flexibility identified as the category switching measure of the D-KEFS verbal fluency (preventive fraction of 61%; p<0.05). Conclusion. Good cardiorespiratory fitness (≥100% predicted value) and good levels of physical activity (≥150 min MVLPA/week) were associated to a preventive fraction for most cognitive function variables measured. Good cardiorespiratory fitness levels were significantly associated with a lower prevalence of poor performance in processing speed (i.e., dominant hand and non-dominant hand) and in cognitive flexibility (i.e., category switching) in childhood acute lymphoblastic leukemia survivors.

Introduction : Le Test de Marche de 6 Minutes (6MWT) est le test le plus utilisé chez les patients atteints de cancer, évaluant la capacité fonctionnelle, tout en demeurant simple, sécuritaire et standardisé. Toutefois, aucune équation actuelle ne peut prédire la consommation maximale d’oxygène ("V" ̇O2 max) chez les survivants de cancer. Ainsi, l’objectif principal est de valider une équation spécifique pour prédire le "V" ̇O2 max à partir du 6MWT, alors que le second est de valider une équation spécifique pour prédire la distance de marche (6MWD) à partir du 6MWT. Méthodes : Au total, 250 survivants d’au moins cinq ans de la leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) (n=80 femmes (48%); n=88 hommes (52%)) avec un âge moyen de 22 ans (22.2 ± 6.3) ont été recrutés. Parmi ceux-ci, 168 survivants ont réalisé un 6MWT ainsi qu’un test d’effort maximal sur ergocycle pour évaluer respectivement leur capacité fonctionnelle et leur fonction cardiorespiratoire. Une évaluation de leur pratique d’activités physiques a été réalisée par questionnaire. Les survivants ont ensuite été randomisés en deux groupes : le premier (n=118 (70%)) pour créer les équations et le deuxième groupe (n=50 (30%)) pour valider les équations créées. Des régressions linéaires multiples ont été réalisées pour prédire chacune des équations ("V" ̇O2 max et 6MWD) à partir du 6MWT. Les variables incluses dans les équations comprenaient l’âge, le poids, la taille, la fréquence cardiaque à la fin du test (FCfin), la distance de marche effectuée (6MWD), le niveau de la pratique d’activités physiques (MVLPA), la perception d’effort (EPE) ainsi que la durée des traitements (DT). La méthode de Bland et Altman a été utilisée pour valider chacune des équations en déterminant les différences moyennes et en comparant nos équations avec des équations de références. Résultats : Équation spécifique "V" ̇O2 max (différence moyenne = 2.51mL.kg-1.min-1) = (-0,236 * âge(années)) - (0,094 * poids(kg)) - (0,120 * FCfin(bpm)) + (0,067 * 6MWD(mètres)) + (0,065 * MVLPA(min/jour)) - (0,204 * DT(années)) + 25,145 ; R2=0.61. Équation spécifique 6MWD (différence moyenne = 10.86 mètres) = (3,948 * taille(cm)) - (1,223 * poids(kg)) + (1,913 * FCfin(bpm)) - (6,863 * EPE(/10)) + (0,556 * MVLPA(min/jour)) - 242,241 ; R2=0.36. Conclusion : Il s’agit de la première étude qui prédit le "V" ̇O2 max et la 6MWD en utilisant des variables cliniques et spécifiques des survivants de LLA. Nos résultats permettent d’évaluer la capacité cardiorespiratoire des survivants de LLA et facilitera leur suivi. / Introduction: In cancer patients, the 6-Minute Walking Test (6MWT) is the most widely used test because it can assess the functional capacity in patients, while remaining simple, safe and standardized. However, it is reported that the actual equations cannot accurately predict a valid "V" ̇O2 peak value or a 6-minute walk distance (6MWD) in cancer survivors. Thus, the first aim is to validate a specific equation using the 6MWT to predict "V" ̇O2peak, while the second is to validate a specific equation to predict walk distance during 6MWT. Methods: A total of 250 childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) survivors were enrolled in this study, among which 168 participants aged 22 years on average (22.2 ± 6.3) (n=80 females (48%); n=88 males (52%)) underwent a cardiopulmonary exercise test (CPET) and a 6MWT to assess their functional capacity and their cardiorespiratory fitness. Additionally, participants completed a physical activity questionnaire. Participants were randomly divided in two groups to create (n=118 (70%)) and to validate (n=50 (30%)) the equations. Multiple linear regression analyses were used to determine a new prediction equation for "V" ̇O2 peak and 6MWD from 6MWT. The validity in between the measured and predicted "V" ̇O2 peak and between the measured and predicted 6MWD was assessed using the Bland and Altman method. Results: Specific "V" ̇O2 peak equation (mean of bias=2.51mL.kg-1.min-1) = (-0.236*age(years)) - (0.094*weight(kg)) - (0.120*HR end(bpm)) + (0.067*6MWD(meters)) + (0.065*MVLPA(min/day)) - (0.204*DT(years)) + 25.145. Specific 6MWD equation (mean of bias=10.86meters) = (3.948*height(cm)) - (1.223*weight(kg)) + (1.913*HR end(bpm)) - (6.863*RPE) + (0.556*MVLPA(min/day)) - 242.241 Conclusion: This is the first study that predicted "V" ̇O2 peak and 6MWD using clinical and specific variables related to the disease from a 6MWT in childhood ALL survivors. It refines an already available tool that will strengthen an objective evaluation of the patient.

Contexte : La dextro-transposition des gros vaisseaux et la transposition congénitalement corrigée des gros vaisseaux sont des cardiopathies congénitales où le ventricule de morphologie droite est en position sous-aortique (VDs) ou systémique et le ventricule de morphologie gauche est en position sous-pulmonaire donc avec une physiologie biventriculaire. Chez les patients avec un VDs, la capacité maximale à l’effort cardiorespiratoire (CMC) est réduite pour une multitude de facteurs, dont une unique artère coronaire alimentant le VDs en oxygène, une incapacité d’augmenter le volume d’éjection systolique, et/ou une demande accrue en oxygène du VDs hypertrophié menant ultimement à l’ischémie à l’effort. Des études antérieures suggèrent que la CMC est diminuée chez les patients avec un VDs comparativement à celle des individus sains avec un ventricule de morphologie gauche en position sous-aortique (VGs). Aucune étude à ce jour n’a tenté d’apparier des patients avec un VDs à des patients avec un VGs pour les paramètres cliniques tels que la classe fonctionnelle de la NYHA, la fonction systolique similaire du ventricule systémique et la médication. Méthodes : Une étude transversale rétrospective a été réalisée en appariant 24 adultes avec un VDs à 24 adultes avec un VGs pour le sexe, l’âge, l’indice de masse corporelle, la fraction d’éjection du ventricule systémique (normal, légère, modérée, sévère), la classe NYHA (I, II, III) et la prise de diurétiques. La consommation d’oxygène pic (V̇O₂pic), le pourcentage prédit de la V̇O₂pic (% V̇O₂pic) et la pente ventilation/dioxyde de carbone (pente V̇E/V̇CO₂) ont été comparés à un test de Wilcoxon signé-rang. Une sous-analyse a été faite en dichotomisant les groupes selon le critère de Weber selon la CMC (VGs V̇O₂pic > OU ≤ 20 mL/kg/min). Résultats : Un total de 18/24 (75%) patients avaient une classe fonctionnelle NYHA II-III et 23 (96 %) présentaient une dysfonction de leur VDs avec une haute incidence de traitement pour l’insuffisance cardiaque. Contrairement à la littérature antérieure, la V̇O₂pic (VDs: 20.1 ± 4.4 vs. VGs: 20.2 ± 4.8 mL∙ kg-1 ∙ min-1, p=0.966, d=n/a), % V̇O₂pic (63 ± 16 vs 69±17 % p=0.207, d=0.35) et la pente V̇E/V̇CO₂ (29 ± 6 vs 30 ± 6 % p=0.422, d= n/a) ne différaient pas entre les groupes. Après dichotomisation, la V̇O₂pic était plus basse chez les VDs comparativement aux VGs avec une CMC optimale. À l’inverse, la V̇O₂pic était supérieure chez les VDs comparativement aux VGs dont la CMC étaient sous-optimale. Le % V̇O₂pic démontrait un patron similaire, alors que la pente V̇E/V̇CO₂ ne différait pas entre les deux sous-groupes. Conclusion: Pour des patients avec VDs et VGs à circulation biventriculaire appariée pour des caractéristiques cliniques similaire et démontrant un phénotype d’insuffisance cardiaque, aucune différence significative n’était présente au niveau de la CMC. Une analyse plus approfondie suggère la présence de mécanismes physiologiques spécifiques au type de ventricule en position systémique. / Background: Dextro transposition of the great arteries or congenitally corrected transposition of the great arteries are congenital cardiopathies where the morphological right ventricle is in the sub-aortic position (sRV) or systemic and the morphological left ventricle is in the sub-pulmonary position (sRV), thus in bi-ventricular circulation. Cardiorespiratory fitness (CRF) in those patients is reduced by multiple factors including a unique coronary artery, the incapacity to increase stroke volume, and/or an acute oxygen demand caused by the hypertrophied sRV leading ultimately to ischemia. Past studies suggested that CRF is diminished in patients with sRV compared to healthy patients with sLV. No study to date has attempted to match patients with sRV to patients with slV for clinicals parameters as NYHA functional classification, similar function of the systemic ventricle, and medication. Methods: A retrospective cross-sectional study was performed by matching 24 adults with a sRV to 24 adults with a sLV matched for sex, age, body mass index, ejection fraction of the systemic ventricle (normal, mild, moderate, severe), NYHA class (I, II, III), and doses of diuretics. Peak oxygen consumption (V̇O₂peak), percentage predicted of V̇O₂peak (% V̇O₂peak), and ventilation/carbon dioxide production slope (V̇E/V̇CO₂ slope) were compared with a Wilcoxon signed-rank test. A sub-analysis was made by dichotomizing groups according to Weber’s criterion for CRF (sLV V̇O₂peak > OR ≤ 20 mL/kg/min). Results: A total of 18/24 (75%) matched paired were classified as NYHA functional class II-III and 23 (96%) presented a systemic ventricle dysfunction with higher incidence of heart failure treatment. V̇O₂peak (sRV: 20.1 ± 4.4 vs. sLV: 20.2 ± 4.8 mL/kg/min, p=0.966, d=n/a), % V̇O₂peak (63±16 vs 69±17 % p=0.207, d=0.35) and V̇E/V̇CO₂ slope (29±6 vs 30±6 % p=0.422, d= n/a) did not differ between groups. After dichotomization, V̇O₂peak was lower in sRV in those with optimal CRF. Oppositely, V̇O₂peak was greater in sRV in those with suboptimal CRF. The % V̇O₂peak displayed similar patterns, whereas V̇E/V̇CO₂ slope did not differ between sub-groups. 6 Conclusion: No significant differences in CRF were reported when comparing sRV and sLV biventricular physiology after matching the clinical characteristics within a cohort with heart failure phenotype but detailed analyses suggest specific physiological adaptive mechanisms.