Les tests d’effort ont une grande importance en pneumologie : ils fournissent des informations sur les capacités physiques et les raisons d’un déficit de performance. La méthode utilisée dépend de la condition du patient.
Les tests d’effort en pneumologie sont particulièrement importants, car ils permettent non seulement d’obtenir des informations sur la capacité physique d’un patient, mais aussi, en cas de capacité réduite, de donner des indications sur la cause d’un déficit de performance. La spiroergométrie s’est établie depuis de nombreuses décennies comme la “Mercedes des examens d’effort”. Toutefois, outre les exigences techniques, l’investissement en termes de personnel et de temps n’est pas négligeable. C’est pourquoi cet examen est généralement réservé à des centres spécialisés et à des questions particulières. Il existe cependant des tests d’effort tout à fait praticables et néanmoins pertinents, qui peuvent être réalisés dans un cabinet de médecin généraliste ou de spécialiste sans nécessiter un équipement important.
Pour les examens de routine, les tests d’effort tels que le test de marche de six minutes (6-MWT) ou le test assis-debout semblent plus faciles à réaliser que la spiroergométrie. Par exemple, le calcul de l’écart par rapport à la distance de marche théorique dans le 6-MWT fournit une indication sur l’ampleur du déficit de performance existant. Il est également possible de calculer la vitesse du tapis roulant nécessaire à l’entraînement de la marche en réalisant un 6-MWT, dans l’optique d’une gestion de l’entraînement. Les tests de marche sont en général, compte tenu des contre-indications absolues et relatives ou des critères d’interruption, des examens sûrs et faciles à réaliser, qui exigent un minimum d’équipement, de personnel et de temps.
Les paragraphes suivants donnent un aperçu des principales études en termes de pertinence clinique et de praticabilité. Pour approfondir les connaissances, il est recommandé d’étudier les recommandations actuelles de la Société allemande de pneumologie [4]. En fait, dans la pratique, ce sont surtout le 6-MWT, le Timed-up-and-Go-Test (TUG) et le Sit-to-Stand-Test (STST) qui sont répandus, car ces tests sont très bien validés et standardisés. En même temps, ils sont aussi facilement réalisables dans un cabinet de médecine générale, ici surtout le TUG et le STST. Néanmoins, les autres tests doivent également être mentionnés, car ils sont notamment utilisés comme critères d’évaluation dans les questions scientifiques.
Test de marche de 6 minutes (6-MWT)
Le test de marche décrit pour la première fois dans les années 1960, qui a été développé au fil des ans pour devenir le test de marche de 6 minutes, est un test simple et sûr qui mesure la distance maximale qu’un patient peut parcourir en 6 minutes [1]. Cela permet d’évaluer les performances physiques de manière reproductible et valide. Le 6-MWT reflète très bien les activités de la vie quotidienne. La distance de marche a une valeur prédictive pour le taux d’hospitalisation, la morbidité et la mortalité [2]. Pour une interprétation valide, la technique d’examen doit être strictement standardisée. Le respect des directives de l’European Respiratory Society (ERS) et de l’American Thoracic Society (ATS) [3] est utile à cet égard. En cas d’écart par rapport à ces spécifications, les résultats du 6-MWT peuvent varier considérablement, ce qui rend l’interprétation du résultat difficile. Même le contenu de la communication verbale avant et pendant le test peut avoir une influence significative sur le résultat [5].
Le jour de l’examen, la médication doit être prise telle quelle. Il est recommandé d’éviter tout effort physique pendant au moins deux heures avant l’examen. Dans le cas du 6-MWT, le sujet fait des allers-retours entre deux balises distantes d’au moins 30 mètres, sur une surface plane et sans obstacles, après avoir reçu une instruction standardisée. La vitesse de marche est déterminée par le patient lui-même. Si nécessaire, des pauses sont autorisées, mais le temps de test n’est pas interrompu. Les aides telles que déambulateur, oxygène, etc. doivent être documentées. L’examinateur peut accompagner le sujet à une distance d’environ 1 mètres, mais sans le gêner. Au moyen d’un oxymètre de pouls mobile, la saturation en O2 et la fréquence cardiaque peuvent ainsi être surveillées en continu. L’équipement de test comprend également, outre un chronomètre, un protocole (éventuellement avec un bloc-notes) et l’échelle de Borg.
Une fois le test terminé, la valeur de saturation en oxygène la plus basse et la fréquence cardiaque sont documentées et la dyspnée subjective est demandée à l’aide de l’échelle de Borg. En cas d’interruption prématurée par le patient ou par l’examinateur, la distance déjà parcourue, le temps et la raison de l’interruption sont documentés. Les critères d’interruption pour l’enquêteur sont présentés dans le tableau 1 .
Pour l’interprétation du résultat du test, la comparaison avec des valeurs théoriques a fait ses preuves. Il existe plusieurs formules pour calculer la valeur de consigne. Dans notre clinique, nous utilisons les valeurs cibles de Troosters et al. [7], qui sont présentées dans le tableau 1 pour les hommes et les femmes. En gros, la norme correspondant à l’âge est d’environ 700 mètres pour les hommes et 650 mètres pour les femmes.
En fonction de la pathologie, des seuils de risque de mortalité accrue apparaissent. Ce seuil est de 317 mètres en cas de BPCO, de 254 mètres en cas de fibrose pulmonaire et de 337 mètres en cas d’hypertension artérielle pulmonaire [6,8]. Il convient de mentionner qu’un effet d’apprentissage se produit lors de la réalisation du test de marche ou que de meilleurs résultats peuvent être obtenus si le test est répété le même jour. C’est pourquoi il est recommandé d’effectuer deux TPM 6 à 30 minutes d’intervalle minimum afin d’évaluer précisément l’évolution de la situation. Dans ce cas, c’est la meilleure valeur qui compte. Pour évaluer la sévérité de la limitation due à une maladie et pour évaluer le pronostic d’un sujet, on ne réalise généralement qu’un TPM 6 [3]. On considère comme MID (minimal important difference) un changement dans la distance de marche d’au moins 30 mètres (intervalle de confiance à 95% : 25-33 mètres) [9]. Par exemple, une diminution de la distance de marche de plus de 30 mètres lors de la réalisation en série d’un 6-MWT pendant un an chez un sujet atteint de BPCO est associée à un risque de mortalité nettement plus élevé l’année suivante [8].
Si les directives sont respectées, le 6-MWT ne doit s’attendre qu’à un très faible taux d’effets secondaires indésirables. C’est pourquoi le 6-MWT est considéré comme un test approprié et sûr, même pour les personnes gravement malades et âgées [6]. Le résultat du 6-MWT peut également être utilisé pour contrôler l’entraînement, par exemple dans le cadre d’une rééducation pneumologique. Pour ce faire, la distance de marche en mètres dans le 6-MWT est multipliée par 0,008. La valeur donne la vitesse de marche en kilomètres par heure (par exemple pour régler la vitesse du tapis roulant lors de l’entraînement à la marche).
Test de marche incrémentale de la navette (ISWT)
Décrite pour la première fois en 1992, l’ISWT a été développée pour spécifier la vitesse de marche pour les tests de marche. La standardisation de l’ISWT permet d’améliorer la reproductibilité des résultats du test, car le format du test présente des similitudes avec l’épreuve d’effort contrôlée (comme l’ergométrie) avec une augmentation incrémentielle de la charge [9]. Le test est effectué sur une distance de 10 mètres (l’équivalent d’une navette) délimitée par deux pylônes [11]. La vitesse de marche est déterminée par un signal sonore prédéfini. Le sujet doit faire le tour des pylônes pour synchroniser les bips ou doit être au point de virage à chaque bip. La vitesse indiquée par le bip augmente chaque minute, passant de 1,8 km/h au départ à 8,5 km/h au maximum. Le patient doit alors uniquement marcher et non courir. L’ISWT se termine, entre autres, si le patient n’atteint pas le point de virage au bip deux fois de suite ou s’il s’arrête en raison d’une dyspnée ou d’un épuisement périphérique. La configuration du test est illustrée à la figure 1 . De même, l’examinateur peut arrêter le test à tout moment conformément aux critères d’arrêt. La durée maximale du test est de 20 minutes. À la fin du test, la distance de marche, la fréquence cardiaque, le niveau de saturation en oxygène et la dyspnée subjective sont documentés à l’aide de l’échelle de Borg [12]. Un effet d’apprentissage significatif est également observé avec l’ISWT, raison pour laquelle deux tests sont également recommandés pour une évaluation précise de l’évolution. Le MID indique une distance de marche de 47,5 mètres [9].
Test de marche en navette d’endurance (ESWT)
L’ESWT est réalisé sur la même piste d’essai que l’ISWT. Avec l’ESWT, la vitesse de marche n’est pas augmentée en continu, mais reste constante. Après une courte période d’échauffement lent de 90 secondes, un signal sonore est émis, après quoi une vitesse de marche de 70% à 85% de la valeur maximale de l’ISWT (selon le protocole) est maintenue de manière constante [4]. Il n’y a pas de limite de temps formelle pour ce test, mais il est généralement terminé après 20 minutes pour des raisons pratiques. Le test se termine, entre autres, si le sujet n’atteint pas deux fois de suite le point de virage au bip, s’il s’arrête en raison d’une dyspnée ou d’un épuisement périphérique, ou si le test est interrompu par l’examinateur conformément aux critères d’arrêt. À la fin du test, le temps, la fréquence cardiaque, le niveau de saturation en oxygène et la dyspnée subjective sont documentés à l’aide de l’échelle de Borg et (selon le protocole) la distance de marche [6]. Le temps, qui est la valeur la plus pertinente, est documenté en secondes. Contrairement à l’ISWT et au 6-MWT, aucun effet d’apprentissage significatif n’est observé, c’est pourquoi une mesure est suffisante. Le MID est généralement considéré comme étant de 180 secondes ou 85 mètres [14].
Test d’assise (STST)
Décrié pour la première fois en 1985, le test était initialement conçu pour mesurer la force des jambes à partir d’un mouvement fonctionnel de la vie quotidienne, au sens de se lever et de s’asseoir. Au fil du temps, différentes variantes ont été développées pour répondre à différentes questions telles que le risque de chute et la capacité d’équilibre [16]. La capacité de se lever et de s’asseoir est un aspect fondamental de la mobilité [20]. Le mouvement est exigeant du point de vue neuromusculaire et est déterminé, entre autres, par la force musculaire et la stabilité posturale [19]. Deux variantes du STST se sont établies, le STST à 5 répétitions et le STST à 1 minute [17]. Les deux sont en corrélation significative avec le 6-MWT. Le STST de 5 répétitions se concentre principalement sur la force et la coordination, tandis que le STST d’une minute teste plutôt l’endurance de force et les capacités physiques générales [21]. Le test est effectué avec une chaise sans accoudoirs. Le sujet doit s’asseoir et se lever aussi correctement et complètement que possible, sans s’aider des bras. Pour cela, les mains doivent rester croisées sur la poitrine. En position debout, les genoux et les hanches doivent être tendus et en position assise, il doit y avoir un contact évident avec la chaise. Le test commence et se termine en position assise. Le patient se lève et se rassoit sans délai. Cette procédure doit être répétée autant de fois que possible en l’espace d’une minute pour le STT d’une minute, à une vitesse déterminée par le patient lui-même. Les pauses sont autorisées sans que le temps soit chronométré. Le nombre de répétitions complètes est documenté. Pour le STT à 5 répétitions, le patient doit se lever de la chaise et se rasseoir le plus rapidement possible 5 fois de suite [16]. Le temps nécessaire est documenté en secondes. Les tests ne sont pas soumis à un effet d’apprentissage pertinent. La MID est de 1,7 seconde pour la STST à 5 répétitions et de trois répétitions pour la STST à 1 minute [25]. En dessous de 12 répétitions du STT d’une minute, on constate une augmentation significative du risque de mortalité à deux ans [23].
Test d’arrivée et de départ (TUG)
Le test TUG, développé en 1991 comme version modifiée du test Get-up-and-Go, est également utilisé pour tester, entre autres, l’équilibre statique et dynamique, la force des membres inférieurs, la mobilité et le risque de chute des sujets. Dans le protocole de test habituellement utilisé, une chaise avec accoudoirs est utilisée et un marquage de parcours est placé sur le sol à 3 mètres de distance. Le sujet est assis sur la chaise, face à la marque des 3 mètres, les bras sur les accoudoirs, sans autre aide de l’examinateur [28]. Il peut utiliser son outil habituel, comme une canne. Le sujet doit alors se lever à la demande, marcher ou courir d’une démarche normale et sûre jusqu’au repère de parcours situé à 3 mètres, faire un tour complet de 180 degrés (demi-tour), revenir à la chaise et s’asseoir à nouveau dans la position de départ. La configuration du test est illustrée à la figure 2. Le temps en secondes pour l’ensemble de la manœuvre est documenté. Si le seuil est inférieur à 10 secondes (mais la littérature décrit des seuils allant jusqu’à 33 secondes), le sujet n’est pas limité dans sa mobilité quotidienne ou ne présente pas de risque accru de chute [29].
Ergométrie
L’ergométrie est un test progressif limité par les symptômes, généralement réalisé sur bicyclette ergométrique. Ce test permet notamment d’évaluer les capacités physiques individuelles dans le cadre d’un diagnostic de performance par test progressif ou continu, ainsi que dans le cadre d’études transversales et longitudinales. L’ergométrie est utilisée dans le sport de compétition, la médecine sportive et la médecine du travail pour déterminer le niveau de performance de la personne examinée. Les résultats servent à planifier davantage la formation ou la sollicitation. En outre, l’ergométrie aide à détecter et à évaluer l’évolution des maladies cardiaques et pulmonaires, ainsi qu’à évaluer les risques et les pronostics. Les médecins rééducateurs utilisent l’ergométrie pour donner des recommandations thérapeutiques ciblées et vérifier l’efficacité des mesures mises en place [4]. Différents protocoles d’effort sont utilisés en fonction du sujet, de l’intention et du type d’ergométrie (vélo, tapis roulant, manivelle, etc.). Pour les questions médicales, des efforts progressifs d’une durée de 9 à 12 minutes sont réalisés en combinaison avec un enregistrement continu de l’ECG et de la pression artérielle. En général, pour l’ergométrie sur vélo, il est recommandé de commencer à 25 ou 50 watts et d’augmenter de 25 watts toutes les 2 minutes. A titre indicatif, la fréquence cardiaque maximale à atteindre est de 220 moins l’âge (en années). Les performances théoriques liées à l’âge, au sexe et au poids sont exprimées en watts et en pourcentage relatif [4]. Pour gérer l’entraînement, vous pouvez utiliser les formules empiriques indiquées dans le tableau 2.
Spiroergométrie
L’examen spiro-ergométrique des sujets a pour but d’analyser leur capacité de performance et d’évaluer les limitations et les causes possibles. Pour ce faire, il est nécessaire de comparer les résultats mesurés ou calculés avec les valeurs cibles ou les valeurs limites. Cela permet également d’analyser les signes d’épuisement ou les réserves de puissance encore disponibles. La spiroergométrie fournit des informations importantes dans le cadre du diagnostic différentiel de la dyspnée et peut ainsi donner des indications sur la genèse de l’essoufflement [4]. En même temps, il s’agit de loin de l’examen le plus complexe et le plus coûteux, c’est pourquoi il doit être utilisé de manière réfléchie. Le tableau 3 présente les indications qui justifient habituellement la réalisation d’une spiro-ergométrie.
Avant de réaliser une spiro-ergométrie, il faut tout d’abord, en plus de l’indication, prendre en compte certaines considérations afin que l’examen fournisse les informations souhaitées. Les contre-indications à la spiro-ergométrie sont similaires à celles de tout autre test d’effort. Outre le type de charge – généralement un tapis roulant ou un vélo ergomètre – il faut estimer la pente de la rampe (protocole de charge) et la capacité maximale du sujet. Toutefois, les charges finales calculées s’écartent volontiers des valeurs réellement mesurées. Les valeurs présentées dans le tableau 2 peuvent être utilisées comme classification approximative.
Pour l’analyse de la spiroergométrie, l’interprétation dans le graphique à 9 champs de Wasserman a fait ses preuves depuis de nombreuses années [34]. Les différents panels peuvent être attribués aux fonctions de ventilation [1,4,7], d’échange gazeux [4,6,9] et de cardiocirculation [2–5]. L’utilisation d’une analyse des gaz du sang avant, pendant et après l’examen permet d’obtenir des informations supplémentaires, par exemple sur les échanges gazeux et le rapport ventilation/perfusion. Les schémas de réaction typiques en spiroergométrie permettent de tirer des conclusions sur la maladie sous-jacente du sujet, bien que le diagnostic d’une maladie particulière ne soit pas et ne puisse pas être le domaine de la spiroergométrie [30]. Cependant, comme dans le cas de l’insuffisance cardiaque par exemple, des changements précoces peuvent être détectés [33]. L’établissement d’algorithmes de diagnostic, souvent intégrés dans les programmes informatiques, aide l’examinateur à attribuer des pathologies spécifiques.
Une autre application de la spiroergométrie se trouve dans la médecine sportive, d’où elle tire son origine. Dans le cadre de la médecine du sport, ce ne sont pas tant les maladies qui sont au premier plan que l’analyse de la capacité d’endurance et de la dépense énergétique. Pour la capacité d’endurance, c’est surtout la consommation maximale d’oxygène (VO2max) qui est intéressante [34]. La VO2max reflète la quantité d’oxygène métabolisée. Elle est le produit de tous les systèmes d’échange, de transport et d’utilisation de l’oxygène et peut atteindre 90 ml/min par kg de poids corporel chez les athlètes d’endurance très entraînés. Pendant la spiroergométrie, la calorimétrie indirecte permet également de calculer la dépense énergétique et la consommation de substrats. Le quotient respiratoire et la VO2 permettent d’estimer la dépense énergétique et le rapport entre le métabolisme des glucides et celui des lipides, car il existe une relation entre le substrat métabolisé, la VO2, le dégagement de dioxyde de carbone (VCO2) et la production d’énergie. Cependant, la dépense énergétique est également influencée par les nutriments actuellement disponibles, c’est pourquoi l’alimentation doit être standardisée avant l’effort. La veille et, mieux encore, plusieurs jours avant, il faut veiller à avoir une alimentation suffisamment riche en glucides, en particulier la veille de l’examen. La veille et le jour de l’examen, il faut également veiller à bien s’hydrater. Néanmoins, la détermination du métabolisme des lipides et des glucides par calorimétrie indirecte est entachée d’une certaine erreur et ne devrait être utilisée que jusqu’à 75% de VO2max au maximum.
La spiroergométrie est une méthode d’examen à faible risque qui permet d’enregistrer objectivement et en continu les paramètres respiratoires et cardiovasculaires pendant un effort physique. Il s’agit de l’étalon-or pour évaluer la capacité physique [4]. Ce test de performance permet non seulement une évaluation détaillée des facteurs limitant la performance chez les sujets sains, mais fournit également des résultats qui indiquent une limitation due à une maladie cardiaque et/ou pulmonaire. Elle joue un rôle important dans l’évaluation de l’intolérance à l’effort, de la dyspnée ou de l’asthme bronchique induit par l’effort et aide à l’évaluation de la capacité de travail et du risque périopératoire, et pas seulement pour les patients pneumologiques [31].
Résumé
Les tests d’effort jouent un rôle important en pneumologie. Outre l’évaluation du degré de limitation, les résultats permettent d’une part de conclure sur la cause de la limitation des performances et d’autre part de tirer des conclusions sur le pronostic pour différents types de pathologies. En outre, la répétition à intervalles réguliers permet d’évaluer le succès d’une intervention de formation ou d’un traitement médicamenteux, par exemple. L’optimisation de la gestion de la formation nécessite des tests de performance qui soient à la fois précis et pratiques. Le soignant ou le thérapeute d’un patient doit choisir, parmi la multitude d’examens possibles, la méthode qui est non seulement pertinente, mais aussi économique en temps et en argent.
Messages Take-Home
- Pour un examen de routine des performances dans la pratique, le test Sit-to-Stand ou le test Timed-Up-and-Go sont les plus appropriés.
- Le test de marche de 6 minutes (6-MWT) permet d’obtenir des informations sur la sévérité de la restriction et le risque de mortalité, par exemple pour les patients atteints de BPCO. La différence d’importation minimale du 6-MWT (30 mètres) indique des changements significatifs dans l’évolution.
- Les résultats des tests d’effort, notamment le 6-MWT, l’Incremental Shuttle-Walk Test, l’ergométrie et la spiroergométrie peuvent être utilisés pour guider l’entraînement.
- La spiroergométrie est l’examen d’effort le plus complexe, mais aussi le plus pertinent, c’est pourquoi elle est généralement réservée à des questions spécifiques ou à des centres spécialisés.
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