Les symptômes : Le malaise post-effort 2/3

« Quelle est la physiopathologie du malaise post-effort ? C’est la question à 1 million de dollars »

Dr Lili Chu

 

Malaise post-effort

Le PEM existe-t-il vraiment ? Le Malaise post-effort est un symptôme rapporté subjectivement par les patients et il n’y a pas encore de test permettant de le mesurer facilement. Cependant, de plus en plus de chercheurs se penchent sur le PEM et commencent à mettre en évidence des anomalies objectives.

Que ce soit en mesurant les échanges gazeux respiratoires pendant et après effort, en testant des cellules musculaires de patients cultivées en laboratoire, en analysant l’expression de certains gènes ou en traquant les réponses immunitaires anormales, ces nouvelles recherches montrent que le Malaise Post-Effort est un phénomène bien réel, certes encore mal compris, mais loin d’être, comme le pensent encore certains praticiens, le fruit de l’imagination des patients. Voici une synthèse de trois de ces recherches.

Epreuve d’effort cardio-pulmonaire sur deux jours (2 days CPET)

 

Malaise post-effort

Vélo d’entraînement utilisé pour les tests cardio-pulmonaires

L’épreuve d’effort cardio-pulmonaire permet l’étude du parcours de l’oxygène (O2) de son inspiration à sa consommation musculaire (VO2). Elle mesure de nombreux paramètres durant un effort (le plus souvent sur un vélo d’entraînement) : consommation maximale d’oxygène (en millilitres par minute, la VO2 MAX), nombre d’inspirations/expirations par minute, volume d’air qui entre et sort des poumons par minute, rythme cardiaque… Ce test permet par exemple d’explorer une dyspnée (difficulté respiratoire) ou d’identifier une intolérance à l’effort.

Les tests courants d’exercice cardio-pulmonaire ne montrent pas toujours de différence significative entre les patients EM/SFC et les groupes témoins. Certains patients ont des résultats très faibles tandis que pour d’autres, ils sont quasiment normaux. L’équipe de VanNess s’est penchée sur ces variations, et a constaté que certains patients se reposent plusieurs jours en amont pour se préparer au test et quand ils arrivent ainsi reposés, leurs performances sont correctes. Le test classique, réalisé en une seule fois, ne prends pas en compte les conséquences de l’effort sur les jours suivants.

L’équipe a par conséquent envisagé de mettre en place un test sur deux jours, permettant de mettre en lumière l’impact d’un effort sur les capacités physiques des personnes souffrants d’EM/SFC. Elle a donc mesuré les performances réalisées le premier jour, puis réitéré 24 heures après.

Malaise post-effort

Détérioration oxydative post-effort

Sur le premier test, il n’y a pas de différence significative entre les patients et le groupe témoin. Mais la réponse que l’on observe le deuxième jour chez les patients est très anormale. Chez certains, on constate une réduction de 10, voire 20 % des capacités sur une variable, le VO2 peak, qui devrait être constante sur un même type d’effort. Quand il a pour la première fois présenté ces résultats à des physiologistes de l’exercice, VanNess a été confronté à de l’incrédulité : « Certains m’ont dit : “ton matériel est forcément détraqué”. Mais le matériel était bien calibré, tout fonctionnait parfaitement, c’est juste difficile d’accepter une telle différence. »

D’autres paramètres ont été mesurés dans une autre étude du même groupe, où les participants ont été soumis à un exercice jusqu’à épuisement. La barre bleue indique les résultats du 1er test, le beige, ceux du deuxième.

CPET3

Le seuil ventilatoire (ventilatory threshold) est le niveau d’effort au-delà duquel les besoins corporels en énergie sont modifiés et à partir duquel on bascule du métabolisme aérobie vers le métabolisme anaérobie et qu’on commence à produire du lactate (forme ionisée de l’acide lactique).

Pour le groupe contrôle, ce seuil est quasi identique à celui du 1er test, voire même un peu meilleur que le jour précédent. Les personnes qui sont en bonne santé sont capables de répéter leurs performances d’un jour sur l’autre. Il en est de même des personnes simplement déconditionnées, qui peuvent reproduire leurs performances.

Les patients SFC par contre, ont une chute très nette dans leur seuil ventilatoire le deuxième jour, ce qui indique que leur corps passe à un métabolisme anaérobie, très coûteux pour l’organisme, à un niveau d’effort inférieur.

Les mesures ont été effectuées lorsque les participants atteignaient un quotient respiratoire (QR) ou respitory exchange ratio (RER) supérieur à 1. Le QR est le rapport du CO2 produit par la quantité d’oxygène consommée. Il varie généralement entre 0.7 et 0.85 au repos. Aux niveaux les plus intenses de l’exercice, la production de CO2 dépasse la VO2, résultant en un RER supérieur à 1 et indiquant l’obtention d’un effort maximal.

L’inclusion de cette mesure de QR est centrale, comme l’explique le Dr Rowe : « beaucoup de personnes sont tentées de dire “ces patients SFC, nous savons comment ils sont, ils ne font tout simplement pas autant d’effort le deuxième jour”, [Cette mesure] interdit ce type de commentaires, car si le QR est supérieur à 1, comme c’était le cas pour ces patients, cela veut dire que leur effort était au maximum de leurs capacités. Ce test basé sur des données métaboliques bio-chimiques confirme donc que la réduction des capacités fonctionnelles est significative entre le test 1 et le test 2, et que c’est un phénomène bien réel. »

En se basant sur ces résultats, l’équipe a également pratiqué une “discriminate function analysis” (analyse fonctionnelle discriminatoire), qui permet de voir si les résultats d’un individu permettent de différencier un patient d’un contrôle. La précision a été de 90%, ce qui signifie que l’on peut dire si une personne est atteinte d’EM/SFC ou non en fonction de ses résultats. 49 des 51 patients ont été correctement classés et un contrôle avait des résultats proches de ceux d’un EM/SFC.

Dans son rapport, l’IOM a souligné l’importance de ces travaux : « le protocole du test d’exercice cardio-pulmonaire mené sur deux jours [est] un indicateur objectif que l’effort physique peut diminuer les capacités fonctionnelles » des patients. L’IOM a également mis en garde contre l’utilisation d’un simple test sur un jour, qui “pourrait être insuffisant pour documenter la réponse anormale des patients à l’exercice. […] Bien que certains sujets EM/SFC présentent des résultats très faibles au VO2max sur un seul test, d’autres montrent des résultats similaires ou seulement légèrement inférieurs à ceux de contrôles sédentaires sains. En conséquence, la capacité fonctionnelle d’un patient peut être surestimée de façon erronée et la faiblesse des résultats attribuée à du déconditionnement uniquement. Répéter le test empêchera cette erreur étant donné que les personnes déconditionnées mais en bonne santé, sont capables de répliquer leurs performances, même faibles, lors d’un deuxième test. »

Ce travail a été répliqué par l’équipe du Dr. Snell en 2013 et celle du Dr. Keller en 2014.

 

Expression des gènes après l’effort dans l’EM/SFC

 

L’expression des gènes, (ou expression génétique), désigne l’ensemble des processus bio-chimiques par lesquels l’information héréditaire stockée dans un gène est lue pour aboutir à la fabrication de molécules qui auront un rôle actif dans le fonctionnement cellulaire, comme les protéines ou l’ARN.

Même si toutes les cellules d’un organisme partagent le même génome, certains gènes ne sont exprimés que dans certaines cellules, à certaines périodes de la vie ou sous certaines conditions. La régulation de l’expression génétique est donc le mécanisme fondamental permettant la différenciation cellulaire et l’adaptabilité d’un organisme vivant à son environnement.

L’équipe des docteurs Alan et Kathleen Light qui étudient l’influence de l’effort sur l’expression génétique dans l’EM/SFC est pionnière dans ce domaine.

Une de leurs études montre des différences majeures dans l’expression de certains gènes après effort entre un groupe témoin (résultats du haut) et des patients EM/SFC (résultats du bas).

Détérioration oxydative dans l’état post-exertionel

Ces gènes qui s’expriment différemment entre les deux groupes sont :

  • des gènes dont on pense qu’ils sont impliqués dans la sensation de douleur
  • des gènes ayant un rôle pour les récepteurs adrénergiques dont on pense qu’ils sont impliqués dans le contrôle des flux sanguins jusqu’aux muscles
  • et de nombreux gène impliqués dans le système immunitaire

Influence de l’effort sur le métabolisme musculaire

 

Dans une étude innovante, le Pr. Julia Newton et son équipe ont développé un nouveau système in vitro pour étudier certaines réponses métaboliques dans des cellules musculaires de patients SFC et de contrôles sains.

Des cultures de cellules prélevées chez 10 sujets SFC et 7 contrôles ont été soumises à des stimulations par pulsation électrique (Electrical Pulse Stimulation) simulant la contraction musculaire intervenant pendant l’exercice. Ces cellules ont ensuite été étudiées pour établir si des changements pouvaient être observés 24 heures, 72 heures et 7 jours après.

Malaise post-effort

Deux mesures ont montré des différences notables entre les cellules issues de patients et celles prélevées sur des sujets sains. Les cultures de cellules issues de patients SFC ont montré :

  • une expression augmentée d’un gène, le “myogenin (MYOG)”, principalement 72 heures après effort
  • une sécrétion de IL6 normale dans les heures qui suivent l’effort, mais nettement diminuée les jours suivants. L’interleukine 6 (IL6) est une cytokine, une substance de signalisation cellulaire synthétisées par les cellules du système immunitaire.

 

Même si le rôle de ces anomalies dans la physiopathologie de l’EM/SFC reste indéterminé, cette étude est d’importance. Le recours à une procédure in vivo, donc totalement objective, élimine tout facteur humain et uniformise l’effort fournit pour chaque échantillon. Ces résultats prometteurs sont limités par la petite taille de la cohorte et doivent être confirmés.

La recherche doit se poursuivre

 

D’autres recherches ont montré des réactions physiologiques anormales à l’exercice dans l’EM/SFC: des anomalies énergétiques, musculaires, immunologiques, cardio-vasculaires, autonomiques et neurologiques ainsi que dans le fonctionnement du stress oxydatif.

Il est difficile dans l’état actuel des connaissances d’établir la signification des anomalies observées. Sont-elles la cause du Malaise post-effort ou les effets observables d’un autre processus ? Nous n’avons en main pour le moment qu’une partie des pièces du puzzle. Aucune réponse définitive n’a été trouvée mais de plus en plus de recherches s’orientent vers l’étude de l’impact de l’effort dans l’EM/SFC, incluant des mesures avant et après effort, permettant d’espérer une meilleure compréhension des mécanismes du PEM dans les années à venir.

 

Ill.: Exhausted pose drawings by JoeyGates on deviantART, Creative Commons

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