Le réentraînement à l'effort des patients BPCO est semblable à tout entraînement sportif, basé en particulier sur le principe de surcompensation. Cette notion développée d'après les travaux de Claude Bernard (Vandewalle 2000), a comme principe que "toute activité fonctionnelle sera toujours accompagnée de processus de destruction et de récupération". La surcompensation agit en réponse à un stimulus suffisamment intense (une surcharge de travail musculaire) afin de produire une défense adaptée et même sur-adaptée [figure 33]. L'effet de cette surcompensation se perd dans le temps si la surcharge n'est pas reproduite, ainsi au bout de quelques jours, si une nouvelle séance n'est pas réalisée, le bénéfice de la séance est perdu. Il faut donc reproduire régulièrement la surcharge de travail afin de profiter du rebond et améliorer les capacités physiques [figure 34].
Classiquement, le travail en endurance est préconisé, l'intensité d'entraînement est établie par le seuil d'adaptation ventilatoire (SV1) obtenu lors de l'épreuve d'effort (EFX). Un effort continue, pendant 30 à 40 minutes, à la puissance correspondant à ce seuil permet une amélioration de l'endurance (Casaburi et al. 1991; Carter et al. 1988; Carter, Coast, and Idell 1992; Maltais et al. 1996).
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Figure 33 : schéma du principe de surcompensation appliqué à la condition physique
Figure 34 : effet de la répétition d'entrainement sur la condition physique expliqué par le principe de surcompensation.
Les données sur le bénéfice de l'entrainement en endurance dans la BPCO sont incontestables (McCarthy et al. 2015). Des questions subsistent toutefois sur les intensités d'entraînement. Les recommandations internationales indiquent que l'entraînement en endurance à faible ou à haute intensité des membres inférieurs apportent toutes deux un
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bénéfice clinique (Ries et al. 2007) (haut niveau de recommandation). Elles indiquent également qu'un entraînement à plus haute intensité apporterait plus de bénéfices physiologiques qu'un entrainement de faible intensité (niveau de recommandation modéré). L'intensité lors des efforts semblerait être un point important pour l'amélioration de l'endurance (Helgerud et al. 2010). Casaburi et al. (1991) ont montré qu'un entrainement à haute intensité (autour de 80% de la puissance maximale) chez des patients BPCO modérés, serait plus efficace qu'un entrainement à faible intensité (autour de 50% de la puissance maximale). Pour un même exercice, en fin de programme de réhabilitation, les patients BPCO entraînés à hautes intensités présentent une moindre acidose et une moindre ventilation minute que les patients entrainés à fable intensité. Helgerud et al. (2007) ont montré qu'un entraînement à haute intensité permettait également d'améliorer la 𝑉̇O2max chez le sujet sain. L'intérêt de l'entrainement à haute intensité est d'autant plus important, qu'il semblerait que les patients qui présentent une plus grande fatigue seraient ceux qui bénéficieraient le plus des effets de la réhabilitation (Burtin et al. 2012). Dans leur étude, Chris Burtin et al. (2012) ont évalué, avant et après réhabilitation, la perte de force musculaire du quadriceps suite à un effort sur tapis roulant à 75% de la vitesse de marche trouvée lors du Test de marche de 6 minutes ou sur cycloergomètre avec une charge de 60-70% de la charge maximale. Ils remarquent que les patients qui présentent le plus de fatigue du quadriceps après un effort sont ceux qui ont eu la plus grande progression sur leur test de marche de 6 minutes et sur leur qualité de vie.
Pour les patients les plus sévères, une revue de la littérature récente montre que l'entraînement physique améliore bien la tolérance à l'exercice et la qualité de vie chez les patients BPCO les plus sévères (Paneroni et al. 2017), mais indiquent toutefois qu'au vue du faible nombre d'études de qualité (10 études inclues) et du grand nombre de protocoles d'entrainement différents d'autres études sont nécessaires. Suivre un entraînement continue pendant 30 minutes, à haute intensité, semble être impossible pour une majorité des patients atteints de BPCO sévères (Casaburi et al. 1997; Maltais et al. 1997). L'entraînement intermittent ou interval training pourrait être une stratégie alternative à l'entrainement continu (Vogiatzis, Nanas, and Roussos 2002). L'interval training est une succession de phases courtes (de 30 secondes à 2 minutes) d'effort à haute intensité (de 90% à 100% de la puissance maximale) suivi de phases équivalentes de repos actif (30 secondes à 2 minutes), (ÅStrand et al. 1960; Christensen et al.1960). chez le patient
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BPCO, ce type d'entrainement permet d'obtenir les mêmes bénéfices en terme de qualité de vie et de gain de puissance, qu'un entrainement continue deux fois moins intense mais avec le double de temps d'effort (Vogiatzis et al. 2002). Récemment, une étude de Louvaris et al. (2020) a montré qu'un exercice intermittent apportait plus d'amélioration qu'un effort continu de même intensité moyenne : sur douze patients BPCO modéré, réalisant alternativement un exercice continu à 75% de Pmax et un exercice intermittent (30 secondes à 100% de Pmax et 30 secondes à 50% de Pmax), ils retrouvent un temps d'exercice significativement plus long dans le groupe intermittent (Louvaris et al. 2020). Il semblerait également que le travail intermittent limiterait l'apparition d'une hyperinflation dynamique, préserverait l'oxygénation musculaire et réduirait l'acidose lactique (Louvaris et al. 2020).
Le réentraînement en force des muscles des membres inférieurs et supérieurs est également recommandé lors du reconditionnement à l'effort des patients (Ries et al. 2007), il permet d'améliorer la force et la masse musculaire(haut niveau de recommandation) (Mador et al. 2004; Spruit et al. 2002; Bernard et al. 1999; Casaburi et al. 2004).
Enfin, les efforts proposés pendant la réhabilitation peuvent être réalisés sur cycloergomètre ou sur tapis roulant. Le tapis roulant à l'avantage d'être plus fonctionnel que le vélo. Sur un vélo il est plus aisé de contrôler la puissance de travail, le poids de corps n'entrant pas en jeu et permet d'autre part de proposer des intensités d'effort très faibles voire quasiment nulles. Il a été rapporté que ces deux modalités n'étaient pas perçues de la même manière par les patients, les efforts sur tapis roulant produiraient un inconfort et une fatigue plus importante que le vélo, alors que celui-ci serait plus dyspnéisant (Man et al. 2003; Pepin et al. 2005; Gagnon et al. 2013).