EFFET DE PRATIQUE ET FIDÉLITÉ TEST-RETEST
DE LA CAPACITÉ AÉROBIE MAXIMALE DES
SURVIVANTS D’UN AVC EN PHASE CHRONIQUE
AVEC DÉFICITS COGNITIFS
Mémoire
CHARLES OLIVIER
MAÎTRISE EN KINÉSIOLOGIE
Maîtrise ès sciences (M.Sc.)
Québec, Canada
© Charles Olivier, 2013
INTRODUCTION : L’accident vasculaire cérébral (AVC) peut provoquer d’importants déficits cognitifs, moteurs et une diminution de la capacité aérobie des survivants. Bien que l’évaluation clinique de cette fonction soit importante, les résultats obtenus pourraient être influencés par un phénomène de familiarisation chez les gens ayant subi un AVC sans déficiences cognitives. Cet effet n’est cependant pas connu chez les survivants d’un AVC ayant des déficits cognitifs malgré le fait qu’ils soient fréquents. Les objectifs de cette étude sont de documenter pour les survivants d’un AVC en phase chronique avec déficits cognitifs, 1) la fidélité test-retest des résultats d’une évaluation de la capacité aérobie maximale, 2) l’effet de pratique sur les résultats d’un test à l’effort maximal, et 3) la relation entre l’effet de pratique et la capacité cognitive générale. MÉTHODOLOGIE : 21 participants (12 hommes, 64,3 ± 8,0 ans) ayant des dysfonctions cognitives vasculaires issues d’un AVC plus de six mois avant la première évaluation (44,9 ± 36,2 mois) ont réalisé deux évaluations de la capacité aérobie maximale limitées par les symptômes. Ces tests ont été effectués dans les mêmes conditions à une semaine d’intervalle (9,0 ± 6,8 jours). La présence de déficiences cognitives a été documentée par la batterie de test proposée par le National Institute of Neurological Disorders and Stroke - Canadian Stroke
Network (NINDS-CSN) Vascular Cognitive Impairment Harmonization Standards et le Mini-Mental Status Examination (MMSE) a été administré pour évaluer la capacité
cognitive générale des participants. RÉSULTATS : La fidélité test-retest de la consommation d’oxygène pic (VO2pic) était excellente (ICC2,1 = 0,94, CI95% = 0,86 – 0,98).
Bien qu’aucune différence systématique n’a été observée pour la VO2pic entre les deux
évaluations de la capacité aérobie maximale, les différences individuelles semblaient cependant être reliées à la fonction cognitive générale mesurée par le MMSE (rho = 0,485;
P < 0,026). La fréquence cardiaque pic (FCpic) du deuxième test aérobie maximal est
inférieure au premier (120,0 ± 19,1bpm vs 128,3 ± 20,8bpm; P = 0,001). CONCLUSION : La VO2pic peut être évaluée de façon fidèle et sécuritaire chez les survivants d’un AVC en
phase chronique avec déficits cognitifs. De plus, il semble que les survivants dont les capacités cognitives sont moins affectées répondent différemment que les individus cognitivement moins déficients. Cependant, une étude approfondie est nécessaire afin de
déterminer si cette différence est due aux déficiences cognitives en soi ou au protocole d’évaluation de la condition cardiopulmonaire.
Résumé ... iii
Table des matières ... v
Liste des tableaux ... vii
Liste des figures ... ix
Liste des abréviations ... xi
Avant-propos ... xv
Chapitre 1 : Introduction générale et problématique ... 1
OBJECTIFS DE LA RECHERCHE... 3
HYPOTHÈSES DE LA RECHERCHE ... 4
Chapitre 2 : États des connaissances ... 5
2.1 L’étiologie de l’accident vasculaire cérébral ... 5
2.2 Les facteurs de risque de l’accident vasculaire cérébral ... 6
2.2.1 Facteurs de risques non modifiables ... 6
2.2.2 Facteurs de risques modifiables ... 7
2.3 Les conséquences de l’accident vasculaire cérébral ... 7
2.3.1 Mortalité ... 7
2.3.2 Qualité de vie ... 8
2.3.3 Capacités cognitives ... 8
2.3.4 Capacités musculaires et neuromusculaires ... 9
2.3.5 Capacité respiratoire ... 10
2.3.6 Capacité aérobie ... 10
2.4 Les tests à l’effort aérobie maximaux employés chez les survivants d’un accident vasculaire cérébral ... 11
Chapitre 3 : Méthodologie ... 21
3.1 Participants ... 21
3.2 Tests et mesures ... 23
3.2.1 Évaluation des déficiences cognitives vasculaires ... 23
3.2.2 Fonction cognitive générale ... 24
3.2.3 Test de dépistage cardiovasculaire ... 24
3.2.4 Capacité aérobie ... 25
3.3 Analyses statistiques ... 27
Chapitre 4 : Article scientifique ... 29
Chapitre 5 : Discussion ... 51
Effet de pratique ... 51
Fidélité test-retest ... 54
Effet individuel des déficiences cognitives sur l’effet de pratique ... 56
Chapitre 6 : Conclusion ... 59
Tableau 1 : Qualités métrologiques pertinentes aux tests à l’effort aérobie maximaux ... 13
Tableau 2 : Données métrologiques des tests à l’effort aérobie maximaux employés chez les survivants d’un AVC ... 16
Table 1 : Participant Characteristics (n=21) ... 45
Table 2 : Cognitive test performance at baseline (n=21) ... 46
Table 3 : Peak Cardiorespiratory Fitness Test Results (n = 21) ... 47
Figure 1 : Correlation Between General Cognitive Performance and Difference in Peak Oxygen Consumption Between Trials (n=21) ... 49
AVC : Accident vasculaire cérébral ICT : Ischémie cérébrale transitoire CCP : Capacité cardiopulmonaire VO2 : Consommation d’oxygène
VO2pic : Consommation d’oxygène pic
FCpic : Fréquence cardiaque pic Qc : Débit cardiaque
C(a-v)O2, la différence artérioveineuse en oxygène
ΔVO2pic : Différence de consommation d’oxygène pic entre les deux évaluations
ΔFCpic : Différence fréquence cardiaque pic entre les deux évaluations RERpic : Ratio des échanges respiratoires pic
Wpic : Puissance pic
V : Vitesse choisie par le sujet
MMSE : Mini-Mental State Examination
CES-D : Centers of Epidemiologic Studies Depression ICC : Coefficient de corrélation intraclasse
CMD : Changement minimal détectable CI95% : Intervalle de confiance à 95%
NIHSS : National Institutes of Health Stroke Scale
NINDS-CSN : National Institute of Neurological Disorders and Stroke - Canadian Stroke
Network
METs : Équivalent métabolique
men and women, is not to learn, but to unlearn.” - Gloria Steinem
L’objectif principal de cette maîtrise fut d’abord et avant tout de parfaire mes connaissances spécifiques au milieu de la réadaptation. Bien que les deux dernières années n’aient pas été de tout repos, je reconnais avoir eu l’immense privilège de croiser le chemin de gens passionnés par leur domaine d’expertise et sans qui, mon cheminement lors de cette maîtrise ne se serait pas terminé dans une humeur de réussite et de fierté.
Je tiens tout d’abord à remercier mon directeur de maîtrise Dr. Jean Doré ainsi que ma co-superviseure Désirée B. Maltais pour leur support inconditionnel tout au long de cette maîtrise et qui ont su m’introduire dans différents projets de recherche et au domaine professoral. Deux personnes sans qui la rédaction de ce mémoire, d’une revue systématique et surtout une soumission pour publication dans Archives of Physical Rehabilitation and
Medicine n’auraient pas eu lieu. Je reconnais le support exceptionnel que Désirée Maltais
m’a offert en tant que co-directrice qui a également souvent agi comme support moral dans mes histoires personnelles hors du commun. Je vous remercie également pour m’avoir donné la possibilité de participer au congrès annuel de l’American College of Sports
Medicine à San Francisco et d’y présenter un poster. Ce dernier congrès ainsi que le
Congrès Canadien de l’AVC à Ottawa fut de loin les deux expériences les plus enrichissantes en ce qui concerne le développement de mes connaissances scientifique et professionnelles.
La contribution d’Emmanuelle Careau a également été substantielle quant à la rédaction de ce mémoire. Elle a su tirer le meilleur de mes compétences en termes de rédaction et de méthodologie pour ainsi m’aider à structurer et organiser mes idées. Un gros « MERCI » pour tes commentaires parfois incisifs, mais toujours constructifs ainsi que ton écoute attentive et réconfortante.
Je souhaite également souligner la contribution de Guy Martel et de Dre. Nancy-Michelle Robitaille pour leur contribution à l’article soumis dans Archives of Physical Rehabilitation
and Medicine en ce qui concerne les tests à l’effort effectués chez nos sujets, et leur support
discussions colorées que nous avons eu! De plus, en ce qui regarde la soumission dans
Archives, remerciements spéciaux à Sophie Blanchet qui était à la tête de la sphère
neurocognitive de ces travaux et finalement de Carol Richards et de Dina Brooks pour leurs connaissances générales des personnes souffrant d’un AVC et de la publication scientifique.
Finalement, mes parents : piliers de cette réussite, de toutes mes réussites! Vous avez toujours cru en moi, vous avez toujours été présents lors de mes moments de faiblesse, lors de mes moments de victoire. Pour tous les compromis que vous avez faits pour que j’en arrive à aujourd’hui, pour toutes les fois où je vous ai embêtés longuement avec mes incertitudes face à mon cheminement scolaire, professionnel et amoureux, pour toutes mes absences répétées, sans donner de nouvelles à cause du nombre inhumain de projets dans lesquels je m’étais embarqué. Cette maîtrise vous est donc dédiée de tout mon cœur! J’y suis arrivé!
Chapitre 1 : Introduction générale et problématique
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est la 4ème cause de mortalité et la 1ère cause de déficiences acquises dans le monde1. Bien que la prévalence des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires ait diminuée depuis les 50 dernières années, l’AVC demeure la 3ème plus importante cause de mortalité au pays, touchant directement plus de 317 500 Canadiens et Canadiennes2, ce qui engendre une facture nationale annuelle de 3,6 milliard de dollars pour défrayer les soins de santé de toutes sortes2. Ces multiples services incluent les 38 000 hospitalisations annuelles au Canada, donc 18 000 au Québec3. L’importance de
l’AVC se transcrit aussi par le fait qu’en moyenne, sur 100 AVC, jusqu’à 16 personnes en décèdent4, le tiers retrouve pratiquement toutes ses capacités initiales ou presque5 et 50 restent avec des déficits modérés à sévères6. Ainsi, plus de 83% des survivants d’un AVC se retrouvent limités dans leur habilité à exécuter les activités de la vie quotidienne et 68% continuent à avoir besoin d’aide pour accomplir ces mêmes activités jusqu’à six mois après l’accident2. En effet, il a été noté que la capacité cardiorespiratoire moyenne des survivants d’un AVC n’atteint généralement pas le seuil minimal nécessaire à l’exécution autonome de toutes les activités de la vie quotidienne7 (environ 5 METs [équivalent métabolique] ou 17,5 ). Plus précisément, Smith et al. ont observé une diminution de la
condition cardiorespiratoire chez les survivants d’un AVC qui s’établit habituellement entre 26 et 87% des valeurs prédites selon l’âge et le sexe des individus sans problème de santé8.
Même si la condition cardiorespiratoire des survivants d’un AVC est considérablement diminuée, les études démontrent que cette condition peut cependant être améliorée. Par exemple, la condition cardiopulmonaire de six sujets en phase aigüe (premier mois post AVC) s’est améliorée de plus de 34% suite à un entraînement sur tapis roulant avec support de charge en raison de cinq fois 20 minutes par semaine pour une durée de deux à trois semaines9. De plus, au cours d’une étude multicentrique, la VO2pic de 44 survivants d’un
AVC en phase subaigüe (du mois 1 au 6ème mois post AVC) a également été améliorée10. Cet entraînement à domicile d’une période de trois mois a engendré un gain de leur capacité cardiopulmonaire de 9% comparé au groupe qui subissait les soins habituels. En phase chronique, les gains de la capacité aérobie demeurent également possibles. En effet,
en comparaison au groupe contrôle, la consommation d’oxygène pic (VO2pic) de 12
individus en phrase chronique (plus de six mois post AVC) s’est améliorée de 19,6% suite à un entraînement en milieu aquatique de huit semaines11. En plus d’engendrer une meilleure capacité cardiopulmonaire chez ces individus, l’entraînement aérobie provoque une amélioration de leurs habilités fonctionnelles12 ainsi que de leur qualité de vie13. Il est donc important d’intervenir sur la capacité cardiopulmonaire lors de la réadaptation de ces individus.
Cependant, pour intervenir adéquatement sur la capacité cardiopulmonaire et établir des barèmes sécuritaires et personnalisés en vue d’une réadaptation par l’activité physique, il est primordial de compter sur une évaluation fiable14. Or, il apparait important d’employer un outil ayant de bonnes qualités métrologiques permettant de recueillir des données qui sont valides et fidèles. À notre connaissance, peu de test à l’effort aérobie maximal avec mesures des échanges respiratoires ont été validés pour la population AVC en phase chronique15, 16. Ces derniers portant sur deux ergomètres différents, l’utilisation de ces
protocoles devient problématique puisque l’ergomètre employé influence les résultats du test à l’effort aérobie maximal, et ce, indépendamment de la condition physique de l’individu17. De plus, l’évaluation de la fidélité test-retest de leurs résultats a été effectuée avec des méthodes différentes. À cette fin, l’emploi du coefficient de corrélation intraclasse (ICC) doit idéalement être préféré au coefficient de corrélation de Pearson18, 19. Or, la fidélité de l’étude de Dobrovolny et al.15 a été déterminée par le coefficient de Pearson (r = 0,92). De plus, bien que la fidélité de la VO2pic de l’étude de Eng et al.16 soit suffisante
(ICC = 0,93), la généralisabilité absolue ou la consistante interne n’a pas été documentée. Ainsi, l’utilisation des protocoles actuellement développés pour les survivants d’un AVC en phase chronique est problématique puisque l’évaluation de leurs qualités métrologiques n’est pas adéquate.
De plus, les études portant sur l’évaluation de la capacité cardiopulmonaire des survivants d’un AVC excluent généralement les individus qui ont des déficiences cognitives ou ne documentent pas spécifiquement la fonction cognitive de leurs participants. Puisque les déficiences cognitives sont présentes dans 65 à 82% des individus ayant eu un AVC20, 21 et
que ceux dont les déficiences cognitives sont moins atteintes semblent davantage bénéficier des interventions de réadaptation22-26, l’évaluation cardiopulmonaire devient un défi pour les intervenants œuvrant auprès des survivants d’un AVC en phase chronique avec déficiences cognitives puisqu’il n’existe actuellement aucune recommandation spécifique concernant les tests à l’effort aérobie maximaux à employer. Il apparait donc prudent de procéder à la validation des résultats des tests de la capacité cardiopulmonaire employés chez les individus ayant eu un AVC avec déficiences cognitives.
D’autres facteurs semblent également influencer la façon dont les individus réagissent lors de mesures répétées d’épreuve aérobie maximale. Effectivement, chez les personnes en phase subaigüe de leur AVC, une pratique de test à l’effort aérobie maximal limité par les symptômes pourrait améliorer les résultats de la seconde évaluation27. À notre connaissance, une seule étude a pu démontrer cet effet chez les survivants d’un AVC lors de test maximal de la capacité cardiorespiratoire27. Bien que les études ayant effectué des mesures répétées de test à l’effort n’aient pas documenté les capacités cognitives de leurs participants, il semble que l’effet de pratique soit davantage observé chez les populations potentielles à avoir des déficiences cognitives28-31. Puisque les capacités cognitives semblent jouer un rôle significatif dans l’expression de l’effet de la pratique, l’évaluation de la capacité aérobie maximale des survivants d’un AVC avec déficiences cognitives lors de mesures répétées est aussi problématique.
OBJECTIFS DE LA RECHERCHE
Considérant cette problématique, la présente étude a pour objectif de :
1) Évaluer la fidélité test-retest des résultats d’un test à l’effort aérobie maximal limité par les symptômes sur vélo semi-couché destiné aux survivants d’un AVC en phase chronique;
2) Déterminer la présence d’un effet de pratique sur les résultats de la deuxième évaluation de la capacité cardiopulmonaire des survivants d’un AVC en phase chronique avec déficits cognitifs;
3) Déterminer si les capacités cognitives générales ont une influence sur l’effet de pratique sur les résultats d’évaluation de la capacité cardiorespiratoire.
HYPOTHÈSES DE LA RECHERCHE
Considérant la revue de littérature effectuée et les objectifs de la recherche choisis, il est attendu que :
1) Les résultats du test à l’effort soient fidèles lors de mesures répétées; 2) La VO2pic de la deuxième évaluation soit plus élevée;
3) Les survivants dont les capacités cognitives ont moins été affectées par l’AVC aient une plus grande amélioration de leur VO2pic lors du deuxième test que les survivants avec des déficiences cognitives plus importantes.
Chapitre 2 : États des connaissances
Selon, l’Organisation Mondiale de la Santé, l’accident vasculaire cérébral (AVC) se définit comme étant le « développement rapide d’un événement d’origine vasculaire reflétant la perturbation locale d’une fonction cérébrale durant plus de 24 heures, excluant les dégénérescences isolées des fonctions supérieures »32.
2.1 L’étiologie de l’accident vasculaire cérébral
L’AVC résulte d’un manque prolongé d’oxygène au niveau d’une région de l’encéphale, du cervelet ou du tronc cérébral. Cette anoxie engendre donc une cascade d’événements menant à la nécrose irréversible de tissus nerveux irrigués par le vaisseau sanguin lésé. Cependant, si l’oxygénation de la zone en anoxie est rétablie avant la mort des cellules et qu’aucune lésion ne survient, les signes et symptômes se résorberont complètement. On parlera donc ici d’une ischémie cérébrale transitoire (ICT). Il est à noter que l’on retrouve deux grands types d’AVC : les accidents ischémiques et hémorragiques.
Les AVC ischémiques comptent pour environ 85% de tous les cas d’AVC recensés au Canada2. Une fois le vaisseau sanguin obstrué complètement, la mort des tissus perfusés par ce vaisseau est imminente si aucune intervention rapide n’est exercée. Les lésions attribuables à un manque soutenu d’oxygène proviennent généralement, soit d’une thrombose, d’une embolie ou - beaucoup plus rarement - d’une sténose. Lors d’un événement ischémique, une zone entourant le site de nécrose peut être sauvée si le manque d’oxygène est rétabli. Cette dernière se nomme « pénombre » ou « penumbra ». Bien que l’oxygénation de la pénombre soit considérablement diminuée, la vascularisation collatérale cérébrale suffit généralement à conserver les tissus en vie, mais seulement pour une durée limitée.
Dans 15% des cas d’AVC, une rupture d’un vaisseau entraîne un épanchement de sang dans les tissus avoisinant. Ce saignement peut soit être sous-arachnoïdien (entre l’arachnoïde et la pie-mère) ou intracérébral. En plus de ne pas recevoir assez de sang - donc moins d’oxygène - pour maintenir le bon fonctionnement des cellules nerveuses,
l’accumulation de sang induit une pression sur les structures adjacentes au site lésé, pouvant ainsi provoquer des dommages et symptômes additionnels. La rupture d’un anévrisme artériel est à l’issue d’une hémorragie sous-arachnoïdienne dans 85% de ce type de lésion33.
L’ICT n’est pas reconnue comme étant un AVC puisque les lésions sont absentes et que les symptômes se résorbent à l’intérieur de 24 heures. Habituellement, une ICT dure moins d’une demi-heure2. Excluant le Québec, l’ICT est responsable de plus de 9000 hospitalisations au Canada par année. Les ICT sont très fréquentes et peuvent mener à de réels AVC. En ce qui concerne la prévention, les facteurs de risques sont alors à contrôler plus agressivement.
2.2 Les facteurs de risque de l’accident vasculaire cérébral
Puisque l’AVC est une maladie d’origine vasculaire, les facteurs de risques classiques sont semblables aux maladies cardiovasculaires. Puisque ces deux maladies sont étroitement reliées, la connaissance des facteurs de risque concomitants est primordiale pour ainsi élaborer des interventions de prévention plus efficaces. Le prochain chapitre discute des facteurs de risque d’importance dans la survenue d’un AVC.2.2.1 Facteurs de risques non modifiables
Concernant le sexe des individus, d’ordre général, les hommes sont proportionnellement plus nombreux à être touchés par les AVC34. Cependant, du fait que les femmes sont habituellement plus âgées lorsqu’elles font leur AVC, elles en décèdent généralement plus souvent que le sexe opposé34. Cependant, les différences entre les sexes concernant la prévalence et la mortalité semblent s’estomper dès la ménopause. Le vieillissement augmente également le risque de faire un AVC. En effet, à partir de 55 ans, l’incidence d’un AVC double après chaque décennie, touchant en moyenne 0,2 personnes sur 1000 chez les 45 à 54 ans et 10 sur 1000 chez les 85 ans et plus6. Finalement, les personnes de race noire sont deux fois plus touchées que les caucasiens34.
2.2.2 Facteurs de risques modifiables
Les facteurs de risque modifiables font référence aux éléments ayant une influence sur le développement d’un AVC dont l’individu peut contrôler en modifiant ses habitudes de vie. Ainsi, puisque l’ICT est la phase préparatoire à un AVC, il va de soi que c’est le facteur de risque le plus important de tous, augmentant par 10 fois la prédisposition à faire un AVC. L’hypertension est également un facteur de risque important à considérer puisqu’elle est responsable de 34,6% du risque total35. Les autres facteurs importants incluent la fibrillation auriculaire, qui multiplie le risque par cinq, le diabète par 1,8 à six fois et la maladie coronarienne athérosclérotique par plus de 2,4 fois36. De plus, alors que le risque des fumeurs hypertendus est cinq fois plus élevé que les fumeurs normo-tendus, celui des fumeurs hypertendus est 20 fois plus élevé que les non-fumeurs normo-tendus36. Compte tenu que l’hypertension, le tabagisme, l’obésité abdominale, une mauvaise alimentation et l’inactivité physique sont associés à 90% des risques d’AVC, les interventions visant l’amélioration des habitudes de vies sont primordiales dans une perspective de prévention efficace36, 37.
2.3 Les conséquences de l’accident vasculaire cérébral
Puisque le cerveau (regroupant l’encéphale, le cervelet et le tronc cérébral) est le principal centre de commande de toutes les fonctions volontaires et involontaires du corps humain, une perturbation au niveau de l’une de ses structures aura des répercussions sur l’activité contrôlée par cette dernière38. Ainsi, à la suite d’un AVC, les conséquences potentielles sont multiples. Les séquelles peuvent notamment être de nature cognitive39, neuromusculaire40, métabolique41, cardiovasculaire42 et respiratoire43. D’ordre général, la gravité des séquelles d’un AVC dépend de la taille et du site de la lésion38, 44.
2.3.1 Mortalité
Dans l’année qui suit l’AVC, environ 38% des accidents résultent en un décès45. Cependant, le type d’accident a une influence considérable sur la mortalité. En effet, la fatalité sur 12 mois varie de 16% pour les AVC lacunaires à 46% pour les accidents hémorragiques intracérébraux45. Suite à un accident, la vulnérabilité des survivants est
accrue en raison de l’âge moyen des personnes atteintes et que 75% de ces individus sont aux prises avec une comorbidité cardiovasculaire42. Cependant, il est reconnu qu’une bonne condition physique diminue significativement la mortalité générale14 et également la mortalité reliée à un AVC46.
2.3.2 Qualité de vie
La qualité de vie des survivants d’un AVC est significativement inférieure aux individus du même âge et du même sexe. Cette différence est notamment observée au niveau du fonctionnement physique, de la santé générale et les problèmes d’ordre émotionnel47. Il semble alors que ces individus soient moins autonomes au plan de la mobilité ainsi que dans les activités nécessitant de la dextérité. Cependant, la qualité de vie des survivants d’un AVC pourrait être améliorée suite à un entraînement. En effet, un entraînement complet de 12 à 14 semaines comprenant l’entraînement aérobie, musculaire et d’équilibre pourrait être bénéfique chez les survivants en phase subaigüe souffrant des symptômes de dépression13. Nous considérons donc que les survivants d’un AVC sont hautement à risque de dépression48. Puisque l’activité physique à une incidence positive sur les symptômes de cette maladie13 et que la dépression est fortement associée à la qualité de vie de cette population49, l’amélioration de la qualité de vie des individus de l’étude de Lai et al.13 était attendue. Finalement, bien que l’entraînement puisse être bénéfique pour la qualité de vie des individus en phase subaigüe, ces interventions semblent inefficaces chez les personnes en phase chronique50.
2.3.3 Capacités cognitives
Comme il est mentionné précédemment, l’AVC résulte d’un problème vasculaire et non d’une dysfonction cérébrale en soi (ex. la maladie d’Alzheimer). De ce fait, les déficiences cognitives subséquentes à un AVC s’incluent dans ce qu’on appelle les déficits vasculaires cognitifs ou vascular cognitive impairments. La prévalence de déficits cognitifs suite un AVC varie de 65 à 82%20, 21. La vitesse mentale, la fonction exécutive, la perception et mémoire visuelles et la construction sont généralement les fonctions cognitives les plus affectées21, 51. Suite à un AVC, la présence de symptômes émotionnels est également
manque d’initiative surviennent fréquemment52. Bien que les déficiences cognitives suite à un AVC soient fréquentes, la plus grande amélioration de ces facultés survient dans les premiers six mois, équivalant à un gain moyen de 35 à 80%21, 51. De plus, cette amélioration pourrait même être combinée aux possibles effets de l’entraînement aérobie. Bien que l’effet de l’entraînement sur les capacités cognitives ait suscité l’attention de nombreux chercheurs dans les dernières années, les études s’étant penchées sur cette relation chez les survivants d’un AVC demeurent très peu nombreuses. Cependant, comme en témoigne une récente étude de Quaney et al.53, un entraînement aérobie de 8 semaines sur vélo stationnaire a pu améliorer la vitesse de processus de l’information, l’apprentissage moteur, la mémoire ainsi que la fonction motrice de 76 survivants d’un AVC en phase chronique lors d’un test d’apprentissage moteur.
2.3.4 Capacités musculaires et neuromusculaires
Les déficits neuromusculaires sont également très fréquents et proviennent généralement des lésions situées dans la partie postérieure du lobe frontal ou dans le cervelet : centre de la coordination et de la mémoire motrice54. La spasticité et l’hémiplégie sont deux conséquences fréquentes d’un AVC provoquant des problèmes neuromusculaires importants. En effet, jusqu’à plus d’un an suivant l’accident, la prévalence de la spasticité varie de 20 à 38%40, 55. De plus, les hémiplégies sont la cause de 63,2% des hospitalisations qui concernent un AVC56. Bien que la cause d’hospitalisation n’exprime pas exactement la prévalence d’hémiplégie suite à un accident, la proportion réelle ne doit certainement pas être inférieure aux résultats observés par Mollah et al.56 De plus, la spasticité et l’hémiplégie sont deux problèmes neuromusculaires fréquents qui peuvent également contribuer à l’augmentation de la demande énergétique associée à toute activité physique, réduisant d’autant plus la capacité à accomplir les activités de la vie quotidienne. Par exemple, on observe une augmentation de 55 à 100% de la demande énergétique à la marche57. Cette diminution de l’efficacité énergétique pourrait également être expliquée par l’impact de l’altération des fibres musculaires. En effet, les changements dus à l’âge - ou sarcopénie - seraient également amplifiés chez les survivants d’un AVC. En plus de l’atrophie musculaire, il semble que les types de fibres évoluent différemment suite à un AVC que lors du vieillissement normal. En effet, on remarque une hausse de la proportion
du type de fibre II et une diminution du type I58. Bien que la densité mitochondriale n’ait pas été documentée dans cette étude, une diminution du type de fibre I suggère une baisse du potentiel aérobie. Finalement, bien qu’une baisse de la capillarité musculaire est généralement observée lors du vieillissement normal, ce phénomène se voit exacerbé suite à un AVC, contribuant aussi à une diminution de la capacité aérobie59.
2.3.5 Capacité respiratoire
Le rôle premier du système respiratoire est d’effectuer les échanges gazeux entre l’environnement et le corps humain. Donc, la diminution de cette capacité se traduit par une diminution de la capacité à extraire l’oxygène de l’air ambiant et d’expulser le dioxyde de carbone du corps, limitant ainsi la capacité à soutenir un effort dans le temps. Suite à un AVC, les déficiences respiratoires généralement recensées incluent une faiblesse au niveau du diaphragme, des muscles intercostaux ainsi que des muscles abdominaux du côté affecté43. Le dysfonctionnement de ces muscles occasionne une diminution de la capacité vitale, de la capacité vitale forcée, du volume expiratoire maximale en une seconde, du débit expiratoire pic et de la ventilation maximale volontaire43.
2.3.6 Capacité aérobie
La capacité aérobie est expliquée par la résultante de l’interaction des systèmes musculaires, respiratoires, vasculaires et cardiaques. L’équation de Fick, décrite par la formule suivante : VO2 = Qc x C(a-v)O2, où VO2 représente la consommation d’oxygène,
Qc, le débit cardiaque et C(a-v)O2, la différence artérioveineuse en oxygène, met en
évidence l’étroite relation des muscles, du cœur, des poumons et des vaisseaux sanguins60. Une faiblesse dans l’un de ces maillons se traduit par une diminution de la capacité à soutenir un effort pluri-articulaire dans le temps. Puisque les capacités pulmonaire et musculaire des individus ayant eu un AVC sont diminuées et que 75% des personnes ayant eu un AVC souffre d’un problème cardiaque, la capacité aérobie de ceux-ci est nécessairement diminuée. Plus précisément, tout dépendamment de la phase de récupération de l’AVC, la diminution de la condition cardiorespiratoire observée auprès de cette population s’établit habituellement entre 26 et 87% des valeurs considérées normales
Plus précisément, la VO2pic de 19 asiatiques en phase aigüe61 (9,9 ± 2,0 jours post AVC) était de 11,8 ± 0,8 , alors que celle de 35 caucasiens27 (17,6 ± 2,2 jours)
était de 10,7 ± 0,3 . Lors de la phase subaigüe de la récupération d’un
AVC, la capacité cardiorespiratoire reste en moyenne plutôt stable. Par exemple, Duncan et al. ont observé que la capacité aérobie de 44 étatsuniens10 (77,5 ± 28,7 jours) était de 11,7 ± 3,3 . Puisque la VO
2max des survivants en phase aigüe (premier mois
post AVC62) et subaigüe environne 11,0 (ou 3,14 METs), la capacité
aérobie des individus, indépendamment des autres capacités, se trouve sous la limite inférieure du seuil minimal requis pour effectuer les activités de la vie quotidienne avec autonomie qui est de 5 METs7. Finalement, chez les survivants en phase chronique, la capacité cardiorespiratoire semble s’améliorer. En effet, la VO2pic de 12 sujets (3,0 ± 2,0
ans post AVC) évalués dans l’étude de Pang et al.63 était de 17,3 ± 3,0
et 14,4 ± 3,1 pour les 52 individus (57,0 ± 54,2 mois post AVC) de
l’étude de Lee et al.50
Bien que la capacité aérobie soit significativement diminuée suite à un événement vasculaire cérébral, l’entraînement aérobie chez cette population, indépendamment du stade de récupération, permet d’augmenter la condition cardiorespiratoire de 9 à 22%10, 11, prévenant ainsi le déconditionnement lié à l’inactivité physique64. En effet, l’American
College of Sports Medicine (ACSM) recommande que l’entraînement de la capacité aérobie
soit effectué de 40 à 70% de la VO2pic pour une durée de 20 à 60 minutes en raison de 3 à
5 fois par semaine65. En complément, un programme d’entraînement musculaire, neuromusculaire et de flexibilité est également suggéré et devrait être fait 2 fois par semaine65.
2.4 Les tests à l’effort aérobie maximaux employés chez les
survivants d’un accident vasculaire cérébral
Comme mentionné plus tôt, la capacité cardiopulmonaire des survivants d’un AVC est considérablement réduite suite à l’accident et cette diminution engendre des difficultés au quotidien. Alors, en vue d’une réadaptation efficace par l’activité physique, l’évaluation de
la condition cardiorespiratoire par le biais de tests à l’effort devient essentielle pour notamment établir un diagnostic, un pronostic ainsi que des barèmes sécuritaires et personnalisés14.
Étant donné l’importance d’évaluer rigoureusement la capacité cardiorespiratoire, il est impératif d’employer des instruments de mesures fiables. Autrement dit, ces outils doivent avoir des qualités métrologiques suffisamment bonnes pour être valides et fidèles. Pour mieux comprendre le rôle des propriétés métrologiques, la validité d’un instrument fait référence à sa capacité à évaluer le construit voulu. Dans le cadre de ce travail, le construit d’intérêt est la capacité cardiorespiratoire, la VO2pic. D’une autre part, la fidélité réfère
plutôt à la constance avec laquelle le construit est mesuré. Ainsi, l’utilisation d’un instrument valide et peu fidèle se voit aussi inappropriée que celle d’un outil fidèle mais invalide. De plus, un outil dont la fidélité et la validité n’ont pas été évaluées ne peut convenablement estimer l’erreur de la mesure.
Plusieurs formes de validités et de fidélités ont été proposées et décrites par Streiner et Norman18 et DeVellis66. Cependant, puisqu’elles ne sont pas toutes applicables aux tests à l’effort aérobie maximaux, le tableau 1 décrit les plus importantes.
Tableau 1 : Qualités métrologiques pertinentes aux tests à l’effort aérobie maximaux
Catégories Définitions Évaluations
Validité
Apparente Permet de déterminer si l’évaluation mesure le construit voulu
Jugement subjectif d’experts
De critère
Permet de déterminer si les résultats mesurés lors de l’évaluation corrèlent avec ceux d’une évaluation
étalon ou « gold-standard »
Études de corrélation entre les évaluations
Fidélité
Test-retest
Permet de déterminer la stabilité des mesures effectuées à différents
moments
Coefficient de corrélation intraclasse (ICC) pour les variables
continues
Inter-observateur
Permet de déterminer la concordance de la même mesure faite par deux
observateurs différents
Matrice de covariance et analyse de variance
Changement Minimal Détectable (CMD)
Le changement minimal au-delà de l’erreur de mesure qui reflète le vrai
changement lors de mesures effectuées à différents moments
√
SEM = Erreur Standard de la Mesure
D’ordre général, si l’équipement est en bon état et calibré rigoureusement et que l’analyse des données est effectuée dans les règles de l’art, la VO2 et les autres variables
métaboliques mesurées lors d’une épreuve à l’effort directes sont considérées valides d’apparence.
Tout dépendant de l’objectif du test à l’effort, de l’individu évalué, du matériel disponible, etc., le protocole optimal d’évaluation de la capacité aérobie peut prendre différentes formes. Cependant, il est reconnu que la référence en matière de test à l’effort est l’épreuve maximale avec mesures des échanges respiratoires. De ce fait, la validité de critère serait donc primordiale à documenter lors du développement d’un test à l’effort sous-maximal ou
sans utilisation d’un analyseur métabolique en comparaison à une évaluation à l’effort maximal avec mesures des échanges respiratoires.
En ce qui concerne les évaluations de la capacité aérobie, la fidélité test-retest est également une qualité métrologique importante à considérer puisqu’elle fait référence à la stabilité temporelle des résultats. De plus, l’analyse de la fidélité test-retest par le biais de l’ICC permet également de départir l’erreur systématique de l’erreur aléatoire19, 67. Cependant, il est important de noter qu’il existe deux types de fidélités test-retest : la généralisabilité absolue et la consistance interne. Le choix du type d’ICC est déterminé par la provenance de la variabilité des résultats. En effet, lorsque l’erreur systématique est jugée sans incidence significative, l’utilisation de la consistance interne est préférée. D’une autre part, si cette dernière erreur est considérée importante, que la variabilité des résultats est due à l’évaluateur, la généralisabilité absolue sera employée. De plus, l’évaluation de la fidélité test-retest permet de déterminer le CMD, un estimé statistique de la plus petite différence qui puisse être détectée par une mesure correspondant à un changement perceptible67. En connaissant le CMD, il est donc possible d’analyser les résultats d’une évaluation d’un point de vue clinique, à savoir si les différences notées lors de mesures multiples sont réelles, si elles sont cliniquement significatives ou s’incluent dans la variabilité acceptée d’un jour à l’autre.
Finalement, dans la seule optique où le protocole de test à l’effort est administré par différents intervenants auprès des mêmes individus, la fidélité inter-observateur est importante à documenter.
Comme mentionné précédemment, il est non seulement primordial d’utiliser un outil de mesure qui a subi un processus de validation, mais également d’employer un instrument qui possède de bonnes qualités métrologiques. Cependant, il faut savoir que la généralisabilité de la validité et de la fidélité d’un outil d’évaluation est limitée à la population chez laquelle la validation a été conduite. Autrement dit, un test validé et fidélisé chez une population saine ne le sera pas nécessairement chez les survivants d’un AVC. Ainsi, il
devient indispensable que la validation soit effectuée auprès de la population chez laquelle l’outil sera utilisé.
À cet effet, une revue systématique a été menée afin de recenser les protocoles de test à l’effort aérobie maximal qui pourraient être utilisés auprès des personnes souffrant d’un AVC chroniques avec déficits cognitifs et dont les qualités métrologiques ont été évaluées. Les bases de données PubMed, Embase et CINAHL ont été consultées en juin 2011 en utilisant les mots clés suivants : (“cerebrovascular disorders” OU “cerebrovascular
disease”) ET (peak OU maximal OU maximum) ET (oxygen OU capacity OU fitness).
Seuls les articles rédigés en anglais ou en français et portant sur des humains adultes ont été conservés. Une fois les doublons éliminés, deux évaluateurs ont indépendamment examiné les titres, les résumés et la méthodologie de ces études selon les critères d’inclusion et d’exclusion prédéterminés. Les études étaient incluses si elles répondaient aux critères suivants :
L’AVC était la principale maladie étudiée;
Au moins un test à l’effort aérobie maximal était administré; L’article devait avoir procédé à une validation de leur protocole. Les études étaient exclues si :
La VO2pic était évaluée lors des tests sous-maximaux;
Le test à l’effort était exécuté par un seul membre.
Des 346 études initiales dénombrées par les recherches dans les bases de données, 5 articles répondaient à tous critères de sélection10, 15, 16, 27, 62 (tableau 2). Alors que tous les papiers recensés par cette revue ont évalué la fidélité test-retest de la VO2pic, la validité, qu’elle
que soit sa nature, n’a pas été considérée dans aucun des articles retenus. Dans quatre des cinq études, la sensibilité au changement a été indirectement évaluée dans des articles ayant rapporté le même protocole d’évaluation de la capacité cardiorespiratoire10, 11, 68, 69. Puisque la fidélité test-retest ou stabilité temporelle, décrite par un coefficient de corrélation intraclasse70 (ICC) doit minimalement être de 0,75 pour être considérée acceptable18, les résultats de toutes les études démontrent une fidélité suffisante, à l’exception de ceux du
protocole de Tang et al.27 Il est à noter que les quatre articles ayant effectués l’analyse de la fidélité test-retest par le biais de l’ICC n’ont pas spécifié s’il s’agissait d’une analyse de la généralisabilité absolue ou de la consistance interne de leurs résultats10, 16, 27, 62. De plus, deux articles ont omis de décrire le modèle d’ICC employé10, 27 (ex. deux voies aléatoires, deux-voies mixtes, etc.).
Tableau 2 : Données métrologiques des tests à l’effort aérobie maximaux employés chez les survivants d’un AVC
Concernant l’évaluation métrologique adéquate de la fidélité test-retest, l’ICC est favorisé au coefficient de corrélation de Pearson pour les trois raisons suivantes19 : 1) le coefficient de Pearson ne détecte pas l'erreur systématique, 2) ce n’est théoriquement pas approprié de corréler à deux variables d’une même mesure et 3) la corrélation est difficile à déterminer avec le coefficient de Pearson lorsqu’on retrouve plus de deux essais à tester. Considérant ces derniers points, un article a inadéquatement évalué la fidélité test-retest avec le coefficient de corrélation de Pearson15. Ainsi, bien que ce dernier protocole soit faisable et sécuritaire, une analyse statistique appropriée est nécessaire pour mieux justifier son utilisation. De plus, deux études ont effectué la validation de leur protocole sur une cohorte
1er auteur, année Participants Temps post AVC Protocole employé Résultats
Eng,
200416 chroniques 12 3,5 ± 2,0 ans 1min x 50-70rpm x 0W + 20W/min Ergocycle debout par pallier ICC2,1 VO2pic = 0,93
Tang,
200627 subaigus 20 18,6 ± 3,1 jours Ergocycle semi-couché en rampe 2min x 50rpm x 10W + 5W/min
ICC VO2pic = 0,50 ICC FCpic = 0,74 ICC RERpic = 0,58 ICC Wpic = 0,60 Mackay-Lyons, 200262 6 aigus -
Tapis roulant par pallier Pallier 1 : 2min x V x 0% Pallier 2-5 : V x 2.5% + 2.5%/2min Pallier ≥ 6 : V x 10% + 1.12mph/2min ICC3,1 VO2pic = 0,94 ICC3,1 FCpic = 0,93 Duncan,
200310 9 subaigus - Ergocycle debout par pallier 60rpm x 0W + 10W/min ICC VOICC FCpic = 0,88 2pic = 0,98
Dobrovolny,
200315 chroniques 53 36 ± 46 mois
Tapis roulant par pallier Pallier 1-2 : 2min x V x 0% + 4%/2min
Pallier 3-6 : V x 6% + 2%/min Pallier ≥7 : V x 12% + 0.1mph/min
r VO2pic = 0,92*
r FCpic = 0,87* Abréviations: ICC, Coefficient de Corrélation Intraclasse; VO2pic, consommation d’oxygène pic; FCpic, fréquence
cardiaque pic; RERpic, ratio des échanges respiratoires pic; Wpic, puissance pic; V, Vitesse choisie par le sujet *p <0,05
contenant peu de participants, limitant ainsi la puissance des analyses statistiques10, 62. Bien que ces protocoles puissent être prometteurs, il est recommandé que leur utilisation soit effectuée avec précaution. De ce fait, une investigation plus rigoureuse de ces protocoles est également suggérée.
Cette revue systématique a donc réussi à relever les protocoles d’évaluation de la condition cardiorespiratoire utilisés chez les individus ayant eu un AVC dont au moins une qualité métrologique a été évaluée. Puisque les articles inclus sont peu nombreux, une lacune concernant l’évaluation métrologique adéquate des résultats des tests de la capacité cardiopulmonaire employés jusqu’à présent chez les survivants d’un AVC a pu être mis en évidence. Du fait que cette revue systématique met également en lumière l’intérêt et l’importance de créer et d’utiliser des protocoles fidèles et valides à la population testée, les prochaines études évaluant la capacité cardiopulmonaire des survivants d’un AVC devraient soumettre leur protocole de test à l’effort à une analyse des propriétés métrologiques, telle que la fidélité test-retest avec l’ICC. L’objectif premier de cette revue systématique étant d’orienter notre choix de protocole pour l’étude principale, nous avons donc décidé de créer notre propre protocole pour les raisons suivantes :
1. Le protocole de Eng et al. a été conduit chez des patients en phase beaucoup plus chronique que nous prévoyons évaluer et avec des déficiences motrices moins sévères. L’incrément de 20W/minute est alors considéré trop élevé pour pouvoir obtenir un test s’intégrant dans les huit à 12 minutes classiques recommandées71. De plus, pour des raisons de sécurité concernant l’équilibre, nous préférons procéder sur vélo semi-couché que sur vélo droit. Il semble aussi que les tests avec incréments moindres, comme les protocoles en rampe, aient un effet favorable quant à la dynamique respiratoire ainsi qu’une meilleure correspondance avec le travail demandé17. Tenant compte des difficultés respiratoires des individus ayant eu un AVC43, un protocole à progression moins brusque serait donc plus approprié.
2. Le protocole de Tang et al. sur vélo semi-couché a été développé pour les patients en phase subaigüe de leur récupération. Puisque notre population visée est en phase
chronique et que leurs capacités générales soient habituellement supérieures aux individus en phase subaigüe10, il est attendu que l’augmentation de la charge de travail de 5W/minute soit trop faible et que l’utilisation de cet incrément mènera à une durée de test qui dépassera les limites recommandées par Buchfuhrer et al.71
3. Le protocole de Mackay-Lyons et al. a initialement été développé sur tapis roulant pour des participants en phase aigüe. Comme le mentionne Myers et al.17, les évaluations de la capacité aérobie maximale, qu’elles soient individualisées ou standardisées, en pallier ou en rampe, les mesures métaboliques demeurent statistiquement semblables lorsqu’elles sont exécutées sur le même ergomètre. Puisque la variable d’intérêt, la VO2max, est de 10 à 20% plus élevé lors d’une épreuve de tapis roulant que sur
ergocycle, le choix de l’ergomètre devient important à considérer lors de l’analyse et l’interprétation des résultats17. D’ordre général, les tests sur tapis roulant sont plus pertinents à utiliser puisque l’activité est plus fonctionnelle et plus représentative des activités quotidiennes des individus pouvant marcher. Compte tenu de l’hétérogénéité de la population AVC, les survivants ne sont pas nécessairement tous aptes à réaliser une épreuve maximale sur cet outil d’évaluation. De plus, bien que la fidélité test-retest du protocole employé soit exemplaire, le faible nombre de participants évalués dans cette étude rend son utilisation imprudente.
4. Même si le protocole de Duncan et al. a été développé pour les individus en phase subaigüe et que les auteurs rapportent trop peu d’informations concernant la population évaluée, la progression de l’intensité dans le temps (10W/minute) semblait la plus appropriée. Une fois de plus, puisque le vélo semi-couché est préféré au vélo droit, une analyse des propriétés métrologiques sera nécessaire.
5. Pour les mêmes raisons que l’étude de Mackay-Lyons et al.62, l’utilisation du protocole sur tapis roulant développé par Dobrovolny et al.15 n’a pas été retenu. Pour des raisons de sécurité face à l’équilibre de nos participants, même s’ils peuvent marcher avec autonomie avec ou sans support de charge, nous préférons employer un test sur vélo semi-couché. Bien que le protocole ait été développé pour des individus en phase
chronique, l’analyse de la fidélité n’étant pas appropriée, son utilisation aurait été trop audacieuse.
Chapitre 3 : Méthodologie
Les données de cette étude provenaient d’un projet de recherche visant à documenter l’effet de l’entraînement aérobie sur les capacités cognitives des survivants d’un AVC en phase chronique avec déficits cognitifs72. Cette sous-étude fut donc de type longitudinal puisque chaque participant était son propre contrôle. De plus, ni les participants, ni les évaluateurs connaissait à quel groupe appartenait l’individu évalué. Les évaluations se sont donc déroulées à double aveugle.
3.1 Participants
Les participants visés par cette étude devaient être atteints de déficits vasculaires cognitifs provenant d’un AVC, incluant les événements ischémiques et hémorragiques, les infarctus sous corticaux et les hémorragies sous-arachnoïdiennes au moins six mois précédant le début de l’étude. Le recrutement a été mené à l’Institut de Réadaptation en Déficience Physique de Québec selon les critères suggérés par le NINDS-CSN Vascular Cognitive
Impairment Harmonization Standards. La présence d’anomalies vasculaires devait être
confirmée par tomodensitométrie et/ou par résonnance magnétique qui sont les examens paracliniques de choix. Les sujets potentiels devaient être francophones et non-fumeurs, habiter dans leur propre demeure, pouvoir marcher indépendamment avec ou sans aide technique et ne devaient suivre aucun programme de réadaptation interne ou externe au centre (ex. psychologie, physiothérapie, etc.). Selon les critères établis, les participants étaient exclus s’ils présentaient une aphasie communicative ou compréhensive sévère diagnostiquée par un spécialiste du langage, une histoire d’alcoolisme, des déficits neurologiques ou maladie psychiatrique antérieurs à l’AVC ou toute autre condition pouvant nuire à l’individu dans la pratique régulière d’exercice physique ou de test à l’effort. Ces dernières conditions incluaient14 :
Une maladie cardiaque avancée incluant la cardiomyopathie hypertrophique; Un syndrome coronarien aigu (moins de trois mois précédant l’entrée dans l’étude); De l’angine instable (moins de trois mois précédant l’entrée dans l’étude);
De l’arythmie cardiaque incontrôlée causant des symptômes ou compromettant l’hémodynamie;
Une sténose aortique sévère symptomatique;
Une embolie pulmonaire aigüe ou un infarctus pulmonaire (moins de 6 mois précédant l’entrée à l’étude);
Une suspicion ou une dissection connue d’anévrisme;
Une infection symptomatique aigüe avec fièvre, ou un gonflement des glandes lymphatiques;
Une dépendance à l’oxygène;
Toute maladie marquée d’un autre organe du système, inflammation ou dégénérescence articulaire.
Afin de déterminer le niveau de handicap de la jambe et du pied affectés par l’AVC, le
Chedoke-McMaster Stroke Assessment73 (CMSA) a été administré chez tous les individus. Le score de la jambe devait être ≥3, où un mouvement volontaire actif est présent sans facilitation. De plus, puisque la dépression pourrait compromettre la conformité du participant face à l’étude, le Centers for Epidemiologic Studies Depression Scale74 (CES-D) a été administré chez tous les individus. Les sujets cliniquement dépressifs, défini par un score au CES-D ≥16, étaient inclus seulement s’ils étaient traités ou contrôlés de façon satisfaisante, tel que déterminé par le médecin traitant. Autrement dit, les individus qui avaient un score au CES-D ≥16, mais cliniquement non-dépressif ou sans symptômes significatifs étaient inclus à l’étude. Finalement, pour s’assurer de la compliance aux exigences et de la sécurité, les individus présentant un résultat au Mini-Mental State
Examination75 (MMSE) inférieur à 17 étaient exclus.
En accord avec le comité d’éthique local et à la convention d’Helsinki, tous les participants devaient remplir un formulaire de consentement éclairé avant leur participation à l’étude. Le premier contact avec les potentiels participants a été établi par les cliniciens et les membres du personnel hospitalier. Les individus qui ont accepté de participer à l’étude ont été contactés par le coordonnateur de recherche afin de leur transmettre plus d’information concernant le déroulement des événements et de faire une entrevue de dépistage concernant
l’état de santé des intéressés. Les personnes qui remplissaient les critères de sélection ont été invitées au Centre Interdisciplinaire de Recherche en Réadaptation et Intégration Sociale pour administrer les évaluations de la condition neuropsychologique et cardiorespiratoire de dépistage afin d’assurer l’éligibilité des participants à l’étude.
3.2 Tests et mesures
Une fois le premier processus de sélection effectué, d’autres évaluations ont été menées afin de documenter la présence de déficiences cognitives et l’absence de problèmes cardiovasculaires.
3.2.1 Évaluation des déficiences cognitives vasculaires
Dans le but de déterminer si les déficiences cognitives influencent l’effet de pratique de façon systématique ou individuelle, un neuropsychologue externe à l’étude a évalué la mémoire, la fonction exécutive, l’attention ainsi que la fonction cognitive générale des participants. Ces fonctions ont été sélectionnées parce qu’elles représentent des qualités importantes du fonctionnement cognitif des survivants d’un AVC et qu’elles sont fréquemment atteintes lors d’un AVC76, 77.
Une évaluation neuropsychologique a été effectuée afin de déterminer la présence de déficits cognitifs. À cette fin, la batterie de tests neuropsychologiques de 60 minutes suggérée par le NINDS-CSN Vascular Cognitive Impairment Harmonization Standards78 a été administrée. Tel que proposé dans cette batterie, les fonctions exécutives ont été testées par le Trail Making Test et le Digit Symbol-Coding, deux sous-test provenant du Wechsler
Adult Intelligence Scale79 ainsi que le Category et Letter Fluency Test80. La mémoire épisodique a été évaluée par le California Verbal Learning Test81. Les processus visuospatiaux ainsi que la fonction du langage ont été évalués avec l’aide du Rey-Osterrieth
Complex Figure copy82 ainsi que le Boston Naming Test83.
La détermination d’un individu cognitivement déficient s’établissait lorsque la performance était significativement inférieure (au moins 1,5 écart type sous les normes établies selon
l’âge et le niveau d’éducation de l’individu) dans au moins une des sphères cognitives touchant soi la mémoire épisodique ou exécutive. Ainsi, les gens dont les capacités cognitives étaient déficientes dans au moins un de ces derniers tests étaient admis à poursuivre l’étude.
3.2.2 Fonction cognitive générale
La fonction cognitive générale a été évaluée par un psychologue utilisant le MMSE75, un outil valide84 qui évalue l’orientation dans l’espace et dans le temps, la concentration, le langage, la praxie, la mémoire et l’attention. Le test est également considéré fidèle lors de mesures répétées. Tombaugh et al.85 ont revu 25 études publiées évaluant les propriétés métrologiques du MMSE auprès d’individus cognitivement intactes et de patients atteints de la maladie d’Alzheimer, de démence non spécifique, de dépression et de schizophrénie. Selon ces chercheurs, une excellente fidélité test retest (r > 0,75; intervalle de 1 à 64 jours) a été rapportée dans 21 de ces études85.
3.2.3 Test de dépistage cardiovasculaire
Lors d’une autre séance qui a lieu trois semaines suivant l’évaluation neuropsychologique, un test à l’effort de dépistage a été administré par un cardiologue chez les individus qui remplissaient tous les critères d’inclusion afin de s’assurer de la sécurité lors des évaluations de la capacité cardiorespiratoire ultérieures. Cette épreuve sans mesures des échanges respiratoires (épreuve indirecte) s’est déroulée sur un tapis roulant selon le protocole Kattus86. Suite à ce test de dépistage cardiaque, un repos de 20 minutes a été accordé. Chez les individus dont la sécurité à l’effort a été approuvée par le cardiologue, une première évaluation de la capacité aérobie avec mesures des échanges respiratoires (épreuve directe) a été administrée selon le protocole décrit ci-dessous. Les individus pour lesquels un test à l’effort aérobie maximal n’était pas jugé sécuritaire par le cardiologue se voyaient exclus de l’étude.
3.2.4 Capacité aérobie
La capacité aérobie a été mesurée avec l’aide d’un test à l’effort aérobie maximal limité par les symptômes exercé par un physiologiste de l’effort et supervisé par un cardiologue de l’Institut de Réadaptation en Déficience Physique de Québec. Dès l’arrivée du participant, les mesures du poids corporel ainsi que de la taille ont été effectuées (Detecto, Webb City, MO) et les directives concernant les tests à venir ont été transmises par l’évaluateur. Une infirmière a ensuite procédé à la pose des électrodes selon les 12 dérivations classiques. Un ECG (Quinton Bothell, WA; TRI: Remco Italia, Milano, Italy) de repos a seulement été effectué lors de la toute première évaluation et si de nouveaux symptômes apparaissaient au cours de l’étude.
Un test à l’effort aérobie maximal direct limité par les symptômes a été administré sur vélo semi-couché à freinage électromagnétique (Biodex Medical Systems, Shirley, NY). Le choix du protocole a été effectué suite aux conclusions proposées de la revue systématique décrite dans le chapitre 2.4. Les échanges respiratoires ont été mesurés et enregistrés par un analyseur métabolique (Cosmed K4B2, Italy; TRI: AEI Technologies, Pittsburgh, PA). Les volumes et les gaz ont été calibrés avant chaque évaluation selon les recommandations du manufacturier. Une fois le participant en position de pédalage, les pieds ont été insérés dans les cale-pieds et la distance du banc a été ajustée pour un confort optimal. Les consignes pour le test ont ensuite été expliquées une fois de plus :
Ne pas parler pour toute la durée du test; Pédaler le plus longtemps possible; Pédaler à 60 révolutions par minute;
Nous faire signe de la main ou de la tête lorsque l’intensité maximale est atteinte. Le masque a alors été posé et ajusté de sorte qu’il soit étanche et confortable pour le participant. Le test a débuté avec une résistance nulle de 0 watt (W). L’intensité a augmenté de 10W à toutes les minutes. À des fins de sécurité, la tension artérielle a été prise à toutes les deux minutes (Welch-Allyn, Skaneateles Falls, NY; TRI: SunTech Medical,
Morrisville, NC) au bras non touché par l’AVC (sans spasticité ou parésie). Le test a pris fin selon les recommandations suivantes :
Lorsque la vitesse de pédalage demandée ne peut être maintenue par le participant; Selon l’arrêt volontaire du participant;
Sur ordonnance du cardiologue selon les critères préétablis de l’ACSM suivants14 :
o Douleur à la poitrine (angine modérée à sévère); o Dyspnée sévère;
o Claudication;
o Signes d’une faible perfusion (cyanose ou pâleur); o Symptômes nerveux (ataxie, étourdissements, syncope);
o ECG positif (Irrégularités ventriculaires, sous décalage > 3mm du segment ST, sus décalage >2mm du segment ST);
o Aucune augmentation de la fréquence cardiaque malgré l’augmentation de l’intensité;
o Chute de la tension artérielle systolique >10mmHg par rapport aux valeurs de repos malgré une augmentation de l’intensité;
o Une augmentation de la tension artérielle systolique >230mmHg ou de la tension artérielle diastolique >115mmHg;
o Anomalie au niveau de l’équipement.
Il était anticipé que la durée du test soit comprise entre huit et 12 minutes71. Les variables cardiorespiratoires pic retenues, comprenant la VO2pic, ont été moyennées sur 15 secondes.
Autrement dit, indépendamment de la fréquence respiratoire, la moyenne de mesures de consommation d’oxygène sur 15 secondes qui offraient les résultats les plus élevés déterminait la VO2pic. Le calcul des autres variables cardiométaboliques pic étaient
effectué sur ces mêmes respirations moyennées. La FCpic était la valeur la plus élevée notée par l’électrocardiogramme et confirmée par le cardiologue. Lorsque le test a pris fin, le masque fut retiré et le participant pédalait à résistance nulle pour une période de deux minutes. Par la suite, quatre minutes de repos passives étaient destinées à observer la récupération du participant et maximiser la sécurité pour un total de six minutes
d’observation post-évaluation. Il est à noter qu’aucune randomisation n’a été effectuée quant au déroulement des tests à l’effort.
3.3 Analyses statistiques
Pour déterminer la présence d’un effet de pratique systématique sur les résultats de l’évaluation de la capacité cardiorespiratoire, le test de t de Student avec données appariées a été employé. Les variables d’intérêt étaient la VO2pic relative à la masse corporelle, la
VO2pic absolue, la FCpic et la durée du test.
La fidélité test-retest des résultats a été quantifiée par le coefficient de corrélation intraclasse à deux voies aléatoires (ICC2,1)70. L’utilisation de l’intervalle de confiance à
95% (CI95%) permet une meilleure précision et une interprétation plus prudente des
résultats. Selon Streiner et Norman, un ICC de 0,75 ou plus est considéré acceptable18. Afin d’enrichir la compréhension de la fidélité des résultats des tests, le CMD a été calculée avec la formule suivante67:
√ ( ) ( )
Afin de déterminer l’impact de la capacité générale de la fonction cognitive sur l’effet de pratique, le coefficient de corrélation de Spearman a été employé en utilisant comme variables les différences individuelles d’un test à l’autre pour la VO2pic (ΔVO2peak) et la
fréquence cardiaque pic (ΔFCpeak) en relation avec le score au MMSE. Une approche non paramétrique a été favorisée puisque le score du MMSE est sur une échelle ordinale.
Les analyses quantitatives des données ont été effectuées avec l’aide du logiciel SPSS (version 13.0) et la signification statistique a été fixée à la valeur de P < 0,05 (bilatéral).
Chapitre 4 : Article scientifique
Maximal cardiorespiratory fitness testing in chronic stroke survivors with
cognitive impairment: practice test effects and test-retest reliability
Article soumis à la revue Archives of Physical Rehabilitation and Medicine, révisé etaccepté en publication. Numéro de référence PMID: 23558219
Charles Olivier, BSc,a,b Jean Doré, MD,b Sophie Blanchet, PhD,a,b Dina Brooks, PhD,c Carol L. Richards, PhD,a,b Guy Martel, MSc,a Nancy-Michelle Robitaille, MD,a Desirée B. Maltais, PhDa,b
From the aCentre for Interdisciplinary Research in Rehabilitation and Social, bUniversité Laval, Québec, QC; and cDepartment of Physical Therapy, University of Toronto, Toronto, ON, Canada.
Supported by the Canadian Institutes of Health Research.
No commercial party having a direct financial interest in the results of the research supporting this article has conferred or will confer a benefit on the authors or on any organization with which the authors are associated.
Reprint requests to Désirée B. Maltais, CIRRIS-IRDPQ, 525, boul. Wilfrid-Hamel, Québec, QC, Canada, G1M 2S8, Bureau H-1410, email: Desiree.Maltais@rea.ulaval.ca
Word Count of manuscript: 2755 Number of figures: 1
ABSTRACT
Objectives: To evaluate, for individuals with chronic stroke with cognitive impairment, 1) the effects of a practice test on peak cardiorespiratory fitness test results, 2) cardiorespiratory fitness test-retest reliability, and 3) the relationship between individual practice test effects and cognitive impairment.
Design: Cross-sectional Setting: Rehabilitation center
Participants: A convenience sample of 21 persons (12 men and 9 women, 48–81 years old, 44.9±36.2 months poststroke) with cognitive impairments who had sufficient lower limb function to perform the test.
Interventions: Not applicable.
Main Outcome Measure: Peak oxygen consumption (VO2peak, )
Results: Test-retest reliability of VO2peak, was excellent (ICC2,1=.94, CI95%=.86-.98). A
paired t-test showed that there was no significant difference for the group for VO2peak
obtained from two symptom limited cardiorespiratory fitness tests, performed one week a part, on a semi-recumbent cycle ergometer (test 2-test 1 difference= -.32
, 95% confidence interval CI
95%=-.69-1.33 , P=.512). Individual
test-retest differences in VO2peak, were, however, positively related to general cognitive
function as measured by the Mini-Mental State Examination (rho=.485; P<.026).
Conclusion: VO2peak can be reliably measured in this group without a practice test.
General cognitive function, however, may influence the effect of a practice test in that those with lower general cognitive function appear to respond differently to a practice test than those with higher cognitive function.
Key Words: cerebrovascular accident, exercise test, psychometrics, reliability of results, cognition disorders
