Un indice sous maximal pertinent de l’efficience cardiorespiratoire
Aurélien Pichon
Laboratoire MOVE, EA 6314, Poitiers
Email : aurelien.pichon@univ-poitiers.fr
Figure 1: Exemple de relation individuelle entre VO2 et VE au cours d’un exercice incremental. Les données sont présentées en valeur brutes (A) ou après transformation logarithique de la VE. Chaque point représente un couple de données mesurées au même moment. En B, la relation est bien décrite par la relation VO2 = OUES log10 VE – 1.0542 with OUES = 1.278 and r² = 0.95.
L’Oxygen Uptake Efficiency Slope (OUES) a été présenté par Baba et al. (1996) comme un indice sous-maximal d’évaluation de l’aptitude aérobie. L’OUES est calculé à partir de la relation entre la consommation d’oxygène (VO2 [ml.min-1.kg‐1]) et la ventilation (VE [L.min-1]) mesurés au cours d’un test incrémental d’exercice. Cet indice sous maximal est présenté dans la littérature comme un bon indicateur de l’aptitude aérobie et pourrait concurrencer, dans certaines conditions, la mesure de la consommation maximale d’oxygène (VO2MAX) qui peut être difficilement atteinte chez de nombreux patients, et du premier seuil ventilatoire qui n’est pas toujours détectable.
Cette technique nécessite une bonne maitrise des mesures de la VO2 et des tests d’effort en général. La qualité des mesures des échanges gazeux et leur reproductibilité est importante pour ce type de mesure.
La relation entre VO2 et VE qui est logarithmique lors d’un test d’effort incrémental peut être linéarisée selon la relation VO2 = a x Log10VE + b ou « a » est le coefficient directeur de la droite représente l’OUES. Ainsi, dans la mesure ou la relation VO2 et LogVE est linéaire, on peut obtenir un coefficient directeur (l’OUES) identique que le test incrémental réalisé soit maximal ou pas tant que 60% du test, au moins, est réalisé (Baba et al 1996, 1999, Davies et al. 2006). La reproductibilité de cet indice est par ailleurs très bonne (Hollenberg et al. 2000).
L’OUES est fortement corrélé à la VO2MAX même si l’interchangeabilité entre ces deux indices n’est pas toujours optimale (Pichon et al. 2002). Cependant l’OUES permet de distinguer et de classifier des niveaux de condition physique ou de maladies cardiorespiratoires ou même d’évaluer le niveau d’endurance aérobie (Baba et al. 1999 ; Pichon et al. 2010) .
Cette méthode permet donc d’obtenir un indice de la condition physique des sujets et de leur efficience cardiorespiratoire même lorsque les tests incrémentaux ne sont pas maximaux dans la mesure où il donne une indication de l’efficience avec laquelle l’oxygène est extrait et utilisé pour une VE donnée. Plus l’OUES est grand, plus l’efficience est grande.
MATERIEL REQUIS
1. Métabographe avec mesure des échanges gazeux en cycle à cycle.
2. Ergocycle, tapis roulant ou autre ergomètre adapté
3. Logiciel d’analyse de données types Excel ou autre
ETAPES
1. Réaliser un test de détermination de la VO2pic standard mais de préférence avec des paliers de 1 minute (ex : 25w/min sur ergocyle)
2. Atteindre au minimum 50% à 60% de la puissance ou de la VO2 attendue ou au quotient respiratoire = 1.
3. Exporter les résultats du test avec les données de VO2 et VE en cycle à cycle.
4. Ouvrir ce fichier dans Excel par exemple et transformer les données de VE en Log10VE.
5. Construire la relation VO2 / Log10VE sur la toute la durée exploitable du test en éliminant la partie échauffement à état stable si il y en a une.
6. Calculer la relation linéaire (régression) entre VO2 / Log10VE.
7. Vérifier que le r²>0.85.
8. Le coefficient directeur de la droite donne l’OUES.
INTERPRETATION DES RESULTATS/ANALYSE
Plus l’OUES est élevé plus le niveau de condition physique ou d’efficience cardio–‐respiratoire est élevé. A B 3
Références
1. R. Baba, M. Nagashima, M. Goto, Y. Nagano, M. Yokota, N. Tauchi et al, Oxygen uptake efficiency slope: a new index of cardiorespiratory functional reserve derived from the relation between oxygen uptake and minute ventilation during incremental exercise, J Am Coll Cardiol 28 (1996), 1567-72.
2. R. Baba, M. Nagashima, M. Goto, Y. Nagano, M. Yokota, N. Tauchi et al, Oxygen intake efficiency slope: a new index of cardiorespiratory functional reserve derived from the relationship between oxygen consumption and minute ventilation during incremental exercise, Nagoya J Med Sci 59 (1996), 55-62.
3. R. Baba, K. Tsuyuki, Y. Kimura, K. Ninomiya, M. Aihara, K. Ebine et al, Oxygen uptake efficiency slope as a useful measure of cardiorespiratory functional reserve in adult cardiac patients, Eur J Appl Physiol 80 (1999), 397-401.
4. L.C. Davies, R. Wensel, P. Georgiadou, M. Cicoira, A.J.S. Coats, M.F. Piepoli et al, Enhanced prognostic value from cardiopulmonary exercise testing in chronic heart failure by non-linear analysis: oxygen uptake efficiency slope, Eur Heart J 27 (2006), 684‐690.
5. M. Hollenberg, and I.B. Tager. Oxygen uptake efficiency slope: an index of exercise performance and cardiopulmonary reserve requiring only submaximal exercise. J Am Coll Cardiol 36 (2000), 194-201.
6. A. Pichon, S. Jonville, A. Denjean. Evaluation of the interchangeability of VO2MAX and oxygen uptake efficiency slope. Can J Appl Physiol./Appl Physiol Nutr Me. 2002 Dec;27(6):589–‐601.
7. A. Pichon, S. Antoine–‐Jonville. Oxygen uptake efficiency slope. In ‘Exercise Physiology: from a Cellular to an Integrative Approach’, Volume 75, Biomedical and Health Research. Edited by: P. Connes, O. Hue and S. Perrey. May 2010, ISBN: 978–‐1–‐60750–‐496–‐2.
Exemple d’Application en Physiologie de l’exercice:
Gruet M, Brisswalter J, Mely L, Vallier JM. Clinical utility of the oxygen uptake efficiency slope in cystic fibrosis patients. J Cyst Fibros. 2010 Sep;9(5):307–‐13. Epub 2010 Mar 31.
Biographie de l’auteur
Aurélien Pichon est MCU en STAPS (Physiologie) au laboratoire ‘Mobilité vieillissement et exercice’ de l’Université de Poitiers. Il a développé des compétences en physiologie cardiorespiratoire sur les modèles humain et animal et il s’intéresse plus particulièrement à la régulation du système nerveux autonome et à l’adaptation à l’hypoxie d’origine physiopathologique ou environnementale (contrôle ventilatoire en hypoxie, entraînement en altitude…).
