Conception et simulation d’une commande à retour d’effort ...
Myalgies d’effort - accueil SMESB · Myalgies d’effort F. Zagnoli: service de neurologie...
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Myalgies d’effortMyalgies d’effort
F. Zagnoli: service de neurologie Hôpital d’Instruction des Armées Brest
F. Rannou: Explorations Fonctionnelles Respiratoires-CHU Brest EA 4326-Laboratoire de Physiologie
P. Marcorelles: service d’anatomopathologie CHU Morvan Brest
Centre de Compétence Breton des Maladies Neuro Musculaires Rares
DéfinitionDéfinition
� Douleurs des masses musculaires survenant durant ou après un effort habituel et disparaissant après un repos …… suffisant
� Distinguer � des douleurs ostéoarticulaires� des douleurs vasculaires (artérite, artère
piégée..)� des douleurs neurologiques (CLE)
Douleur mécaniqueDouleur mécanique
� Membrane des fibres� Étirement, contusion
� Microtraumatismes répétés: � douleurs post effort: Excentrique > concentrique
� Compression� Syndrome des loges
� Fragilité/rupture� Pathologies constitutionnelles de la membrane� dystrophies
Douleur MétaboliqueDouleur Métabolique
� Acide lactique � isométrique et concentrique > execentrique
� Inflammation:� Douleurs post effort (réparation microlésions)
Coudreuse et al: Annales de réadaptation et de médecine physique 47 (2004) 290–298
Substrats énergétiquesSubstrats énergétiques
� Toutes les cellules nécessitent de l’ATP pour assurer leurs fonctions
� Substrats énergétiques : � Glucose
� Tissus glycolytiques (glycolyse anaérobie)� Glycogène
� Néoglucogénèse (que dans le foie, à partir lactate, AA, glycérol)
� Acides gras (TG)� Au repos : muscles et coeur� Situations de demande énergétique accrue
� Effort prolongé, jeûne, fièvre, infections, hypoglycémie� Néoglucogénèse
� Extraction de l’O2
KREBS
CHAINE RESPIRATOIRE
BETA OXYDATION
Glucose Glycogène
Lactate Pyruvate
Acétyl CoA
Corps cétoniques Corps cétoniques
Acétyl CoA
NADH
FAD
ATP
Acyl CoA
Acyl carnitine
CPT 1; 2
Acides Gras
Acides Gras
Carnitine
Ammonium
Au départ: la cliniqueAu départ: la clinique
� Eliminer les autres causes de douleurs àl’effort : � canal lombaire étroit � artérite, � PPR, � endofibrose iliaque, � muscles surnuméraires, � artère poplité piégée� Etc…
Clinique Clinique
� Préciser :� Antécédents familiaux et personnels:
� Musculaires� Cardio/pneumo/mort subite� Diabète/surdité� Endocriniens � AG� Niveau de sport:
� Scolaire, club, …
CliniqueClinique
� Age de début� pour quel type d’effort ? Long ou bref ?
Second souffle* ?� Interrompt l’effort ou survient en post
effort?� Circonstances favorisantes (jeûne,
stress, froid, fièvre, …) � contexte psychologique� Niveau d’entrainement� Localisations des douleurs� Associé à des signes de rhabdomyolyse
� (myoglobinurie, complications rénales)� Prises médicamenteuses
Médicaments myotoxiques:
Hypolipémiants
Colchicine
Bétamimétiques
Bétabloquants
Terbutaline
Danazole
Amiodarone
Lithium
Hypokaliémiants
Examen cliniqueExamen clinique
� Trophicité générale� hypertrophie des mollets� Biceps en boule� Ptosis, diplopie� déficits musculaires:
� Membres, axe, face� Fatigabilité (Barré 2’15’’, Mingazzini 1’30’’)� ROT et idiomusculaires� myotonie
Examens de 1ère intentionExamens de 1ère intention
� CPK:� Variantes normales
� Race, entrainement� NFS� VS/CRP� Sérologies:
� Influenza, coxsackie� EBV, Herpès, AdénoV
� TSH� ECG� EMG� Scanner /IRM
� Coupe EIAS/Trochanter/cuisse sup et inf et mi-jambe
Examens de 2ème intentionExamens de 2ème intention
� EFR� ETT� Grip test� Epreuve d’effort� Spectro IRM
Evaluation de la force musculaire
• Mesure de la force par système électronique
• Feedback en temps réel sur écran d'ordinateur
• Contrôle précis de la force générée
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N)
consigne
GRIP TEST
• Paramètres biochimiques analysés:
- Lactate- Ammoniémie
- CPK- Potassium
}
}
sur tous les tubes
sur le premier et le dernier tube
Résultats: sujets contrôles
• Pas d'effet de l'âge ou du sexe
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Lactate Ammoniémie
GRIP TEST
Sensibilité et sélectivité du Grip Test
Test de diagnostic discriminantsans risquepeu contraignant
+ -
+ VP (15) FP (3) VPP=83%
- FN (7) VN (34)
Sensibilité=68%
Spécificité=92%
maladie
test
� SF d’effort d’où test d’effort !!: vision intégrée (et objective ?) des capacités d’effort du sujet
� � +++ du métabolisme à l’exercice: EE pour démasquer inadaptation(s)
Pourquoi un test d’effort devant des myalgies d’effort ?
Pourquoi un test d’effort devant des myalgies d’effort ?
Air ambiant CO2 O2
Poumon
Circulation pulmonaireCœur
OD/VD OG/VG
Circulation périphérique
Muscle
Mitochondrie
Air ambiant CO2 O2
Poumon
Circulation pulmonaireCœur
OD/VD OG/VG
Circulation périphérique
Muscle
Mitochondrie
DiffusionV’o2 = DLo2 (PAo2 - Pv o2 )V’co2 = DLco2 (Pv co2 -PAco2)
DiffusionV’o2 = Dt o2 (Pv o2- Pto2)V’co2 = Dt co2 (Ptco2- Pv co2)
ConvectionV’o2 = V’i.Fio2 - V’E.FEo2V’co2 = V’E . FEco2
ConvectionV’o2 = Q’ (Cao2 - Cvo2)V’co2 = Q’ (Cvco2 - Caco2)
O2CO2
Maladie métabolique(« Garrod's hypothesis »)
Maladie métabolique(« Garrod's hypothesis »)
A
D
CB
EFFORT:
A ���� B
���� D
C
Enzyme 1 Enzyme 2
Épreuve d’effort métaboliqueÉpreuve d’effort métabolique
Sang: T0 TS TM TR2’ TR5’ TR10’ TR15’
temps
watts
�EE cardio-respiratoire « classique »: ECG 12 dérivations, TA, recueil VO2/VC02 (QR ++), avec prises de sang T0, T« S », TM, TR2/5/10/15’avec dosages: lactate, pyruvate, ammoniémie, AGL, LDH, CPK (T0, T15’, 24h),...
EE = « test de provocation »
QR: indicateur du métabolismeQR: indicateur du métabolisme
� Aérobie:
Oxydation glucoseC6H12O6 + 6 02 ���� 6 CO2 + 6 H20 QR= 6 CO2 / 6 02 = 1
Oxydation lipideC6H32O2 + 23 02 ���� 16 CO2 + 16 H20 QR= 16 CO2 / 23 02 = 0.7
� Anaérobie = ���� acide lactique:
���� lactate + ���� H+ + HCO3-���� H2CO3 ���� ���� CO2 + ���� H2O ���� QR (> 1)
Spectro IRMSpectro IRM
� • Pi/PCr // [ADP]� • δPi f pH� • PCr/ATP f pool
creatine� • PDE f Plipides
Pi
PCr
ATP
γβα
PDEPME
4 Tesla, 4-minute acquisition
Distance converted into pH value
Examens de 3ème intentionExamens de 3ème intention
� Etude de la Béta Oxydation� Génétique moléculaire� Biopsie musculaire
L’Oxydation des AGL’Oxydation des AG
AD: acyl CoA deshydrogénase à chaîne courte (SCAD) moyenne (MCAD) longue (LCAD) ou très longue (VLCAD)
2: enoyl-CoA hydratase
3: 3-hydroxy acyl CoA deshydrogénase à chaîne courte (SCHAD) ou longue (LCHAD)
4: thiolase
2+3+4: protéine trifonctionnelle
DiagnosticPrélèvement en période de décompensation +++DiagnosticPrélèvement en période de décompensation +++
� Acylcarnitines � Plasma � Papier buvard� Episode aigü, matin
à jeûn� CAO urinaire
� Acidurie dicarboxylique
� Carnitine totale et libre
o Dosages enzymatiqueso D’abord CPT2 si muscleo Puis étude OAG sur
lympho ou fibro
Génétique moléculaireGénétique moléculaire
� Mc Ardle: mutation p.Arg50X sur ch 11q13� Diagnostic en biologie moléculaire de la
glycogénose type 5 : recherche des mutations du gène PYGM� Laboratoire de biochimie et de biologie moléculaireCHU de Marseille - Hôpital de la Timone264 rue Saint-Pierre13385 MARSEILLE CEDEX 5FRANCE
Biopsie musculaireBiopsie musculaire
� Biopsie chirurgicale� Plutôt le deltoïde� Indications de la biopsie:
� Arguments cliniques:� Second souffle (après élimination mutation p.Arg50X)� Signes déficitaires, hypertrophie des mollets, ptosis� signes associés: rétinopathie, cardiopathie, surdité…
� Examens de première ligne:� CK élevées ou rhabdomyolyse sévères et/ou répétées� EMG myogène, crampes silencieuses� Imagerie musculaire anormale
� Examens de deuxième ligne:� Test d’effort pathologique� SpectroRMN anormale
Biopsie MusculaireBiopsie Musculaire
� Techniques standards:� a) Trichrome et
colorations oxydatives: RRF, anomalies COX, NADH...
� b) HES et immunomarquages: dystrophie
� c) PAS: surcharge en glycogène
� d) Noir soudan: surcharge en lipides
� e) MAD� f) examen ultrastructural
si nécessaire
Biopsie MusculaireBiopsie Musculaire
� Techniques complémentaires:� Si a)+, étude biochimique de la chaîne respiratoire,
recherche de mutations de l’ADN mitochondrial� si b)+, Western blot et étude génétique si possible� si c)+, étude biochimique de la glycolyse et
glycogénolyse, puis mesure de l’activité enzymatique� si d)+, chaîne respiratoire (éventuellement étude des
enzymes de la beta-oxydation en fonction du résultat des acylcarnitines)
� si e)+, test d’effort (ammoniémie)� si négatifs ou discordants, à évaluer
A l’arrivéeA l’arrivée
� 7 profils dominants� A utiliser comme des « pôles d’attraction »
� Profil 1: glycogénoses� Profil 2: déficits de l’oxydation mitochondriale des AG� Profil 3: myopathies mitochondriales� Profil 4: situation particulières: Brody, AMP déaminase� Profil 5: dystrophie musculaire « pseudométabolique »� Profil 6: intolérance à l’effort du sujet déconditionné� Profil 7: trouble « fonctionnel musculaire»
1: Glycogénose1: Glycogénose� Profil évocateur:
� sujet jeune, � Myalgies interrompant l’effort� second souffle,� CK modérément élevées au repos (50
à 80% des cas),avec rhabdomyolyse d’effort
� (autosomique récessif, sauf déficit en phosphoglycérate kinase et en sous-unité αααα de la phosphorylase kinase (gène PHKA1) de transmission liée àl ’X:
Principales pathologies neuromusculaires. AFM. Sept 2008
Anomalies du métabolisme du glycogèneAnomalies du métabolisme du glycogène
Résultats: glycogénoses
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Lactate Ammoniémie
• Valeurs de lactates de T1 à T4 inférieures aux normes
• Hyperammoniémie chez tous les patients McArdle
• Détection de 7/7 patients (100%)
GRIP TEST
Spectro RMNSpectro RMN
� Diagnosis of type V, type VII glycogenosis� phosphorylase defect� absence of end-exercise acidosis� on observe un ralentissement de la
récupération de la phosphocréatine (Cr)
Anomalies du métabolisme du glycogène : EEAnomalies du métabolisme du glycogène : EE
� ���� VO2 max : jusqu’à 60 % théorique
� Déficit de la glycolyse: peu de lactates QR ≤ 1pH veineux reste élevé
Perspectives thérapeutiqueset glycogénosesPerspectives thérapeutiqueset glycogénoses
� prise de sucrose avant effort, � réentrainement àl’effort (Maladie de
McArdle), � enzymothérapie substitutive (Maladie de Pompe)� Glycogénose 2 et 3: prise en charge diététique :
- ↑ fréquence des repas (aussi pendant la nuit) - ↑ de sucres lents (maïzena, pâtes, couscous)� Régime hyper-protidique
Slonim AE et al. Ann Neurol. 1982Kiechl S et al. Neuromuscul Disord 1999
-
2: déficits de l’oxydation mitochondriale des acides gras (lipidoses musculaires)2: déficits de l’oxydation mitochondriale des acides gras (lipidoses musculaires)
� Profil évocateur:� sujet jeune,� rhabdomyolyses répétées systématiques (IE isolée
rare), � circonstances de déclenchement (jeûne, froid, fièvre,
stress), � CK normales au repos,� profil des acylcarnitines anormal, � Diagnostic: profil des acylcarnitines, étude
biochimique de la bétaoxydation
Déficit d’oxydation des lipides: EEDéficit d’oxydation des lipides: EE
� VO2 max peu pas diminuée/théorique
� QR > 1, plus précoce ? (dépendence +++ de la glycolyse)
� Test à jeun ?: pour sensibiliser les résultats
� Myoglobinémie/urie ?
Myopathies par anomalie de l’oxydation des acides grasMyopathies par anomalie de l’oxydation des acides gras
� :
� transmission autosomique récessive� déficit en CPTII : recherche de la mutation
préférentielle (p.Ser113Leu), puis séquençage du gène et/ou mesure de l’activité CPTII dans les leucocytes, les fibroblastes ou le muscle.
� Autres déficits de la béta-oxydation: � VLCAD, � enzyme trifonctionnelle, � déficit multiple en acyl-CoA deshydrogénases. :
diagnostic d’orientation par le profil des acylcarnitines (éventuellement chromatographie acides organiques urinaires), puis étude du(des) gène(s) impliqué(s) et/ou mesure de l’activité enzymatique dans les fibroblastes en culture ou le muscle congelé.
Perspectives thérapeutiques et lipidosesPerspectives thérapeutiques et lipidoses
� carnitine,� riboflavine (déficit en ETF), � régime enrichi en triglycérides à chaînes
moyennes� bézafibrate(déficit en CPTII), � acide triheptanoïque(déficit en VLCAD)
3: myopathies mitochondriales3: myopathies mitochondriales� Profil évocateur:� antécédents familiaux (maternels en particulier),� ptosis, ophtalmoplégie, � signes cliniques associés (cardiopathie,
rétinopathie, surdité, épilepsie, atteinte du SNC, neuropathie, diabète, entéropathie…),
� CK de repos élevées, � Formes possibles:
� début tardif� Intolérance à l’effort isolée, efforts brefs
ou longs, rhabdomyolyses isolées
� Transmission maternelle ou autosomique
Résultats: mitochondriopathies
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Lactate Ammoniémie
• Valeur de lactate de repos significativement supérieure à celle des sujets sains
• Courbes d'ammoniémie peu marquées
• Détection de 4/14 patients (28%)
GRIP TEST
Spectro RMNSpectro RMN
� Evaluation of mitochondriopathies� IF muscular involvement� TCr increased;� (Pi/PCr increased at rest)
Atteinte de la chaîne respiratoire: EEAtteinte de la chaîne respiratoire: EE
Limitation ++ jusqu’à ≤ 50 % VO2max
Hyperlactatémie
Peu d’ ���� d(A-V) en O2
MitochondrieMitochondrie
Trichrome de Gomori:
fibres «Ragged Red Fibers» Réaction de cytochrome c oxydase
(complexe IV)
Succinatedéshydrogénase
(complexe II)
Myopathies mitochondrialesMyopathies mitochondriales
� Diagnostic:� Si phénotype évocateur (MELAS, MERRF…),
identification des mutations de l’ADN mitochondrial dans le sang avant biopsie
� diagnostic biochimique par étude de la chaîne respiratoire dans le muscle : plus souvent déficit en complexe I (NADH déshydrogénase), III (cytochrome c-réductase), IV (cytochrome c-oxydase) et ubiquinone (CoQ10)
� Recherche de mutations de l’ADN mitochondrial
Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)
� Hétérozygote 1/16� Homozygote 1-2%� Intolérance à l’effort� Examen normal� CK : N à 2à 3 N� EMG: normal� Cardio/respi: Normal
Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)
Tarnopolsky et al. J Physiol 533(3). 2001
Ammoniémie (µM)
T repos T seuil T max T récup 2' T récup 5' T récup 10' T récup 15'
déficit 31.00 19.00 30.00 14.00 24.00 23.00 26.00
normal 40.00 65.00 216.00 279.00 229.00 217.00 195.00
Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)Déficit en myoadénylate déaminase (MAD)
N
NN
NH
N
Adenosine monophosphate
2
N
NN
N
Inosine monophosphate
H
myoadenylat e
deaminase
H O2
NH3
Asp, GTP
GDP+ Pi
Fumarate
To
TCA
Cycle
O
ribose-5-P ribose-5-P
MAD: alimente TCA
Traitement:
D Ribose
Syndrome de BrodySyndrome de Brody� Rare: 1/10 000� Début enfance/adulte� Membres et face� Crampes qq minutes après
le début de l’effort� Aggravé par poursuite de
l’effort, le froid� Disparait au repos� CK: N à 5N� EMG: crampes silencieuses� Biopsie: atrophie 2
� Ca++ ATPase (ATP2A1) ; SERCA
� Chromosome 16p12; � Récessive ou dominant� Permet la recapture du
Ca++ et la relaxation musculaire:
� Traitement:� Dantrolène� Vérapamil (faible doses)
5: dystrophie musculaire « pseudométabolique »5: dystrophie musculaire
« pseudométabolique »� Profil évocateur:
� antécédents familiaux, � hypertrophie des mollets, � déficit musculaire, � CK élevées,� scanner musculaire anormal, � Transmission liée à l ’X et récessive surtout,
variation phénotypique intrafamiliale
� Formes possibles:� formes tardives ou sporadiques� rhabdomyolyses itératives isolées � signes associés: rétractions, cardiopathie� EMG parfois myogènes ou activités spontanées
(nécrose)
DystrophiesDystrophies
� Diagnostic� Si phénotype évocateur de BMD, biologie
moléculaire d’emblée (délétion, duplication)� Immunohistochimie:
� Dystrophine , dysferline, sarcoglycane, calpaïne...
� Western blot� Confirmation génétique si possible
6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé
� Le surentraînement résulte d’une balance négative entre la fatigue induite par les charges d’entraînement et les capacités de récupération de l’organisme.
� Éliminer� Adaptations induites par l’entrainement� Déséquilibre énergétique� iatrogénie
g r o u p e d e t r a v a i l s u r l e s u r e n t r a î n e m e n t d e l a S F M S - 2 0 0 5
6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé
� Profil évocateur:� sujet sportif régulier,� examen clinique normal, � EMG normal, � CK normales à distance de l’effort
(au moins 48h), � Interrogatoire +++ en 4 temps :
� vérifier altération des performances (plus de 2 mois)
� préciser l’entraînement� caractériser la fatigue :
� difficulté de récupération, � douleurs musculaires � sensations de jambes
lourdes � baisse de force.
� Recherche de signes associés non spécifiques physiques :
� Troubles du sommeil,� baisse de l’appétit, � épisodes infectieux
récidivants, � blessures à répétition…
� Recherche de facteurs favorisants: � Profil Psychologique anxieux
perfectionnisme, � monotonie de l’entraînement, � environnement extrême:
altitude, chaleur, froid…� retour de blessure,� conflits ou pressions de
l’entourage (sportif, familial)
QUESTIONNAIRES
intolérance à l’effort du sportif surentrainéintolérance à l’effort du sportif surentrainé
� C’est un diagnostic d’élimination� Formes possibles:
� Facteurs déclencheurs : � Privation de sommeil (décalage horaire), � changement socio familial récent, � Prise médicamenteuse (dopage ?), � Vaccination récente (polyvaccination), � épisode infectieux, d� éficit calorique (insuffisance en HC ?)
� CK très élevées après effort et surtout pouvant rester élevées les jours suivants
� Lactate de repos élevé
6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé
� Bilan hormonal:� Cortisol, Thyroide, axe gonadotrope
� Catécholamines � Ferritine � Cytokines � IgA salivaires
Pas de marqueur spécifiques: éléments de physiopathologie
ou d’orientation ou d’élimination
6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé6: intolérance à l’effort du sportif surentrainé
� Augmentation des radicaux libres� Dépression chronique en glycogène� Hyperoxydation glutamine:
� Limitation rn inflammatoire� Perte signaux d’alarme
� Lésion� Hyperoxydation AA ramifiés
� Hyperotoninergie� Réduction sensibilité trauma/douleur
Petitbois et al. Rev Med Int 2001
Epreuve d’effortEpreuve d’effort
augmentation� Métabolisme de base� MB et VO2 sous max� FC d’effort et de récup� Fqce respi� Rapide des lactates
diminution� Temps d’ endurance au
seuil� Pic du VO2 max� Capacité anaérobie max� Lactates max
Sportif surentrainé: biopsie musculaire non recommandéeSportif surentrainé: biopsie musculaire non recommandée
Trichrome cox électronique
intolérance à l’effort du sportif surentrainéintolérance à l’effort du sportif surentrainé
� Mise au repos complet ou relatif nécessaire puis reprise d’un programme adapté.
� Rôle +++ du médecin du sport
7: trouble « fonctionnel musculaire»7: trouble « fonctionnel musculaire»
� Profil évocateur: � signes associés (myalgies de repos, céphalées,
troubles de mémoire, arthralgies, troubles du sommeil),
� contexte évocateur (stress, surmenage, traumatisme),
� examen normal, � négativité des examens complémentaires (CK et
EMG normaux, déconditionnement à l’épreuve d’effort)
� BM non recommandée� Formes associées :
� Parfois après épisode infectieux précessif� Fibromyalgie ou syndrome de fatigue chronique