Analyse de l’entraînement et des conséquences fonctionnelles du remodelage cardio-vasculaire étudié en IRM chez le triathlète amateur longue distance

Analysis of training and functional consequences of cardiovascular remodeling studied by MRI in amateur long-distance triathletes

• Auteur / Autrice : Anne-Charlotte Dupont
• Direction : Damien Mandry, Mathias Poussel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 29/11/2021
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie adaptative diagnostique et interventionnelle (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Laure Joly
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Damien Mandry, Mathias Poussel, Lucie Cassagnes, Xavier Bigard, Solène Le Douairon Lahaye, François Carré, Corinne Guingamp
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Lucie Cassagnes, Xavier Bigard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compliance

Athlètes

Rigidité artérielle

Aorte

Imagerie par résonance magnétique

Coeur

Mots clés libres

Compliance aortique

IRM cardiovasculaire

Couplage ventriculo-Aortique

Coeur d’athlète

Entraînement

Aortic compliance

Cardiovascular MRI

Ventriculo-Aortic coupling

Athlete's heart

Training

Résumé

Le triathlon est un sport d’endurance en pleine expansion, connu pour son importante sollicitation cardio-vasculaire. Ce travail porte sur l’impact que peut avoir la pratique du triathlon longue distance (half-ironman et plus) sur le système cardio-vasculaire. Cette rédaction propose une étude descriptive de l’entraînement des triathlètes puis une analyse des variations de la compliance aortique et du remodelage cardiaque mesurés grâce à l’IRM cardio-vasculaire au cours de la saison sportive.34 triathlètes (Tri) de sexe masculin pratiquant le triathlon longue distance et âgés de 19 à 39 ans ont été inclus, ainsi que 29 volontaires sains appariés sur le sexe et l’âge, et insuffisamment actifs (Ctrl) selon les recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé. Les triathlètes ont fourni leurs données d’entraînement via un agenda dédié. Tous les volontaires ont réalisé trois visites (V1, V2, V3) réparties au cours de la saison sportive. Chaque visite comprenait une tonométrie d’aplanation ainsi qu’une IRM cardio-vasculaire. Cet examen d’imagerie a permis entre autres de mesurer les sections aortiques et les volumes ventriculaires droits et gauches.Pour l’année 2018, les triathlètes ont déclaré s’entraîner en moyenne 10,5 ± 2,4 heures par semaine. Au cours des six mois d’entraînement qui ont précédé la course de référence, les paramètres hebdomadaires moyens d’entraînement sont les suivants : training load = 3244 ± 2225 ; monotony = 1,14 ± 0,44 ; strain = 4070 ± 4252 ; fitness = -3610 ± 3967. La compliance de l’aorte ascendante calculée avec la pression pulsée périphérique était significativement plus élevée dans le groupe Tri à V2 (3,85 ± 1,19.10-2 vs 3,25 ± 0,88.10-2 cm²/mmHg ; p = 0,032) et à V3 (3,85 ± 1,09.10-2 vs 3,25 ± 0,92.10-2 cm²/mmHg ; p = 0,027), sans variation longitudinale au cours de la saison sportive (p = 0,465). La majorité des volumes ventriculaires gauches et droits étaient significativement plus élevés dans le groupe Tri et pour les trois visites, mais sans variation longitudinale significative.Ces résultats sont en faveur de l’existence d’adaptations cardiaques stables dans le temps mais d’apparition ancienne. Elles sont liées à la pratique régulière et suffisamment soutenue d’un sport d’endurance comme le triathlon, et peuvent s’apparenter à la notion de cœur d’athlète. Des adaptations vasculaires sont également suggérées par ces résultats, qui pourraient contribuer au concept émergent d’artère d’athlète. Des études longitudinales complémentaires seraient utiles pour évaluer la dynamique de ce remodelage cardio-vasculaire à l’échelle d’une vie d’athlète ainsi que ses conséquences physiopathologiques éventuelles.

Triathlon is a fast-growing endurance sport known for its high cardiovascular demand. This paper focuses on the impact that long distance triathlon (half-ironman and above) can have on the cardiovascular system. This writing proposes a descriptive study of the triathletes’ training and then an analysis of variations in aortic compliance and cardiac remodeling mesured by cardiovascular MRI during the race season.Thirty-four 19-39-year-old male long-distance triathletes (Tri) were included, as well as twenty-nine healthy sex- and age-matched volunteers who were insufficiently active (Ctrl) according to World Health Organization recommendations. Triathletes provided their training data through a dedicated diary. All volunteers completed three visits (V1, V2, V3) spread over the course of the race season. Each visit included an applanation tonometry and a cardiovascular MRI. This imaging modality allowed the measurement of aortic sections and right and left ventricular volumes.For the year 2018, triathletes reported training on average 10.5 ± 2.4 hours per week. During the six months prior to the reference race, the average weekly training parameters were: training load = 3244 ± 2225; monotony = 1.14 ± 0.44; strain = 4070 ± 4252; fitness = -3610 ± 3967. The compliance of the ascending aorta calculated with peripheral pulse pressure was significantly higher in the Tri group at V2 (3.85 ± 1.19.10-2 vs. 3.25 ± 0.88.10-2 cm²/mmHg; p = 0.032) and at V3 (3.85 ± 1.09.10-2 vs. 3.25 ± 0.92.10-2 cm²/mmHg; p = 0.027), with no longitudinal variation during the race season (p = 0.465). The majority of left and right ventricular volumes were significantly higher in the Tri group and for all three visits, but without significant longitudinal variation.These results are in favour of the existence of stable but long-standing cardiac adaptations. They are linked to regular and sufficiently sustained practice of an endurance sport such as triathlon and may be related to the notion of athlete's heart. Vascular adaptations are also suggested by these results, which may contribute to the emerging concept of the athlete's artery. Further longitudinal studies would be useful to assess the dynamics of this cardiovascular remodeling over an athlete's lifetime and its possible pathophysiological consequences.