Hypoxie tissulaire : Quels effets physio(patho)logiques sur la fonction vasculaire des personnes âgées ou sur la fonction neuromusculaire des patients BPCO et insuffisants cardiaques ?

Tissue hypoxia: what are the physio(patho)logical effects on vascular function in the elderly or on neuromuscular function in patients with chronic obstructive pulmonary disease and chronic heart failure?

• Auteur / Autrice : Hugo Randy
• Direction : Julien Brugniaux
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MCA - Mouvement et Comportement pour la santé et l'Autonomie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hypoxie et Physiopathologie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Hypoxie-exercice

Mots clés

Mots clés libres

Physiologie respiratoire

Physiologie vasculaire

Hypoxie

Maladies chroniques

Fatigue neuromusculaire

Performance

Respiratory physiology

Vascular physiology

Hypoxia

Chronic disease

Neuromuscular fatigue

Performance

Résumé

Alors que l'hypoxie, en particulier chronique et sévère, est considérée comme un mécanisme délétère dans différents contextes pathologiques, des résultats originaux notamment issus du laboratoire HP2 de Grenoble, indiquent que l'hypoxie peut également constituer un stimulus pour l'organisme qui, s'il est dosé précisément, peut induire des mécanismes d'adaptation bénéfiques à la santé de l'individu. Par exemple, l'exposition intermittente à l'altitude simulée (conditionnement hypoxique) propose d'utiliser les adaptations induites par une hypoxie d'intensité contrôlée comme une stratégie thérapeutique préventive et innovante dans le cadre de différentes pathologies (chroniques). Des essais cliniques spécifiques de conditionnement hypoxique au repos et à l'effort chez la personne âgée en bonne santé et chez des patients permettront d'évaluer l'impact de telles stratégies sur le vieillissement et la santé cérébro- et cardiovasculaire. Par ailleurs, une altération tissulaire de l'apport en oxygène est un mécanisme commun aux maladies cardiorespiratoires, telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) et l'insuffisance cardiaque (IC). Des études récentes suggèrent que l'oxygénation et le débit sanguin musculaire et cérébral à l'exercice sont altérés lorsque ces conditions coexistent en comparaison à une pathologie isolée. On ignore pourtant si une telle altération est associée à davantage de fatigue neuromusculaire chez les patients BPCO-IC. De plus, améliorer l'interaction des systèmes cardiovasculaire et pulmonaire via ventilation non-invasive, en respirant de l'héliox ou un mélange hyperoxique à l'effort ont été associées à une augmentation de l'apport musculaire et cérébral en O2 chez le patient BPCO et IC. Il est donc possible qu'une amélioration de l'apport tissulaire en O2 ait une influence bénéfique sur la tolérance à l'effort chez le patient présentant la coexistence BPCO-IC en raison d'une moindre fatigue périphérique (musculaire) et centrale (cérébrale). Après avoir réalisé un état des lieux de la santé cérébro- et cardiovasculaire des patients BPCO-IC, il est prévu de vérifier si l'amélioration de l'apport en oxygène entraine une diminution de fatigue neuromusculaire chez le patient BPCO-IC.

While hypoxia, in particular severe and chronic hypoxia, is primarily considered a deleterious mechanism in various pathological contexts, original results, notably from the HP2 laboratory in Grenoble, indicate that hypoxia may also constitute a stimulus for the organism which, if precisely dosed, may induce adaptations beneficial to the health of the individual. Intermittent exposure to simulated altitude (termed hypoxic conditioning) proposes to use the adaptations induced by a controlled hypoxic stimulus as an innovative, preventative and therapeutic strategy in the context of different pathologies, in particular chronic ones. Specific clinical trials of hypoxic conditioning at rest and during exercise in the healthy elderly and in patients will allow us to evaluate the impact of such innovative strategies on aging and cardiovascular health. On another hand, an impairment in tissue oxygenation is a common mechanism to respiratory diseases, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and heart failure (HF). Recent studies suggest that tissue oxygenation as well as muscular and brain blood flow during exercise are further diminished when these conditions coexist. However, it remains unknown whether such an impairment is associated with exaggerated neuromuscular fatigue in patients with coexisting COPD-HF. Moreover, improving the interaction between the cardiovascular and pulmonary systems using techniques like non-invasive ventilation, breathing of heliox or hyperoxic gas mixtures during exercise have been associated with improved muscular and cerebral oxygen delivery in both populations (COPD and HF). It is, therefore, conceivable that an improvement in oxygen delivery could also improve the ability to exercise in patients with COPD-HF, owing to a decreased level of central (brain) and peripheral (muscle) fatigue. After having tested the effects of acute exercise on the cerebro- and cardiovascular health of patients suffering from overlapping COPD and HF, we will examine whether an intervention aiming at improving oxygen delivery can lessen neuromuscular fatigue in this population.