Impact de la prématurité et de la dysplasie broncho-pulmonaire sur les échanges gazeux et la fonction cardio-pulmonaire au décours d'un exercice maximal chez de jeunes adultes

Introduction : La naissance prématurité cause généralement un arrêt ou une altération du développement cardiovasculaire et pulmonaire, entraînant ainsi une diminution de la capacité à l'exercice lors d'un effort physique à l'âge adulte. Objectif : Cette étude a pour objectif de comparer la capacité aérobie et le modèle respiratoire lors d'un effort physique, entre une population de jeunes adultes nés prématurés, avec et sans dysplasie broncho-pulmonaire, et une population contrôle, née à terme. Méthode : 142 jeunes adultes (18-29 ans) ont passé un test de fonction pulmonaire forcée (spirométrie) et un test physique cardiopulmonaire lors d'un effort sur ergomètre. Parmi les 142 sujets, 71 sont nés prématurément, c'est-à-dire avant 29 semaines de gestation, dont 24 avec une dysplasie broncho-pulmonaire et 47 sans dysplasie. Une analyse par ANOVA à 3 facteurs a été choisie pour comparer la consommation d'oxygène maximal (VO2pic), la courbe d'efficacité d'absorption d'oxygène (OUES), la courbe d'efficacité ventilatoire (Ve-VCO2) et le modèle respiratoire, entre ces trois groupes. Résultats : Au repos, les participants nés prématurés avec et sans dysplasie broncho-pulmonaire, ont montré une limitation du flux respiratoire en comparaison au groupe contrôle (p<0.05). Au pic de l'effort, seuls les prématurés avec une dysplasie broncho-pulmonaire ont montré une diminution de la capacité à l'exercice (VO2pic) absolue, prédite et relative à la masse corporelle sèche par rapport au groupe contrôle, ainsi qu'une plus petite charge maximale atteinte (p<0.05). L'indice OUES s'est montré diminué chez l'ensemble de la population prématuré en comparaison au groupe contrôle (p<0.05). Par contre, la réponse ventilatoire à la production de dioxyde de carbone (courbe Ve-VCO2) a été similaire entre les groupes. Enfin, les participants avec une dysplasie broncho-pulmonaire ont révélé un modèle respiratoire atypique pendant l'effort, montrant ainsi une incapacité à augmenter leur volume respiratoire courant. Conclusion : Les jeunes adultes nés prématurément, spécialement ceux ayant développé une dysplasie broncho-pulmonaire, présentent une capacité aérobie diminuée et un modèle ventilatoire anormal, en comparaison aux sujets contrôles nés à terme. Une compréhension des mécanismes sous-jacents et limitants lors d'un effort chez cette population est essentielle, pour pouvoir créer des modèles d'entraînements et de réadaptations efficaces.

Abstract

Rationale: Preterm birth, especially when complicated by bronchopulmonary dysplasia, alters cardiovascular and pulmonary development with lasting effects in adulthood. How this may impair aerobic exercise capacity remain unclear. Objectives: To compare aerobic exercise capacity and breathing pattern during exercise between young adults born very preterm with and without bronchopulmonary dysplasia, and term controls. Methods: We assessed 142 young adults (18-29 years), including 71 born ≤29 weeks' gestational age with (n=24) or without (n=47) bronchopulmonary dysplasia and 71 born at term using forced spirometry and cardiopulmonary exercise testing on a cycle ergometer. One-way ANOVA were used to compare peak O2 consumption, the O2 uptake efficiency slope, ventilatory efficiency, and breathing pattern across the three groups. Main results: At rest, preterm participants with and without bronchopulmonary dysplasia displayed airflow limitation compared to term controls (p<0.05). At peak effort, only those with bronchopulmonary dysplasia, compared to terms, displayed lower absolute, predicted, and relative to lean body mass O2 consumption and achieved lower workloads (p<0.05). However, O2 uptake efficiency during exercise was reduced in all preterm participants, regardless of bronchopulmonary dysplasia status (p<0.05). Ventilatory response to carbon dioxide production was similar across groups. Bronchopulmonary dysplasia was associated with an atypical breathing pattern characterized by an inability to increase tidal volume with increasing effort. Conclusion: Adults born very preterm, especially with bronchopulmonary dysplasia, had impaired O2 uptake during exercise and a breathing pattern that differed from that of term controls. Understanding the mechanisms leading to exercise limitation is important to design effective exercise training programs.