Skeletal muscle endurance and muscle metabolism in patients with chronic heart failure

BackgroundAlterations in skeletal muscle function are known to contribute to exercise intolerance in patients with chronic heart failure (CHF).ObjectivesTo evaluate whether muscle isometric endurance can be objectively measured and whether it is related to skeletal muscle metabolism in CHF.MethodsIsometric endurance of the vastus lateralis, measured as time to fatigue (TF), was evaluated in 25 patients with CHF (55±8 years of age [mean ± SD]) and 18 healthy subjects (HS) (62±6 years of age [mean ± SD]). Median frequency of surface electromyography was obtained from spectral analysis using a fast Fourier transformation. Citrate synthase (CS), 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase (HADH), hexokinase (HK) and phosphofructokinase (PFK) activities were determined from the right vastus lateralis muscle.ResultsTF was lower in CHF patients than in HS (49±4 s and 80±7 s, respectively; P<0.01). Muscle fatigue was present at the end of the endurance test in both groups (median frequency breakpoint at mid-exercise for both groups [P<0.05]). CS (P<0.01) and HK (P<0.01) activities were lower in CHF patients than in HS, but PFK activity was higher (P<0.05). TF correlated significantly with CS (r=0.50), HADH (r=0.42), PFK (r=−0.47) and HK (r=0.41) activities and the PFK/CS ratio (r= −0.39) when both groups were considered, and with HADH (r=0.47) and PFK (r=−0.57) activities for the CHF group alone (all P<0.05).ConclusionsThese results suggest that isometric endurance of the vastus lateralis muscle is reduced in patients with CHF and that it is related to a reduced muscle oxidative capacity.

HistoriqueOn sait que les modifications à la fonction des muscles squelettiques contribuent à l’intolérance à l’exercice chez les patients atteints d’une insuffisance cardiaque chronique (ICC).ObjectifsÉvaluer si l’endurance isométrique musculaire peut être mesurée objectivement et si elle est reliée au métabolisme des muscles squelettiques en présence d’ICC.MéthodologieL’endurance isométrique du muscle vaste externe, mesurée selon le temps jusqu’à la fatigue (TF), a été évaluée chez 25 patients atteints d’ICC (55±8 ans [moyenne±ÉT]) et 18 sujets en santé (SS) (62±6 ans [moyenne±ÉT]). La fréquence médiane d’électromyographie de surface a été obtenue à l’analyse spectrale au moyen d’une transformation de Fourier rapide. L’activité de la citrate synthase (CS), de la 3-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase (HADH), de l’hexokinase (HK) et de la phosphofructokinase (PFK) ont été déterminées à partir du muscle vaste externe droit.RésultatsLe TF était plus court chez les patients atteints d’ICC que chez les SS (49±4 s et 80±7 s, respectivement; P<0,01). La fatigue musculaire est apparue à la fin du test d’effort au sein des deux groupes (point de rupture dans la courbe de fréquence médiane à mi-chemin de l’exercice dans les deux groupes [P<0,05]). L’activité de la CS (P<0,01) et de la HK (P<0,01) était plus basse chez les patients atteints d’ICC que chez les SS, mais l’activité de la PFK était plus élevée (P<0,05). Le TF était corrélé de manière significative à l’activité de la CS (r=0,50), de l’HADH (r=0,42), de la PFK (r=−0,47) et de la HK (r=0,41) ainsi qu’au ratio PFK : CS (r=−0,39) lorsque les deux groupes étaient évalués, et à l’activité de l’HADH (r=0,47) et de la PFK (r=−0,57) lorsque seul le groupe d’ICC (tous P<0,05) était évalué.ConclusionsD’après ces résultats, l’endurance isométrique du muscle vaste externe est réduite chez les patients atteints d’ICC et est reliée à une diminution de la capacité oxydative du muscle.