Intérêt de la spectroscopie dans le proche infrarouge de l'hémoglobine pour l'étude de l'oxygénation musculaire du vastus lateralis lors d'une épreuve d'effort

RésuméObjectifsÉtudier l'évolution de l'oxygénation du muscle vastus lateralis (VL) pendant une épreuve d'effort progressive maximale, en particulier lors du passage du métabolisme musculaire dans la zone transitionnelle aérobie–anaérobie.MéthodesSept triathlètes et coureurs de niveau national (âge : 26,4 ± 1,3 ans) ont réalisé une épreuve d'effort sur tapis roulant (départ : 12 km.h−1 ; incrément 1 km.h−1 ; paliers deux minutes). Le débit d'oxygène (V.O2), la fréquence cardiaque (FC) et les valeurs ventilatoires ont été mesurés à l'aide d'un Cosmed K4 au repos, pendant l'effort et les six minutes de récupération (trois minutes de marche, trois minutes d'arrêt debout). La détermination du seuil aérobie (AT) et du point de compensation respiratoire (RCP) a été réalisée par la méthode de Beaver à partir du recueil continu des gaz respiratoires à la bouche. La spectroscopie dans le proche infrarouge de l'hémoglobine, basée sur l'absorption différentielle du rayonnement IR par l'hémoglobine selon l'état oxygéné (HbO2) ou désoxygéné (Hb), a permis d'évaluer l'oxygénation du VL. L'appareil prototype utilisé (DADOM4V2) a permis de quantifier la concentration en Hb totale ([Hbtot] = [HbO2]+[Hb]) et la saturation capillaire en oxygène du VL ([HbO2]/[Hbtot]). La sonde du spectroscope était placée sur le VL gauche à 15 cm du bord externe de la rotule.RésultatsNos résultats ont montré qu'AT et RCP étaient situés respectivement à 70 ± 2,8 % et 88 ± 2,8 % de V.O2max. Il existait deux ruptures de pentes du signal [HbO2]/[Hbtot] du VL (D1, D2) qui correspondaient respectivement à 70,6 ± 0,6 % et 89,1 ± 1,1 % de V.O2max. D2 était corrélé à RCP (R = 0,558, p < 0,05), D1 et AT tendaient à évoluer de la même façon. FC était corrélée à [HbO2]/[Hbtot], (R = 0,986, p < 0,001).ConclusionEn raison de la concordance qui existe entre les points d'inflexion de la courbe de désaturation d'HbO2 d'une part, et de la courbe de ventilation d'autre part, l'utilisation de la spectroscopie dans le proche infrarouge de l'hémoglobine au cours d'un exercice progressif maximal permet de détecter le passage du métabolisme musculaire dans la zone transitionnelle aérobie–anaérobie.

AimsWe study the muscle oxygenation of the vastus lateralis muscle (VL) during an incremental exercise and the local changes of muscle oxygenation with fatigue.MethodsSeven well-trained triathletes and runners (age: 26.4 ± 1.3 years) performed an incremental exercise on a treadmill (beginning: 12 km.h−1; added 1 km.h−1 every 2 min up to exhaustion). O2 uptake (V.O2), heart rate (HR) and ventilatory components were recorded with a Cosmed K4 at rest, during exercise and 6 min recuperation (3 min walking, 3 min standing). Determination of the aerobic threshold (AT) and of the respiratory compensation point (RCP) was realised by the V- slope method. The near infrared spectroscopy of haemoglobin allowed the measurement of the concentration of the vastus lateralis muscle (VL) oxygenation. The probe was fixed on the left VL at 15 cm of the knee joint, along the vertical axis of the thigh.ResultsOur results showed that AT and RCP corresponded to 70 ± 2.8% and 88 ± 2.8% of the V.O2max. During exercise, [HbO2]/[Hbtot] signal showed two breaking point (D1, D2) corresponding to 70.6 ± 0.6% and 89.1 ± 1.1% of the V.O2max. D2 correlated with RCP (R = 0.558, p < 0.05), but D1 and AT had only a similar evolution. HR correlated with [HbO2]/[Hbtot], (R = 0.986, p < 0.001).ConclusionUsing the near infrared spectroscopy of haemoglobin method during incremental exercise allowed the detection of the aerobic–anaerobic threshold of the exercising muscle.