IFPEK Rennes Institut de Formation en Masso kinésithérapie

12 Rue Jean-Louis Bertrand

35000 RENNES

Etude des qualités métrologiques du Step Test

d’Astrand-Rhyming Evaluation de la validité et de la reproductibilité intra-

examinateur

Mémoire d’Initiation à la Recherche en Masso-Kinésithérapie

En vue de l'obtention du Diplôme d'Etat de Masseur-Kinésithérapeute

Sous la direction de Madame Alice BELLIOT, directrice de mémoire

Léo HOUEL

Promotion 2014/2017

Remerciements Je tiens à remercier tout particulièrement… Alice BELLIOT, pour le suivi de mon mémoire et ses conseils. Tous mes camarades de Volley-ball qui ont consacré du temps à la réalisation de mon protocole. Ma famille pour leur soutien tout au long de ma formation, ainsi que pour leurs précieuses relectures. Julie pour ses conseils et ses relectures. Les colocataires pour leur joie de vivre et leur soutien pendant les périodes les plus studieuses. Et enfin, merci aux amis, de belles personnes avec qui je naviguerai encore longtemps. Vive mes mousses.

Introduction .................................................................................................................... 11 Partie 1 : Contexte de l’étude ............................................................................... 2

1.1 La capacité aérobie ...................................................................................... 21.1.1 Le VO2max .................................................................................................. 21.1.2 L’ATP : source d’énergie ............................................................................. 21.1.3 Le métabolisme aérobie .............................................................................. 31.1.4 Intervention des différents métabolismes .................................................... 51.1.5 Normes et facteurs de variations de la V02max .......................................... 71.1.6 Les différents outils de mesures du VO2max (développer) ......................... 9

1.2 La qualité métrologique d’un test ............................................................. 111.2.1 Validité ....................................................................................................... 111.2.2 Fiabilité et Reproductibilité ......................................................................... 121.2.3 Pertinence clinique .................................................................................... 141.2.4 Simplicité ................................................................................................... 141.2.5 L’objectivité ................................................................................................ 141.2.6 Présentation et validité actuelle des tests de terrains ................................ 14

2 Partie 2 : Etude .................................................................................................... 192.1 Contexte de l’étude ..................................................................................... 19

2.1.1 Synthèse de littérature ............................................................................... 192.1.2 Problématique ............................................................................................ 202.1.3 Hypothèses ................................................................................................ 202.1.4 Objectifs de l’étude .................................................................................... 20

2.2 Méthodes ..................................................................................................... 202.2.1 Population .................................................................................................. 202.2.2 Les questionnaires ..................................................................................... 212.2.3 Tests utilisés et protocole .......................................................................... 212.2.4 Analyse statistique ..................................................................................... 23

2.3 Résultats ...................................................................................................... 232.3.1 Caractéristiques de la population .............................................................. 232.3.2 Reproductibilité intra-examinateur du Step test d’Astrand-Rhyming ......... 242.3.3 Corrélation entre le Step test d’Astrand-Rhyming et le test Léger Boucher. ................................................................................................................ 24

2.4 Discussion ................................................................................................... 262.4.1 Validité interne ........................................................................................... 262.4.2 Cohérence externe .................................................................................... 282.4.3 Utilisation pratique ..................................................................................... 28

Conclusion ................................................................................................................... 29

Table des illustrations Figure 1 Intervention filière énergétique (Poortmans & Boisseau 2009) ........................ 5Figure 2 : La filière anaérobique alactique ..................................................................... 6Figure 3: Corrélation VO2max T1/ VO2max T2 ........................................................... 24Figure 4 : Corrélation VO2max T2/ VO2max B1 et corrélation VO2max T1/ VO2 max B1 ................................................................................................................................. 24Figure 5 Graphique Bland & Altman VO2maxT2/VO2maxB1 et Graphique Bland & Altman VO2maxT1/VO2maxB1 .................................................................................... 25 Tableau 1 : Norme VO2max ........................................................................................... 9Tableau 2 : Caractéristique de la population ................................................................ 23Tableau 3 : Résultats des sujets aux différents tests ................................................... 24

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Introduction

La sédentarité est selon l’Organisation Mondiale de la Santé (2016), l’un des dix facteurs majeurs de mortalité dans le monde. Elle augmente le risque de maladie cardio-vasculaire, de cancer, de diabète, mais provoque également une diminution de la capacité aérobie. Au contraire le réentrainement à l’effort va permettre à l’organisme d’améliorer la perfusion en oxygène, son passage du sang à la cellule, mais aussi sa fixation et sa dégradation par les mitochondries. Le débit maximal en oxygène (VO2max) est le témoin le plus puissant de la capacité aérobie. L’oxygène, présent dans l’air ambiant, va être transporté dans notre organisme jusqu’aux mitochondries. Il va permettre le fonctionnement du métabolisme le plus productif en énergie. L’article R 4321-6 du code de Santé Publique autorise le Masseur-kinésithérapeute à recourir à toutes les évaluations utiles aux réalisations des traitements qu’il est habilité à prendre en charge. Dans le milieu sportif, l’article R 4321-11 précise que le kinésithérapeute peut pratiquer des bilans d’aptitude aux activités physiques et sportives. De plus, depuis le 1er Mars 2017, le décret 2016-1990 permet aux médecins de prescrire la pratique d’une activité sportive aux patients atteints d’une affection de longue durée. Dans le champ de la kinésithérapie, il existe donc un double intérêt dans l’évaluation de la capacité aérobie. Elle concerne aussi bien des patients pour lesquels la rééducation consiste à lutter contre le déconditionnement à l’effort, que des sportifs pour qui elle permet d’établir un programme d’entrainement adapté à leur performance. L’évaluation du VO2max peut se faire par mesure directe. Il s’agit du test de référence appelée Gold Standard. Cependant, il ne peut se pratiquer qu’en laboratoire avec la présence d’un médecin. Il est donc peu accessible et engendre un certain coût. En conséquence, une multitude de tests permettant d’estimer le VO2max à partir de la vitesse maximale aérobie (vitesse atteinte au VO2max) et de la fréquence cardiaque sont utilisés. Ces tests indirects peuvent être effectué par effort maximal ou sous maximal dont l’intérêt de ce dernier réside dans la diminution des risques cardio-vasculaires. L’étude menée porte sur les qualités métrologiques d’un test indirect nommé « Step Test d’Astrand-Rhyming » (1954), par rapport à un examen de référence : « le test de Léger Boucher ». L’outil évalué requiert un effort sous-maximal. Il est simple d’accès, il peut être effectué dans un petit espace, il est rapide et nécessite très peu de matériel. Il existe, dans la littérature, une abondance d’articles concernant le test d’Astrand-Rhyming mais l’hétérogénéité des résultats ne permet pas de conclure sur sa validité. L’objectif de cette étude est d’analyser la validité et la reproductibilité intra-examinateur du « Step Test d’Astrand-Rhyming » ainsi que son intérêt clinique dans le champ de la kinésithérapie. Ceci en répondant à la problématique suivante :

Le « Step Test d’Astrand-Rhyming » est-il en lien avec l’évaluation de la capacité aérobie ?

L’étude sera divisée en deux parties. La première étudiera le contexte en approfondissant le terme de capacité aérobie et en apportant des précisions sur la qualité métrologique d’un test. La deuxième partie sera focalisée sur le protocole et ses résultats, et appuyée par une discussion concernant l’utilité pratique de ce test et les limites de l’étude.

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1 Partie1:Contextedel’étude

1.1 La capacité aérobie

1.1.1 LeVO2max

Le débit d’oxygène (VO2) d’un sujet se défini comme la différence entre le débit de dioxygène inspiré et le débit de dioxygène expiré, la formule est (Martin & Clémençon 2014) :

VO2= (VI x FIO2)-(VE x FEO2) FIO2 = Fraction inspire en oxygène FEO2 = Fraction expire en oxygène

VI = Volume inspire VE = Volume expire

Son unité est le l/min ou en se rapportant au poids le ml/min/kg. La valeur

moyenne de la consommation d’oxygène au repos d’un adulte est de 0,25 litre par minute.

Lors d’un effort maximal, le débit atteint une valeur nommée VO2max, correspondant au débit maximal de production d’énergie par voie oxydative (Reiss & Prévost 2013). A cette valeur correspond une vitesse maximale aérobie (VMA) et une puissance maximale aérobie (PMA) (Harichaux & Medelli 2002).

Au quotidien, la plupart des efforts sont des exercices d’endurance dont les besoins énergétiques s’élèvent. La consommation en oxygène doit alors augmenter proportionnellement à l’intensité des activités. La mesure directe de la V02max est le témoin le plus puissant dans l’évaluation de la capacité aérobie car elle quantifie la formation d’adénosine triphosphate (ATP) en aérobiose. Elle va être un indicateur pour la capacité du sujet à réaliser un effort intense d’une durée supérieure à 5 minutes, mais elle peut également détecter les risques de maladie d’un sujet (McArdle et al. 2002 ; Abut & akay 2015). Dans le cadre de la prévention, il faut savoir qu’une capacité aérobie faible ajoutée à un surpoids diminue l’espérance de vie (Wei et al. 1999).

L’incapacité d’un individu à maintenir ses activités doit être prise en charge par un réentrainement à l’effort, dont le suivi sera évalué par un bilan de la capacité aérobie. De même, le sportif est à la recherche de la performance optimale. Un protocole d’entrainement doit être établi à partir d’une évaluation diagnostique de ses capacités aérobies, puis suivi par des bilans intermédiaires.

L’oxygène intervient dans la production d’énergie par le biais du métabolisme aérobie, il est donc important de définir l’énergie et le métabolisme aérobie.

1.1.2 L’ATP:sourced’énergie

Le corps a besoin d’énergie pour fonctionner, il doit alors utiliser des combustibles capables d’en produire. Les nutriments apportent des glucides, lipides, protides, glucoses et des acides gras nécessaires à ce métabolisme.

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La réaction principale permettant à l’organisme d’utiliser de l’énergie immédiatement disponible est l’hydrolyse de l’Adénosine-Triphosphate (ATP) en Adénosine-Diphosphate (ADP) plus un phosphate inorganique (Pi), on parle également de déphosphorylation. La liaison cassée entre l’ADP et Pi est dite à « haute énergie », c’est l’enzyme ATPase qui rompt cette lésion et libère donc de l’énergie (Billat 2003). La relation simplifiée est donc :

ATP + H20 ó ADP + Pi + énergie

L’énergie recueillie est de 7,3 Kcal/mol dans des conditions standard (Costill et al. 2013). Elle permettra la contraction musculaire par la formation de ponts d’union entre les filaments de myosine et d’actine.

Le stock d’énergie n’excédant pas 80 à 100 grammes d’ATP, il est indispensable de la resynthétiser en fonction des besoins, c’est la régulation du métabolisme énergétique (McArdle et al. 2002). La formation d’ATP est réalisée par la réaction inverse dont l’énergie et les substrats nécessaires sont apportés par les nutriments.

Il existe d’autres composés riches en énergie présents dans l’organisme et permettant la resynthèse de l’ATP. La phosphorylCréatine (PCr) joue un rôle essentiel dans les premiers instants de l’effort mais son fonctionnement est anaérobie. Par rapport à celle de l’ATP, sa concentration est 4 à 6 fois supérieure (McArdle et al. 2002). Lorsque la liaison entre le phosphate et la créatine est cassée, il y a libération d’énergie. La phosphorylation de L’ADP peut alors se faire. Ainsi, l’énergie est stockée par la formation de liaison et fournie par la cassure de cette même liaison.

1.1.3 Lemétabolismeaérobie

1.1.3.1 Métabolismeetdépenseénergétique

Premièrement, « Le métabolisme est défini comme l’ensemble des échanges physiques et chimiques qui permettent les transferts d’énergie et qui se déroulent dans l’organisme […] le métabolisme implique deux processus fondamentaux : l’anabolisme défini comme le processus de construction et le catabolisme comme processus de dégradation » (Billat 2003).

La dépense énergétique totale d’un individu (DET) est la somme du métabolisme de base (MB), de la production de chaleur des aliments (PCA) et de la dépense énergétique liée à l’exercice (DEE) (Poortmans & Boisseau 2009).

DET = MB + PCA + DEE

Le métabolisme de base est la quantité minimale d’énergie nécessaire afin d’assurer les fonctions vitales, soit un débit maximal d’oxygène (VO2max) de 160 à 290 ml/min. La production de chaleur lors de la digestion des aliments est estimée à partir de l’apport calorique journalier. Le plus compliqué à évaluer est donc la dépense énergétique liée à l’activité (Poortmans & Boisseau 2009).

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Il est important pour l’organisme de réguler la resynthèse de l’ATP en fonction des besoins de l’exercice. Ceci est possible grâce à trois métabolismes dont l’utilisation dépend de l’intensité et de la durée de l’exercice. Par simplicité il est possible de les séparer successivement mais cette approche reste théorique (Billat 2003).

Le métabolisme le plus productif en énergie possède comme support la glycolyse

aérobie dont l’apport en oxygène est indispensable pour son fonctionnement. Cependant, son inertie est lente, au début de l’exercice la synthèse d’ATP est donc assurée par les deux autres métabolismes.

1.1.3.2 La glycolyse

La glycolyse dégrade les glucoses apportés par les glucides alimentaires. Avant cette réaction, le glucose doit être transformé sous une forme énergétique active par une liaison phosphate supplémentaire, un ATP est donc nécessaire. Ensuite, la glycolyse produira 4 ATP mais en consommera un nouveau. Ainsi, au total, le gain en ATP est chiffré à 2 (Reiss & Prévost 2013). Le Bilan final est :

Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD* à 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NAD,H* + 2 H2O

En revanche, si le substrat est le glycogène, on parle de glycogénolyse avec un gain de 3 ATP. En effet, au contraire du glucose, le glycogène n’a pas besoin d’être activé pour entrer dans la cascade de réaction de la glycolyse, il ne consomme donc qu’un seul ATP (Costill et al, 2013).

L’élément clé de la glycolyse est la Nicotinamide Adénine Dinucléotide (NAD). Lors de l’oxydation de cette molécule, il y a libération d’un proton qui sera nécessaire à la production d’un ATP dans la mitochondrie. Suite à la dégradation du glucose, la réduction du NAD peut être effectuée pour qu’il puisse retourner à son état précédent (Reiss & Prévost 2013).

Le devenir du pyruvate formé lors de la glycolyse dépend de son entrée ou non au sein de la mitochondrie. Lorsqu’on parle de glycolyse anaérobie, l’oxygène n’intervient pas. A partir du moment où la mitochondrie est saturée en proton, pour éviter une acidité intracellulaire, les ions H+ vont réagir avec le pyruvate formé lors de la glycolyse. Il y a donc formation de lactate, celui-ci n’est pas mauvais comme le pense l’opinion commune. Au contraire, il serait utile pour la resynthèse de l’ATP. Une lactatémie élevée témoignerait d’une performance intense du sportif (Reiss & Prévost 2013).

Lors de la glycolyse aérobie les substrats indispensables sont l’oxygène et les hydrates de carbones. Pendant un effort d’endurance, l’organisme a besoin d’un apport en énergie considérable, une augmentation du débit en oxygène est nécessaire.

Comme vu précédemment, les hydrates de carbones sont dégradés par glycolyse dans le cytosol entrainant la formation de pyruvate. En présence d’oxygène, le pyruvate gagne la mitochondrie participant ainsi à la filière aérobie. Dans ce cas, la majorité du pyruvate va se transformer en Acétyl-CoA dans la mitochondrie, entrainant une série de réaction, le cycle de Krebs (Reiss & Prévost 2013).

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Le cycle de Krebs est constitué de 8 réactions chimiques qui vont fournir beaucoup d’énergie mais aussi du dioxyde de carbone et de l’eau qu’il faudra évacuer. Ce cycle est régulé par un ensemble de rétrocontrôle agissant sur les enzymes. La présence d’ATP est inhibitrice pour l’enzyme qui catalyse une des premières réactions du cycle alors qu’une augmentation de la concentration en ADP stimule cette réaction (Costill et al. 2013). L’énergie fournie par le cycle de Krebs est sous forme de Nicotinamide Adénine dinucléotide (NADH), Flavine adénine dinucléoide (FADH) et ATP (seule énergie directement utilisable). Il est possible de simplifier la glycolyse aérobie par cette formule (Reiss & Prévost 2013):

ADP + Pi + C6H12O6 +O2 à 6 CO2 + ATP + H2O

Le glucose n’est pas le seul substrat disponible. Les cellules adipeuses

contiennent des lipides, elles sont abondantes, elles peuvent être décrites comme une source d’énergie inépuisable. Ce sont les triglycérides qui sont en majeure partie responsables de ce métabolisme. Mais avant tout, il est nécessaire qu’ils se dégradent en glycérol et en trois autres molécules d’acide gras libre, c’est la lipolyse. Une fois dans la mitochondrie, la ß-oxydation dégrade les acides gras pour obtenir l’Acétyl-CoA permettant le commencement du cycle de Krebs (Costill et al. 2013). Les lipides assurent 80% à 90% de l’énergie nécessaire au repos.

La capacité de la glycolyse aérobie est supérieure à la glycolyse anaérobie. A partir d’une oxydation totale des réserves de glucides et d’acides gras, il est possible de former 70 moles d’ATP, ce qui correspond à un exercice de 1 heure 40 minutes à 70% du VO2max (Billat 2003). Le facteur limitant de ce métabolisme n’est pas le stock d’acides gras qui permet d’effectuer une intensité d’exercice très faible (30-50% du VO2max). C’est l’apport de l’oxygène, la diminution de la concentration en enzymes, la densité en mitochondries ainsi que l’augmentation de la température corrélés avec une déshydratation qui limitent ce métabolisme.

1.1.4 Interventiondesdifférentsmétabolismes

Figure 1 Intervention filière énergétique (Poortmans & Boisseau 2009)

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La filière anaérobique alactique utilise la PhosphorylCréatine, elle a une durée d’action courte mais une inertie quasi nulle. A 70% du VO2max le niveau de production d’ATP peut être efficace pendant 20 à 30 secondes (Billat 2003). La réaction consiste à casser la PhosphorylCréatine (PCr) en créatine (C) et en phosphate inorganique (Pi), puis d’utiliser la réaction qui convertie l’ADP en ATP avec l’aide du phosphate inorganique précédemment synthétisé. L’enzyme nécessaire à la réaction est la créatine kinase.

Dans ce métabolisme, il existe une autre réaction capable de synthétiser l’ATP.

En effet, par l’intermédiaire de l’enzyme Myokinase, il est possible de catalyser un ATP à partir de deux ADP. Cette réaction donne donc, aussi, un nucléoside monophosphate (Reiss & Prévost 2013). Ce métabolisme utilise tout de même de l’oxygène. Ce dernier va être utilisé pour phosphoryler la créatine qui, vu précédemment, est essentielle à la réaction (Reiss & Prévost 2013).

Les deux métabolismes anaérobies permettent la réalisation d’exercices puissants avec une capacité de resynthèse de l’ATP élevée. Leurs inertie sont très élevées car ils ne nécessitent aucun apport en oxygène ni de modification du débit cardiaque (Billat 2003). Ainsi, il va de soi que l’utilisation de ces métabolismes va dépendre de l’intensité de l’exercice. Lors d’un exercice inférieur à 40% de la VO2 max, la majorité des substrats utilisés seront les acides gras plasmatiques du tissu adipeux. Si l’intensité croît, l’énergie supplémentaire est fournie par le glucose sanguin et le glycogène musculaire.

Il est alors possible de déterminer trois ensembles dans la relation puissance-temps : - Un premier utilisant la PhosphoryCréatine pour des exercices de moins de 6

secondes à 200% de la vitesse maximale aérobie (VMA). - Un second utilisant les glucides pour des exercices d’une durée pouvant aller

jusqu’à 10 minutes à 100% de la VMA. - Un troisième dont la resynthèse de l’ATP nécessite des lipides et des glucides

utilisés dans des exercices correspondants à 1h40 à 70% de la VMA (Billat 2003).

Energie

C

Pi Pi

ADP

Energie ATP

Figure 2 : La filière anaérobique alactique

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1.1.4.1 Lesfacteurslimitants

Dès le début de l’exercice, les trois filières énergétiques se mettent en place mais leurs inerties ne sont pas identiques. Il est possible de synthétiser leur déroulement de cette façon : le premier métabolisme qui nous apporte de l’énergie est la filière anaérobie alactique qui va se terminer dès que son substrat, la PhosphorylCréatine, ne sera plus disponible. L’organisme va alors utiliser le glycogène et le glucose par l’intermédiaire de la filière anaérobie lactique. Cette filière produit de l’énergie, mais un dernier métabolisme ayant une capacité énergétique très importante peut être utilisé par la suite. Le pyruvate produit par la glycolyse peut entrer dans la mitochondrie et initier le métabolisme aérobie. Ces deux filières sont donc liées l’une à l’autre. Leurs facteurs limitants sont : la densité en mitochondrie, la concentration en enzyme et la capacité d’apport en oxygène. Plus précisément, lors d’un effort musculaire global le facteur limitant est le débit cardiaque alors que, lors d’un effort sur un groupe musculaire ciblé c’est la densité en mitochondries et les enzymes qui limitent l’exercice. De plus, lors de la conversion d’énergie chimique en énergie mécanique, il y a une énergie thermodynamique qui est produite, réchauffant la température corporelle jusqu’à 40°C (Reiss & Prévost 2013).

Par ailleurs, il existe des rétrocontrôles entre filières anaérobie et aérobie. Dans le processus de la glycolyse la première réaction est catalysée par une enzyme appelée la Phofructokinase (PFK). Si la concentration en ADP augmente, l’activité de la PFK augmente également permettant ainsi de stimuler la glycolyse. A l’inverse, si la concentration en ATP devient importante, l’activité de la glycolyse diminue par le rétrocontrôle subit par l’enzyme PFK. Il faut ajouter, que des produits du cycle de Krebs provenant de la mitochondrie influencent l’activité de cette enzyme, preuve du lien entre les filières aérobie et anaérobie (Costill et al. 2013)

1.1.4.2 Lequotientrespiratoire(Qr)

Le quotient respiratoire indique quel substrat est utilisé lors de la resynthèse de l’ATP au sein de la filière aérobie (Martin & Clémençon 2014) :

Qr =QuantitédeCO2produitQuantitéd2O2consommé

Au repos les substrats les plus utilisés sont les lipides, ce qui correspond à un

quotient respiratoire de 0,8. Un quotient supérieur à 1 témoigne d’une utilisation principale de la filière anaérobie.

1.1.5 NormesetfacteursdevariationsdelaV02max

L’oxygène inspiré dans l’air ambiant doit parvenir jusqu’aux mitochondries, quatre facteurs influencent le rendement de son utilisation :

- La capacité d’approvisionnement à obstruction - La capacité de transport à débit cardiaque - La capacité d’extraction à des capillaires aux tissus - La capacité d’utilisation à réaction chimique

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De plus, la consommation en oxygène dépend de plusieurs facteurs (McArdle et al. 2002) :

- Le type d’exercice effectué La valeur maximale de la capacité aérobie dépend de la quantité de la masse cellulaire recrutée. Les efforts permettant d’évaluer la plus grande valeur du VO2max sont : la course sur tapis, monter descente sur step et sur ergocycle.

- L’entraînement L’amélioration de la capacité aérobie est spécifique du type d’exercice effectué. Il est nécessaire que l’entraînement soit effectué sur les mêmes groupes musculaires sollicités lors du test. En revanche, l’entraînement de la fonction cardiaque doit être effectué avec des exercices sollicitant des groupes musculaires plus faibles (McArdle et al. 2002).

- L’hérédité Une étude menée sur 15 vrais ou faux jumeaux a conclu que l’hérédité pouvait presque à elle seule expliquer les différences d’adaptation fonctionnelle au sein d’un groupe homogène de sujets (Klissouras 1971). Cette conclusion est différente selon les études mais l’intervention de ce facteur varie de 10% à 30% à la valeur du VO2max (McArdle et al. 2002).

- L’âge Le VO2max augmente rapidement pendant l’enfance atteignant un pic à l’âge de 20 ans. Puis, en fonction du style de vie, comme beaucoup d’autres fonctions organiques il va diminuer graduellement. Par exemple, à l’âge de 80 ans, le débit maximal d’oxygène représente 40% de ce qu’il était à 30 ans (McArdle et al. 2002).

- Le sexe Le VO2max est généralement inférieur de 10% à 30% chez la femme par rapport à l’homme. Ce phénomène est principalement expliqué par le rapport de la masse musculaire à la masse grasse qui est supérieure chez l’homme. Il s’agit aussi d’un phénomène social, l’activité physique moyenne de l’homme est plus élevée que celle de la femme (McArdle et al. 2002).

- La composition corporelle Le VO2max dépend de la masse corporelle du sujet, et particulièrement de sa masse maigre. Il peut donc être judicieux d’exprimer la V02max en fonction de cette variable.

La capacité pulmonaire fonctionnelle décline plus rapidement si le sujet est

sédentaire ou non, mais il est impossible de lutter contre le vieillissement (Fitzgerald et Al. 1997). A l’inverse le surpoids et la sédentarité ont tendance à diminuer sa capacité (McArdle et al. 2002).

Les normes obtenues à partir de l’âge et du sexe sont de bons moyens d’estimer

théoriquement le VO2max, mais celles obtenues avec la surface corporelle le sont encore plus (Chatterjee et Al. 2006), c’est pourquoi il est judicieux d’exprimer le débit maximal d’oxygène du sujet en se rapportant à son poids.

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Age Mauvais Médiocre Faible Moyen Bon Très bon Excellent H O M M E S

20-24 <32 32-37 38-43 44-50 51-56 57-62 >62 25-29 <31 32-35 36-42 43-48 49-53 54-59 >59 30-34 <29 29-34 35-40 41-45 46-51 52-56 >56 35-39 <28 28-32 33-38 39-43 44-48 49-54 >54 40-44 <26 26-31 32-35 36-41 42-46 47-51 >51 45-49 <25 25-29 30-34 35-39 40-43 44-48 >48 50-54 <24 24-27 28-32 33-36 37-41 42-46 >46 55-59 <22 22-26 27-30 31-34 35-39 40-43 >43 60-65 <21 21-24 25-28 29-32 33-36 37-40 >40

F E M M E S

20-24 <27 27-31 32-36 37-41 42-46 47-51 >51 25-29 <26 26-30 31-35 36-40 41-44 45-49 >49 30-34 <25 25-29 30-33 34-37 38-42 43-46 >46 35-39 <24 24-27 28-31 32-35 36-40 41-44 >44 40-44 <22 22-25 26-29 30-33 34-37 38-41 >41 45-49 <21 21-23 24-27 28-31 32-35 36-38 >38 50-54 <19 19-22 23-25 26-29 30-32 33-36 >36 55-59 <18 18-20 21-23 24-27 28-30 31-33 >33 60-65 <16 16-18 19-21 22-24 25-27 28-30 >30

Tableau 1 : Norme VO2max

Pour interpréter les normes ci-dessus, il est essentiel d’évaluer le VO2max avant et après le réentrainement pour quantifier la performance aérobie. Un bilan complet lors d’une épreuve d’effort en laboratoire permet de déterminer un programme de réentrainement individualisé mais aussi de mettre en évidence des limitations d’origines cardiaques (Ch.Hérisson et al. 1995).

Lors d’un réentrainement avec un kinésithérapeute, il peut être intéressant d’effectuer des bilans intermédiaires. L’utilisation des tests maximaux peut présenter un risque cardiaque pour une certaine population. Il existe des tests indirects, mais, leurs précisions de mesure sont limitées. Cependant, leurs utilisations sont faciles, rapides et présentent un risque cardiaque plus faible.

1.1.6 LesdifférentsoutilsdemesuresduVO2max

Les tests permettant d’évaluer le potentiel aérobie se déroulent sur des efforts essentiellement de longues durées. Ils explorent la consommation maximale d’oxygène pendant l’exercice correspondant à la vitesse maximale de resynthèse de l’ATP. Mais il ne faut pas oublier que les métabolismes aérobies et anaérobies se chevauchent. (Harichaux & Medelli 2002). Lors des tests, un individu a atteint son V02max lorsque l’on observe : une stabilisation de celui-ci, une fréquence cardiaque maximale (selon les normes par rapport à l’âge) et un quotient respiratoire supérieur à 1 (témoin d’une utilisation des glucoses comme substrats). Il existe deux méthodes de mesure : les mesures directes et les mesures indirectes.

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1.1.6.1 Lesmesuresdirectes

La mesure de la V02max directe peut uniquement s’effectuer dans un laboratoire. Pour cette méthode il est préférable d’effectuer les mesures sur ergocycle car le buste et les membres supérieurs sont immobiles, ce qui facilite leurs prises. Le dispositif peut être un circuit fermé, dans ce cas il n’y a pas de mesure chimique, le sujet respire dans un spirographe contenant un certain volume connu d’oxygène, un filtre à chaux sodé absorbe le dioxyde de carbone, on obtient donc le volume expiré d’oxygène. Il est alors possible d’en déduire la consommation d’oxygène. (Harichaux & Medelli 2002) Mais la méthode la plus utilisée est sur un circuit ouvert. Le sujet inspire l’air ambiant et c’est l’air expiré qui est analysé : la fraction d’oxygène (FE O2) et la fraction de dioxyde de carbone (FE CO2) permettent de calculer le volume d’oxygène consommé. Pour que le résultat soit observable, le protocole se fait selon un exercice triangulaire. L’effort demandé au départ est relativement faible. Ensuite, l’intensité de l’exercice est augmentée par palier de 1 à 4 minutes. Il faut trouver le bon rapport entre l’augmentation de l’intensité et la durée d’un palier pour que le résultat de la VMA soit cohérent avec la valeur du débit maximal d’oxygène évaluée (Martin Clémençon 2014).

1.1.6.2 Lesmesuresindirectes

Dans les tests de course, il est possible d’estimer la V02max à partir de la VMA si l’épreuve utilisée est un test d’effort progressif. Malgré leur bonne précision, certains ont tendance à surestimer la VMA en prenant exagérément en compte l’intervention du métabolisme anaérobie (Martin & Clémençon 2014).

D’autres tests, dont l’intérêt porte sur le critère sous-maximal de l’effort, se basent sur la linéarité de la relation entre la fréquence cardiaque et le VO2. En effet, le débit cardiaque augmente linéairement en fonction de l’effort et est égal au produit de la fréquence cardiaque par le volume d’éjection systolique. En considérant, lors de l’effort, que la fréquence cardiaque peut être multipliée par 4, alors que le volume d’éjection systolique peut augmenter uniquement de 25%, il est possible d’assimiler ce volume à une constante. D’autre part, l’augmentation du volume d’oxygène est également proportionnelle à la puissance de l’exercice. Il est donc possible d’estimer la valeur du VO2max avec une mesure de la fréquence cardiaque (Harichaux & Medelli 2002).

D’autres facteurs influencent la fréquence cardiaque : les émotions, le climat, le type d’effort et les apports alimentaires (McArdle et al. 2002).

Cette approche est une estimation. Une étude effectuée sur une population saine a démontré que 28% des sujets ont une courbe significativement non linéaire entre le VO2 et la fonction cardiaque (Beek 2006). Il est par conséquent important de définir l’intervalle de confiance des tests utilisés.

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1.2 La qualité métrologique d’un test

Lors de l’étude des qualités métrologiques d’un test, il faut évaluer sa capacité à être en corrélation :

1) Avec un test de référence appelé Gold Standard, ce qui correspond à la validité. 2) Avec lui-même lors de séances répétées dans le temps, c’est la fiabilité.

1.2.1 Validité

Le point important est de vérifier si le test utilisé mesure bien ce qu’il est censé mesurer. Pour étudier la validité d’un test il existe deux cas de figures (Dougados 1996) :

- Il existe un Gold standard o Le critère de validité est plus simple à analyser. L’opérateur doit

uniquement étudier la corrélation entre les valeurs du test analysé et celle du Gold Standard. Avant toute chose, il est primordial de s’assurer que le test qui sert de référence est bien un Gold Standard.

- Il n’existe pas de Gold Standard o Dans ce cas, l’étude de sa validité s’avère plus difficile. Seul, le bon sens

clinique pourra apporter une réponse correcte.

La validité peut être décrite selon trois concepts (Tremblay et al. 2004) :

- La validité de contenu Cette validité se réfère aux items utilisés dans la mesure où ils représentent l’ensemble des critères de l’étude. L’opérateur doit se demander si tous les items utilisés sont bien cohérents avec la mesure, et si certains d’entre eux n’ont pas été omis. Des avis d’experts sont souvent nécessaires pour cette validité.

- La validité de critère C’est la corrélation entre l’outil de mesure utilisé et une référence standard

- La validité de construit C’est le lien entre ce que l’outil d’évaluation mesure et ce qu’il est censé mesurer.

1.2.1.1 AnalysegraphiqueaveclecoefficientdecorrélationetlaméthodedeBland&Altman

Le coefficient de corrélation de Pearson permet d’évaluer la relation entre deux

variables paramétriques. Il se situe entre -1 et 1, les valeurs inférieures à 0 démontrent une corrélation négative. En valeur absolue, plus le résultat est proche de 1 plus la corrélation est élevée. Il est important de remarquer que ce coefficient mesure la puissance de la relation entre les deux variables, mais pas leur accord. En effet, sur un graphique, l’accord est parfait si les points sont situés le long de la ligne d’égalité. Alors que la puissance de corrélation pourrait être sur n’importe quelles autres lignes (Band & Altman 1986).

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Le graphique de Bland et Altman est utile pour analyser l’accord entre deux outils

de mesure. Sur ce graphique, l’axe des abscisses correspond à la moyenne des valeurs et l’axe des ordonnées à la différence entre ces mêmes valeurs. Sur le graphique est représenté la moyenne des différences, elle nous indique s’il existe une tendance à l’erreur systématique, qui peut être positive ou négative. Ainsi, si l’une des variables comparées correspond à un outil de référence, alors la moyenne des différences permet d’identifier l’existence de biais (Sylvestre 2011).

1.2.2 Fiabilité et Reproductibilité

Pour toute mesure, la fiabilité est primordiale. L’absence de cette caractéristique ôte toute confiance dans le résultat. De ce fait, aucune conclusion rationnelle ne peut être établie (Portney & Watkins 2015). Un test définit comme valide doit satisfaire des critères de fiabilité (en revanche, un test fiable n’est pas forcément valide).

Idéalement, la mesure évaluée devrait être la quantité de la variable mesurée. Mais ce n’est pas le cas, le résultat obtenu comporte toujours une part d’erreur qui peut être plus ou moins grande. Ce résultat est la somme de la mesure réelle avec celle de l’erreur de mesure (qui peut être positive ou négative). L’erreur peut être dûe à un phénomène aléatoire ou à un phénomène systémique. L’imprécision peut avoir trois causes différentes :

- La première est la caractéristique de l’instrument de mesure. - La deuxième porte sur l’échantillon utilisé pour le test, par exemple pour des

exercices d’intensités maximales le sujet peut ne pas fournir l’effort optimal demandé pour cause de mental.

- La dernière provient des conditions du déroulement du test comme les variations de météo, les consignes données, l’environnement spatial ou encore la fatigue (Penta et al. 2005).

D’après Champely (2003), l’erreur causée par phénomène systémique est

appelée biais, il a tendance à surestimer ou sous-estimer la valeur vraie (Champely 2003). Cela peut provenir d’une mesure mal définie, de conditions environnementales non adaptées au moment du test, des caractéristiques de l’individu, ou encore de l’effet « hawthorne » si le sujet sait qu’il est examiné. Ce phénomène est détecté en évaluant la validité de l’outil de mesure (Penta et al. 2005). Le biais peut facilement être corrigé de deux manières. L’opérateur peut calibrer le système de mesure ou ajuster les valeurs en soustrayant ou en additionnant le résultat par une valeur constante (Portney & Watkins 2015).

L’erreur causée par phénomène aléatoire est appelée variabilité, elle n’est pas prévisible comme les biais. Son origine pouvant provenir de différents facteurs comme la fatigue, une attention diminuée d’origine mécanique ou tout autre type d’erreur (Portney & Watkins 2015). Un outil de mesure ayant une variabilité faible est qualifié de fiable.

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Lorsqu’on parle de fiabilité, il est possible d’utiliser le terme de reproductibilité si le test effectué est un « Test Re-Test ». Il s’agit de la possibilité de mettre en lien des mêmes mesures répétées dans des séances différentes (Reiss & Prévost 2013). Si ces mesures sont prises par le même examinateur, on parle de reproductibilité intra-examinateur. Mais dans le cas contraire (mesures prises par des examinateurs différents), on parle de reproductibilité extra-examinateur.

Lors d’une série de mesures, l’examinateur calcul la moyenne des résultats obtenus et son écart-type. Ce dernier est fonction de la variabilité de l’état clinique des sujets mais aussi, bien entendu, de la variabilité de la mesure, qui peut être une variabilité intra-examinateur et/ou inter-examinateur. Déterminer la fiabilité d’un test est primordial pour le clinicien pour qu’il puisse juger la qualité de la mesure. Il est nécessaire que la variation observée d’une mesure soit supérieure à la variabilité de celle-ci pour que le résultat soit pertinent d’un point de vue clinique (Dougados 1996).

Lors du calcul de la fiabilité d’une mesure, 4 facteurs peuvent modifier le résultat (Dougados 1996) :

- La répétition de la mesure - Les caractéristiques des patients - Les caractéristiques des examinateurs - Les caractéristiques de la variable

Le cas le plus difficile à maitriser pour obtenir un test reproductible est celui dont

la mesure dépend des paramètres intrinsèques du sujet (Portney & Watkins 2015). Il est très rare qu’un outil de mesure soit parfaitement fiable, il faut alors déterminer un coefficient de fiabilité. Si la distribution des variables est normale, le coefficient de corrélation de Pearson est un bon outil.

Il n’existe pas de norme pour qualifier si un test est fiable ou non. Un résultat compris entre 0,50 et 0,75 témoigne d’une fiabilité modérée alors qu’à partir de 0,75 la fiabilité est qualifiée de bonne (Portney & Watkins 2015). Il faut toute de même raisonner ces valeurs selon l’objet mesuré et de l’outil utilisé, la plupart des outils de mesure vu dans la littérature possèdent une fiabilité de l’ordre de 0,85 à 0,95 (Penta et al. 2005).

Pour évaluer la reproductibilité intra-examinateur, un seul examinateur est nécessaire. Néanmoins, il serait judicieux d’évaluer la fiabilité intra-examinateur avec plusieurs examinateurs. En ce qui concerne l’évaluation de la reproductibilité inter-examinateurs, le nombre d’évaluateurs nécessaires n’est pas décrit (Dougados 1996).

Le coefficient de Kappa est très utile pour évaluer le rapport entre un accord ou un rejet des mesures entre deux évaluateurs, il correspond au pourcentage de concordance en prenant en compte des corrections liées à une concordance qui serait due au hasard (Cleland & Koppenhaver 2012).

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1.2.3 Pertinence clinique

La pertinence clinique d’un test est encore plus complexe à évaluer. Pour qu’un test soit pertinent d’un point de vue clinique, il faut que (Dougados 1996) :

- Le critère évalué témoigne bien de l’état clinique du patient. - Les variations du critère témoignent de variations de l’état clinique du patient. - L’examinateur sache si le critère évalué témoigne d’un état de morbidité du

patient - L’examinateur sache si des variations du critère évalué témoignent d’un état de

morbidité à long terme. - L’examinateur sache si le critère fournit de nouvelles informations

1.2.4 Simplicité Un test est simple à mettre en place si (Dougados 1996):

- La prise de la mesure n’est pas agressive pour le patient - La prise de la mesure ne nécessite pas une technicité particulière - La durée du test n’est pas trop longue - Le calcul de la variable n’est pas trop complexe

En ajoutant l’aspect financier aux critères de simplicité on obtient un test accessible (Stéphane Champely 2003).

1.2.5 L’objectivité

L’objectivité est le fait que la mesure effectuée ne doit pas dépendre de l’examinateur.

1.2.6 Présentation et validité actuelle des tests de terrains

Dans cette étude, seul les tests dont les critères d’inclusions concernent des sujets jeunes, ayant une bonne condition physique, sont décrits. Les tests tel que le 6 minutes de marches, le self paced step test, le rockport treadmil walk ou encore le Canadian Aerobic fitness test ne seront pas évoqués dans cette présentation.

1.2.6.1 Lestestsdecoursesmaximaux

• Test des 12 minutes de Cooper (1968)

Population : Les critères d’inclusions concernent des sujets âgés de 20 à 65 ans en bonnes conditions physiques. Protocole : Pour effectuer ce test, il suffit de courir la distance la plus élevée possible en 12 minutes. Un exercice de cette durée permet au coureur d’atteindre une vitesse proche de sa VMA. Il est donc possible de calculer le VO2max en fonction de la distance effectuée par le sujet. Avantage : Cet outil évalue directement la VMA

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Inconvénients : Ce test est remis en question pour deux raisons : un entrainement préalable est nécessaire et l’estimation ne prend pas compte des données tel que l’âge ou le sexe du sujet. Validité : Son coefficient de corrélation est de 0,84 (Billat 2003). Une autre étude a montré un coefficient de corrélation de 0,93, p<0.001 (Bandyopadhyay A 2014).

• Test demi Cooper

Population : Les critères d’inclusions concernent des sujets âgés de 20 à 65 ans en bonnes conditions physiques. Protocole : Le protocole est identique au test décrit précédemment mais sur un effort de 6 minutes Avantage : La durée de course étant de 6 minutes, il est plus facile de gérer l’exercice. Le résultat correct est donc plus facile à obtenir. Inconvénients : Un entrainement préalable est nécessaire et l’estimation ne prend pas compte des données tel que l’âge ou le sexe du sujet. Validité : Le coefficient de corrélation est r=0,84, P<0,001 avec une reproductibilité de 0,98 (Nasuti et Al. 2014). Les niveaux de corrélation de ces deux tests de Cooper ne sont pas significatifs car certaines études concluent des niveaux de corrélation r=0,24 (Georges Cazorla 2006).

• Epreuve progressive de Léger et Boucher (1981)

Population : Les sujets pouvant être inclus dans ce test sont des sujets jeunes et adultes en bonnes conditions physiques. Protocole : C’est un test de course progressif permettant d’obtenir une estimation de la vitesse maximale aérobie et donc par extrapolation, la VO2 max. Le sujet doit se rendre à chaque signal sonore à une balise distantes les unes des autres de 50 mètres. Les paliers sont étalonnés d’une vitesse allant de 6 km/h à 22,8 km/h et augmentent de 1km/h toutes les minutes. Le dernier palier atteint par le sujet nous indique, grâce à une équation du second degré, une estimation du VO2max. Avantage : Cet outil évalue directement la VMA. Inconvénients : Ce test est difficile à mettre en œuvre, il demande une piste et un enregistrement sonore suffisamment fort (Harichaux & Medelli 2002). Validité : Ce test a une corrélation forte de r=0,96 (Georges Cazorla 2006).

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• Epreuve progressive de course navette de 20 mètres (1981) Population : Les sujets pouvant être inclus dans ce test sont des sujets jeunes et adultes en bonnes conditions physiques. Protocole : Ce test est similaire au test décrit ci-dessus mis à part que le coureur effectue des allers retours sur une piste de 20 mètres. Ces deux derniers tests décrits ici ne donnent pas les mêmes valeurs, chaque test à sa propre équation. Avantage : Contrairement au test décrit ci-dessus, il peut se faire dans un gymnase. Il est plus facile d’accès Inconvénient : Les allers et retours effectués par le coureur interrompent sa course en l’obligeant au changement d’appui. Validité : Une étude sur 74 sujets a montré un coefficient de corrélation de 0,94 par rapport au Gold Standard (Ramsbottom et al. 1988) Léger et Lambert (1982) ont testés la reproductibilité « Test Re-Test », avec 70 sujets étudiés, ils ont obtenu un facteur de corrélation de 0,923 (Léger & Lambert 1982). De plus, une méta-analyse analysant 57 études sur ce sujet montrent leurs convergences sur l’idée que, en l’absence d’un test en laboratoire, le test navette est une bonne alternative pour estimer la V02max d’un sujet au vu de sa validité (Mayorga-Vega et al. 2015). Ce test possède une validité inférieure au test progressif mais présente un réel avantage dans sa mise en place dont un gymnase et une simple bande sonore suffisent (Gadoury & Léger 1986).

• Test progressif Vam-éval de Cazorla et Léger (1993) Population : Les sujets pouvant participer à ce test sont des sujets jeunes et adultes en bonnes conditions physiques. Protocole : Ce test peut se dérouler sur une piste ou sur tapis de course avec une pente de 1%. Il estime la vitesse maximale aérobie. Il est donc possible d’en déduire une valeur du VO2max. C’est un test de course progressif, la vitesse augmente à chaque palier de 0,5 Km/h toutes les minutes. A la fin du test une mesure de la fréquence cardiaque est effectuée, elle doit correspondre à la fréquence maximale du sujet. La vitesse atteinte par le sujet est sa vitesse maximale aérobie Avantage : C’est le test le plus valide parmi les tests de courses Inconvénient : Il nécessite un tapis de course ou une piste Validité : Ce test n’est pas facile à mettre en place mais sa validité est la plus forte de tous les tests maximaux.

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1.2.6.2 Testsousmaximaux

• Chester step test (1995)

Population : Sujet en bonne santé Protocole : Il s’agit d’un test sous-maximal où la fréquence cardiaque et l’intensité de l’effort sont mesurées et notées à chaque franchissement de paliers. La hauteur de la marche dépend de la taille du sujet, elle peut se située entre 15 et 30 centimètres. Lors de l’exercice la fréquence de monter de marche est augmentée. A l’aide de ces valeurs il est possible d’estimer la valeur du VO2max en fonction de la fréquence maximale théorique. (Reiman et al. 2009) Avantage : La hauteur de la marche est adaptée en fonction des caractéristiques du sujet Inconvénients : Il est nécessaire de pouvoir modifier la hauteur de la marche et d’augmenter la fréquence de montée-descente pendant le test. Validité : Dans la littérature, le coefficient de corrélation de ce test est hétérogène pouvant aller de 0,41 à 0,92 (Hip cho wai 2010).

• Harvard step test (1943)

Population : Sportif régulier Protocole : Ce test permet de mesurer l’aptitude aérobie suite à un effort sous-maximal, la fréquence cardiaque est mesurée à trois moments de l’effort de montée-descente d’une marche de hauteur 50 centimètre pendant 5 minutes. A partir des trois valeurs de fréquences obtenues, un indice est calculé, il est possible d’en déduire une estimation du VO2max. Avantage : La hauteur de marche est fixe. Inconvénient : Il est nécessaire de calculer un indice. L’estimation du VO2max est obtenue à l’aide d’une équation. Validité : La validité de ce test n’est pas excellente, son facteur de corrélation se situe entre 0,6 et 0,8 (Gallagher & Brouha 1943).

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• Test d’Astrand-Rhyming

En 1954, Astrand a mis en place un monogramme permettant d’estimer la capacité maximale aérobie basé sur une relation linéaire entre la fréquence cardiaque et le pourcentage de VO2max. En 1960, il a ajusté ce monogramme avec un facteur de correction prenant en compte l’âge et le sexe du sujet, augmentant alors sa validité (Ladyga M & J.Faff 2005). Des résultats ont montrés qu’il n’y avait pas de différence statistique significative entre la valeur mesurée du VO2max et sa prédiction avec le monogramme (Cink & Thomas 1981 ; Teraslinna et al. 1966). Le monogramme peut être utilisé après un effort sous maximal de 6 minutes. A la fin de l’exercice, la fréquence cardiaque est relevée, elle doit être supérieure à 125 battements par minute et inférieure à 170 (Goussard 1999). A l’aide du monogramme, de l’âge et du sexe du patient, une approximation de la valeur de la capacité aérobie maximale peut être faite.

L’obtention du VO2max en fonction de la fréquence cardiaque est remise en cause par Kenneth C. Beck. Dans son étude, 38% des sujets possèdent une relation non linéaire entre la fréquence cardiaque et le VO2, en particulier pour les personnes ayant un niveau de forme physique élevé (Beck et al 2011). Ainsi, lorsque la fréquence cardiaque maximale est atteinte, le débit maximal d’oxygène peut continuer d’augmenter. Le résultat tend alors à être sous-estimé par rapport à la valeur vraie (Teraslinna et al. 1966 ; Dotson et al. 1984).

La réalisation de ce test peut être effectuée selon trois protocoles différents : sur ergocycle, tapis de marche ou sur Step. L’intensité de l’effort ne peut pas être identique pour les trois protocoles, mais leur corrélation est forte. Les résultats obtenus sur tapis de marche et sur Step montrent un coefficient de corrélation de 0,95 (Kasch et al. 1987). Le coefficient entre le protocole sur ergocycle et sur Step est de 0,98 (Siconolfi et al. 1985). Mais le Step test tend à sous-estimer le résultat par rapport à l’ergocycle (Yoopat et al. 2002). « Pour deux tiers des cas l’écart type serait inférieur à 6,7% pour les hommes et 9,4% pour les femmes » (Astrand 1954). Une méta-analyse conclue que la prédiction de la capacité maximale, à partir de ces efforts sous-maximals, possède un écart-type de plus ou moins 10% selon des études réalisées sur des hommes et femmes sains âgés de 20 à 30 ans. Les coefficients de corrélation se situent entre 0,63 et 0,8 (Andersson 2004). Il est même possible de trouver une corrélation entre le protocole sur Step et une valeur obtenue avec un test d’effort de 0,95 (Siconolfi et al. 1985).

La reproductibilité de ce test est bonne si les conditions climatiques, temporelles et de fatigues sont conservées (Goussard 1999 ; Vancampfort et al 2014).

Ce test est sans doute le plus simple à réaliser. En effet, la hauteur de marche dépend seulement du sexe du sujet, la fréquence de monter de marche est inchangée et l’estimation de la V02max à partir de la fréquence cardiaque se fait à l’aide d’un monogramme simple d’accès. La corrélation entre les trois protocoles étant forte, si aucune mesure de doit être prise au bras, il est préférable d’utiliser l’exercice sur Step (Shephard et al.1968). De plus, l’effort sous maximal présente un faible risque cardiaque. Les études scientifiques sur ce test ne permettent pas à ce jour de conclure sur la validité ou la reproductibilité de celui-ci (Andersson 2004).

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2 Partie 2 : Etude

2.1 Contexte de l’étude

2.1.1 Synthèse de littérature

D’après des données de littérature précédemment étudiées, il est important de retenir les points suivants :

- Le VO2max est le débit maximal de production d’énergie par voie oxydative. En effet, la quantité d’oxygène inspirée par le sportif est proportionnelle à la quantité utilisée dans les métabolismes au sein des tissus. La mesure de la V02max est l’outil le plus puissant pour évaluer la capacité aérobie. Ainsi, son évaluation permet de mettre en place un programme de réentrainement individualisé.

- La mesure du VO2max s’effectue en laboratoire, c’est le Gold Standard. Mais cette épreuve est peu accessible, elle est coûteuse et nécessite un équipement complexe. Elle est tout de même indispensable pour dépister des limitations d’origines cardiaques. Il existe par ailleurs des tests indirects à effort maximal ou sous-maximal. Ceux-ci sont basés sur l’estimation d’une relation linéaire entre la fréquence cardiaque et la consommation maximale en oxygène.

- Pour des sportifs ou des patients ayant récemment effectués un test direct en laboratoire le kinésithérapeute peut, en l’absence de toutes contrindications, effectuer des bilans cardio-respiratoires en utilisant des tests indirects dont la précision de mesure est limitée. Parmi ces tests, certains s’effectuent avec un effort maximal présentant un risque cardiaque. Les tests indirects avec effort sous maximal permettent au kinésithérapeute libéral d’effectuer un bilan de la capacité aérobie avec un risque cardiaque très faible. De plus, leurs utilisations sont rapides, faciles et un grand espace n’est pas nécessaire.

- Mis à part les tests maximaux, il existe peu de tests indirects à effort sous maximal dont les critères d’inclusions concernent des sujets jeunes et sportifs. Or, un bilan cardio-respiratoire lors d’un réentrainement à l’effort chez un sportif ou un patient pathologique peut être intéressant. Le kinésithérapeute peut alors proposer une épreuve sous maximale qui est plus facile à mettre en place et limite les risques cardiaques. Les tests étudiés précédemment sont le Chester Step Test, Harvard Step Test et le Test d’Astrand-Rhyming. Il a été vu dans la littérature que la validité de ces tests est très hétérogène. Il n’est pas possible d’affirmer lequel de ces tests est le plus valide. En revanche, le test d’Astrand-Rhyming avec protocole sur step ne nécessite aucun calcul contrairement aux deux autres step tests. A l’aide monogramme puis de l’utilisation du facteur de correction, la valeur de la fréquence cardiaque du sujet obtenue à la suite du test ainsi que l’âge, le poids et le sexe du sujet suffisent pour obtenir une estimation de la V02max.

- Une méta-analyse réalisée par Andersson (2004) affirme qu’il n’est pas possible à ce jour de dire si le test d’Astrand-Rhyming est valide et reproductible.

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2.1.2 Problématique

Au vu de l’intérêt des tests sous-maximaux notamment du Step Test d’Astrand-Rhyming et des études très hétérogène concernant sa validité, la problématique de cette étude est donc :

Le Step Test d’Astrand-Rhyming est-il en lien avec l’évaluation de la capacité aérobie ?

2.1.3 Hypothèses Suite à cette problématique, deux hypothèses sont présentes :

- Le Step Test d’Astrand-Rhyming permet une estimation de la capacité aérobie corrélée avec la mesure obtenue à l’aide du Gold Standard.

- Le Step Test d’Astrand-Rhyming est reproductible en intra-examinateur.

2.1.4 Objectifs de l’étude

L’objectif de l’étude est d’évaluer la validité et la reproductibilité intra-examinateur du Step Test d’Astrand-Rhyming. Mais aussi de déterminer son intérêt clinique dans la kinésithérapie.

2.2 Méthodes

2.2.1 Population

2.2.1.1 Critèresd’inclusionetcritèresd’exclusion

Les critères d’inclusion de cette étude sont : - Être âgé de 18 à 35 ans - Être en bonne santé - Sujet sportif au sein d’un club amateur

Les critères d’exclusion sont :

- La réponse positive à l’une des 7 questions du questionnaire d’aptitude à l’activité physique (Q-AAP) (annexe 8)

- Sujet fragile et déconditionné - Sédentarité - Sportif de haut niveau pouvant influencer les résultats du test d’effort.

2.2.1.2 Lapopulationétudiée

Les sujets de cette étude ont été recrutés au sein d’une équipe amateur de volley-ball de niveau régional. Ces joueurs sont volontaires et répondent aux critères d’inclusions et d’exclusions. Certaines informations ont été relevées sur un tableau Excel® :

- Age - Données anthropométriques (sexe, taille, poids) - Fréquence cardiaque de repos, mesure prise à l’aide d’un cardio fréquence

mètre Kalendji.

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2.2.2 Les questionnaires

2.2.2.1 Questionsurl’aptitudeàl’activitéphysique(Q-AAP)

C’est le questionnaire standard avant d’effectuer un test d’effort. Il est constitué de 7 questions. Si la réponse à l’une des questions est « oui », il est important que le sujet aille consulter un médecin avant toute augmentation de l’activité physique. Dans les cas où toutes les réponses sont négatives, ce document a une valeur légale et administrative dans l’engagement d’un programme d’activité.

2.2.2.2 Questionnaired’auto-évaluationduniveaud’activitéphysiquehebdomadaire

Ce questionnaire permet d’évaluer le niveau d’activité physique sur un score de 45. Il permet de classer un sujet selon trois catégories :

- Un score inférieur à 18 signifie que le sujet est sédentaire - Un score entre 18 et 35 signifie que le sujet est actif - Un score supérieur à 35 signifie que le sujet est très actif

2.2.3 Tests utilisés et protocole

2.2.3.1 Conditionderéalisationdestests

Pour faciliter la réalisation des tests, ils ont été effectués les mardis à 20h30 avant l’entrainement de volley au stade Albert Chenard de Chantepie.

- J0 pour le test de Léger Boucher (Test VO2max B1) - J7 pour le premier Step test d’Astrand-Rhyming (Test VO2max T1) - J14 pour le deuxième Step test d’Astrand-Rhyming (Test VO2max T2)

Ces trois évaluations se sont déroulées à l’intérieur du gymnase.

L’examinateur est le même pour les trois tests. Mais un examinateur

supplémentaire possédant l’attestation de formation aux gestes et soins de premier secours (AFGSU) était présent pour assurer la sécurité lors du test de Léger Boucher.

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2.2.3.2 Protocoledutestdelégerboucher(annexe2)

Préparation : Ce test nécessite un espace adapté pour mettre en place une piste de 20 mètres de long et un enregistrement avec un volume sonore suffisamment élevé du protocole. Au moment du test les sujets ne devaient pas :

- Être à jeun - Avoir mangé un repas copieux dans les deux heures qui précédent le test - Avoir fumé dans les deux heures qui précèdent le test

Modalité :

- Explication de la réalisation du test aux sujets. - L’échauffement est compris dans le test. - C’est un effort de course où il faut effectuer des allers retours entre deux plots à

vitesse croissante, elle est augmentée de 0,5 Km/h par palier d’une minute jusqu’à l’épuisement. Le sujet doit être au plot lorsqu’il entend le rappel sonore.

- Lors de l’arrêt du test, la vitesse atteinte est relevée, elle correspond à la vitesse maximale aérobie du sujet. La fréquence cardiaque après l’effort est aussi mesurée.

Matériels :

Un espace suffisamment grand, deux plots, un ruban mesureur, un enregistrement du protocole, un cardio fréquence mètre.

2.2.3.3 ProtocoleduStepTestd’Astrand-Rhyming(annexe1)

Préparation : Pour ce test, on utilise une hauteur de marche qui dépend du sexe du sujet, 33 cm pour les femmes et 40 centimètres pour les hommes. La population était uniquement constituée d’hommes, le step a été fixé à une hauteur de 40 centimètres. Au moment du test les sujets ne devaient pas :

- Être à jeun - Avoir mangé un repas copieux dans les deux heures qui précédent le test - Avoir fumé dans les deux heures qui précèdent le test

Modalité :

- Explication de la réalisation du test aux sujets. - Explication des étapes :

o Mettre un pied sur la marche puis le deuxième pied sur la marche o Descendre un pied au sol puis le deuxième pied au sol

- Il n’y a pas eu d’échauffement mais les sujets ont effectué quelques montées et descentes sur le Step afin de se familiariser avec le mouvement

- Le test consiste à effectuer un effort constant pendant 6 minutes, le sujet monte et descend la marche à une cadence de 22,5 par minute. Le métronome est réglé à 90 battements par minute

- Contrôle de la fréquence cardiaque toutes les minutes avec le cardio fréquence mètre Kalendji

- Lors de la dernière minute, l’examinateur observe la variation de la fréquence cardiaque entre la cinquième minute et la dernière minute. Si elle est inférieure à 5 battements par minute, la fréquence obtenue à la fin de la sixième minute est relevée. Dans le cas contraire, l’effort est poursuivi jusqu’à obtenir une variation inférieure à 5 battements par minute entre chaque minute.

23

Matériels :

Une marche de 40 cm, un cardio fréquence mètre Kalendji, un chronomètre, un monogramme d’Astrand.

2.2.3.4 Recueildesdonnées

Les données ont été directement insérées sur Excel®. Elles concernent : - La fréquence cardiaque de repos - La vitesse maximale aérobie atteinte au test de Léger Boucher et sa V02max

correspondant obtenu avec le tableau. (Annexe 2) - La fréquence cardiaque maximale après le premier Step Test d’Astrand-Rhyming

ainsi que, le VO2max estimé à l’aide du monogramme d’Astrand (1960) - La fréquence cardiaque maximale après le deuxième Step Test d’Astrand-

Rhyming ainsi que, le V02max estimé à l’aide du monogramme d’Astrand (1960)

2.2.4 Analyse statistique

L’analyse statistique a été réalisée sous Excel®. La normalité des variables a été évaluée à l’aide du test de Shapiro Wilk, les résultats étant considérés comme statistiquement significatifs quand la probabilité statistique est supérieure à 5% (p>0,05). Les valeurs obtenues pour chaque variable sont normales. La corrélation entre les tests a été étudiée avec le coefficient de corrélation de Pearson, afin d’examiner la validité au vu du Gold Standard et de la reproductibilité intra-examinateur. Une analyse graphique selon la méthode Bland et Altman a été effectuée sur excel®.

2.3 Résultats

2.3.1 Caractéristiquesdelapopulation

Population d’hommes (n=15) Données (unité) Moyenne (Ecart-type) Minimum-Maximum Age (année) 22,3 (+/- 4,5) 18-34 Taille (centimètre) 181,5 (+/- 8,7) 171-197 IMC 21,49 (+/- 2,03) 18,73-24,96 FC repos (battement par minute)

68,3 (+/- 5,0) 60-76

FCmax théorique 197,7 (+/- 4,5) 186-202 Score d’aptitude physique 28,3 (+/- 3,0) 23-33

Tableau 2 : Caractéristique de la population

La population est constituée de 15 hommes âgés de 18 à 34 ans pratiquant tous le volley-ball dans le club de Chantepie de niveau régional. Le questionnaire d’auto-évaluation du niveau d’activité physique hebdomadaire les classe tous dans la catégorie des personnes actives, c’est à dire que leur niveau d’activité physique est dans les normes recommandées pour être en bonne santé.

A l’aide du test de Shapiro Wilk, il a été vérifié que toutes les variables suivent une distribution normale.

24

2.3.2 Reproductibilitéintra-examinateurduSteptestd’Astrand-Rhyming

Population d’hommes (n=15) Données (unité) Moyenne (Ecart-type) Minimum-Maximum FCmax T1 145,7 (+/- 13,2) 126-165 FCmax T2 145,5 (+/- 13,8) 126-168 VO2max T1 49,3 (+/- 7,2) 39,3-60,9 VO2max T2 49,7 (+/- 13,8) 38,9-60,9 V02max B1 50,2 (+/- 5,4) 40,5-57,6

Tableau 3 : Résultats des sujets aux différents tests

Figure 3: Corrélation VO2max T1/ VO2max T2

La reproductibilité du Step test d’astrand-Rhyming a été analysée avec le

coefficient de Pearson. Le coefficient est de 0,86 avec p<0,01. L’intervalle de confiance à 95% est [0,63 ; 0,95].

2.3.3 CorrélationentreleSteptestd’Astrand-RhymingetletestLégerBoucher.

Figure 4 : Corrélation VO2max T2/ VO2max B1 et corrélation VO2max T1/ VO2 max B1

30

40

50

60

70

30 40 50 60 70

VO2m

axT2

VO2MAXT1

r= 0,86p<0,01

30

35

40

45

50

55

60

30 50 70

VO2m

axB1

VO2maxT1

r=0,76 P<0,01

30

35

40

45

50

55

60

30 40 50 60 70

VO2m

axB1

VO2maxT2

r=0,54P<0,04

25

Le test en laboratoire n’a pas pu être effectué. Ainsi, pour analyser la validité du Step test d’Astrand-Rhyming, c’est le test de Léger boucher qui a été utilisé comme référence.

Le Step test d’Astrand-Rhyming a été réalisé deux fois dans le protocole. La corrélation du premier test (VO2max T1) et du deuxième test (VO2max T2) avec le test de référence (VO2max B1) a été analysée avec le coefficient de corrélation de Pearson.

La corrélation entre VO2max T1 et VO2max B1 est de 0,76 avec p<0,01, l’intervalle de confiance à 95% étant de [0,40 ; 0,92].

La corrélation entre VO2max T2 et VO2max B1 est de 0,54 avec p<0,04, l’intervalle de confiance à 95% étant de [0,04 ; 0,83].

Figure 5 Graphique Bland & Altman VO2maxT2/VO2maxB1 et Graphique Bland & Altman VO2maxT1/VO2maxB1

L’analyse de Bland et Altman entre les tests VO2max T1 et VO2max B1

démontre une moyenne des différences égale à -0,89. L’écart type des différences est de 4,6. La limite d’agrément est donc -0,89 ± 9,2.

L’analyse de Bland et Altman entre les tests VO2max T2 et VO2max B1 montre une moyenne des différences égale à -0,44. L’écart type des différences est de 6,4. La limite d’agrément est donc -0,44 ±12,8.

-15

-10

-5

0

5

10

35 45 55 65

Différence(VO2m

axT1/

VO2m

axB1)

Moyenne(VO2maxT1/VO2maxB1.)

Moyenne+2SD

Moyenne- 2SD

-15

-10

-5

0

5

10

15

35 45 55 65

Différence(VO2m

axT2/

VO2m

axB1)

Moyenne+2

Moyenne- 2SD

Moyenne(VO2maxT2/VO2maxB1)

26

2.4 Discussion

2.4.1 Validitéinterne

2.4.1.1 Analysedesrésultats

La normalité des variables a été testée avec le test Shapiro Wilk. Du fait que toutes les variables suivent une distribution normale, il a été possible d’utiliser des tests statistiques paramétriques.

Pour la reproductibilité intra-examinateur, une corrélation supérieure à 0,81 témoigne d’une fiabilité forte (Cleland & Koppenhaver 2012). Ici, la reproductibilité du Step Test d’Astrand-Rhyming est forte avec un coefficient de corrélation de 0,86. Il est possible de conclure que dans des conditions environnementales similaires le test est reproductible en intra-examinateur. En effet, dans l’étude les sujets ont pratiqué le test aux mêmes heures et dans le même gymnase. De plus la plus-value est inférieure à 0,01, ce résultat n’est probablement pas dû au hasard. L’intervalle de confiance à 95% situé entre [0,63 ; 0,95] permet d’affirmer la reproductibilité intra-examinateur d’un point de vue statistique, ceci malgré la taille de l’échantillon qui est faible.

La validité du Step Test d’Astrand-Rhyming a été étudiée selon sa corrélation avec un test de référence qui n’est pas le Gold Standard et d’une analyse graphique selon la méthode de Bland et Altman. Deux séries du Step test sont disponibles. Elles ont donc toutes les deux été comparées aux tests de référence. Comparaison Corrélation de Pearson Graphique de Bland & Altman

Coeff Plus-Value

IC95% Moyenne des

différences

Ecart-type (SD)

Limite d’agrément

VO2max T1 / VO2max B1

0,76 P<0,01 [0,40 ; 0,92]

-0,89 4,6 ± 9,2

VO2max T2 / VO2max B1

0,54 P<0,04 [0,04 ; 0,83]

-0,44 6,4 ± 12,8

L’observation des deux corrélations met en évidence une hétérogénéité. Une

corrélation située entre 0,41 et 0,60 est passable, tandis qu’une corrélation entre 0,61 et 0,80 est modérée. Ainsi, la corrélation du test VO2max T1 est modérée alors que pour le test VO2max T2 elle est passable par rapport au test de référence. La plus-value des deux comparaisons est inférieure à 0,05. Il y a donc un réel lien entre le test de Léger Boucher et le test évalué. Mais l’intervalle de confiance est très large sans doute causé par un échantillon trop faible et des valeurs aberrantes. Les résultats ne permettent pas de conclure sur la validité du test.

L’observation des graphiques de Bland et Altman montrent une tendance à la sous-estimation des résultats par le Step Test d’Astrand-Rhyming avec une moyenne des différences de -0,89 et -0,44. Mais l’écart type étant de 4,6 pour le premier et de 6,4 pour le deuxième, cette légère tendance à la sous-estimation n’est pas statistiquement

27

significative. Encore une fois, il n’est donc pas possible de conclure sur la validité du fait des différences variées entre les valeurs.

2.4.1.2 Identificationdesbiais

L’étude est constituée seulement de 15 sujets, il n’est pas possible d’avoir une conclusion statistiquement significative sur les qualités métrologiques du Step Test d’Astrand-Rhyming. Pour diminuer ce biais la population a été ciblée sur des hommes âgés de 18 à 35 ans avec un niveau d’activité physique hebdomadaire élevé et similaire vérifié par le questionnaire. Ceci constitue un biais de sélection puisque l’échantillon n’est pas représentatif de la population générale répondant aux critères d’inclusions du test.

A noter la présence d’un biais de migration. Ajouté aux 15 sportifs qui ont participé à l’étude, deux volleyeurs ont participé à la première session de test mais pas aux deux dernières. Le premier pour cause de blessure et le second pour cause d’indisponibilité. De plus, il est possible que pendant le protocole les sujets aient modifié leur VO2max par les pratiques diverses d’activités physiques.

Aussi, les conditions de réalisation des tests ont pu influencer les résultats. Par soucis de disponibilité des sportifs, le protocole a été effectué au début de l’entrainement dont l’horaire est en fin de journée. Des éléments tel que la fatigue ou la motivation ont donc probablement influencés les résultats.

La reproductibilité intra-examinateur est plus pertinente si elle est évaluée sur plusieurs examinateurs (Dougados 1996). Ici, uniquement deux Step Test d’Astrand-Rhyming mené par un examinateur a été mis en place. L’apport d’une paire de test effectuée par un second examinateur aurait apporté une meilleure conclusion sur ce sujet. De même, il aurait été préférable pour l’examinateur d’étudier la reproductibilité sur une série de tests supérieure à deux. Cependant, ceci aurait rendu le protocole plus complexe et difficile à réaliser au sein de l’équipe de volley-ball.

Un autre biais présent concerne le test de référence. Le Gold Standard est le test en laboratoire qui aurait pu être réalisé à la médecine du sport au centre hospitalier universitaire de Rennes (35). La réalisation du protocole nécessitait une demande du comité de protection des personnes (CPP), mais la date de la commission de validation demandait un délai trop important. Par conséquent, le test de référence utilisé dans l’étude comme Gold Standard est le test de Léger Boucher. Sa validité est admise dans la littérature (Ramsbottom et al. 1988 ; Mayorga-Vega et al.2015). Il faut tout de même souligner que c’est un test d’estimation. De plus, son résultat dépend de la motivation des sujets, causant une incertitude sur la réalisation d’un effort maximal. Aussi, l’intervention des métabolismes énergétiques anaérobie n’est pas prise en compte pouvant amener des incertitudes (Goussard 1999).

En ce qui concerne le Step Test d’Astrand-Rhyming, l’outil de mesure de la fréquence cardiaque est le cardio fréquence mètre de la marque Kalendji. Cependant son utilisation peut ne pas être très fiable pour cause de brouillage lors des mouvements. 20 à 70% des mesures prisent par ce type d’appareil possèdent une erreur de plus de 20 battements par minute (Burke et al 1987).

28

2.4.2 Cohérenceexterne

La tendance des résultats trouvés dans cette étude semble en accord avec la littérature. Avec les 15 sportifs participants au protocole, la reproductibilité intra-examinateur a un coefficient de corrélation de Pearson de 0,86 (p<0,01). Comme le souligne Goussard, cette reproductibilité est décrite dans des conditions d’horaire, de fatigue, climat et entrainement identique. Il serait donc judicieux d’évaluer la stabilité de la mesure dans des conditions environnementales modifiées (Goussard 1999). La validité du test d’Astrand-Rhyming est dans la littérature hétérogène. Son coefficient de corrélation pouvant aller de 0,63 à 0,8 (Andersson 2004). La taille de la population témoigne qu’il est difficile d’apporter une réponse sur ce sujet. Pour un même groupe, la corrélation peut être de 0,76 et 0,54. Dans la littérature, il n’y a pas d’étude menée sur les qualités métrologiques du Step Test d’Astrand-Rhyming concernant des sujets sportifs. Alors que, pour une population ayant un niveau d’activité physique élevé, la relation entre la fréquence cardiaque et la VO2 ne serait pas linéaire avec une tendance vers la courbe négative (Beck 2011). Néanmoins, l’équipe de volley étant de niveau amateur, peu de joueurs avaient une capacité aérobie élevée. La population peut seulement être qualifiée d’active.

L’utilisation du monogramme avec facteur de corréction en fonction de l’âge est recommandée (Cink & Thomas 1981 ; Ladyga M & J.Faff 2005 ; Teraslinna et al. 1966) mais ici la tranche d’âge étant de 18 à 34 ans le facteur de correction est de 1. L’avantage de l’utilisation du facteur de correction décrit par Astrand en 1960 ne peut donc pas être avancé.

2.4.3 Utilisation pratique

Le Step Test d’Astrand Rhyming est un outil d’évaluation de la capacité aérobie très simple à mettre en place. Une simple marche est nécessaire pour son exécution, de plus, le risque cardiaque est très faible lors de la réalisation de ce test. Une conclusion sur sa validité ne peut être amenée, mais les résultats ont montré une plus-value inférieure à 5%, Il y a donc un réel lien entre la valeur obtenue avec le test de Léger et le test évalué. Sa reproductibilité intra-examinateur étant bonne, ce test peut être un bon outil dans le suivi des capacités aérobies d’un patient. En libéral, lorsque la rééducation consiste à lutter contre le déconditionnement à l’effort ou à établir un programme d’entrainement adapté à la performance, le kinésithérapeute peut utiliser le Step Test d’Astrand-Rhyming comme outil de suivi. En revanche, il doit savoir que ce test donne une estimation de la mesure. Le résultat doit être interprété avec précaution, il ne peut pas remplacer un test maximal ou un examen en laboratoire. Mais lors du suivi du patient, une amélioration du résultat au Step Test d’Astrand-Rhyming témoigne d’une amélioration de la capacité aérobie.

L’échantillon étant trop faible, des résultats ne peuvent pas être établis. Une étude sur un plus grand nombre de sujets est nécessaire. L’évaluation de la reproductibilité intra-examinateur doit être analysée sur plusieurs examinateurs différents et sur plus de répétitions du test.

29

Conclusion

L’évaluation de la capacité aérobie par un kinésithérapeute libérale doit être réalisée avec précaution. En effet, la majorité des outils de bilans mesurant cette caractéristique requiert un effort maximal comprenant un risque cardio-vasculaire. Il peut alors être judicieux pour un kinésithérapeute d’utiliser des tests à efforts sous-maximaux, qui sont pour la plupart simples, rapides à réaliser, économiques ; et pour lesquels le risque cardio-vasculaire est nul. Chez une population jeune et sportive en bonne santé, les tests à efforts sous-maximaux disponibles sont nombreux. Mais au regard de la littérature, il n’est pas possible à ce jour de savoir lequel est le plus valide car les résultats diffèrent d’une étude à l’autre. Parmi eux, le Step Test d’Astrand-Rhyming présente des critères de simplicité plus importants : la hauteur de marche varie seulement en fonction du sexe du sujet et le calcul du VO2max se fait à l’aide d’un monogramme simple d’utilisation. L’étude avait donc comme objectif d’évaler les qualités métrologiques de ce test. Les résultats ont été obtenus sur 15 sujets, les critères d’inclusions étant des adultes jeunes et sportifs. Le protocole s’est effectué sur une population recrutée dans l’équipe de volley amateur de Chantepie (35). Le Gold standard n’étant pas accessible pour cause de délai avec la commission de protection des personnes, le test de référence utilisé dans l’étude est le test navette de Luc Léger. Les 15 sportifs ont effectué trois sessions de test : une pour la réalisation du test de référence et les deux autres pour effectuer le Step Test d’Astrand-Rhyming. L’analyse des résultats montre une bonne reproductibilité intra-examinateur (r=O,86, P<0,01) mais une validité hétérogène (r=0,76, p<0.01 et r=0,54, p<0.04). De plus, l’échantillon étant faible, il n’est pas possible de conclure sur la validité du Step Test d’Astrand-Rhyming.

Le kinésithérapeute peut évaluer la capacité aérobie dans le cadre du monde sportif afin d’établir un programme d’entrainement mais aussi dans une rééducation en lien avec un déconditionnement à l’effort. La convergence de mes résultats et ceux de la littérature sur la fiabilité intra-examinateur justifie son utilisation comme outil de suivi d’un patient. Personnellement j’utiliserai ce test pour objectiver une amélioration de la capacité aérobie de mes patients sans oublier ses limites concernant la validité du résultat. Il faudra donc préconiser un test en laboratoire pour le bilan initial et final mais aussi pour éliminer tout risque cardio-vasculaire. Il serait intéressant d’approfondir cette recherche pour généraliser la forte fiabilité intra-examinateur du Step Test d’Astrand-Rhyming, ce qui justifierait son utilisation en tant qu’outil de suivi dans le cadre de la kinésithérapie libérale.

Aujourd’hui, la profession de kinésithérapeute doit utiliser des outils validés par la communauté scientifique. Ce mémoire de recherche m’a permis de construire un esprit critique, méthodologie et scientifique qui me sera utile tout au long de mon exercice professionnel.

30

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ANNEXES Annexe 1 : Protocole du Step Test d'Astrand-Rhyming ................................................. IIAnnexe 2 : Protocole du test navette de Luc Léger ...................................................... IVAnnexe 3 : Facteur de correction de Astrand (1961) lié à l'âge .................................... IVAnnexe 4 : Score PeDro ................................................................................................. VAnnexe 5 : Récapitulatif des valeurs obtenues .............................................................. VAnnexe 6 : Formulaire de consentement ...................................................................... VIAnnexe 7 : Lettre informative ....................................................................................... VIIAnnexe 8 : Questionnaire d'aptitude à l'activité physique ........................................... VIIIAnnexe 9 : Questionnaire d'auto-évaluation de l'aptitude physique hebdomadaire ....... XAnnexe 10 : Fiche de lecture 1 ..................................................................................... XIIAnnexe 11 : Fiche de lecture 2 .................................................................................... XIVAnnexe 12 : Fiche de lecture 3 .................................................................................... XVI

I

Description du test

Le Step Test d’Astrand-Rhyming est un test de terrain sous maximal permettant d’estimer la capacité aérobie d ‘un sujet à partir d’une mesure de la fréquence cardiaque. En établissant une relation linéaire entre la fréquence cardiaque et le pourcentage de V02max, Astrand a mis au point un monogramme permettant d’estimer le VO2max en fonction de l’âge, du sexe, du poids et de la fréquence cardiaque mesuré.

Population - Sujets âgés entre 18 et 35 ans de sexe masculin - En bonne santé - Sportifs réguliers

Contre-indication

- La réponse positive à l’une des 7 questions du questionnaire Q-AAP

- Sujet fragile et déconditionné - Sédentarité - Sportif de haut niveau

Préparation Recueil des données du sujets : Age, poids, taille, sexe. Préparation d’une marche de 40 cm. Le sujet ne doit pas être a jeun ou ne dois pas avoir au préalable manger un repas copieux ni fumer dans les deux heures avant le test.

Protocole du test

Mesure de la fréquence cardiaque du sujet assis et au repos. Explication des étapes :

1) Mettre un pied sur la marche 2) Mettre le deuxième pied sur la marche 3) Descendre un pied au sol 4) Descendre le deuxième pied au sol

Il est important de bien veiller que le sujet passe correctement par la station debout lorsqu’il est au sol et sur la marche. Le sujet se familiarise avec le mouvement pendant quelques montées descentes. On demande au sujet de réaliser cet effort pendant 6 minutes. La montée de marche est réalisée 22,5 fois par minutes. Un métronome est réglé à 90 battement par minute afin d’aider le sujet, il réalise une étape a chaque temps du métronome. La fréquence cardiaque est mesurée sur les 30 dernières secondes de l’effort à l’aide d’un cardiofréquencemètre.

Evaluation des résultats

On obient le résultat avec le monogramme suivant (Astrand 1960) :

II

Matériels - Une marche de 40 cm pour les sujets masculins - Un cardiofréquencemètre - Un chronomètre - Un monogramme d’Astrand modifié (1960)

Annexe 1 : Protocole du Step Test d'Astrand-Rhyming

III

Description du test

Le test navette de Luc Léger est un test de terrain maximal permettant d’estimer la capacité aérobie d ‘un sujet à partir d’un effort de course progressif. Il permet d’estimer la vitesse maximale aérobie et donc de l’extrapoler à le VO2max.

Population - Sujets âgés entre 18 et 35 ans de sexe masculin - En bonne santé - Sportifs réguliers

Contre-indication

- La réponse positive à l’une des 7 questions du questionnaire Q-AAP

- Sujet fragile et déconditionné - Sédentarité - Sportif de haut niveau

Préparation du test

Recueil des données du sujets : Age, poids, taille, sexe. Préparation d’une piste de 20 mètre. Lors de ce test, un défibrillateur automatique doit être à disposition ainsi qu’un deuxième examinateur possédant l’attestation de formation aux gestes aux soins d’urgence (AFGSU). Un enregistrement sonore du protocole doit être mis en place, il doit être suffisamment audible. Le sujet ne doit pas être à jeun ou ne dois pas avoir au préalable manger un repas copieux ni fumer dans les deux heures avant le test.

Protocole du test

Mesure de la fréquence cardiaque du sujet assis et au repos. On informe le sujet qu’il s’agit d’un test maximal de course progressif, la vitesse augmente de 0,5 km/h toutes les minutes. Le coureur ajuste sa vitesse pour qu’il ait, entre chaque signal sonore effectuer 20 mètre. Le test est arrêté lorsque le coureur à un retard supérieur ou égal à deux mètres lors du signal sonore. L’échauffement fait partie du test. Le coureur se positionne à l’une des extrémités de la piste et démarre au premier signal sonore. Lorsque qu’il ne peut plus tenir sa vitesse, il note le dernier palier franchit. Mesure de la fréquence cardiaque après l’effort.

Evaluation des résultats

Le résultat est obtenu suivant l’abaque :

IV

Matériels - Un espace suffisamment grand

- Des plots - Un ruban mesureur - Un enregistrement du protocole - Une enceinte - un cardiofréquencemètre - Un défibrillateur automatique à proximiter

Annexe 2 : Protocole du test navette de Luc Léger

Age (Années) Facteur

15 1.10 25 1.00 35 0.87 40 0.83 45 0.78 50 0.75 55 0.71 60 0.68 65 0.65

Annexe 3 : Facteur de correction de Astrand (1961) lié à l'âge

V

Annexe 4 : Score PeDro

Annexe 5 : Récapitulatif des valeurs obtenues

prénom âge taille Poids IMCFcmaxT1

FcmaxT2

VO2maxT1

VO2maxT2

VO2maxB1 Score

S1 18 170 55 19,03 165 161 39,3 40 40,5 26S2 27 181 62 18,92 130 136 58 54,8 57,1 27S3 34 171 73 24,96 150 140 46,7 50,7 47,4 32S4 18 185 68 19,87 140 147 52,9 47,1 56,5 26S5 26 197 84 21,64 155 145 42,9 50 44,5 29S6 22 175 64 20,9 158 170 43,8 39 51,4 26S7 22 197 73 18,81 126 126 60,9 60,9 51,9 28S8 18 180 75 23,15 163 158 40,4 42,7 48,7 31S9 25 179 60 18,73 135 133 55 56,7 49,3 23S10 18 178 72 22,72 162 168 40,3 38,9 47,4 26S11 22 185 75 21,91 134 134 56,6 56,6 56,5 32S12 21 175 74 24,16 150 147 46 47,3 43,3 26S13 25 195 88 23,14 130 126 55,7 62,7 57,6 32S14 18 178 70 22,09 150 146 46,8 48,6 46,8 27S15 20 177 70 22,34 138 145 53,9 50 53,7 33

VI

Formulairedeconsentement(personnemajeure)Titredel’étude:EtudedelaqualitémétrologiqueduStepTestd’astrandRhyming

Étudiant:LéoHOUELRéférentdemémoire:AliceBELLIOT

Résumé de l’objectif de la recherche: Dans le cadre de l’obtention du diplôme demasseur-kinésithérapeute, jevousproposedeparticipercommesujetvolontaire,àuneétudeayantpourbutd’étudierlaqualitémétrologiqueduStepTestd’Astrand-Rhyming.1. Jesoussigné,………………………………………………………………………………………….

déclare avoir lu le documentd’information et acceptedeparticiper à l’étudede LéoHOUEL.

2. J’ai reçu une explication concernant la nature, le but, la durée de l’étude et j’ai étéinforméde cequ’onattenddemapart.Onm’a remisune copiede ce formulairedeconsentementéclairé,signéetdaté,précédéd’unrésumédel’objectifdelarecherche.

3. Jesuis libredeparticiperounon,deremplir lequestionnaire,complètementounon,d’abandonnermaparticipationà l’étudeà toutmoment sansqu’il soitnécessairedejustifiermadécisionetsansquecelan’entraînelemoindredésavantagepourmoi.

4. Lescatégoriesdedonnéesquiserontutiliséesdanslecadredecetteétudesont:- Lesréponsesquej’aidonnéesauxquestionnairesdel’enquête- Lesrésultatsquej’obtiendraiauxdifférentstestspratiqués

5. J’accepte que ces données fassent l’objet de traitements ultérieurs à des finsscientifiquesdanslerespectdelaloirelativeàlaprotectiondelavieprivéeàl’égarddes traitements de données à caractère personnel. Mon nom, les réponses auxquestionnairesetmesinformationspersonnellesserontgardésconfidentiels.

6.J’acceptequelesrésultatsdecetteétude,quiseronttoujoursanonymisés,soientdiffusésàdes finsscientifiquesetenrespectant lesrèglesdéontologiquesde lacommunautéscientifique.

7. Jepeuxà toutmomentdemander la consultationdesdonnéesà caractèrepersonnelcollectéesouleurrectificationsansfrais.LeresponsabledutraitementdecesdonnéesLéoHOUELpeutêtrecontactésàl’adressesuivante:houel.leo@gmail.com

8. Jeconsensdemonpleingréàparticiperàcetteétude.Nousvousremercionsd’apposerlamention«luetapprouvé».Signaturedusujet/patient Date

(jour/mois/année)Jeconfirmequej’aiexpliquélanature,lebutetladuréedel’étudeàl’étudiant(e)mentionnéci-dessus.Lesujetconfirmesonaccorddeparticipationparsasignaturepersonnelledatée.Signaturedelapersonnequiprocurel’information(étudiant/mémorant) Date

(jour/mois/année)Nomenlettrescapitalesdelapersonnequiprocurel’informationAnnexe 6 : Formulaire de consentement

VII

Lettre informative Titredel’étude:EtudedelaqualitémétrologiqueduStepTestd’astrandRhyming

Étudiant:LéoHOUELRéférentdemémoire:AliceBELLIOT

Danslecadredemonmémoireàl’IFPEK,jeréaliseuneétudequiapourobjectifd’étudierlaqualitémétrologiqueduStepTestd’Astrand-RhymingenlecorrélantautestdeLéger.Cesontdestestsdeterrainsquipermettentd’évaluerlacapacitéaérobiemaximaled’unsujet.Lepremierestuntestd’effortsousmaximaltandisquelesecondestuntestd’effortmaximal.Pourcela,ilnousfaudraprendreencompteunensembledefacteursindividuels:sport(s)pratiqué(s),âge,taille,poids,sexe.Condition pour participer à cette étude

• Vous devez être en bonne santé, et informer les responsables de l’étude de toutealtérationconnuedevotreétatdesanté.

• Vousdevezêtreunhommeâgéentre18et35ans.• Vouspratiqueruneactivitésportiverégulière• Vousnedevezpasavoirrépondupositivementàunedes7questionsduquestionnaire

Q-AAPquipermetledépistagedecontre-indicationsàl’épreuved’effortmaximale.• Vousnedevezpasêtreàjeun,avoirmangéunrepastropcopieuxoufumerdansles2

heuresquiprécèdentletestd’effortmaximal.• Vousnedevezpasêtresportifdehautniveau

Modalitédelaparticipation

• Equipéd’unetenuedesportvousserezconvoquédeuxfoisaugymnasedustadeAlbertChenardpoureffectuerleStepTestd’Astrand-Rhyming.Cetestconsisted’effectuerunexercicesousmaximaldemonteretdescenteàunecadence de 22,5 marches par minutes pendant 6 minutes. Une mesure de lafréquencecardiaqueserraeffectueràlafindelacinquièmeminute.

• Equipéd’unetenuedesportvousserezconvoquéunedernièrefoispoureffectuerletestdeLéger.L’échauffementfaitpartiedutest,c’estunexercicemaximaloùilvousestdemandéde courir des allers-retours sur un piste de 20 mètre à cadence imposé etaugmentantaucoursdutemps.L’effortestarrêtéquandvousn’arrivezplusàtenirlacadence.Ensuite,unemesuredelafréquencecardiaqueesteffectuée.

Noteimportante:Cestroistestsseronteffectuéstroismardisdesuiteentre20h30et21h30au gymnase du stade Albert Chenard à Chantepie. La participation à ces trois dates estprimordialepourquelesrésultatssoientutilesàl’étude.Rappel:Cetestd’effortestréaliséselonunprotocolestrictquirespectelescontre-indicationsàlapratiquedessports. L’ensembledecetteétudes’inscritàdesfinsscientifiquesetdanslecadred’unmémoiredefind’étudemenéparLéoHOUEL.

Rennes,le04/01/17Annexe 7 : Lettre informative

VIII

Annexe 8 : Questionnaire d'aptitude à l'activité physique

IX

X

Annexe 9 : Questionnaire d'auto-évaluation de l'aptitude physique hebdomadaire

XI

Titre A simple, valid step test for estimating maximal oxygen uptake in epidemiologic studies

Référence Siconolfi, S.F. et al., 1985. A simple, valid step test for estimating maximal oxygen uptake in epidemiologic studies. American journal of epidemiology, 121(3), pp.382–90

Auteurs Steven F.Siconolf, ancien recteur et vice-président des affaires académiques de l’Université de Rockford. Carol Ewing Garber, professeur des sciences du mouvement Thomas M.Lasater & Richard A.Carleton

Objectifs Développer un test simple permettant l’évaluation de la capacité aérobie, sûr et valide qui peut être effectué à domicile.

Mots-Clés Facteur d’âge, Exercice test/ Métode, Fréquence Cardiaque, Consommation d’oxygène, Forme Physique

Résumé Contexte : L’augmentation de l’activité physique diminue les risques de maladies cardio-vasculaires. Il est alors essentiel d’évaluer les capacités aérobies d’un sujet par une évaluation du VO2max. Cette mesure est fonction de la ventilation, de la fréquence cardiaque, de la vascularisation et de l’oxygénation. La mesure directe coûte cher, l’outil étudié est donc un test à effort sous maximal, un Step Test d’Astrand Rhyming modifié. Méthode : 48 sujets âgés de 19 à 70 ans ont participé à l’étude. Ils vont effectuer trois tests : un test direct en laboratoire sur ergocycle, une épreuve sous maximale sur step et une épreuve sous maximale sur ergocycle. Pour les tests avec effort sous maximal, le VO2max est estimé à partir de la fréquence cardiaque en utilisant le monogramme d’Astrand Rhyming mais le facteur de correction en fonction de l’âge et du sexe du sujet est propre à cette étude. Résultats : La corrélation entre la mesure directe et le Step test est de 0.92 avec un écart type de 0.30. La corrélation entre la valeur direct et l’épreuve sous maximale sur ergocycle est de 0.92 avec un écart type de 0.29. La corrélation entre les deux épreuves sous maximales est de 0.98 avec un écart type de 0.17. Les résultats avec le step test sont statistiquement plus élevés (p<0.01). Conclusion : Pour une population constituée de sujets avec un niveau d’activité faible, le Step test est valide pour la mesure du VO2max.

Piste de lecture complémentaires

• Astrand, P. & Rhyming, I., 1954. A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work.

XII

Commentaires Cette étude est intéressante puisqu’elle compare le protocole sur step et celui sur ergocycle en utilisant le monogramme d’astrand-Rhyming, ainsi que leur validité avec comme référence le Gold Standard. En revanche, les facteurs de correction en fonction du sexe et de l’âge sont différents. De plus, la validité n’est pas connue pour une population constituée de sujet jeunes et sportifs. Le nombre de sujets n’est pas suffisant pour apporter une conclusion (n=48) L’étude est publiée dans « American Journal of Epidemiology » d’impact factor 5.471 Score Pedro de 6/11 (Résultat influencé par le fait qu’il n’y a pas de traitement donc pas de groupes)

Annexe 10 : Fiche de lecture 1

XIII

Titre A Nomogram for Calculation of Aerobic Capacity (Physical Fitness) From Pulse Rate During Submaximal Work

Référence Astrand, P. & Rhyming, I., 1954. A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work.

Auteurs Per-Olof Astrand (21 Octobre 1922) était un professeur de physiologie suédois de l’institut Karolinska de Stockholm, il peut être considéré comme le père fondateur de l’exercice physiologique moderne. Irma Rhyming était sa femme, ils ont élaboré ce monogramme ensemble.

Objectifs L’objectif de l’étude est d’élaborer un monogramme permettant l’estimation de la VO2max à partir de la mesure de la fréquence cardiaque suite à un effort sous-maximal.

Mots-clés Physiologie cardio-vasculaire, exercice, Fréquence cardiaque, Exercice Physique, Monogramme

Résumés Il est important de connaitre la capacité aérobie d’un sujet, d’autant plus que celle-ci témoigne en cas de baisse d’un risque de maladie cardiaque et respiratoire. Ce paramètre peut être évalué par mesure directe, mais cette prise peut uniquement être réalisée en laboratoire. Son évaluation indirecte peut être effectuée par un effort maximal mais non réalisable sur des sujets âgés ou personnes avec une maladie cardiaque ou respiratoire. Astrand suggère alors l’utilisation d’un test sous maximal et de son monogramme. D’une part, Astrand met en évidence une relation linéaire entre la consommation d’oxygène et la fréquence cardiaque permettant alors la construction du monogramme. D’autre part :

1) Astrand et Rhyming ont étudié avec effort sur ergocycle la validité du monogramme sur 27 hommes et 31 femmes âgés de 20 à 30 ans. Dans deux tiers des cas, l’écart type est inférieur à 6.7% pour les hommes et 9.4% pour les femmes.

2) Ils ont aussi étudié le protocole sur Step avec une population de 18 hommes en bonne condition physique âgés de 18-19 ans. La différence moyenne obtenue par rapport à la valeur obtenue en laboratoire était de 0.006 +/- 0.066 L/min

3) Ils ont comparé les valeurs obtenues sur ergocycle et sur step pour 31 femmes et 28 hommes âgés de 20 à 30 ans. La différence moyenne était de 0.003 +/- 0.052 L/min pour les femmes et 0.025+/- 0.057 L/min pour les hommes.

Ainsi, ils ont conclu que ces tests donnent de bonnes informations sur les capacités aérobies du sujet. Les résultats peuvent être obtenus lorsque la fréquence atteint une valeur stable comprise entre 125 et 170 battements par minute. Les trois protocoles

XIV

peuvent être utilisés pour des personnes âgées de 20 à 30 ans et en bonne condition physique.

Pistes de lectures

complémentaires

• Kasch, F.W. et al., 1966. A comparison of maximal oxygen uptake by treadmill and step-test procedures. Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985), 21(4), pp.1387–1388.

• Shephard, R.J. et al., 1968. Standardization of submaximal exercise tests*. Bulletin of the World Health Organization, 38(5), pp.765–775.

• Siconolfi, S.F. et al., 1985. A simple, valid step test for estimating maximal oxygen uptake in epidemiologic studies. American journal of epidemiology, 121(3), pp.382–90

Commentaires Cette étude est intéressante car elle est à l’origine du monogramme utilisé dans l’étude. Néanmoins, elle ne comporte pas les facteurs de corrections ajoutés en 1961. Les critères d’inclusions des auteurs sont identiques à l’étude, ils comprennent uniquement des adultes jeunes et en bonne santé. Score Pedro de 6/11 (Résultat influencé par le fait qu’il n’y a pas de traitement donc pas de groupes) L’article a été publié dans une revue réputée : « Journal Applied Physiology ».

Annexe 11 : Fiche de lecture 2

XV

Titre Criterion-related validity of the 20-M Shuttle Run Test for

Estimating Cardiorespiratory Fitness : A Meta-Analysis Journal of sports science and medicine

Référence Mayorga-Vega, D., Aguilar-Soto, P. & Viciana, J., 2015. Criterion-Related Validity of the 20-M Shuttle Run Test for Estimating Cardi- orespiratory Fitness: A Meta-Analysis. ©Journal of Sports Science and Medicine, 14(August), pp.536–547.

Auteurs Daniel Mayorga-Vega possède un Master en science. Il exerce à l’université de Grenade en Espagne en tant que professeur de l’éducation physique et des sports. L’auteur a publié une cinquantaine d’articles dans ce domaine.

Objectifs L’objectif de l’étude est de valider le test navette de Luc Léger Mots-clés Consommation d’oxygène maximum, VO2max, test de Léger,

validité. Résumé Contexte de l’étude : La capacité aérobie témoigne de l’état de

santé du patient. Son évaluation par des tests directs est intéressante. Ainsi, cette méta-analyse évalue la validité du test navette de Luc Léger dans l’évaluation des capacités aérobies pour une population d’enfants et d’adultes. Méthodes : Daniel Mayorga-Vega a sélectionné les études selon plusieurs critères : sujets sains physiquement et mentalement, le protocole utilisé est celui élaboré par Luc Léger, la mesure de référence du VO2max est effectuée par une prise en laboratoire et l’analyse des résultats a été réalisé par un coefficient de Pearson ou une ligne de régression. Résultats : Parmi la multitude d’articles sélectionnés au départ, 57 études ont été étudiées. L’auteur a utilisé un indice de confiance à 95%. Il a conclu qu’il y a un réel lien significatif entre la valeur mesuré avec le test navette de Luc Léger et le test de référence en laboratoire : r=0.78 (0.72-0.85) pour les enfants et r=0.94 (0.87-1.00) pour les adultes. Discussion : Le test navette de Luc Léger est une bonne alternative dans l’évaluation de la capacité aérobie, affirmation d’autant plus vraie chez les adultes. L’auteur affirme son hypothèse sur la validité de ce test. Néanmoins, dans la discussion il remet en cause les différences entre les articles sélectionnés. En effet, les études ne possèdent pas tous le même protocole ce qui peut biaiser le résultat. De plus, beaucoup de ces études ont une population faible. Conclusion : Le test navette de Luc Léger est une bonne alternative dans l’évaluation de la capacité aérobie avec une validité modérée à élevée

XVI

Piste de lecture complémentaires

• Gadoury, C., Léger, L.A. (1986) Validité de l’épreuve de course navette de 20m avec paliers de 1minute et du physistest canadien pour prédire le VO2max des adultes. Revue des Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives 7, 57-68.

• Ramsbottom, R., Brewer, J. and Williams, C. (1988) A

progressive shuttle run test to estimate maximal oxygen uptake. British Journal of Sports Medicine 22, 141-144

• Léger, L.A. and Lambert, J. (1982) A maximal multistage

20-m shuttle run test to predict VO2max. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology 49, 1-12.

Commentaire Cette méta-analyse permet de justifier l’utilisation de ce test

comme outil de référence dans l’étude de corrélation du Step Test d’Astrand-Rhyming. Cependant, le résultat obtenu à l’aide de ce test est seulement une estimation, ce qui justifie les limites du travail identifié dans l’étude. L’article est publié dans « Journal of sciences and medecine » ayant un impact factor de 1.03.

Annexe 12 : Fiche de lecture 3

HOUEL Léo Etude des qualités métrologiques du Step Test d’Astrand-Rhyming : Evaluation de la validité et de la reproductibilité intra-examinateur.

Background : The assessment of the aerobic capacity of a patient is necessary to establish an adapted training program to sportsmen or as following during the rehabilitation of a effort deconditioning syndrome. Objectives :To evaluate the intra-examiner reliability and validility of the Astrand-Rhyming Step Test. Materials and methods : 15 athletes have been recruited in an amateur volleyball team. They all performed the Astrand-Rhyming Step Test twice and the Luc Leger shuttle test. Results : Analysis of the results shows good intra-examiner reproducibility (r=O,86, P<0,01) but an heterogeneous validity (r=0,76, p<0.01 et r=0,54, p<0.04). Discussion : The validity found in the study is moderate and heterogeneous. On the other hand, the test has a strong intra-examiner reliability. These results are in agreement with the literature already published on this subject, but due to the small sample, it would be necessary to reinforce these results by studies on a larger population and which would not include the biases identified in this study. Conclusion : The Astrand-Rhyming Step Test seems to be able to be used as a follow-up tool for intermediate aerobic capacity assessment while also advocating initial and final laboratory results. Contexte de l’étude : L’évaluation de la capacité aérobie d’un patient est nécessaire pour établir un programme d’entrainement adapté au sportif ou comme suivi lors de la rééducation d’un déconditionnement à l’effort. Objectifs : Evaluer la validité et la fiabilité intra-examinateur du Step Test d’Astrand-Rhyming. Matériel et Méthode : 15 sportifs ont été recrutés dans une équipe de volley-ball amateur. Ils ont tous effectué deux fois le Step Test d’Astrand-Rhyming et une fois le test navette de Luc Léger. Résultats : L’analyse des résultats montre une bonne reproductibilité intra-examinateur (r=O,86, P<0,01) mais une validité hétérogène (r=0,76, p<0.01 et r=0,54, p<0.04). Discussion : La validité retrouvée dans l’étude est modérée et hétérogène. En revanche, le test possède une fiabilité intra-examinateur forte. Ces résultats sont en accord avec la littérature déjà publiée sur ce sujet, mais au vu du faible échantillon, il serait nécessaire de renforcer ces résultats par des études sur une plus grande population et qui ne comporteraient pas les biais identifiés dans cette étude. Conclusion : Le Step test d’Astrand-Rhyming semble pouvoir être utilisé comme outil de suivi pour les bilans intermédiaires d’évaluation de la capacité aérobie tout en préconisant des bilans initiaux et finaux en laboratoire. Key-words : Aerobic capacité, Submaximal exercice, Step test, VO2max, validity Mots-clés : Capacité aérobie, Effort sous-maximal, Step test, VO2max, validité INSTITUT DE FORMATION EN MASSO-KINESITHERAPIE de RENNES 12 rue Jean Louis Bertrand 35000 Rennes Mémoire d’initiation à la recherche en Masso-kinésithérapie – Année 2014-2017