Limites des adaptations cardiovasculaires des sportifs endurants

This PhD Thesis aimed to answer three limits related to cardiovascular adaptations in endurance athletes. Are bradycardic endurance athletes more at risk of reflex syncope and of ECG abnormalities than their non-bradycardic counterparts? Is 40 years old too late to start endurance training in order to improve cardiovascular health in later life? Cardiac fatigue has been shown after long-term intense running events, but do canoeing or military training induce the same alteration? First, BRADY study showed that endurance-trained bradycardic athletes are not more prone to reflex syncope or ECG abnormalities than their non-bradycardic peers. Our results suggest that cardiac hypertrophy may be, at least in part, responsible for the developement of training-induced bradycardia. Second, COSS study showed that commencing structured endurance training after 40 years of age is powerful enough to induce beneficial alterations in VO2max, resting HR, and autonomic status that match those observed in individuals who commenced training prior to 30 years of age. However, only endurance training commenced before 30 years old provides enhancement of certain vascular adaptations during exercise. Last, preliminary results of FACEFI study showed that a 4-day military selection camp does not lead to cardiac fatigue. The relative short duration of the last exercise (< 2h45), the high level of training of the subjects, and the important strenght- related part of the exercices may explain the lack of cardiac fatigue. Data from 4 weeks of canoeing training and 24h of military training in other groups of athletes are in process.Cette thèse visait à explorer trois limites des adaptations cardiovasculaires des sportifs endurants. Les athlètes endurants bradycardes ont-ils un risque augmenté de présenter des syncopes réflexes et des particularités électrocardiographiques par rapport à leurs homologues non bradycardes ? Commencer un entraînement après 40 ans est-il trop tard pour espérer améliorer sa santé cardiovasculaire ? La fatigue cardiaque retrouvée à l’issue d’efforts longs et intenses chez les coureurs à pied est-elle également induite par des efforts pratiqués essentiellement avec les bras comme le canoë-kayak ou par les efforts pratiqués par les militaires durant leurs stages intensifs ? Tout d’abord, l’étude BRADY suggère que chez des athlètes endurants de même niveau qui diffèrent uniquement par leur FC de repos (44 vs 61 batt.min-1) les bradycardes ne sont pas plus à risque de syncopes réflexes ni de particularités électrocardiographiques que les non bradycardes. L’hypertrophie cardiaque, plus importante chez les bradycardes, pourrait jouer un rôle central dans le développement de la bradycardie du sportif. Deuxièmement, l’étude COSS suggère que commencer un entraînement en endurance après 40 ans n’est pas trop tard pour être en meilleure santé cardiovasculaire à 60 ans. En effet le VO2max, la FC de repos ainsi que la balance sympathovagal ne diffèrent pas chez des seniors de 60 ans ayant commencé à s’entraîner avant 30 ans de chez ceux ayant commencé après 40 ans. Ces indices de la santé cardiovasculaire étaient meilleurs dans ces deux groupes par rapport aux personnes n’ayant jamais suivi un entraînement en endurance. Seul un entraînement initié avant 30 ans semble cependant apporter certains bénéfices vasculaires à l’effort, non retrouvés chez les seniors ayant commencé après 40 ans. Enfin, l’étude FACEFI visait à évaluer les conséquences cardiaques de 3 types d’efforts : 3 semaines d’entraînements intenses en canoë-kayak au pôle France de Cesson-Sévigné, 24h d’un stage d’aguerrissement chez des élèves des Écoles de Saint-Cyr Coëtquidan, et 4 jours d’un stage chez les Commandos de Marine. Seule une partie des résultats obtenus chez les Commandos de Marine a été analysée. Ils indiquent que 3 jours et 3 nuits d’un stage commando, finalisés par une marche forcée de 20 km en portant une charge de 20 kg, ne semblent pas altérer ni les dimensions ni les fonctions cardiaques. La durée relativement faible de l’effort (< 2h45), le très bon niveau d’entraînement des sujets, ainsi que la composante en résistance importante des efforts réalisés, peuvent expliquer ce résultat

Limits of cardiovascular adaptations in endurance athletes

Cette thèse visait à explorer trois limites des adaptations cardiovasculaires des sportifs endurants. Les athlètes endurants bradycardes ont-ils un risque augmenté de présenter des syncopes réflexes et des particularités électrocardiographiques par rapport à leurs homologues non bradycardes ? Commencer un entraînement après 40 ans est-il trop tard pour espérer améliorer sa santé cardiovasculaire ? La fatigue cardiaque retrouvée à l’issue d’efforts longs et intenses chez les coureurs à pied est-elle également induite par des efforts pratiqués essentiellement avec les bras comme le canoë-kayak ou par les efforts pratiqués par les militaires durant leurs stages intensifs ? Tout d’abord, l’étude BRADY suggère que chez des athlètes endurants de même niveau qui diffèrent uniquement par leur FC de repos (44 vs 61 batt.min-1) les bradycardes ne sont pas plus à risque de syncopes réflexes ni de particularités électrocardiographiques que les non bradycardes. L’hypertrophie cardiaque, plus importante chez les bradycardes, pourrait jouer un rôle central dans le développement de la bradycardie du sportif. Deuxièmement, l’étude COSS suggère que commencer un entraînement en endurance après 40 ans n’est pas trop tard pour être en meilleure santé cardiovasculaire à 60 ans. En effet le VO2max, la FC de repos ainsi que la balance sympathovagal ne diffèrent pas chez des seniors de 60 ans ayant commencé à s’entraîner avant 30 ans de chez ceux ayant commencé après 40 ans. Ces indices de la santé cardiovasculaire étaient meilleurs dans ces deux groupes par rapport aux personnes n’ayant jamais suivi un entraînement en endurance. Seul un entraînement initié avant 30 ans semble cependant apporter certains bénéfices vasculaires à l’effort, non retrouvés chez les seniors ayant commencé après 40 ans. Enfin, l’étude FACEFI visait à évaluer les conséquences cardiaques de 3 types d’efforts : 3 semaines d’entraînements intenses en canoë-kayak au pôle France de Cesson-Sévigné, 24h d’un stage d’aguerrissement chez des élèves des Écoles de Saint-Cyr Coëtquidan, et 4 jours d’un stage chez les Commandos de Marine. Seule une partie des résultats obtenus chez les Commandos de Marine a été analysée. Ils indiquent que 3 jours et 3 nuits d’un stage commando, finalisés par une marche forcée de 20 km en portant une charge de 20 kg, ne semblent pas altérer ni les dimensions ni les fonctions cardiaques. La durée relativement faible de l’effort (< 2h45), le très bon niveau d’entraînement des sujets, ainsi que la composante en résistance importante des efforts réalisés, peuvent expliquer ce résultat.This PhD Thesis aimed to answer three limits related to cardiovascular adaptations in endurance athletes. Are bradycardic endurance athletes more at risk of reflex syncope and of ECG abnormalities than their non-bradycardic counterparts? Is 40 years old too late to start endurance training in order to improve cardiovascular health in later life? Cardiac fatigue has been shown after long-term intense running events, but do canoeing or military training induce the same alteration? First, BRADY study showed that endurance-trained bradycardic athletes are not more prone to reflex syncope or ECG abnormalities than their non-bradycardic peers. Our results suggest that cardiac hypertrophy may be, at least in part, responsible for the developement of training-induced bradycardia. Second, COSS study showed that commencing structured endurance training after 40 years of age is powerful enough to induce beneficial alterations in VO2max, resting HR, and autonomic status that match those observed in individuals who commenced training prior to 30 years of age. However, only endurance training commenced before 30 years old provides enhancement of certain vascular adaptations during exercise. Last, preliminary results of FACEFI study showed that a 4-day military selection camp does not lead to cardiac fatigue. The relative short duration of the last exercise (< 2h45), the high level of training of the subjects, and the important strenght- related part of the exercices may explain the lack of cardiac fatigue. Data from 4 weeks of canoeing training and 24h of military training in other groups of athletes are in process

Asymptomatic bradycardia amongst endurance athletes.

It is established that an intensive training results in a lower average resting heart rate. Management of bradycardia in an athlete can be difficult given the underlying mechanisms are not clearly understood. The authors reviewed the different mechanisms described in the literature, including recent advances in physiology regarding remodeling of ion channels, which may partially explain bradycardia in athletes. Sinus bradycardia amongst athletes, especially endurance focused athletes, is common but difficult to apprehend. The underlying mechanisms are observably of multifactorial origin and likely incompletely elucidated by the current body of knowledge

Bradycardic Endurance Athletes are More at Risk of Cardioinhibitory Syncope than Non Bradycardic Ones

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Mechanical dispersion: a novel tool to diagnose pathological hypertrophic remodeling in athletes

International audienceMeeting Abstract: PO.04

Multiscale Analysis of Heart Rate Variability for the Characterization of Subjects with Reflex Syncope during Head-Up Tilt Test

International audienceThis study aims to characterize the heart rate variability of subjects with reflex syncope during head-up tilt test and to find out non-linear parameters that can differentiate between subjects who develop syncope during the test and others who do not. For this purpose, the Empirical Mode Decomposition was applied to RR time series of subjects underwent a head-up tilt test. It decomposes the time series into waveforms called Intrinsic Mode Functions (IMF). The IMFs and their cumulative sums were used to extract several parameters as Sample Entropy, Detrended Fluctuation Analysis and indicators from Poincare plot. The results show that the proposed parameters are significantly different between the two groups in several time scales (p-value<0.05), which indicate that the heart rate variability has different non-linear characteristics in patients with reflex syncope that can be explored with a multi-resolution tool. Furthermore, pertinent parameters were selected using feature selection algorithm, and employed in the classification test using K-nearest neighbor (KNN). The classification performance show that the selected parameters are efficient to separate between the two populations with a sensitivity of 71% during the first 5 minutes of the tilted position. These findings can help to early predict the outcomes of the head-up tilt test and reduce its duration

Athlete's bradycardia may be a multifactorial mechanism.

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Mechanical Dispersion by Strain Echocardiography: A Novel Tool to Diagnose Hypertrophic Cardiomyopathy in Athletes

International audienceBACKGROUND: Previous studies have demonstrated that global longitudinal strain (GLS) is altered in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM) in comparison with athletes. Nevertheless, these results rely on studies comparing sedentary patients with HCM with healthy athletes. The aims of this study were to confirm these findings in an appropriate group of athletes with HCM and to study the additive value of novel parameters (i.e., mechanical dispersion and exercise GLS). METHODS: Thirty-six athletes with HCM were prospectively included and were compared with 36 sedentary patients with HCM, 36 healthy athletes, and 36 sedentary control subjects of similar age. Athlete groups had similar training duration and HCM groups similar maximal wall thickness. All underwent echocardiography at rest and during submaximal exercise. GLS was assessed; the SD of time to maximal myocardial shortening of longitudinal strain was calculated as a parameter of mechanical dispersion. RESULTS: The HCM sedentary group showed the lowest resting and exercise GLS. Resting GLS was not different between athletes with HCM and the two control groups, but exercise GLS enabled the differentiation of athletes with HCM from healthy athletes. Mechanical dispersion was higher in both HCM groups compared with both control groups at rest and during exercise. Receiver operating characteristic analysis in the athlete groups demonstrated that resting mechanical dispersion (area under the curve = 0.949 ± 0.023) had better ability to identify HCM compared with GLS at rest (area under the curve = 0.644 ± 0.069) (P < .001) or during exercise (area under the curve = 0.706 ± 0.066) (P < .005). CONCLUSIONS: In athletes, normal resting GLS does not rule out the diagnosis of HCM. Mechanical dispersion of longitudinal strain seems to be a promising tool for the diagnosis of HCM in athletes

Is The Vasis Classification Suitable For Bradycardic Endurance Athletes?

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