The effect of tongue elevation muscle training in patients with obstructive sleep apnea: A randomised controlled trial
L'effet de l'entraînement musculaire d'élévation de la langue chez les patients souffrant d'apnée obstructive du sommeil : un essai contrôlé randomisé.
Il est nécessaire d'élucider l'effet spécifique d'un composant bien défini de la thérapie myofonctionnelle oropharyngée pour les patients souffrant d'apnée obstructive du sommeil : l'entraînement musculaire d'élévation de la langue. Un programme d'entraînement d'élévation de la langue de 6 semaines n'a pas modifié l'IAH ou d'autres paramètres dérivés de la polygraphie par rapport au groupe témoin. Cependant, la somnolence diurne et l'endurance de la langue se sont considérablement améliorées dans le groupe d'intervention par rapport au groupe témoin.
Contexte L'apnée obstructive du sommeil (AOS) est un trouble du sommeil courant dont la prévalence est estimée à 19 % dans la population générale de Lausanne (Suisse).1 Non traitée, l'AOS est une cause importante de morbidité et de mortalité.2 La pression positive continue (CPAP) est l'option de traitement de première ligne offerte à ces patients.3 Cependant, entre 17 % et 85 % des patients atteints d'AOS ne se conforment pas à la thérapie CPAP et restent non traités.4 Des options de traitement alternatives ont donc été étudiées, y compris la thérapie myofonctionnelle (MFT) de les voies respiratoires supérieures.5
La justification de la MFT découle de preuves montrant que les muscles dilatateurs des voies respiratoires supérieures sont dysfonctionnels et jouent un rôle dans la physiopathologie de l'AOS.6 En effet, ce trouble est caractérisé par un collapsus récurrent des voies respiratoires supérieures qui entraîne une occlusion partielle ou complète des voies respiratoires. Les muscles dilatateurs des voies respiratoires supérieures, y compris le génioglosse qui forme la majeure partie de la langue et est le plus grand dilatateur des voies respiratoires supérieures, sont essentiels au maintien de la perméabilité des voies respiratoires supérieures pendant le sommeil.7 Cependant, une mauvaise activation des muscles génioglosses pendant le sommeil est une caractéristique physiologique contribuant au SAOS. ce qui, chez les personnes sensibles, peut entraîner le rétrécissement ou l'affaissement des voies respiratoires supérieures.8 De plus, des modifications histologiques du génioglosse et une réduction de la réactivité cérébrovasculaire dans les zones motrices qui contrôlent la musculature des voies respiratoires supérieures sont observées chez les patients atteints d'AOS.9, 10 Ces les déficits neuromusculaires sont associés à des anomalies sensorimotrices de la langue8, 11 et entraînent une plus grande propension à la fatigue des muscles des voies respiratoires supérieures.9
Le MFT est une intervention à plusieurs composants qui comprend généralement une combinaison d'exercices couvrant diverses structures oropharyngées, telles que la langue, le palais, le pharynx ou l'épiglotte,12 et vise à agir positivement sur les déficits sensorimoteurs altérés des muscles des voies respiratoires supérieures rencontrés chez les patients. avec OSA.9, 11, 13-15 L'efficacité de la MFT pour réduire la gravité de l'OSA, la somnolence diurne et la qualité de vie a été démontrée dans plusieurs revues et méta-analyses.5, 16-19 Deux précédents essais contrôlés randomisés menés en les patients atteints d'AOS modéré ont montré que, par rapport à la thérapie fictive, la MFT comprenant des exercices du palais mou, de la langue, des muscles faciaux, ainsi que des exercices de la fonction stomatognathique (c'est-à-dire aspiration, respiration, parole, déglutition, mastication) entraînait une réduction de l'indice d'apnée-hypopnée (IAH) de 50 % de sa valeur initiale.12, 20 L'amélioration de l'IAH semble liée au remodelage des voies respiratoires supérieures, réduisant ainsi la collapsibilité des voies respiratoires supérieures pendant le sommeil.
Cependant, étant donné que les protocoles MFT impliquent une variété d'exercices, 20, 21 l'efficacité spécifique de chaque exercice est inconnue. En outre, la fréquence et la durée des protocoles existants sont difficiles à reproduire en milieu clinique.20 De plus, l'aspect chronophage de cette thérapie pourrait altérer l'observance du traitement à long terme, ce qui est considéré comme le principal inconvénient de la MFT.22 Identifier les parties efficaces de la MFT et déchiffrer les mécanismes sous-jacents de cette thérapie à plusieurs composants peut conduire à une meilleure compréhension du fonctionnement de la thérapie et faciliter sa mise en œuvre dans le cadre clinique. Il est donc nécessaire d'évaluer l'efficacité de quelques exercices simples et faciles. Le génioglosse étant le principal muscle dilatateur des voies respiratoires supérieures23, se focaliser sur la langue peut représenter une cible anatomique intéressante. Un autre argument en faveur de la stratégie consistant à se concentrer sur la langue est la présence d'un tonus lingual plus faible chez les enfants et les adultes souffrant de troubles respiratoires du sommeil par rapport aux témoins sains.24-26 Fait intéressant, des études récentes ont montré que l'amélioration de l'IAH avec la MFT est significativement corrélée avec l'amélioration de la force de la langue.14, 27, 28
Par conséquent, nous avons cherché à évaluer l'efficacité spécifique d'un protocole d'élévation musculaire de la langue dans la réduction de la gravité de l'AOS. Nous avons émis l'hypothèse qu'un programme d'entraînement de la force et de l'endurance de la langue de 6 semaines réduirait l'IAH chez les patients atteints d'AOS.
Protocole de formation
Le protocole d'entraînement consistait en des tâches de force et d'endurance en élévation antérieure de la langue. Les participants ont été invités à effectuer les exercices d'entraînement une fois par jour, 4 fois par semaine pendant 6 semaines. Une durée de session typique était de 15 minutes. La charge, les séries et les répétitions ont progressivement augmenté chaque semaine pour tenir compte de l'amélioration attendue de la force et de l'endurance au cours des semaines successives et ont suivi la recommandation de l'American College of Sport Medicine.32
La tâche de force d'élévation de la langue a été réalisée en demandant aux participants de lever leur langue contre le palais dur afin de presser le bulbe IOPI positionné immédiatement derrière les incisives centrales. Lors de la première semaine d'entraînement, les participants devaient effectuer 3 séries de 10 répétitions, tout en atteignant 60% de leur force d'élévation maximale (c'est-à-dire la pression maximale exercée sur le bulbe de la langue) mesurée au préalable (voir ci-dessous). Le repos entre les séries a duré 2 min. Au cours de la dernière semaine d'entraînement, ils devaient effectuer 4 séries de 12 répétitions tout en atteignant 80 % de leur valeur de force de base. Le protocole de formation complet est résumé dans le tableau 1.
Après la tâche de force, les participants ont été invités à effectuer une tâche d'élévation d'endurance isométrique de la langue. Les participants ont été invités à maintenir une pression linguale isométrique sur l'ampoule IOPI équivalente à 50 % de la valeur de force de base jusqu'à l'échec de la tâche, correspondant à une chute de pression> 10 % (visible par les lumières LED de l'appareil IOPI) pendant plus de 2 s . Au cours des 3 premières semaines, les participants devaient effectuer 2 séries de cette tâche entrecoupées d'intervalles de repos de 2 minutes. Au cours des 3 dernières semaines, le nombre de séries est passé à 3 (tableau 1).
La première séance a été réalisée en face à face avec l'investigateur. Des instructions orales et écrites ont été données aux patients pour les aider à configurer le dispositif IOPI Trainer de manière autonome. De plus, les participants ont été contactés par téléphone une fois par semaine pour s'assurer de la bonne utilisation du dispositif IOPI.
Effets du protocole d'entraînement de la langue
Aucun changement dans le poids, le cou et les circonférences abdominales au cours de la période d'étude n'a été observé dans chaque groupe. De plus, il n'y a eu aucun changement significatif de l'IAH et d'autres paramètres dérivés de la polygraphie entre les groupes à la fin de la période d'essai de 6 semaines. Dans le groupe témoin, seule la force de la langue s'est améliorée de manière significative. Dans le groupe thérapeutique, la force et l'endurance de la langue ainsi que la somnolence subjective, la qualité du sommeil et la fatigue se sont considérablement améliorées (tableau 3, figure 2). En comparant les changements entre les groupes après 6 semaines d'intervention, seuls le score ESS et l'endurance de la langue différaient significativement, en faveur du groupe d'intervention (Tableau 3, Figure 2). L'analyse par protocole a donné les mêmes résultats.
DISCUSSION
Cette étude a montré qu'un programme d'entraînement de force et d'endurance d'élévation de la langue de 6 semaines n'influençait pas la gravité de l'AOS. Cependant, des améliorations de l'endurance de la langue et de la somnolence diurne ont été observées.
Les effets du protocole d'entraînement aux tâches de la langue proposé dans cette étude ne sont pas comparables aux avantages reconnus de la MFT sur la gravité de l'AOS. Une étude récente a rapporté que l'IAH est réduit d'environ 50 % chez les adultes et de 62 % chez les enfants recevant des exercices MFT.16 Il a également été démontré que cette thérapie réduit les épisodes de désaturation.16 Cependant, le principal inconvénient de la MFT est l'observance être d'environ 80 %, mais il peut descendre jusqu'à 50 %.18, 39 Les facteurs clés favorisant l'adhésion aux exercices prescrits sont, entre autres, la courte durée des exercices, la rétroaction visuelle, ainsi que la surveillance de la fréquence des exercices.40, 41 Ces facteurs facteurs ont été intégrés dans notre protocole en utilisant le dispositif IOPI et en construisant un protocole non contraignant, ce qui peut expliquer le niveau élevé d'observance objectivement mesuré dans cette étude malgré la réalisation d'exercices à domicile. O'Connor-Reina et al. ont récemment constaté que 35 % de leurs patients ne respectaient pas un protocole MFT composé d'exercices d'une durée de 15 min/jour et exécutés à une fréquence de 5 jours/semaine.28 Il convient de noter que l'adhésion aux programmes MFT est liée à des améliorations de l'IAH , les symptômes du SAOS et la force des muscles de la langue.28, 42
Puisque nous avons obtenu une bonne adhésion des patients à notre programme d'entraînement, l'absence de changement sur l'IAH peut être due au fait que seule la langue était ciblée dans cette étude, alors que les études MFT précédentes proposaient une combinaison d'exercices couvrant diverses structures oropharyngées. Par conséquent, nous supposons que se concentrer sur les tâches d'élévation de la langue peut ne pas représenter un programme suffisamment complet pour susciter un effet détectable sur les mesures de polygraphie. Fait intéressant, bien que nous n'ayons pas trouvé de changement dans l'IAH ou l'indice de désaturation en oxygène, une grande amélioration du score ESS a été constatée dans le groupe d'entraînement de la langue. De plus, 9 participants sur 12 (75 %) avaient une diminution du score ESS supérieure à trois points, la différence minimale cliniquement importante.43 Bien que ce résultat doive être interprété avec prudence étant donné qu'il s'agit d'un critère d'évaluation secondaire, il plaide toujours en faveur d'un sommeil plus efficace. De même, bien que Randerath et al. n'ont pas trouvé d'amélioration de l'IAH après un programme de 8 semaines d'entraînement ciblé des muscles de la langue par neurostimulation électrique intra-orale, les épisodes de ronflement ont diminué de manière significative, suggérant une réduction de la résistance supraglottique.44 Vranish et Bailey ont montré que 6 semaines d'entraînement de la force musculaire inspiratoire réduisaient le nombre des éveils sans parvenir à une amélioration de l'IAH.45 Il convient de souligner que les événements respiratoires enregistrés par notre appareil de polygraphie ambulatoire ne mesurent ni l'intensité d'effort relative de ces événements, ni les éveils liés à l'effort respiratoire. Bien que ces éveils ne réveillent généralement pas le patient, cette fragmentation du sommeil est considérée comme la principale cause de somnolence diurne excessive chez les personnes atteintes d'AOS.46 Par conséquent, une éventuelle réduction de l'intensité des efforts respiratoires ou du nombre d'éveils ne serait pas capturée. .
Le ciblage des exercices des muscles de la langue était basé sur des données anatomopathologiques. En effet, des changements dans la distribution des types de fibres musculaires de la langue ont été observés chez des patients non traités atteints d'AOS, les rendant plus vulnérables à la fatigue des muscles dilatateurs des voies respiratoires supérieures.9, 13 Cela peut expliquer pourquoi certains patients présentent une faible réactivité du muscle génioglosse à la pression pharyngée négative. , un facteur identifié comme contribuant à la pathogenèse de l'AOS.8 L'amélioration de l'endurance de la langue dans le groupe d'intervention peut donc avoir expliqué l'amélioration des symptômes liés à l'AOS. Des études futures devraient déterminer si l'entraînement en endurance de la langue s'accompagne d'une restauration de la proportion de fibres musculaires à contraction rapide et lente.
La langue humaine comprend une vaste gamme de fibres musculaires alignées à différents angles, permettant ainsi à la langue de générer une variété presque infinie de formes et de mouvements. La déformation hydrostatique de la langue humaine est alors le résultat de contractions synergiques de fibres extrinsèques et intrinsèques orthogonalement alignées.47 Nous supposons que l'approche intégrative des interventions MFT décrites dans les études de Diaferia et al.12 et Guimaraes et al.20 le dysfonctionnement des voies respiratoires supérieures qui sous-tend la physiopathologie de l'AOS en stimulant la co-activation synergique des fibres extrinsèques et intrinsèques de la langue. Cependant, il convient de noter qu'un simple entraînement à la protrusion isométrique de la langue pendant une séance d'une heure sur sept jours consécutifs a été associé à une augmentation de l'excitabilité corticomotrice de la musculature de la langue et à une diminution significative de l'IAH.48, 49 Il n'est pas clair si ces changements sont le résultat d'un protocole d'entraînement court mais intensif, ou la tâche isométrique de protrusion de la langue, ou une combinaison des deux facteurs. Des investigations supplémentaires sont donc nécessaires pour explorer comment le mouvement spécifique de la langue (protrusion, élévation, latéralisation) et la fonction (endurance, force, puissance) peuvent remodeler les voies respiratoires supérieures et améliorer la gravité de l'AOS.
Un protocole d'entraînement de la langue de six semaines pourrait également expliquer en partie l'absence d'effet significatif sur le résultat principal. En effet, les protocoles MFT publiés qui ont démontré des avantages évidents chez les patients atteints d'AOS duraient généralement 2 à 3 mois.12, 20, 26, 50 Des préoccupations éthiques ont influencé le choix de la période de formation de 6 semaines. En fait, nos patients ont été sélectionnés en fonction de leur faible adhésion à la thérapie CPAP, certains ayant abandonné la CPAP tandis que d'autres ont été invités à arrêter la CPAP pendant le protocole. Une durée d'essai plus longue a été jugée difficilement acceptable par les cliniciens et les comités d'éthique. Cependant, cette durée reposait également sur une justification scientifique. Comme souligné ci-dessus, il a été constaté que des protocoles courts d'entraînement de la langue d'une semaine et demie réduisaient l'IAH et induisaient des changements neuroplastiques dans la zone corticomotrice de la musculature de la langue.48, 49 Conformément à ces résultats, nous avons observé une augmentation de la force musculaire de la langue. et l'endurance avec notre protocole d'entraînement de la langue de 6 semaines. Que cette amélioration de la fonction musculaire soit ou non associée à une diminution de l'IAH était inconnue et méritait d'être étudiée.
L'amélioration de la force musculaire de la langue dans la thérapie simulée était une découverte inattendue. La thérapie simulée consistait en une pression expiratoire positive à faible résistance (4 à 6 cmH2O). Yanagisawa et al. ont constaté que l'entraînement des muscles expiratoires peut stimuler le muscle génioglosse, en particulier lorsque la charge de pression expiratoire était élevée.51 Cela peut expliquer l'amélioration de la force musculaire de la langue observée dans le groupe ayant reçu une thérapie fictive.
La principale force de notre étude est la mesure objective de l'adhésion du patient par le dispositif d'entraînement, qui manquait dans la plupart des essais précédents. Notre étude présentait cependant plusieurs limites. Premièrement, nous n'avons pas atteint la taille d'échantillon estimée en raison de la pandémie de COVID-19. Néanmoins, les données recueillies dans environ les trois quarts de la taille de l'échantillon prévu (puissance atteinte : 70 %) suggèrent que le recrutement d'un plus grand nombre de patients conduirait probablement aux mêmes conclusions. Deuxièmement, le biais de sélection n'a pas pu être évité. L'inclusion des patients atteints d'AOS modéré a été tentée sur la base d'une méta-analyse récente qui évaluait l'impact de la MFT.16 La grande majorité des patients souffraient d'AOS modéré et les données du groupe ont montré une réduction moyenne de 50 % de l'IAH. Sur la base de ces résultats, nous avons tenté de recruter cette catégorie de patients sur la base de leur polysomnographie diagnostique initiale pour évaluer l'efficacité d'un protocole de tâche d'élévation isolée des muscles de la langue. Cependant, certains patients inclus avaient un SAOS léger ou sévère. Les écarts entre l'IAH de base attendu et mesuré pourraient être dus à différentes méthodes de mesure (polysomnographie au diagnostic vs polygraphie au début de la présente étude)52 ou à l'évolution naturelle de la maladie en raison du temps écoulé entre le diagnostic et l'inclusion dans l'étude. Néanmoins, des études récentes ont montré que la MFT apporte également des avantages chez les patients atteints d'AOS légère ou sévère.14, 53, 54 Par conséquent, bien que les protocoles MFT ne doivent pas être confondus avec notre protocole d'entraînement aux tâches de la langue, nous émettons l'hypothèse que ce biais de sélection a eu un impact négligeable. sur nos résultats. Troisièmement, nous n'avons pas évalué les traits phénotypiques de notre cohorte. Vraisemblablement, les meilleurs candidats pour la MFT sont ceux qui présentent une faible réactivité des muscles pharyngés.8 De futures études visant à identifier les personnes qui bénéficieront potentiellement le plus de cette thérapie sont nécessaires.55 Enfin, nous n'avons pas inclus de variables anatomiques dans nos critères Score de Mallampati, malocclusion dentaire et attache de langue. La façon dont ces variables interagissent avec les effets de l'entraînement de la langue chez les patients atteints d'AOS est inconnue.
CONCLUSION
Nos données suggèrent que 6 semaines de tâche isolée d'élévation des muscles de la langue n'ont aucun effet sur la gravité de l'AOS.