Évaluation de la régulation de l'oxygénation dans les capillaires de la tête du nerf optique suivant un effort physique dynamique

Abstract

Il est généralement accepté que les lits vasculaires oculaires auraient la faculté d’autoréguler leur apport sanguin afin de contrebalancer les variations de pression de perfusion oculaire (PPO). Plusieurs études ont tenté d’évaluer ce mécanisme en mesurant les effets d’une variation de la PPO - induite par un exercice ou par une augmentation de la pression intra-oculaire (PIO) à l’aide d’une suction sclérale - sur le débit sanguin oculaire (DSO). Or, les méthodes de mesure du DSO utilisées jusqu'à maintenant présentent de nombreux désavantages et limites, ce qui rend difficile leur usage clinique. De récents développements dans le domaine des investigations non-invasives des paramètres sanguins oculaires proposent un modèle capable de mesurer en temps réel la concentration en oxygène, un autre paramètre important du métabolisme rétinien. Dans le cadre de la présente étude, ce nouveau modèle est utilisé afin de mesurer les effets d’un effort physique dynamique sur la concentration d’oxygène dans les capillaires de la tête du nerf optique (COTNO) de sujets jeunes et en santé. Six jeunes hommes non fumeurs ont participé à l’étude. L’effort physique dynamique consistait en une séance de bicyclette stationnaire de 15 minutes menant à une augmentation du pouls à 160 battements par minute. La COTNO était mesurée avant et immédiatement après la séance d’exercice. La pression artérielle (PA) et la PIO étaient mesurées ponctuellement alors que le pouls et la saturation sanguine en oxygène (SpO2) au niveau digital étaient mesurés tout au long de l’expérience. L’effort physique a entrainé une réduction de la PIO chez tous les sujets, une réduction de la COTNO chez tous les sujets sauf un tandis que la SpO2 demeura constante chez tous les sujets. Une corrélation quadratique entre les variations de la PIO et de la COTNO a pu être notée. Ces résultats suggèrent une corrélation directe entre les variations de la COTNO et celles de la PPO et de la PA. Les résultats de la présente étude suggèrent que les variations de la COTNO chez un sujet en santé suite à un effort physique dynamique pourraient représenter sa capacité à compenser un tel effort. De plus, les changements métaboliques sanguins induits par l’effort physique dynamique pourraient représenter une cause commune aux variations de la PIO et de la COTNO.

It is generally accepted that ocular vascular beds have the ability to autoregulate their blood flow to counter balance the variations in the ocular perfusion pressure (OPP). Many studies have tried to evaluate this mechanism by quantifying the effects of a variation in OPP on the ocular blood flow (OBF). This was induced by either exercise or scleral suction which increases intra-ocular pressure (IOP). However, the methods used for these measurements have many disadvantages and limitations, which deters their clinical use. Recent developments in the field of non-invasive investigation of ocular blood parameters propose a model for the measurement, in real-time, of oxygen concentration in the blood streams, another important parameter of the retinal metabolism. In the present study, this new model is used to evaluate the effects of dynamic physical efforts on the blood oxygenation in the optic nerve head capillary structures (BOONH) in young healthy subjects. Six non-smoking young men participated in the study. 15-minute sessions of stationary bicycle leading to a heart rate of 160bpm were performed as dynamic physical effort. The BOONH was measured before and immediately after the exercise. The blood pressure (BP) and the IOP were measured periodically while the heart rate and the oxygen saturation in blood (SpO2) were measured in a finger throughout the exercise. The physical effort led to a reduction of the IOP in all subjects, a decrease in the BOONH in all but one subjects and a constant SpO2 in all subjects. A quadratic correlation was observed between the variations in IOP and in BOONH. These results suggest a direct correlation between the variations in BOONH and those of the OPP and the BP. The results of the present study suggest that the variations in BOONH in a healthy subject following a physical dynamic effort could indicate his/her capacity to compensate for such an effort. Moreover, the metabolic changes in the blood due to physical dynamic efforts could be a common cause of the variations in IOP and BOONH.