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03/11/2011

Dysfonction cardiaque diastolique

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                                                         POINTS ESSENTIELS

 

· La diastole ventriculaire est une phase active du cycle cardiaque. C'est un déterminant important de la qualité du remplissage du ventricule gauche.

 · La fonction diastolique peut être évaluée de façon fiable par échocardiographie Doppler.

 · La dysfonction diastolique se manifeste, chez le patient ambulatoire, par une mauvaise tolérance à l'effort et par des signes d'œdème pulmonaire.

 · Une dysfonction diastolique peut être liée à une anomalie de la relaxation et/ou de la compliance du ventricule gauche. Elle apparaît précocement dans les cardiopathies ischémique et hypertrophique.

 · Le sepsis grave peut entraîner une dysfonction diastolique, dont l'importance clinique est mal documentée.

 · L'hypovolémie expose à un risque accru de bas débit cardiaque et d'hypotension en cas de dysfonction diastolique. Le risque d'œdème pulmonaire est augmenté en cas de surcharge volémique.

 · La contribution de la systole auriculaire au remplissage ventriculaire est majorée lorsqu'il existe un trouble de la relaxation. La perte du rythme sinusal peut décompenser une dysfonction diastolique équilibrée.

 

Les caractéristiques diastoliques du ventricule gauche (VG) déterminent en partie la cinétique et la qualité du remplissage ventriculaire et jouent un rôle clairement démontré dans la performance cardiaque. Ainsi, dans l'insuffisance cardiaque, la capacité fonctionnelle du patient est plus étroitement corrélée aux caractéristiques du remplissage ventriculaire qu'aux indices de fonction systolique  . La reconnaissance des anomalies de la fonction diastolique a probablement été plus tardive, car elles sont plus complexes et plus difficiles à mettre en évidence. Le développement récent de l'échocardiographie Doppler a permis de montrer que, dans de nombreuses pathologies, des anomalies diastoliques apparaissaient avant les signes de dysfonction systolique. Nous sommes de plus en plus souvent confrontés à la prise en charge de patients ayant une dysfonction diastolique, qu'elle soit chronique liée à une cardiopathie préexistante, ou induite par une pathologie aiguë. Dans cette revue, nous envisagerons les déterminants de la fonction diastolique, les mécanismes en cause dans son altération et les principales options thérapeutiques disponibles

PHYSIOLOGIE DE LA DIASTOLE

 

Phases de la diastole

 

Sur un plan hémodynamique, quatre phases se succèdent au cours de la diastole (Figure 1).

 

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Relaxation isovolumétrique

 

Elle est comprise entre la fermeture de la valve aortique et l'ouverture de la valve mitrale. Pendant cette phase très courte (60 à 80 ms), le ventricule est une cavité close, dont le volume ne change pas, alors que la pression, générée pendant la systole, diminue de manière exponentielle. Cette phase est importante, car elle détermine le moment de l'ouverture de la valve mitrale et influence la phase suivante de remplissage.

 
Phase de remplissage rapide

 

Elle débute avec l'ouverture de la valve mitrale, qui survient lorsque la pression intraventriculaire est inférieure à la pression intra-auriculaire. La cinétique du remplissage dépend principalement de l'évolution du gradient entre l'oreillette gauche (OG) et le VG, déterminée par la pression dans l'OG, la vitesse de relaxation, les forces de rappel ventriculaire et les compliances du VG et de l'OG. Au début de cette phase, la pression dans la chambre ventriculaire continue à diminuer malgré le remplissage du VG, car la relaxation active du ventricule se poursuit et les forces de rappel des structures élastiques du myocarde, comprimées pendant la systole, entrent en jeu. Cela a été montré sur des modèles d'occlusion diastolique de la valve mitrale, dans lesquels on observe une négativité diastolique de la pression intra ventriculaire . Ce phénomène d'aspiration explique que le remplissage du VG peut avoir lieu alors que la pression dans l'OG est très faible et contribue à prolonger le gradient de pression OG-VG. Dans les conditions normales, 70 à 80 % du remplissage VG a lieu dans cette phase, dont la durée est de l'ordre de 200 ms.

 
Diastasis ou remplissage lent

 

Au milieu de la diastole, le remplissage du ventricule diminue de façon importante, car les pressions auriculaire et ventriculaire sont presque à l'équilibre. Seul un faible remplissage du VG en provenance des veines pulmonaires persiste (moins de 5 % du remplissage total). La durée de cette phase est variable, car dépend de la fréquence cardiaque. En cas de tachycardie, la durée de cette phase se raccourcit, ce qui a finalement peu d'effet sur le remplissage du VG.

 
Systole auriculaire

 

Elle élève la pression dans l'OG, le gradient OG-VG et force le passage du sang vers le ventricule (environ 15 à 25 % du remplissage total du VG). Le reflux vers les veines pulmonaires est minime en raison de leur anatomie particulière et de la progression presque péristaltique de la contraction auriculaire. L'âge avancé, l'augmentation de la fréquence cardiaque et la diminution de la précharge augmentent la contribution de la systole auriculaire.

 

Déterminants de la fonction diastolique

 

La fonction diastolique est déterminée par la qualité de la relaxation, les propriétés intrinsèques du VG et par certains paramètres externes au ventricule (tableau 1)

Tableau 1 Facteurs influençant les propriétés diastoliques du Vg:

 

Phénomène actif (lié à la persistance de ponts entre actine et myosine, pendant tout ou partie de la diastole)
    Ralentissement de la relaxation (première partie de la diastole)
    Relaxation incomplète (peut affecter toute la diastole)
    Tonus diastolique, contracture ventriculaire

Caractéristique passive de la paroi du VG (compliance lorsque les cardiomyocytes sont relaxés)
    Épaisseur de la paroi
    Composition de la paroi : fibrose, œdème, amylose, hémosidérose
    Température, osmolalité plasmatique

Rappel élastique (phénomène d'aspiration)

Propriétés viscoélastiques (« stress-relaxation »)

· Facteurs extrinsèques à la chambre VG
    Restriction péricardique
    Remplissage ventriculaire droit
    Turgescence vasculaire coronaire
    Compression extrinsèque du VG (tumeur, pression pleurale, ...)

 
 
Déterminants de la relaxation ventriculaire

 

La relaxation diastolique est une phase active, consommant de l'énergie. Elle dépend de quatre mécanismes principaux. 

· La phosphorylation de la troponine I accélère la relaxation.

· Lors de la systole, le Ca++ libre intracellulaire s'élève brutalement, entrant dans la cellule à travers des canaux calciques de type L et libéré de sites de stockage intracellulaires. Le Ca++, en se fixant sur la troponine C, induit un changement de conformation du complexe des troponines-tropomyosine, qui permet la formation de ponts croisés entre l'actine et la myosine et la production d'énergie nécessaire au glissement des filaments, par l'hydrolyse de l'ATP (actomyosine ATPase). La relaxation nécessite un retrait rapide du Ca++ de la troponine, restaurant l'action inhibitrice du complexe des troponines, et permettant la dissociation des ponts entre l'actine et la myosine. La cellule utilise des « pompes », consommant de l'ATP, pour permettre a) une recapture rapide du Ca++ vers les sites de stockages intracellulaires, nécessitant la phosphorylation des phospholambdans, et b) l'extrusion du Ca++ hors de la cellule par des échangeurs et des pompes sarcolemmales. La baisse diastolique de la concentration de Ca++ est dépendante de l'activité d'enzymes et de la production d'énergie, et est donc plus lente que son élévation systolique.

· Les structures myocardiques, comprimées pendant la systole, exercent une force de rappel élastique, qui favorise la relaxation (cf. infra).

· Les conditions de charge influence la relaxation : l'augmentation de tension développée par le VG pendant la systole prolonge la durée de la relaxation, alors que l'augmentation du volume éjecté la raccourcit, en diminuant l'affinité de la troponine C pour le Ca++ .

La relaxation est habituellement complète au début du diastasis. Un ralentissement de la relaxation est lié à la prolongation de la liaison du Ca++ à la troponine C. Il peut exister en présence ou en l'absence d'anomalie structurelle des cardiomyocytes, et s'observe notamment dans l'ischémie myocardique, l'hypertrophie myocardique et l'insuffisance cardiaque congestive. Il entraîne une baisse de la vitesse à laquelle la pression intraventriculaire diminue dans les deux premières phases de la diastole et réduit le remplissage rapide précoce. De ce fait, la part du remplissage du VG qui a lieu en fin de diastole augmente, ainsi que la contribution de la contraction auriculaire au remplissage. De plus, le retard de relaxation prolonge la compression des vaisseaux coronaires pendant le début de la diastole, à un moment où le flux coronaire est habituellement maximal et peut participer au déséquilibre de la balance énergétique du myocarde.

 
Déterminants de la compliance ventriculaire

 

La compliance de la chambre ventriculaire dépend des propriétés intrinsèques du myocarde (masse, géométrie et composition), des propriétés viscoélastiques de la paroi et de facteurs extrinsèques. La baisse de la compliance impose une pression intraventriculaire plus élevée pour obtenir le même volume ventriculaire (figure 2). Le remplissage de milieu et de fin de diastole peut être diminué.Echo-doppler:

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Composition de la paroi

Les pathologies entraînant une infiltration de la paroi (amylose) ou un changement de sa composition (excès de collagène dans les cardiopathies restrictive, hypertensive ou ischémique) altèrent la compliance du ventricule.

Hypertrophie ventriculaire

Les pathologies induisant un épaississement du ventricule altèrent également la compliance ventriculaire, mais il faut noter que l'hypertrophie ventriculaire en soi ne s'accompagne pas forcément d'anomalie de la compliance. Ainsi, chez les sujets très entraînés, l'hypertrophie du VG, observée avec ou sans conservation du rapport masse/volume ventriculaire, s'accompagne d'un pic de remplissage ventriculaire précoce plus élevé alors que la contractilité myocardique reste normale . Cette amélioration de la performance diastolique du VG est probablement liée à une augmentation du phénomène d'aspiration du début de diastole .

Propriétés viscoélastiques du ventricule

La cinétique de remplissage du ventricule, notamment le rapport entre remplissage rapide et lent, influence la pression qui règne dans la chambre au cours de la diastole . Cela est lié aux propriétés viscoélastiques passives et actives du myocarde. Les protéines du cytosquelette et l'hydratation extracellulaire déterminent les propriétés viscoélastiques passives du myocarde. La persistance d'une activation partielle à une concentration de Ca++ de repos ou la mise en jeu de canaux calciques activés par l'étirement ( stretch-activated) en détermine les caractéristiques actives. Fraites et al. ont montré que la relation qui existe normalement entre pression diastolique et constante de temps de relaxation du VG disparaît lorsque le remplissage est tardif . Cela implique que, à volume de remplissage identique, un remplissage normal, précoce génère une pression de fin de diastole plus basse qu'un remplissage tardif, en fin de diastole.

Facteurs extrinsèques

L'augmentation de la pression intrapéricardique (épanchement péricardique ou dilatation biventriculaire) ou la diminution de la compliance péricardique (péricardite constrictive) limitent le remplissage ventriculaire en déplaçant la partie diastolique de la courbe pression/volume vers le haut (cf. infra). Le ventricule droit, qui détermine la pression extrinsèque appliquée sur le septum interventriculaire, peut modifier la cinétique de remplissage ventriculaire gauche. Le degré d'interaction entre le VG et le ventricule droit pendant la systole et la diastole dépend du volume du ventricule droit et est lié à la non-linéarité des relations pression/volume des deux ventricules .

 
Rôle de l'oreillette gauche et de la circulation pulmonaire

 

Le gradient OG/VG, qui détermine l'importance du remplissage ventriculaire précoce, dépend de la relaxation ventriculaire, mais aussi de la pression dans l'oreillette gauche au moment de l'ouverture de la valve mitrale et des propriétés passives de l'OG et des veines pulmonaires. La force de contraction de l'OG est le déterminant majeur du remplissage ventriculaire pendant la fin de la diastole, surtout lorsque le remplissage précoce est faible.

 

ÉVALUATION DE LA FONCTION DIASTOLIQUE

 

Modèles expérimentaux

 

Sur les modèles comportant la mesure invasive des pressions intracavitaires, la décroissance maximale de la pression intraventriculaire (-dP/dtmax) donne une estimation de la vitesse de la relaxation. Cependant, l'intérêt de cette valeur est limité, car elle dépend en partie de la charge ventriculaire et de la pression ventriculaire maximale. La constante de temps de la décroissance de la pression durant la relaxation isovolumétrique,  (tau), est un indice plus fiable de la relaxation, car relativement indépendant de la charge et du volume du VG, et des pressions systoliques ou diastoliques. La constante  est allongée lorsque la relaxation est ralentie ou n'est pas homogène dans l'ensemble du VG.

 

Courbe pression-volume du ventricule gauche

 

La mesure simultanée de la pression (cathétérisme) et du volume ventriculaire (cinéangiographie, angiographie isotopique ou échographie 2D) permet de tracer la relation pression-volume sur un cycle cardiaque (figure 2) ou sur plusieurs cycles successifs enregistrés pendant des variations de précharge. Schématiquement, la diastole (figure 2) (C-A) succède à la phase de contraction isovolumétrique (A-B) et d'éjection ventriculaire (B-C). Entre C et D a lieu la relaxation isovolumétrique. Après l'ouverture de la valve mitrale (D), débute le remplissage ventriculaire, qui s'accompagne d'une élévation progressive de la pression intraventriculaire (D-A). La relation pression-volume diastolique est curvilinéaire : lorsque la pression intraventriculaire est basse, la pente est faible. Au-delà des pressions normales, la relation devient presque exponentielle. La compliance diastolique (dV/dP) est déterminée par la pente de la relation et le niveau de pression à chaque instant. Une baisse de compliance du VG se traduit par une courbe dont le niveau est plus élevé et dont la pente est plus raide, alors qu'une courbe plus plate traduit une compliance augmentée. Une anomalie de la distensibilité du VG, sans modification de la compliance se traduit par un déplacement de la relation vers le haut, parallèle à la courbe normale.

 

Évaluation non invasive de la fonction diastolique

 
Échocardiographie transthoracique 2-D et mode M

 

L'échographie 2-D permet d'évaluer la taille, la cinétique et l'épaisseur pariétale du VG. Elle permet également de mettre en évidence la présence et le retentissement sur le volume diastolique du VG des épanchements péricardiques. En revanche, elle ne permet pas une évaluation quantitative de la relaxation et du remplissage diastolique du VG . Lorsqu'il n'y a pas d'anomalie de la cinétique segmentaire, certains paramètres obtenus en mode M peuvent fournir une estimation de la fonction diastolique, mais ils doivent être complétés par une échocardiographie Doppler.

 
Échocardiographie Doppler

 

La connaissance des principaux paramètres mesurés est utile pour l'interprétation des examens effectués en périopératoire . Les mesures par effet Doppler de la direction et de la vélocité des flux sanguins sont bien corrélées aux mesures invasives . Cet examen permet de mettre en évidence des différences de fonction diastolique chez des patients ayant des caractéristiques échographiques 2-D similaires.

Profil diastolique normal

Les flux sanguins traversant l'OG peuvent également être analysés. Pendant la systole ventriculaire, la contraction du VG, qui abaisse la base de l'OG, et la relaxation auriculaire, entraînent une entrée rapide de sang dans l'OG à partir des veines pulmonaires. La vélocité maximale de ce flux peut être mesurée. Ce flux diminue ensuite jusqu'à parfois s'inverser, puis augmente à nouveau à l'ouverture de la valve mitrale (onde y). Pendant le remplissage du VG, le flux entrant dans l'OG diminue, puis lors de la systole auriculaire, un flux rétrograde dans les veines est habituellement noté, dont l'importance dépend des conditions de charge de l'OG.

En début de diastole, les bruits de fermeture aortique et d'ouverture mitrale permettent de calculer le temps de relaxation isovolumétrique (figure 2) . La vitesse maximale de remplissage ventriculaire, appelé pic de vélocité de l'onde E (pour early : précoce), puis sa décroissance, caractérisé par le temps de décélération, peuvent être mesurées (figure 2). La contraction auriculaire produit une deuxième accélération du flux entrant dans le VG, appelée onde A (pour atrial : auriculaire). 

De nombreux autres indices, dont l'intérêt devra être confirmé, ont été développés récemment. Le Doppler continu permet, en analysant la régurgitation mitrale et aortique, de calculer la constante de temps de la relaxation ( : tau), moins influencée par les conditions de charge que les autres indices . En mode-M, le Doppler couleur permet d'obtenir le spectre des ondes E et A, qui permet d'identifier des anomalies diastoliques devant un profil Doppler standard normal (pseudo-normalisation). Récemment, le profil de la vélocité de l'anneau mitral, mesuré par imagerie Doppler tissulaire, a été récemment proposé comme indice de fonction diastolique indépendant des conditions de charge ventriculaire . Enfin, une nouvelle méthode d'analyse, la Color Kinesis, permettrait de mettre en évidence des anomalies diastoliques chez des patients ayant des indices Doppler normalisés ou ayant des anomalies de cinétique segmentaire .

Altération de la relaxation

Elle se manifeste par un allongement du temps de relaxation isovolumétrique (> 100 ms), du temps de décélération (> 220 ms) et une inversion du rapport E/A (< 1). Cependant, une diminution du rapport E/A peut également être observée dans l'hypovolémie qui diminue le gradient OG/VG et qui augmente la contribution de la systole auriculaire dans le remplissage .

Une pseudo-normalisation des paramètres échocardiographiques peut se voir si la précharge VG est augmentée ou si une cardiopathie restrictive est associée . Elle est suspectée devant des paramètres diastoliques normaux, en présence d'une hypertrophie ventriculaire, d'une anomalie de la fonction systolique, d'un diamètre de l'OG augmenté ou si le flux des veines pulmonaires est anormal (inversion du rapport systole/diastole, et flux rétrograde important).

Altération de la compliance

Elle se traduit par une augmentation du remplissage rapide précoce et une diminution du remplissage en fin de diastole en raison de l'élévation importante de la pression intra-ventriculaire à ce moment . Le rapport E/A est typiquement > 2, et les temps de décélération et de relaxation isovolumétrique sont réduits (respectivement < 150 et 60 ms). De plus, les flux Doppler veineux sont plus importants en systole qu'en diastole et la montée rapide de la pression intraventriculaire pendant la diastole conduit fréquemment à une inversion du flux transmitral en fin de diastole.

Péricardite constrictive et cardiomyopathie restrictive

Elles sont parfois difficiles à différentier, car elles ont certaines caractéristiques Doppler communes : temps de décélération court, et cinétique de remplissage de type « dip-plateau ». Des variations respiratoires des flux hépatiques différents ainsi que des variations dans les flux pulmonaire et mitral, présents dans la constriction et non dans la restriction permettent de faire la différence.

Évaluation périopératoire de la fonction diastolique

L'ensemble des flux Doppler mesurés par voie transthoracique peuvent être mesurés par échocardiographie transœsophagienne (ETO), notamment les flux pulmonaires pour la détermination des pressions et de la compliance ventriculaires. Elle peut être utilisée chez le patient anesthésié ou en réanimation, mais le profil diastolique doit être interprété en fonction des variations de volémie, fréquentes dans le contexte périopératoire, qui peuvent induire un phénomène de pseudo-normalisation. L'utilisation des nouveaux indices, moins dépendants des conditions de charge ventriculaire, pourrait être intéressante.

 

MODIFICATIONS PHYSIOLOGIQUES
DE LA FONCTION DIASTOLIQUE

 

Vieillissement

 

L'élévation de la pression artérielle systolique est fréquente chez les sujets âgés. Elle entraîne une hypertrophie ventriculaire, qui tend à réduire l'élévation du stress pariétal. La fonction systolique est préservée, mais le temps de relaxation isovolumétrique s'allonge et le remplissage rapide est retardé et diminué . Le flux rétrograde pulmonaire pendant la contraction auriculaire est augmenté, et le rapport de vélocité veineux S/D est fréquemment supérieur à  1 . Ces anomalies semblent intrinsèquement liées au vieillissement, puisqu'on les retrouve chez des anciens athlètes ayant conservé une capacité d'effort maximal élevée . Leurs conséquences sont modérées chez le patient ambulatoire, mais exposent à un retentissement hémodynamique plus marqué en cas de perte de la systole auriculaire ou d'hypovolémie.

ÉTIOLOGIES DES DYSFONCTIONS DIASTOLIQUES

 

Pathologies chroniques associées à une dysfonction diastolique

Hypertrophie ventriculaire

 

Une surcharge ventriculaire chronique en pression (hypertension artérielle, rétrécissement aortique) entraîne un épaississement ventriculaire concentrique, et une augmentation du diamètre de chaque cardiomyocyte et du contenu en collagène de la paroi ventriculaire. Le système rénine-angiotensine est impliqué dans la genèse de cette hypertrophie . Celle-ci permet de réduire la tension pariétale du VG et de maintenir, au moins au début, la fonction systolique. En revanche, elle entraîne une altération très précoce de la fonction diastolique, associant une anomalie de relaxation et une anomalie de compliance de la chambre ventriculaire . Ces anomalies peuvent être en partie responsables de la moins bonne capacité fonctionnelle du patient à l'effort . D'autre part, le myocarde hypertrophié est plus exposé à l'ischémie myocardique, qui à son tour peut majorer la dysfonction diastolique. La réduction de l'hypertrophie du VG obtenue par des agents antihypertenseurs, notamment les IEC, permet d'améliorer, voire de normaliser les indices de fonction diastolique.

 

Grossesse

 

La grossesse représente une surcharge volumique chronique, qui augmente la précharge ainsi que la masse et l'épaisseur du VG. Récemment, Mesa et al. ont montré que la grossesse normale perturbait les paramètres de fonction diastolique estimés par échographie Doppler sans pour autant induire de dysfonction diastolique . L'onde E de remplissage rapide, est augmentée dès le 1er trimestre, ce qui élève le rapport E/A, puis l'onde A auriculaire augmente proportionnellement plus au cours des deux trimestres suivants, diminuant le rapport E/A jusqu'au terme. Enfin, pendant le troisième trimestre, le flux rétrograde dans les veines pulmonaires, observé lors de la contraction auriculaire, est augmenté. Cela doit être pris en compte pour l'interprétation des données échographiques obtenues chez la femme enceinte.

 
Cardiomyopathie obstructive

 

Les patients ayant une cardiomyopathie obstructive (CMO), caractérisée par une hypertrophie ventriculaire asymétrique, ont très précocement une altération de la fonction diastolique, qu'il y ait ou non un réel obstacle à l'éjection du ventricule gauche pendant la systole  tableau 3. La relaxation du VG peut rester incomplète et/ou se prolonger pendant toute la diastole. Cela est responsable d'une ouverture retardée de la valve mitrale, qui aggrave encore le ralentissement du remplissage ventriculaire pendant la première phase de la diastole. De plus, une augmentation de la rigidité du VG est responsable de la majoration de la dysfonction diastolique. La contribution auriculaire au remplissage du VG est majeure dans la CMO et la perte du rythme sinusal s'accompagne d'une baisse importante du débit cardiaque. Récemment, Briguori et al. ont montré que l'évaluation de la dysfonction diastolique pouvait être effectuée de façon fiable par échocardiographie dans cette pathologie, les données fournies en mode M au niveau de l'OG paraissant plus fiable que les flux transmitraux mesurés par Doppler .

 
Infarctus du myocarde

 

La fonction diastolique est altérée dans les cardiopathies ischémiques (cf. infra). Quelques semaines après un infarctus du myocarde, la compliance du VG reste basse, en raison de la cicatrisation fibreuse de la paroi ventriculaire.

 
Pathologies extracardiaques
Obésité

Elle entraîne une augmentation de la masse du VG. Elle s'accompagne d'un allongement du temps de relaxation isovolumétrique, d'une réduction du remplissage ventriculaire précoce, compensés par une augmentation de la contribution auriculaire . Cette altération de la fonction diastolique est un signe précoce du retentissement de l'obésité. Sa sévérité, qui dépend de la durée de l'obésité, peut être améliorée par la perte de poids .

Diabète

Il entraîne une altération très précoce de la fonction diastolique. Le diabète de type 1 entraîne chez les enfants une altération de la compliance du VG dès les premières années de diabète, anomalie d'autant plus marquée que le diabète est ancien ou mal contrôlé . Les adultes ayant un diabète de type 2 ont également des anomalies précoce du remplissage diastolique rapide, indépendamment de l'âge ou de la présence d'une cardiopathie ischémique .

 

Altération aiguë de la fonction diastolique

 
Ischémie myocardique

 

Une altération des fonctions systolique et diastolique est observée au cours de l'ischémie myocardique. L'homéostasie du Ca++ est perturbée, avec une diminution de la sensibilité du réticulum endoplasmique au Ca++, une augmentation de la concentration libre de Ca++, et une compétition entre le Ca++ et les ions H+ au niveau de la troponine C. De plus, la disponibilité de substrat énergétique (ATP) peut être réduite, initialement localisée à des zones critiques de la cellule, comme le réticulum ou la membrane cellulaire, puis globale si l'ischémie se prolonge. Ces anomalies altèrent la fonction diastolique de façon importante. Elle allonge la relaxation isovolumétrique par défaut de recapture par du Ca++ fixé sur les myofilaments, augmente la rigidité de la chambre ventriculaire, et déplace vers la droite la courbe de compliance diastolique. L'ischémie est habituellement localisée et la baisse de compliance implique en premier lieu la zone ischémique. Cependant, les zones non ischémiques travaillent sur une partie plus élevée et plus raide de la portion diastolique de la courbe pression/volume. Ces anomalies sont plus marquées si l'ischémie survient sur un cœur ayant une dysfonction diastolique préalable. Par ailleurs, les forces de rappel élastique sont altérées dans l'ischémie. Sur un modèle expérimental dans lequel le VG se relaxe à son volume télésystolique sans remplissage, l'ischémie myocardique transitoire entraîne une inversion de la dépression intraventriculaire. Cela suggère une diminution des forces de rappel générées pendant la contraction du VG et normalement responsables du phénomène d'aspiration diastolique cours de la relaxation . Enfin, la fonction diastolique peut être perturbée par la non-uniformité des conditions régionales de remplissage, et les modifications de la géométrie de la chambre ventriculaire.

Ces altérations peuvent avoir une expression clinique, alors que l'altération de la fonction systolique de la zone ischémique peut être compensée par le reste du myocarde, permettant de maintenir un débit cardiaque suffisant (au moins au repos). Les anomalies de fonction diastolique peuvent persister malgré la restauration de la fonction systolique après cessation de l'épisode ischémique.

On peut en rapprocher les dysfonctions diastoliques après chirurgie du pontage aorto-coronaire, dont l'importance dépend en partie de la qualité de la protection myocardique peropératoire .

 
Sepsis

 

Plusieurs auteurs ont mis en évidence une dysfonction systolique précoce dans le choc septique, dont le mécanisme est complexe, pouvant impliquer en partie une induction de la NO-synthase 2 . La fonction diastolique est moins étudiée, car son analyse est rendue difficile en raison des importantes modifications des conditions de charge ventriculaire et de fréquence cardiaque observées . Une dilatation ventriculaire, sans augmentation de la pression télédiastolique, a été rapportée après expansion volémique chez certains patients . Celle-ci serait également liée à un effet du NO sur les cardiomyocytes, via une réduction cGMP-dépendante de la réponse des myofilaments au Ca++ . Elle serait, pour Parker et al., un facteur de bon pronostic, en permettant une meilleure adaptation cardiaque (mécanisme de Frank-Startling) à la dépression systolique induite par le sepsis . Cependant, des anomalies de la relaxation diastolique ont également été rapportées sur des modèles d'endotoxémie chez le porc. Sur un modèle de ligature cæcale chez le rat, Piper et al. ont montré une anomalie de la -dP/dtmax (indice de relaxation controversé), indépendante des anomalie structurelles induites par le sepsis . Chez l'homme, Polaert et al. ont étudié les indices de fonction diastolique (flux mitral (rapport E/A) et flux pulmonaire (rapport S/D)) par ETO chez des patients en choc septique . Ils ont trouvé une très large variation de ces indices d'un patient à l'autre, mais ont pu identifier trois types de profils diastoliques : un groupe de patients ayant une fonction diastolique et systolique normale ; un groupe ayant une altération des flux pulmonaires isolée, suggérant un trouble de relaxation ventriculaire et une pseudo-normalisation des flux transmitraux, associées à une fonction systolique normale ; et un groupe de patients ayant une dysfonction systolique associée à une inversion du rapport E/A et S/D. En dépit de limitations importantes, ce travail suggère qu'une dysfonction diastolique peut être précoce dans le choc septique, indépendante de l'altération de la fonction systolique.

 
Autres situations aiguës
Tamponnade

En présence de signe échocardiographique d'épanchement péricardique, le Doppler apporte des arguments en faveur d'une tamponnade, en montrant notamment une fluctuation respiratoire des flux intra-cavitaires.

Transplantation hépatique

Une altération mineure de la compliance du VG, sans altération de la fonction systolique, est observée chez les patients qui présentent un syndrome de reperfusion du greffon . Celle-ci n'explique cependant pas les modifications hémodynamiques observées, liées à une baisse importante de la précharge VG.

Hypertension artérielle pulmonaire (HTAP)

Indépendamment de son effet sur le ventricule droit, une dysfonction diastolique du VG est fréquente dans l'HTAP aiguë. Son mécanisme est imparfaitement compris mais récemment, Davis et al. ont montré qu'une HTAP aiguë entraînait un œdème myocardique, responsable d'une altération des indices de fonction systolique et diastolique du VG .

MANIFESTATION CLINIQUE
DE LA DYSFONCTION DIASTOLIQUE


Chez le patient ambulatoire, la dysfonction diastolique se manifeste par des signes d'insuffisance cardiaque congestive. Ils traduisent l'incapacité du cœur à pomper un volume de sang suffisant pour assurer les besoins de l'organisme et/ou sa capacité à le faire uniquement avec une pression de remplissage élevée (œdème pulmonaire). Il ne sont pas spécifiques de la dysfonction diastolique et associent, selon la gravité, une mauvaise tolérance à l'effort (que l'on peut quantifier par la classification de la New-York Heart Association), des signes de surcharge ou d'œdème pulmonaire et des signes traduisant la mise en jeu de mécanismes compensateurs (systèmes sympathique et rénine-angiotensine) tels que tachycardie, rétention hydrosodée, vasoconstriction périphérique. Les signes à l'effort traduisent la limitation de la mise en jeu du mécanisme de Frank-Starling : malgré l'élévation de la pression télédiastolique, l'augmentation du volume télédiastolique et du volume d'éjection est insuffisante. Carell et al. ont montré que le pic de remplissage diastolique rapide est prédictif de la tolérance à l'effort chez les patients ayant une cardiopathie ischémique . Plus tardivement, dans l'évolution de la dysfonction diastolique, des signes d'hypoperfusion périphérique, rénale ou cérébrale peuvent apparaître. Le pronostic des patients ayant une insuffisance cardiaque diastolique est cependant meilleur que celui des patients ayant une dysfonction systolique.

Dans la période périopératoire, la dysfonction diastolique se manifeste essentiellement par une réduction de la capacité d'adaptation face aux variations de volémie. L'hypovolémie induit une baisse plus marquée que chez le sujet sain du volume de remplissage ventriculaire, et une diminution plus importante du débit cardiaque et de la pression artérielle. Une surcharge volémique entraîne une plus grande élévation de la pression télédiastolique du VG et entraîne plus rapidement à un œdème pulmonaire.

Les variations du rythme cardiaque sont également mal tolérées. Une bradycardie aboutit une diminution du débit cardiaque, car le volume éjecté à chaque systole augmente peu, du fait de la limitation de la mise en jeu des mécanismes compensateurs. Une augmentation de la fréquence cardiaque n'a pas de conséquence hémodynamique en soi, mais expose à un risque d'ischémie en cas d'hypertrophie ou de cardiopathie ischémique, en diminuant la perfusion coronaire et en augmentant la consommation du myocarde en oxygène. La perte de la systole auriculaire (rythme nodal ou arythmie complète par fibrillation auriculaire) entraîne une diminution plus importante du remplissage ventriculaire et du débit cardiaque, qui peut suffire à rendre symptomatique une dysfonction diastolique équilibrée.

Enfin, en cas de cardiopathie hypertrophique, l'hypotension artérielle, quelle qu'en soit l'origine, expose à un risque accru d'ischémie myocardique.

 

ASPECTS THÉRAPEUTIQUES

 

L'objectif thérapeutique peut être envisagé sous deux aspects différents : l'amélioration de la dysfonction diastolique et la correction des anomalies hémodynamiques secondaires à la dysfonction diastolique.

 

Amélioration de la dysfonction diastolique

 

Le traitement étiologique, s'il est possible, permet d'améliorer, voire de corriger complètement la dysfonction diastolique. Le remplacement valvulaire aortique permet l'amélioration de l'hypertrophie ventriculaire du rétrécissement aortique et des anomalies diastoliques associées . La revascularisation myocardique permet de corriger les troubles de relaxation et l'asynchronisme du remplissage ventriculaire des patients ayant un angor sévère . Les bêtabloquants, bien qu'ayant un effet lusitrope négatif propre, peuvent également améliorer la dysfonction diastolique en limitant le nombre et la sévérité des épisodes d'ischémie myocardique chez les patients coronariens. De plus, deux classes de médicaments ont une action bénéfique bien démontrée.

Les inhibiteurs des canaux calciques améliorent, en administration aiguë ou chronique, la fonction diastolique des cardiopathies ischémique ou hypertrophique. Sur des modèles d'ischémie-reperfusion, la nifédipine et le diltiazem améliorent le temps de relaxation ventriculaire et la cinétique pariétale diastolique . Chez l'hypertendu, l'administration de nicardipine ou de diltiazem IV augmente le remplissage rapide et le rapport E/A . Un traitement au long cours par vérapamil améliore le remplissage ventriculaire des patients ayant une cardiopathie hypertrophique ou une CMO. Leur effet bénéfique sur la relaxation ne semble pas lié à un effet direct. En effet, administrés par voie intra-coronaire, ils altèrent la relaxation isovolumétrique du VG . L'amélioration de la fonction diastolique serait indirecte, liée à leur effet sur la fréquence cardiaque, la postcharge ventriculaire, la stimulation des réflexes sympathiques, l'équilibre énergétique du myocarde et la synchronisation de la relaxation.

Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion (IEC) améliorent la fonction diastolique de l'hypertrophie ventriculaire et de l'ischémie myocardique. Un effet indirect, par le biais d'une réduction des conditions de charge explique une partie de ses effets. De plus, les IEC peuvent limiter l'effet lusitrope négatif direct de l'angiotensine II sur les cellules myocardiques (effet sur la libération de Ca++ par les sites intracellulaires) et améliorer l'homéostasie du Ca++ pendant la diastole. Friedrich et al. ont montré que l'administration intra-coronaire d'énalaprilate chez des patients ayant un rétrécissement aortique, améliore la distensibilité et la relaxation du VG, et augmente le remplissage ventriculaire . Par ailleurs, les IEC peuvent limiter l'effet de l'angiotensine II sur l'hypertrophie des cardiomyocytes et la production de collagène et améliorer ainsi la compliance du VG. Enfin, l'effet vasodilatateur des IEC améliore les conditions de charge du ventricule.

L'entraînement physique améliore la capacité à l'effort des patients ayant une cardiopathie ischémique sévère . Celle-ci est principalement liée à l'amélioration des indices de remplissage précoce du VG, qui suggère un effet bénéfique sur la dysfonction diastolique.

 

Traitement symptomatique des conséquences de la dysfonction diastolique


Le traitement des signes d'insuffisance cardiaque congestive liée à une dysfonction diastolique diffère par certains points de celui d'une dysfonction systolique Tableau 3. En cas de surcharge ou d'œdème pulmonaire, la réduction de la précharge par des veinodilatateurs et des diurétiques, doit être prudente pour éviter de réduire de façon importante le remplissage du VG et d'effondrer l'index cardiaque. La détection et la correction d'un épisode d'ischémie myocardique fait appel aux mesures habituelles. Les inhibiteurs calciques administrés par voie IV, sont intéressants pour corriger une éventuelle hypertension. Enfin, le maintien ou le rétablissement du rythme sinusal est très important.

Prise en charge thérapeutique tableau3

Traitement de l'œdème pulmonaire (veinodilatateur, diurétique), en évitant une réduction
trop marquée de la précharge

Traitement anti-ischémique

Inhibiteurs calciques

Maintien du rythme sinusal

Normalisation de la pression artérielle

Agents inotropes positifs non utiles en l'absence de dysfonction systolique associée

 

                                                                                                               

Dans la période périopératoire, le maintien d'une volémie proche de la normale est indispensable, car les variations par rapport aux conditions de repos sont mal tolérées. L'estimation de la volémie peut être rendue difficile chez ces patients en raison des anomalies de la fonction diastolique elle-même. La mesure de la pression de l'artère pulmonaire d'occlusion (PAPO) peut sous-estimer la pression télédiastolique du VG, du fait d'un amortissement de la transmission de l'onde « a » vers les vaisseaux pulmonaire. L'ETO, fournit des informations intéressantes, mais peut mettre en évidence un profil « pseudo-normalisé » en cas d'augmentation de la pression de l'oreillette gauche. Quoi qu'il en soit, la correction d'une hypovolémie devra être prudente, et se faire par paliers et réévaluations successifs, pour éviter la survenue d'un œdème pulmonaire.

Le traitement d'une hypotension artérielle fait appel à des vasopresseurs, en attendant un traitement étiologique éventuel. Goertz et al. ont montré que la phényléphrine mais pas la noradrénaline, entraînait une altération transitoire des fonctions systolique et diastolique (attestée par une détérioration des caractéristiques de remplissage du VG), lors de la correction d'une hypotension artérielle sous anesthésie chez des patients coronariens . En revanche, la phényléphrine apparaît être un vasoconstricteur bien adapté dans le rétrécissement aortique serré .

Les agents inotropes positifs améliorent la dysfonction diastolique de l'insuffisance cardiaque. Les agonistes bêta-adrénergiques (dobutamine, isoprénaline, adrénaline) administrés par voie intraveineuse ont un effet lusitrope positif très marqué en plus de leur effet inotrope positif. Ils améliorent la relaxation isovolumétrique et le remplissage ventriculaire précoce en facilitant la clairance du Ca++ pendant la diastole (par l'intermédiaire d'un phosphorylation des phospholambdans et du complexe des troponines-tropomyosine). Cependant, leur effet sur les conditions de charge et leur effet potentiellement délétère sur l'équilibre énergétique du myocarde doivent être pris en compte. En pratique, ils sont surtout intéressant en cas de dysfonction systolique associée.

Les inhibiteurs des phosphodiestérases améliorent la dysfonction diastolique de l'insuffisance cardiaque congestive . L'amrinone et la milrinone favorisent la dissociation du Ca++ du complexe des troponines et sa recapture par le réticulum sarcoplasmique. L'énoximone aurait principalement un effet sur les conditions de charge ventriculaires. Leur effet hypotenseur et leur longue durée d'action réduisent en pratique l'intérêt de ces agents.

CONCLUSION

 

La diastole est une phase complexe et active du cycle cardiaque dont le rôle est déterminant dans la qualité du remplissage ventriculaire. Une altération de la fonction diastolique, présente dans de nombreuses pathologies, est actuellement évaluable de façon fiable de manière non-invasive par échocardiographie Doppler . L'existence d'une dysfonction diastolique expose à une mauvaise tolérance des arythmies et des variations de volémie.

                                    

 

Commentaires

Je suis larguée là, doc !!! :)

Écrit par : molly malone | 05/11/2011

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