[PDF] La haute altitude. Aspects physiologiques et pathologiques


La haute altitude. Aspects physiologiques et pathologiques


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l’adaptation physiologique • l’hypoxie aiguë correspond aux premières dizaines d’heures d’exposition à l’altitude • l’hypoxie chronique correspond à une exposition prolongée à l’altitude Il convient de définir ces deux situations d’un point de vue biologique Groupe Missions – Le travail en haute altitude - 9 -



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effet de l’altitude Il n’y a pas avec l’altitude de variation de la composition de l’air mais diminution exponentielle de la pression barométrique À 3000 m la pression barométrique est diminuée d’un tiers ; à 5500 m elle est diminuée de moitié

Quels sont les effets de la ventilation en altitude sur les sportifs d’endurance ?

Cependant, cette adaptation est limitée pour des sportifs d’endurance présentant un volume respiratoire important au niveau de la mer. Cette augmentation de ventilation en altitude entraîne une hypocapnie qui provoque une diminution de perfusion cérébrale et une instabilité cardiaque et respiratoire (14).

Quels sont les avantages de la haute altitude ?

Un nombre croissant de sujets accède à la haute altitude pour travailler ou pour des loisirs plus ou moins sportifs. On estime que plus de 140 millions de personnes vivent en permanence au-delà d’une altitude de 2500 m.

Quels sont les conséquences respiratoires de l’hypoxie en altitude ?

Les conséquences respiratoires de l’hypoxie en altitude, sont : (1) une augmentation du débit ventilatoire, (2) une alcalose ventilatoire provoquant une baisse des bicarbonates sanguins et une stimulation de la sécrétion d’érythropoïétine qui stimule la production de globules rouges.

Quels sont les facteurs d’apparition des pathologies d’altitude ?

Comme nous l’avons déjà mentionné, la rapidité de la montrée est un facteur majeur d’apparition des pathologies d’altitude. Le profil d’ascension est donc un élément fondamental qu’il faut savoir discuter. Il est toujours difficile de donner des chiffres tant il existe d’importantes variations individuelles.

Pr. Jean-Paul Richalet

Université Paris 13

Département médical de

Le coeur peut s'adapter audž

environnements extrêmes extrême ? naturel ?

Altitude = environnement extrême ?

Survivre, vivre, se reproduire dans un environnement qui change. - environnement naturel - environnement extrême

La problématique:

Titan

Floride

Everest

Paris

Pôle

Environnement extrême = Espace inhabituel

* létal * adaptation possible - niveau CULTUREL, TECHNOLOGIQUE - niveau PHYSIOLOGIQUE - niveau GÉNÉTIQUE

ESPACE HABITUEL

ESPACE LETAL

(survie ?)

Adaptation à un environnement inhabituel :

I. NIVEAU CULTUREL, TECHNOLOGIQUE

ENVIRONNEMENT DE SUBSTITUTION

HABIT

HABITACLE

HABITAT

Coût croissant

Adaptation à un environnement inhabituel :

NIVEAU CULTUREL

ADAPTATION TECHNOLOGIQUE :

Pas de tentative pour adapter l'organisme humain

à l'environnement

L'objectif est de SOUSTRAIRE l'homme aux effets

de l'environnement, grâce à un environnement TAMPON oxygène en bouteille

Adaptation à un environnement inhabituel :

II. NIVEAU PHYSIOLOGIQUE

MISE EN JEU DE MÉCANISMES D' ACCLIMATATION Objectif : recréer au niveau cellulaire un environnement similaire à l'environnement habituel: le débit cardiaque augmente... Caractéristiques : les mécanismes mis en jeu disparaissent quand l'individu est soustrait à l'environnement hostile

Adaptation à un environnement inhabituel :

III. NIVEAU GÉNÉTIQUE

Les mécanismes d' adaptation sont inscrits

dans le patrimoine génétique de l' individu.

Ils permettent une activité normale

pour l' espèce considérée

ENVIRONNEMENT NATUREL = COÛT NUL

36 millions hab.

500 000 hab.

25 millions hab.

78 millions hab.

140 million persons live permanently above 2500m of altitude

Moore LG et al. 1998 and WHO

Vie permanente en haute altitude

Tibétains

Pikas

Andins

Lamas

PO2 capillaire

PO2 tissulaire

VO2myoc

k

Qmyoc.CaO2 .

Besoins

énergétiques

Fc

Post-charge

Apport

en oxygène

Flux coronaire Contenu en O2 Coeur et altitude

Saturation artérielle en O2 en haute altitude

Repos

Exercice maximal

Altitude (m)

0 5000 6000 7000 8000 8848

60
70
80
90
100
SaO 2 (%) Fréquence cardiaque et saturation artérielle en O2 en hypoxie

Jour dans le caisson hypobare

0 5000 5500 6000 6500 7000 5000 8000 8848 0

60
70
80
90
100
110
120

0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Sa Fc % ou b/min altitude 5750 Fc Sa

Operation EVEREST III (COMEX 97)

Richalet et al.,1999

Fréquence cardiaque à l䇻exercice

en hypoxie aiguë et chronique 40
60
80
100
120
140
160
180
200

Fréquence cardiaque (b/min)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Altitude (km)

max, aigu max, chronique repos, aigu repos, chronique La stimulation du système adrénergique est permanente, mais il y a désensibilisation du système adrénergique -AR

Gs Gi Gs Gi

Adénylate

cyclase AMPc A1 M2 noradrénaline adénosine acétylcholine

IK Ach, Ado ITl IF ICa

Membrane

du myocyte cytosol Des mécanismes cellulaires complexes protègent le coeur contre cellulaire: Adaptation physiologique (Homme) ou génétique (Cobaye, Pika)

Fraction d䇻éjection VG (%)

50
60
70
80

NM 5000 7000 8000 RNM

Condition

* p < 0.05 Vs NM Boussuges et al., AJRCCM, 2000 La fonction systolique est préservée

Pression artérielle pulmonaire systolique+

Condition

(mmHg) * p < 0.05 vs NM 20 25
30
35
40
45
50

SL 5000 7000 8000 RNM

+: gradient VD-OD + 5 mmHg

Boussuges et al., AJRCCM, 2000

La PAP augmente chez (sauf Tibétains)

pas chez le Lama ou le Pika

Diamètre télédiastolique VG

Condition

SL 5000 7000 8000 RNM 30

40
50
60
* p < 0.05 vs NM (mm) Boussuges et al., AJRCCM, 2000 Le remplissage du VG est légèrement réduit

Stimulation adrénergique permanente, mais protection progressive par désensibilisation des ß-récepteurs adrénergiques

Fonction systolique préservée, même à des altitudes extrêmes

Vasodilatation coronaire

Augmentation de la pression artérielle pulmonaire risque de surcharge VD ou d䇻OPHA

Pas ou peu d'augmentation de la pression artérielle systémique: HTA équilibrée = pas de pb.

Vasodilatation cérébrale transitoire

Exposition prolongée à l'altitude:

effets sur le système cardio-vasculaire Sa 70
80
90
100
0 60
80
100
120
140

0 4 8 12 16

Fce

Temps (min)

SaO 2 (%) Sae

R N R H E H E N

Fc (b/min)

Fc RCHe = Fce / Sae

E N+ 20

Fc= 137 b/min

P= 60 W

Fc= 137 b/min

P= 100 W

Les modifications ECG lors du test d'effort en hypoxie (non prédictives de MAM) permettraient de développer une nouvelle

évaluation du risque coronarien ?

Hypoxie Normoxie

Diminution de l'amplitude

des ondes R en hypoxie

Hypoxie Normoxie

Diminution de l'amplitude

des ondes T en hypoxie

Coustet B,

Lhuissier FJ,

Vincent R,

Richalet JP.

Circulation, 2015

RN EH EN EN+

RN EH EN

EN+ RN EH EN EN+ RN EH EN EN+ 40
60
80
100
120
140
160
180
200

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Arterial pressure (mmHg)

Heart rate (bpm)

SAP NORMOTENSIVE

DAP NORMOTENSIVE

SAP HYPERTENSIVE

DAP HYPERTENSIVE

Les modifications de PA

induites par en hypoxie et en normoxie sont similaires chez les hypertendus et les normotendus.

La PA à est plus faible en hypoxie normoxie,

chez des hypertendus (n=106) et des normotendus (n=264) Winkler, Lhuissier, Richalet. J Hypertension, 2017

La vasodilation

périphérique induite par compense adrénergique: les RP diminuent en hypoxie

Principes de base

1. Toute pathologie aggravée par une activation du système

adrénergique sera plus à risque en haute altitude

2. Toute pathologie aggravée par une hypertension artérielle

pulmonaire sera plus à risque en haute altitude

3. Toute pathologie déjà associée à une hypoxémie au niveau

de la mer sera aggravée en haute altitude.

4. A niveau absolu d䇻exercice égal, la fréquence cardiaque,

donc la consommation d䇻oxygène du myocarde augmente en altitude.

Conclusion

Le coeur sain peut s'adapter à une hypoxie même très sévère. Des adaptations génétiques existent. La vasoconstriction pulmonaire hypoxique avec l'HTAP Pas de relation entre MAM, réponse de la PA à l'hypodžie et modifications de l'ECG. L'hypertension modérée stabilisée n'est pas une contre- indication à la pratique d'actiǀitĠs physiques en altitude.quotesdbs_dbs11.pdfusesText_17
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