Cardiogramme
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Ischémie myocardique et infarctus

Alors que l’hypoxie est un apport insuffisant d’oxygène sans diminution de la perfusion tissulaire, l’ischémie se caractérise par une baisse de la perfusion entraînant un manque d’oxygène et de substrats métaboliques, et une élimination incomplète des métabolites. Moins d’une minute après une occlusion coronarienne, la tension de paroi systolique baisse; elle atteint le nadir à la cinquième minute. Dans les 2-3 premières minutes qui suivent une occlusion coronarienne, survient une série de modifications qui se déroulent dans l’ordre chronologique suivant (Figure 5.126) (Tableau 9.1)[194] :

  • Baisse de la compliance ventriculaire (dysfonction diastolique par défaut de relaxation active protodiastolique) ;
  • Altération de la cinétique segmentaire (hypokinésie ou akinésie du territoire concerné) ; il faut une diminution du flux de ≥ 60% pour induire une hypokinésie et de ≥ 80% pour provoquer une akinésie ; une hypokinésie apparaît à l’échocardiographie dans le territoire concerné lorsque > 20% de l’épaisseur de paroi est infarcie ; il faut un infarcissement de > 40% de l’épaisseur pour provoquer une akinésie  ;
  • Dysfonction systolique et baisse de la tension de paroi en systole ;
  • Modification du segment ST à l’ECG ;
  • Baisse de la FE mesurée (si la zone ischémiée est > 15% de la masse ventriculaire) ;
  • Apparition de l’angor clinique ;
  • Une absence de flux sanguin durant > 20 minutes entraîne la nécrose.

La dysfonction segmentaire apparaît 1-2 minutes avant les signes électriques. La baisse de la tension de paroi systolique atteint son nadir à la cinquième minute; la zone ischémiée présente un mouvement paradoxal sous forme de raccourcissement et d’épaississement post-systoliques qui ne contribuent pas à l’éjection de sang puisqu’ils ont lieu après la fermeture de la valve aortique. Les effets hémodynamiques dépendent de la masse ventriculaire lésée : 25% entraînent une insuffisance cardiaque et 40% un choc cardiogène [34].

L’insuffisance en apport d’oxygène (supply ischemia) provoque une insuffisance systolique et une dépression myocardique sévère: les réserves en ATP ne dépassant pas 15-30 secondes, le métabolisme devient anaérobique (glycolyse) et produit une accumulation de ions H+ et de phosphates inorganiques (acidose intracellulaire); une fuite de potassium entraîne des modifications électriques membranaires sous forme d’altérations du segment ST [155]. Le myocarde survit à une ischémie sévère par une combinaison d’inhibition de la contraction (hibernation) et de glycolyse anaérobique [203]. Lors de la récupération d’un épisode ischémique, la fonction systolique ne se rétablit pas immédiatement, mais avec un certain délai allant jusqu’à 60 minutes. Ce phénomène, analogue à la sidération myocardique, est probablement lié à un découplage de la glycolyse et de l’oxydation du glucose [34].

Une demande excessive en oxygène par rapport aux possibilités du flux coronaire (demand ischemia), telle qu’on la rencontre dans la tachycardie et l’exercice, va en premier lieu effondrer la compliance et créer une insuffisance à prédominance diastolique; le taux de Ca2+ cytoplasmique reste élevé et empêche la relaxation diastolique normale en réalisant des ponts actine-myosine non réversibles (tachycardie, insuffisance en ATP). De plus, l’arbre vasculaire non-occlus est vasodilaté: comme il représente 10-15% de la masse du VG, il crée un effet érectile qui rigidifie la paroi ventriculaire.

L’angor est causé par la libération d’adénosine [79]. L’angor stable est caractéristique d’une diminution chronique du flux sanguin local par une sténose coronarienne, entraînant une souffrance ischémique distale lorsque la demande en O2 augmente. Dans l’angor instable, une érosion ou une fissure dans une plaque instable mettent le flux sanguin en contact avec les lipides et les macrophages de la plaque. Ceci conduit à une vasoconstriction locale et à l’adhésion des thrombocytes, entraînant la formation d’un thrombus qui peut devenir occlusif ou être spontanément lysé en 10 à 20 minutes [133].

Des épisodes récurrents d’ischémie peuvent altérer structurellement le myocarde: hypertrophie, fibrose interstitielle, sclérose. La production endothéliale locale de NO est très affaiblie en cas de sténose coronarienne, alors que la sécrétion d’endothéline et d’angiotensine II est élevée; ces deux substances ont des effets vasoconstricteurs mais aussi potentialisateurs de la fibrose interstitielle. L’angiotensine II est un des agonistes principaux parmi les nombreux déterminants moléculaires de l’HVG, mais les déclencheurs de croissance qui favorisent l’hypertrophie des cellules musculaires sont aussi des facteurs qui activent les fibroblastes et, à partir d’un certain seuil, engendrent l’apoptose [164].

L’angor est causé par la libération d’adénosine [79]. L’angor stable est caractéristique d’une diminution chronique du flux sanguin local par une sténose coronarienne, entraînant une souffrance ischémique distale lorsque la demande en O2 augmente. Dans l’angor instable, une érosion ou une fissure dans une plaque instable mettent le flux sanguin en contact avec les lipides et les macrophages de la plaque. Ceci conduit à une vasoconstriction locale et à l’adhésion des thrombocytes, entraînant la formation d’un thrombus qui peut devenir occlusif ou être spontanément lysé en 10 à 20 minutes [133].

 

Syndrome coronarien aigu

D’un point de vue physiopathologique, les mécanismes en jeu dans les syndromes coronariens aigus (SCA) peuvent être répartis en trois catégories [79a].

  • Athéromatose ± obstructive avec réaction inflammatoire systémique ; cette dernière est accompagnée d’une flambée immunitaire et se caractérise par de multiples ruptures de plaques, une activation des neutrophiles, des macrophages et des cellules T, une CRP élevée et une libération locale de cytokines. Un thrombus obstrue la lumière.
  • Athéromatose obstructive sans réaction inflammatoire ; des stresseurs physiques (stress mécanique de la paroi artérielle) ou émotionnels déclenchent une réaction sympathique majeure avec hypertension, vasoconstriction locale, activation plaquettaire et augmentation de la mVO2. Les modifications physico-chimiques des plaques (température, pH, fumée, toxines) peuvent conduire à une cristallisation massive de leur cholestérol et à leur éclatement.
  • Athéromatose non-obstructive ; une vascoconstriction intense est présente dans les vaisseaux épicardiques et dans la microcirculation, comme dans le syndrome de Takotsubo. La fonction endothéliale est altérée et induit un vasospasme alors qu’elle devrait produire du NO en réponse à la stimulation sympathique.

La rupture de plaque instable et l’adhésion des plaquettes sur la zone cruentée provoquent la formation d’un thrombus plus ou moins occlusif qui est classiquement considéré comme le substrat physiopathologique commun des syndromes coronariens aigus puisque qu’on le retrouve dans > 75% des SCA, principalement sur des troncs proximaux ou des bifurcations [6,79a]. Mais de nombreuses investigations ont montré la présence de thrombus sur des plaques fissurées sans pour autant que les patients ne présentent de symptômes ischémiques. Il s’ensuit que l’origine du SCA est certainement multifactorielle, résultant de la combinaison malheureuse d’un état inflammatoire, d’une hypercoagulabilité, d’un pic dans l’effet de toxines (lipides, fumée, polluants) ou dans la réponse au stress (catécholamines, hypertension), synchronisés avec le moment d’une rupture ou d’une fissure dans une plaque instable située à un endroit critique du réseau coronarien [6]. La position du segment ST à l’ECG occupe une place centrale dans la définition clinique du syndrome coronarien aigu (Figure 5.127). Il introduit une dichotomie fondamentale entre le sus-décalage et le sous-décalage ST [31].

  • Sus-décalage du segment ST (ST-elevation myocardial infarction, STEMI),
  • Sous-décalage ST (non-STEMI).

Un quart des patients souffrant de syndrome coronarien aigu présente une surélévation du segment ST; la majorité d’entre eux développe un infarctus avec onde Q. Les trois autres quarts présentent un sous-décalage ST et souffrent en majorité d’angor instable; certains développent un infarctus (élévation des troponines), en général de type non-Q (7). C’est l’élévation du taux d’enzymes cellulaires, actuellement les troponines, qui certifie le diagnostic d’infarctus en cas de décalage du segment ST. Les patients qui présentent une surélévation persistante du segment ST sont candidats à une technique de reperfusion en urgence (thrombolyse ou angioplastie percutanée), alors que ceux qui ont une sous-dénivélation ST doivent bénéficier d’un traitement médical anti-ischémique, suivi plus ou moins rapidement d’une revascularisation selon les indications [6,33]. Des antiplaquettaires doivent faire partie du traitement des deux catégories de malades.

 

Ischémie myocardique
L’ischémie est une souffrance tissulaire due à un déséquilibre entre l’apport (DO2) et la demande (VO2) en oxygène:
- la baisse de DO2 peut être due à: vasospasme, sténose serrée, obstruction par thrombose,
hypotension, anémie, hypoxie (syndrome coronarien aigu);
- l’excès de VO2 est lié à: tachycardie, augmentation de tension de paroi et de contractilité,
stress, douleur (angor stable chronique).
L’ischémie entraîne en < 5 minutes les évènements suivants, par ordre chronologique:
- dysfonction diastolique,
- altération de la cinétique segmentaire,
- dysfonction systolique,
- altérations ST (ECG),
- angor (dû à la libération d’adénosine).
Une interruption totale du flux de > 20 minutes provoque la nécrose. Les effets hémodynamiques dépendent de la masse ventriculaire lésée : 25% entraînent une insuffisance cardiaque et 40% un choc cardiogène.
Le syndrome coronarien aigus est défini par la position du segment ST: sus-décalage (infarctus STEMI) ou sous-décalage (infarctus non-STEMI). L'infarctus est défini par l'élévation des troponines

 

 

L’infarctus

En l’absence de collatérales, une interruption de flux sanguin pendant 20 minutes entraîne la nécrose. Le phénomène est accéléré si la mVO2 est élevée ou la pression artérielle basse. En revanche, le délai est étendu à 2 - 6 heures si le réseau collatéral est bien développé. La nécrose débute habituellement dans la zone sous-endocardique et sétend progressivement vers l’épicarde pour devenir transmurale en 4 à 6 heures. Dans la pratique clinique, cette évolution dans le temps est la base de la course contre la montre pour reperméabiliser le vaisseau concerné dans les plus brefs délais après le début des symptômes (Chapitre 9 Traitement de l'ischémie aigue). On peut distinguer deux types d’infarctus selon la présence ou non d’une onde Q à l’ECG (Tableau 5.3) et selon l’étiologie relevant d’une plaque stable ou d’une plaque instable (voir Sténose coronarienne). Le passage d’une ischémie réversible à une situation irréversible comme l’infarctus se fait par une série de phénomènes [290]:

  • Chute de l’ATP en dessous d’un certain seuil et ouverture des canaux KATP avec fuite de potassium à l’extérieur de la cellule;
  • Inhibition de la pompe à sodium et entrée massive de sodium avec apparition d’oedème cellulaire; le terme infarctus vient de la racine «farcir», parce que les cellules apparaissent gonflées à l’histologie;
  • Lésion des membranes;
  • Accumulation de radicaux libres;
  • Surcharge intracellulaire en Ca2+.

Lors d’un infarctus, la dysfonction systolique des segments ischémiés est caractérisée par une hypokinésie, une akinésie ou une dyskinésie. Elle est partiellement compensée par une hypercinésie des segments non touchés. D’autre part, la masse myocardique initialement hypo- ou akinétique au moment de l’ischémie aiguë est plus importante que la masse qui va ultérieurement être infarcie, car toute la zone bordante (pénombre) est hypofonctionnelle, alors qu’elle va potentiellement récupérer par la suite. La fraction d’éjection mesurée à un moment proche de l’évènement aigu peut être ainsi très inférieure à ce qu’elle sera après récupération. Il faut que plus de 15% de la masse du VG ait une contraction anormale pour que la fraction d’éjection globale soit modifiée. Le degré d’augmentation du volume télésystolique et la présence d’une dysfonction diastolique sont des bons prédicteurs de la mortalité post-infarctus [417]. La gravité d’un infarctus dépend de plusieurs éléments.

  • La localisation ; un infarctus antérieur ou latéral a de fortes conséquences hémodynamiques parce que la contraction des parois antérieure et latérale contribue davantage au volume systolique que celle de la paroi postérieure et du septum.
  • Le type de lésion ; un infarctus transmural modifie la contractilité d’un ou de plusieurs segments, alors qu’un infarctus sous-endocardique peut ne pas altérer significativement la fonction systolique du VG. Il faut une lésion impliquant plus de 20% de l’épaisseur de la paroi myocardique pour voir apparaître une altération de la cinétique segmentaire.
  • La dimension de la lésion ; plus il est étendu, plus un infarctus pénalise le débit cardiaque. Il faut que plus de 15% de la masse du VG ait une contraction anormale pour que la fraction d’éjection globale soit modifiée.
  • Le risque d’arythmies ; la présence de tachy-arythmies auriculaires ou ventriculaires (TV, fibrillation) augmente la mortalité à court terme et aggrave le pronostic à long terme.
  • Le degré de collatéralisation ; les sténoses serrées entraînent une ischémie chronique (angor d’effort) qui génère un recrutement de vaisseaux collatéraux, alors que la thrombose aiguë d’une plaque instable (sténose < 60%) est une occlusion brutale de vaisseau non collatéralisé.
  • Le risque de complications ; la rupture pariétale et la CIV sont caractéristiques de lésions touchant une artère terminale non collatéralisée.
  • L’insuffisance mitrale ; la survenue d’un IM majeure (degré III-IV) quadruple le risque d’insuffisance congestive et double la mortalité.

Lors de la stabilisation et de la cicatrisation, le ventricule change de forme, de taille et d’épaisseur: c’est le remodelage. L’amincissement de la zone infarcie entraîne une dyskinésie importante, qui réduit d’autant le volume éjecté. La dilatation du VG désavantage le ventricule par rapport à la loi de Laplace et augmente le risque d’arythmies. Les modifications géométriques des piliers peuvent donner naissance à une insuffisance mitrale.

Dans la pratique cardiologique, les deux tiers des infarctus sont liés à des ruptures de plaque instable et à des occlusions coronariennes aiguës (supply ischaemia). Dans la période postopératoire, au contraire, le 50-60% des infarctus a pour étiologie une demande en O2 excessive par rapport au transport limité par des sténoses serrées (déséquilibre DO2/mVO2, demand ischaemia) [214]. En clinique, la définition universelle de l’infarctus repose sur les deux points suivants [390c].

  • Elévation des marqueurs biochimiques (préférentiellement troponine), dont au moins une valeur est au-delà du 99ème percentile de la limite de référence supérieure.
  • Association à au moins un des éléments suivants :
    • Symptomatologie d’angor : douleur rétrosternale constrictive durant 20-30 minutes ; douleur épigastrique de même type ; irradiation dans la mâchoire, l’épaule et le bras gauche.
    • Modifications ECG : sus-décalage > 1 mm (0.1 mV) ou sous-décalage > 1-2 mm du segment ST ; apparition d’un bloc de branche gauche.
    • Développement d’ondes Q.
    • Nouvelles anomalies de la contraction segmentaire.
    • Présence de thrombus intracoronarien ou de thrombose de stent (PCI ou autopsie).

 

Infarctus myocardique
L’infarctus est une nécrose tissulaire qui survient après 20 minutes d’occlusion coronarienne totale. En présence de collatérales, ce délai est repoussé à 4-6 heures. Le phénomène est accéléré si la mVO2 est élevée ou la PA systémique basse.
Les altérations de la cinétique segmentaire sont fonction de l’épaisseur de paroi touchée : ≥ 20% provoque une hypokinésie et ≥ 40% une akinésie. La FE baisse si ≥ 15% de la masse du VG est infarcie. En phase aiguë, la zone bordante (pénombre) élargit la taille de l’hypo/akinésie mais est potentiellement récupérable.
On distingue 2 types d’infarctus selon la présence ou non d’une onde Q à l’ECG et selon l’étiologie relevant d’une plaque stable (déséquilibre DO2/mVO2) ou d’une plaque instable (thrombose).
-En clinique cardiologique: 2/3 des infarctus sont dus à une rupture de plaque instable
(sus-décalage ST > 1 mm, infarctus STEMI, présence d’onde Q) 
- En postopératoire: 50-60% sont dus à un déséquilibre DO2/mVO2 (sous-décalage ST > 2
mm, infarctus non-STEMI)

 

La suite...