Cardiogramme
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Physiopathologie de la diastole

Concentrée sur les débits et les pressions systoliques, la physiologie a longtemps considéré la diastole comme un temps mort juste nécessaire à l’amorçage des ventricules. Or, il n’en est rien. La diastole est un temps actif, consommateur d’énergie, très vite modifié par la pathologie (ischémie, par exemple), tributaire de l’anatomie fonctionnelle comme des conditions hémodynamiques. La fonction diastolique normale est la capacité du ventricule à accepter un volume de remplissage dans les limites physiologiques sans augmentation de pression, ni au repos ni à l'exercice.

Il existe plusieurs définitions de la diastole, toutes basées sur l’alternance systole-diastole du ventricule (Figure 5.66). Physiologiquement, on devrait inclure dans la systole toutes les phases consommatrices d’O2, dont la phase de relaxation ventriculaire active jusqu'au pic du flux mitral E protodiastolique, et ne réserver le terme de diastole qu’aux temps strictement passifs (depuis la phase de décélération du flux E jusqu'à la fermeture de la valve mitrale) [44,395]. Cependant, nous utiliserons ici la définition clinique classique, qui fait débuter la diastole à la fermeture de la valve aortique.

 

Subdivisions de la diastole

Classiquement, on divise la diastole en quatre phases, calquées sur le flux à travers la valve mitrale en relation avec les pressions ventriculaire et auriculaire (Figure 5.68) [284]. Ces phases correspondent à des processus physiologiques différents, et peuvent être altérées de manière sélective par la pathologie.

  • 1 - Phase de relaxation isovolumétrique (RI, 60-100 msec) : processus actif situé entre la fermeture de la valve aortique et l’ouverture de la mitrale. La pression intraventriculaire baisse rapidement et exponentiellement, en grande partie par un effet de succion du VG. Ce processus implique plusieurs mécanismes différents. La durée de cette phase est inversement proportionnelle à la POG ; plus cette dernière est élevée, plus la RI est courte ; en effet, le temps mis par la relaxation ventriculaire pour atteindre la valeur de la POG est d’autant plus bref que celle-ci est plus haute, et la valve mitrale s’ouvre d’autant plus vite. Par contre, la durée de la RI est allongée en cas de défaut de relaxation myocardique (voir Figure 5.72).
  • 2 - Phase de remplissage rapide (180-200 msec) : la mitrale est ouverte, le sang coule selon le gradient de pression entre l’oreillette et le ventricule ; normalement, 70-80% du remplissage a lieu pendant cette phase. La partie ascendante du flux mitral E, jusqu’à son pic de vélocité, dépend de la relaxation myocardique active consommatrice d'O2. La phase de décélération du flux E (tDE, 140-220 msec) dépend de la souplesse e de l'élasticité du VG (relaxation passive) ; elle est allongée lors de défaut de relaxation et raccourcie lorsque le VG est rigide.
  • 3 - Diastasis: le flux auriculo-ventriculaire diminue, voire cesse, car les pressions s’égalisent progressivement entre l’OG et le VG; < 5% du remplissage a lieu pendant cette phase. Dans certains cas de dysfonction diastolique (POG élevée), une petite onde de flux est visible au cours du diastasis.
  • 4 - Phase de contraction auriculaire: un deuxième pic de flux (flux mitral A, 15-25% du remplissage total) survient lorsque l’oreillette se contracte. La pression télédiastolique (Ptd) s’établit à l’équilibre entre l’oreillette et le ventricule (pic de l’onde de pression «a»). La contraction auriculaire permet d’augmenter la Ptd du ventricule tout en maintenant la pression auriculaire moyenne plus basse, ce qui facilite le retour veineux. Plus sa compliance est basse ou sa rigidité élevée, plus le ventricule dépend de cette phase pour arriver à son volume de remplissage et à la tension de paroi nécessaire à le placer au point optimal de la courbe de Starling. Un ventricule peu compliant (HVG, par exemple) perd plus de 40% de son débit systolique lors d’un passage en rythme nodal ou en FA.

Le gradient de pression auriculo-ventriculaire est déterminant pour la vitesse du flux diastolique et pour le volume transvasé entre les deux cavités ; le pic de vélocité du flux est synchrone avec le pic de pression de l’oreillette (voir Figure 5.71). Les phases de la diastole, définies ici en suivant le flux mitral, sont exactement les mêmes au niveau de la valve tricuspide, à la seule différence que les valeurs de pression et de vélocité sont plus faibles. On peut grouper les nombreux facteurs qui modifient les caractéristiques de la diastole ventriculaire en quatre catégories selon la composante sur laquelle ils agissent, pour autant que les valves mitrale et tricuspide soient normales:

  • Effets sur la relaxation protodiastolique, phénomène actif ;
  • Effets sur la compliance méso-télédiastolique, phénomène passif ;
  • Effets de la durée de diastole sur l’expansion diastolique ;
  • Effets des structures externes sur l’expansion diastolique.

Compliance

La courbe pression-volume diastolique (compliance) est curvilinéaire : sa pente se modifie avec l’augmentation de volume (Figure 5.67) [138]. A faible remplissage, la courbe a très peu de pente : une variation de volume se traduit par une minime variation de pression ; de ce fait, la PVC ou la PAPO sont de médiocres critères de remplissage en hypovolémie ; l’adage «pressure does’nt mean volume» est particulièrement pertinent dans cette situation. En hypervolémie, au contraire, la relation entre la pression et le volume devient fiable (partie droite de la courbe) parce que la courbe se redresse. Ceci provient du fait que la compliance, ou variation de volume en fonction de la variation de pression (∆V/∆P), baisse au fur et à mesure que le ventricule se remplit. Le VD est normalement plus compliant que le VG parce que sa paroi est plus mince ; les volumes télédiastoliques des ventricules sont 50-100 mL/m2 pour le VD et 40-80 mL/m2 pour le VG, et leurs pressions télédiastoliques 6-8 mmHg et 12-15 mmHg, respectivement. La compliance est elle-même la résultante de deux composantes, l'élasticité et la distensibilité. Une compliance anormale se traduit par une élévation des pressions de remplissage pour les mêmes volumes, et une plus forte variation de pression pour la même variation de volume [138].

 

Fonction diastolique normale

La fonction diastolique est la capacité du ventricule à se remplir d’un volume adéquat sans augmentation de pression, au repos comme à l’effort. La diastole comprend 4 phases, définies par les composantes du flux mitral:
- relaxation isovolumétrique,
- remplissage protodiastolique (succion ventriculaire, flux mitral E, 80% du remplissage),
- diastasis,
- contraction auriculaire (flux mitral A, 20% du remplissage).

La courbe pression-volume diastolique (compliance) est curvilinéaire : sa pente se redresse avec l’augmentation de volume. A faible remplissage, la pente est minime : une variation de volume significative se traduit par une variation de pression négligeable ; la PVC et la PAPO ne sont pas des critères de remplissage en hypovolémie. A remplissage élevé, la pente est importante et la relation entre la pression et le volume devient fiable; la PVC et la PAPO sont d’excellents critères de remplissage en hypervolémie. Une compliance anormale (dysfonction diastolique) se caractérise par des pressions plus élevées pour le même volume de remplissage et par des variations de pression plus importantes pour la même variation de volume.

 

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