Soutenance mémoire
Définition de l’arrêt cardiaque
L’AC correspond à une cessation de l’activité mécanique cardiaque et est confirmé par une absence de réponse aux stimulations, une absence de pouls et une apnée. La mort subite d’origine cardiaque (MSC) correspond à la mort soudaine et non attendue dans l’heure qui suit l’apparition des symptômes [21]. Parmi les AC traités survenant en dehors de l’hôpital, 25% ne présentent aucun symptôme avant l’apparition brutale de la MSC [22]. Dans beaucoup de cas de morts subites observées, la cause reste inconnue. En supposant une étiologie arythmogène on est amené à surestimer la cause cardiaque comme origine de la mort subite. Des autopsies de patients victimes de mort subite ont montré une origine cardiaque dans trois quarts des cas. Dans le quart restant, on trouvait en majorité l’embolie pulmonaire (18%), la rupture aortique (4%), le saignement intracrânien (3%) [23].
Collecte des données sur les arrêts cardiaques
Pour obtenir une collecte de données sur les AC uniformisée, un comité international d’experts a développé en 1991 les critères d’Utstein [21]. Ils devaient permettre une meilleure analyse de l’AC, des différentes étapes de la réanimation et de la survie. Cependant, en raison du caractère détaillé du questionnaire, les services d’urgence n’y ont pas systématiquement recours [24].
Épidémiologie de l’arrêt cardiaque
Les décès par maladies cardiovasculaires concernent environ 40% des décès chez les moins de 75 ans [25]. La première cause de décès au monde est attribuée aux cardiomyopathies ischémiques [26]. Dans la deuxième moitié du vingtième siècle, la diminution de la mortalité par coronaropathie laissait présager une diminution de la MSC. Cependant, l’augmentation inquiétante de la prévalence de l’obésité et du diabète ces dernières années laisse peu de possibilité à la persistance d’une telle tendance. L’observation plus importante de coronaropathies et d’insuffisances cardiaques coïncide avec celle de la MSC qui devient alors un problème de santé publique partagé sans distinction au niveau mondial [27]. Dans la population générale, la prévalence de l’AC est de 2 pour 1000 habitants par an et de 20 à 30 pour 100 habitants à haut-risque (fraction d’éjection réduite, insuffisance cardiaque, arythmie ventriculaire) [28]. La majorité des AC (plus de 85%) surviennent hors de l’hôpital (ACHH) [29]. Aux États-Unis, on dénombre par an environ 420 000 ACHH et 275 000 en Europe [30–32]. En France, l’ACHH concerne 40 000 à 50 000 personnes par an [33]. La mortalité par AC représente jusqu’à 15% de la mortalité globale dans les pays occidentaux [34]. La survie à la sortie de l’hôpital est de 4,6% globalement, de 7,9% lorsqu’une réanimation a été tentée et monte à 21% si le rythme initial enregistré est la fibrillation ventriculaire [35]. La fibrillation ventriculaire est observée pour 60% des cas lors de l’effondrement, elle n’est présente qu’à 25 30% lors de l’arrivée des secours [36]. Malgré les progrès dans la prise en charge de l’AC, la survie reste faible. La faible compréhension des mécanismes à l’origine des arythmies fatales explique les retards significatifs dans le développement des mesures de stratification du risque et de la prévention de la MSC [37].
L’incidence de la MSC est d’autant plus importante que l’âge est avancé et ce quel que soit le sexe considéré. Cependant, la MSC représente une proportion plus importante de décès dans les tranches d’âges plus jeunes [4], de plus c’est dans ces populations que son impact socio-économique est plus élevé [38]. Pour les tranches d’âges inférieures à 85 ans [39], l’incidence de la MSC est plus faible chez la femme que chez l’homme [40]. Ce pourrait être expliqué par le fait que chez les patients victimes d’AC, on observe chez les femmes moins d’antécédents de maladie cardiaque [41–43], et moins de cœurs avec anomalies structurelles [44, 45].
Physiopathologie de l’arrêt cardiaque
La physiopathologie de la MSC semble reposer sur l’interaction entre un substrat sousjacent (par exemple la coronaropathie) et un événement transitoire (un facteur externe déclencheur). Il en découlerait des perturbations au niveau de l’activité électrique qui conduiraient à la MSC [38].
Les perturbations électriques
Au niveau des perturbations électriques de la MSC, les enregistrements d’électrocardiogramme (ECG) effectués lors de la perte de conscience brutale mettent en évidence une fibrillation ventriculaire dans 75 à 85% des cas, rarement une bradyarythmie (10 à 15% des cas), aucun signe d’arythmie n’est enregistré dans 5 à 10% des cas [46, 47]. La fibrillation ventriculaire peut être la conséquence de l’accélération de la fréquence d’une tachycardie ventriculaire. Par la suite, la consommation des réserves en ATP conduit à un état réfractaire à la défibrillation électrique qui résulte en une asystolie. Ainsi, le temps écoulé entre l’AC et l’arrivée des secours peut conditionner le rythme initial enregistré. L’asystolie est d’autant plus fréquemment observée que le délai d’arrivée des secours est important [48].
Les substrats sous-jacents
Un substrat arythmogène est une région du myocarde au sein de laquelle les temps de conduction et les périodes réfractaires sont hétérogènes traduisant une vulnérabilité à l’arythmie ventriculaire et à l’AC. En fonction des maladies cardiaques structurelles ou des anomalies cardiaques sous-jacentes, on trouve différents types de substrats arythmogènes. On peut ainsi retrouver une susceptibilité à l’arythmie par remodelage (nécrose, réorganisation du réseau des cardiomyocytes), formation de cicatrices et modifications architecturales ; par anomalies héréditaires des canaux ioniques (récepteur de la ryanodine de type 2, l’ankyrine B, la calséquestrine 2) ; par altération de la repolarisation ou des échanges calciques déclenchée par des modifications du tonus du système nerveux autonome ; par blocage des canaux potassiques entraînant une prolongation de la repolarisation lors de la prise de certains médicaments [28].
Les pathologies cardiaques sous-jacentes
On retrouve un certain nombre de pathologies cardiaques sous-jacentes en lien avec un risque augmenté de MSC par la formation d’un substrat arythmogène.
La coronarographie
La coronaropathie est la maladie cardiaque sous-jacente à la MSC la plus fréquemment retrouvée dans les autopsies (de 20% jusqu’à 80% des cas) [46]. L’AC ne se manifeste cependant que chez 13 à 20% des sujets atteints de coronaropathie [49]. La corrélation entre la diminution de la mortalité par MSC et la mortalité globale de la coronaropathie dans la seconde moitié du siècle dernier va dans le sens d’une association entre ces deux éléments [50]. Cette diminution peut en partie être attribuée au traitement et à la stabilisation de la plaque vulnérable par le déploiement rapide de la chirurgie de pontage coronarien, l’angioplastie percutanée avec pose de stent, l’utilisation d’aspirine, les thérapies de réduction du cholestérol, une augmentation de la sensibilisation à la prévention de la coronaropathie. L’association entre la coronaropathie et la MSC reposerait sur plusieurs facteurs. Un des facteurs serait directement lié à la pathologie coronarienne avec la rupture de la plaque. D’autres facteurs seraient liés aux états comorbides de la pathologie telles que l’insuffisance cardiaque ou l’hérédité [27]. L’ischémie myocardique aiguë qui peut résulter de la coronaropathie est la cause la plus importante de MSC. Les cicatrices liées à la coronaropathie peuvent être à l’origine des blocs unidirectionnels de réentrée et des zones de conduction lente et conduire à la MSC. L’hétérogénéité de la cicatrice est un prédicteur fort de l’arythmie ventriculaire [51].
L’hypertension
L’hypertension est également un facteur de prédisposition indépendant par l’hypertrophie ventriculaire gauche (HVG) qu’elle occasionne. Pour les stades sévères, le désordre qui découle de la perte de l’orientation parallèle des myofibres rendrait le cœur plus susceptible à la tachycardie ventriculaire ou la fibrillation ventriculaire. Dans les stades tardifs, on observe également une fraction d’éjection sévèrement réduite [52].
La cardiomyopathie dilatée
Une fonction ventriculaire gauche sévèrement réduite est également observée dans les cardiomyopathies dilatées (CMD) (groupe hétérogène de pathologies non ischémiques).
La cardiomyopathie hypertrophique et la cardiomyopathie de dysplasie ventriculaire droite arythmogène
En l’absence de coronaropathie ou d’insuffisance cardiaque, les causes principales de MSC sont la cardiomyopathie hypertrophique (CMH) et la cardiomyopathie de dysplasie ventriculaire droite arythmogène (DVDA). La CMH par l’hypertrophie myocardique, la désorganisation des myocytes et la fibrose sensibilise à la MSC. En plus de la pro-arythmie, l’ischémie myocardique, la dysfonction diastolique, l’obstruction à l’écoulement du flux sanguin venant du ventricule gauche et le développement d’une insuffisance cardiaque congestive sont des mécanismes qui interviennent dans la relation entre la CMH et la MSC. Dans la DVDA, on note le développement d’un tissu fibreux gras et un épaississement de la paroi du ventricule droit. Il y a donc une conduction plus lente, la présence de potentiels diastoliques et de bloc unidirectionnel [52].
Le syndrome de Brugada
Des causes génétiques peuvent expliquer 5 à 10% des MSC, pour lesquelles aucune maladie cardiaque sous-jacente n’est mise en évidence à l’autopsie. Le syndrome de Brugada est présent dans 20% de ces MSC [53]. Il y a altération des canaux sodiques avec perte du potentiel d’action « en dôme » dans l’épicarde mais non dans l’endocarde.
Le syndrome du QT long
Le syndrome du QT long (SQTL) est une prolongation de l’intervalle QT ou QTc induite par des modifications génétiques des canaux potassiques et sodiques respectivement. Le troisième sous-type (SQLT3) est particulièrement létal. Le premier sous-type, le SQTL1, concerne 30 à 35% des SQLT. Un stimulus sympathique (nager ou plonger en eau froide par exemple) ou le stress émotionnel le relie à la MSC. Le deuxième, le SQLT2, représente 25 à 30% des SQLT. Dans ces cas, la MSC est habituellement déclenchée par un stress émotionnel notamment les stimuli auditifs soudains (sonnerie du téléphone, alarme de réveil par exemple). Enfin, 5 à 10% des SQLT sont de type 3 (SQLT3) et sont associés à un risque augmenté de MSC en cas de bradycardie notamment durant le sommeil. Certains médicaments peuvent produire un SQTL tels que les antibiotiques, les anti infectieux, les antiparkinsoniens, les antidépresseurs, les agents de chimiothérapie, les neuroleptiques, etc. [52].
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE 1 – INTRODUCTION SUR L’ARRÊT CARDIAQUE
1. Définition de l’arrêt cardiaque
2. Collecte des données sur les arrêts cardiaques
3. Épidémiologie de l’arrêt cardiaque
4. Physiopathologie de l’arrêt cardiaque
4.a. Les perturbations électriques
4.b. Les substrats sous-jacents
4.c. Les pathologies cardiaques sous-jacentes
4.c.i) La coronarographie
4.c.ii) L’hypertension
4.c.iii) La cardiomyopathie dilatée
4.c.iv) La cardiomyopathie hypertrophique et la cardiomyopathie de dysplasie ventriculaire droite arythmogène
4.c.v) Le syndrome de Brugada
4.c.vi) Le syndrome du QT long
4.c.vii) Le syndrome du QT court
4.c.viii) La tachycardie ventriculaire polymorphe catécholergique
4.c.ix) La repolarisation précoce
4.c.x) La fibrillation ventriculaire idiopathique
4.c.xi) Le défibrillateur cardioverteur implantable
5. Les facteurs de risque de l’arrêt cardiaque
5.a. Les facteurs de risque de la coronaropathie
5.b. Les facteurs de risque nutritionnels
5.b.i) Les acides gras polyinsaturés
5.b.ii) L’alcool
5.b.iii) Le magnésium
5.b.iv) Le régime méditerranéen
5.c. Les marqueurs biologiques
6. Les facteurs déclencheurs de l’arrêt cardiaque
6.a. Les variations temporelles
6.b. L’activité physique
6.c. Les facteurs psychosociaux
7. Cas particulier du patient diabétique
7.a. Diabète et arrêt cardiaque
7.b. Diabète et athérogenèse
7.b.i) Augmentation de vasoconstricteurs
7.b.ii) Altération de la disponibilité du NO
7.b.iii) Initiation de l’athérosclérose
7.b.iv) Instabilité de la plaque d’athérome
CHAPITRE 2 – INTRODUCTION SUR LA POLLUTION DE L’AIR
1. Les matières particulaires (PM)
2. Le NO2
3. L’O3
4. Le SO2
5. Les valeurs réglementaires
CHAPITRE 3 – ÉTAT DE LA LITTÉRATURE
1. Nombre d’ACHH, période et lieu des études
2. Méthodologie des études
3. Polluants, délais, sous-groupes analysés et résultats des études
CHAPITRE 4 – MÉTHODOLOGIE
1. Les données d’arrêts cardiaques hors hôpital
2. Les données de la qualité de l’air et météorologiques
3. L’analyse en composantes principales et corrélations
3.a. L’analyse en composantes principales
3.b. Les coefficients de corrélation linéaire
4. Les schémas d’études et les analyses statistiques mis en place
4.a. L’étude de cas-croisé stratifiée sur le temps avec analyse en RLC
4.a.i) L’étude de cas-croisé stratifiée sur le temps
4.a.ii) L’analyse en régression logistique conditionnelle
4.a.iii) L’analyse en RLC dans notre étude
4.b. Le modèle additif généralisé mixte
4.b.i) Description des modèles linéaires
4.b.ii) Précisions sur les fonctions de lissage
4.b.iii) Précisions sur les facteurs de confusion à prendre en compte
4.b.iv) Précisions sur la forme de distribution de Y
4.c. Le test exact de McNemar
4.c.i) Précisions sur le test exact de McNemar
4.c.ii) Le test exact de McNemar dans notre étude
5. Présentation des résultats et degré de signification
6. Les sous-groupes
7. Les délais étudiés
8. Éthique
CHAPITRE 5 – LES RÉSULTATS
1. Analyse descriptive de la pollution
1.a. Analyse descriptive des polluants par station de mesure
1.b. Analyse des polluants pour la méthode de RLC
1.c. Analyse des polluants pour les méthodes MAGM et McNemar
1.c.i) Analyse en ACP
1.c.ii) Analyse des corrélations de Spearman
1.d. Analyse des polluants en fonction des périodes vacances et scolaires
2. Analyse descriptive des ACHH
3. Analyse de la relation entre les niveaux de polluants et la survenue d’ACHH
3.a. PM2,5 et ACHH
3.b. PM10 et ACHH
3.c. NO2 et ACHH
3.d. O3 et ACHH
3.e. SO2 et ACHH
CONCLUSION GÉNÉRALE
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