Modifications physiologiques et pathologiques en haute altitude. Jean-Paul Richalet CHU Bobigny Université Paris 13

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1 Modifications physiologiques et pathologiques en haute altitude Jean-Paul Richalet CHU Bobigny Université Paris 13

2 DEFINITION BIOLOGIQUE DE L'ALTITUDE 8848 m vie impossible? Très haute altitude vie permanente impossible 5500 m Haute altitude 2000 m Moyenne altitude 1000 m Basse altitude effets ressentis au repos effets sur la performance maximale pas d'effet

3 Baisse de la pression barométrique et de la densité de l air en fonction de l altitude HYPOXIE = Manque d oxygène PiO 2 = FiO 2 x (PB-PH 2 O) ,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Mont Everest (8848 m) PB densité 1,2 (g/l) Mont Blanc (4807 m) La Paz (3600 m) Mexico (2235 m) 760 PB (mmhg) PiOiO 2 (mmhg)

4 L environnement de haute altitude

5 Everest face nord Arête terminale Everest

6 Trekking Tour des Annapurnas

7 Raid sportif en haute altitude

8 Tourisme à Lhassa

9 Populations de haute altitude - Altiplano

10 Travail en haute altitude Cerro de Pasco, 4350m Pérou Collahuasi, 4500m Chili

11 Populations de haute altitude - Himalaya Karakoram

12 Accès facile à la haute altitude Pérou Route transversale centrale La Paz aéroport 4050m ville 4000 à 3200m

13 Everest : 8848m Première ascension avec oxygène en bouteille: 1953 : E. Hillary et S. Tensing Première ascension sans oxygène 1978: R. Messner et P. Habeler en 1924: Norton et Somervell atteignent 8500m 54 ans pour faire 348 m! soit 2 mmhg de pression d'oxygène dans le sang Depuis 1978, seulement 80 grimpeurs ont réussi cet exploit

14 Operation EVEREST III (COMEX 97) Progression profile Experimental periods SL: sea level HA1 to HA5: high altitude RSL: return to sea level HA HA4 Simulated altitude (m) Pre-acclimatization at Vallot HA1 HA2 HA3 Recovery period before the last ìassaultî night SL RSL to 16/03 25 to 31 /03 Days in the chamber 01/04 02/05

15 Operation EVEREST III (COMEX 97) Variations in arterial PO 2 simulated altitude PaO 2 (mm Hg) at 8848m: 30.7 ± Days in the Chamber

16 La puissance maximale aérobie (VO 2 max) diminue avec l altitudel Quels sont les facteurs limitants de la performance? V0 2 max (% NM) Sommet de l Everest P B (mmhg) Altitude (km( km)

17 L action immédiate de l hypoxie d altitude : La stimulation des chémorécepteurs carotidiens avec deux conséquences... - l hyperventilation - l activation du système adrénergique

18 La ventilation augmente au repos et pour chaque niveau d exercice

19 Réponse ventilatoire à l hypoxie RVH=ΔVe/ΔSa

20 Test à l hypoxie: FIO 2 =11,5%, puissance 30% VO 2 max

21 Saturation artérielle rielle en O 2 en haute altitude Repos Exercice maximal SaO 2 (%) Altitude (m)

22 Fréquence cardiaque à l exercice en hypoxie aiguë et chronique 200 Fréquence cardiaque (b/min) repos, aigu maximal, aigu maximal, chronique repos, chronique Altitude (km)

23 Fonction cardiovasculaire normale en altitude 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 Pas ou peu d'augmentation de la pression artérielle systémique

24 Concentration d hémoglobine en fonction de l altitude et de la durée du séjour Hémoglobine (g/100 ml) 8 sem sem sem 2 sem 1 sem Altitude (m) SL

25 Evolution de la concentration sérique d EPO et du nb de globules rouges au cours d un séjour à 4350 m. EPO Globules rouges Temps (jours)

26 Hypnogramme, niveau de la mer Modifications du sommeil en altitude Augmentation de la latence d endormissement Sommeil lent profond diminué Hypnogramme, haute altitude Réveils intercurrents plus fréquents Conservation du sommeil paradoxal

27 Respiration périodique en altitude

28 Déclin de la performance mentale et physique en haute altitude performance mentale performance physique altitude

29 Pathologie liée à la haute altitude Jean-Paul Richalet Christian Rathat Philippe Larmignat Association pour la Recherche en Physiologie de l Environnement

30 en fonction de l altitude. Les différentes phases d adaptation à la haute altitude

31 Pathologie liée à la haute altitude Mal aigu des montagnes bénin (MAM) Œdème localisé de haute altitude (OLHA) Mal des montagnes compliqué Œdème pulmonaire de haute altitude (OPHA) Œdème cérébral de haute altitude (OCHA) Maladies hémorragiques, ischémiques et thromboemboliques de haute altitude Hémorragies rétiniennes de haute altitude (HRHA) Accidents thromboemboliques Accidents ischémiques transitoires Polyglobulie chronique d altitude (Maladie de Monge)

32 Fréquence du MAM en fonction de l'altitude 100 r = Altitude (m)

33 MAM Mal aigu des montagnes Population exposée Randonneurs, trekkeurs, alpinistes Touristes (voyages culturels) Travailleurs Installations sportives (stations de ski) Astronomes, ingénieurs (observatoires) Mineurs, prospection pétrolière (Chili)

34 MAM Mal aigu des montagnes Circonstances de survenue Altitude variable selon les individus: 1800 à 3500 m Délai: 4 à 8 heures après l arrivée en altitude Evolution: 3 à 4 jours Cycle: intensité maximale la nuit et le matin au réveil

35 MAM Mal aigu des montagnes Signes cliniques Céphalées Nausées, anorexie Insomnie Vertiges Céphalées résistantes aux antalgiques (aspirine, paracétamol) Vomissements Dyspnée de repos Fatigue anormale ou trop intense Diminution de la diurèse 1 point 2 points 3 points Score de Hackett: entre 1 et 3 points MAM léger entre 4 et 6 points MAM modéré au delà de 6 points MAM sévère

36 MAM Oedème localisé de haute altitude

37 MAM Mal aigu des montagnes Facteurs favorisants Altitude élevée Dénivelé important (> 400m entre 2 nuits, au delà de 3000m, en début de séjour) Exercice intense Déshydratation Anxiété (premier séjour) Facteurs prédisposants Faible chémosensibilité à l hypoxie Sexe (femme plus sensible à l œdème localisé de haute altitude) Obésité Migraine

38 MAM Mal aigu des montagnes Traitement préventif Acclimatation par une montée progressive < 400 m / nuit de dénivelé en moyenne sur 2 jours consécutifs au delà de 3000 m, en début du séjour Acétazolamide (2 x 125 mg / jour, dès la veille) Indications: - sujet mauvais répondeur (test à l hypoxie) - antécédents de MAM sévère - acclimatation progressive impossible Contre-indications: * coliques néphrétiques à répétition * allergie aux sulfamides * risque de décollement de rétine Effets indésirables: - paresthésies (très limitées, à 250 mg/j), - goût altéré des boissons gazeuses

39 MAM Mal aigu des montagnes Traitement curatif MAM léger Antalgiques simples: aspirine, paracétamol MAM modéré Antalgiques simples + repos, arrêt de la progression MAM sévère Antalgiques simples (+ Diamox 250 à 500mg) Redescente ou caisson de recompression (1 heure)

40 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Caractéristiques principales Il peut être fatal Il survient chez des sujets jeunes en pleine santé Il existe une grande susceptibilité individuelle Il régresse rapidement sous traitement personne ne devrait mourir d OPHA Schoene, 1985

41 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Circonstances de survenue Altitude variable, entre 2000 et 7000 m 63% des cas dans les 3 premiers jours souvent la soirée ou la nuit suivant un exercice intense, lors de l arrivée au delà de 4000 m, en début de séjour

42 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Signes cliniques début: dyspnée anormale, asthénie intense toux sèche MAM parfois associé phase d état : cyanose dyspnée de repos râles pulmonaires tachycardie fièvre expectoration typique évolution: décès dans 44% des cas non traités guérison rapide et sans séquelles si REDESCENTE entreprise rapidement

43 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Examens complémentaires Rx pulmonaire: images alvéolaires diffuses, individualisées, puis confluentes Gazométrie: hypoxémie + normo ou hypocapnie ECG : surcharge droite Hémodynamique: HTAP mais Pcap bloquée normale Lavage broncho-alvéolaire: protéines de haut PM, neutrophiles, leucotriènes, thromboxane, fragments du complément = œdème de perméabilité

44 Œdème pulmonaire de haute altitude 1 Chamonix, J+2 Chamonix, J+0

45 Œdème pulmonaire de haute altitude 3 Tignes, J+4 Tignes, J+0

46 Œdème pulmonaire de haute altitude 4 Ladakh, J+0 Ladakh, J+2 Ladakh, J+4

47 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Facteurs favorisants Altitude élevée Dénivelé important (> 400m entre 2 nuits, au delà de 3000m, en début de séjour) Exercice intense, froid Infection ORL ou broncho-pulmonaire pré-existante Déshydratation (diarrhée) Anxiété (premier séjour) Facteurs prédisposants Faible chémosensibilité à l hypoxie Réponse pressive pulmonaire exagérée Âge : < 18 ans (œdème de ré-entrée) Facteur génétique?

48 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Diagnostic différentiel Insuffisance cardiaque gauche et œdème cardiogénique Sujets jeunes, sportifs, sans antécédents Pneumopathies bactériennes ou virales Tout signe respiratoire important survenant en altitude doit être considéré comme le début d un OPHA et traité comme tel Descendre!

49 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Formes cliniques Formes suraiguës Formes subchroniques Formes avec OCHA associé Œdème de ré-entrée (natifs de haute altitude) Œdème des altitudes moyennes (Alpes)

50 OPHA - Physiopathologie Transfert de fluides dans les poumons Alvéole CE Capillaire P II Lymphatiques Alvéole

51 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Traitement préventif Acclimatation par une montée progressive < 400 m / nuit de dénivelé en moyenne sur 2 jours consécutifs au delà de 3000 m, en début du séjour Dépistage des sujets à risque Antécédents de problèmes d acclimatation Mauvaise réponse à l hypoxie, forte désaturation à l exercice en hypoxie Eviter les exercices intenses en phase d acclimatation éventuellement: acétazolamide bloqueurs calciques (20mg LP / 6 heures)

52 OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude Traitement curatif DESCENTE précoce parfois 500m suffisent pour constater une amélioration en attendant: oxygénothérapie ou caisson de recompression portable médicaments: corticoïdes: 4 mg dexaméthazone / 6h bloqueurs calciques: 10 à 20 mg nifédipine sublingual + 20mg LP suivi de 20mg LP / 6 heures Sildénafil / tadalafil (inhibiteurs PDE5): 3 x 40mg sildénafil /jour en milieu hospitalier: ventilation assistée: CPAP / PEP

53 Caisson de recompression portable CERTEC -220 mbar 4,8 kg

54 Pulmonary artery pressure * * * PLACEBO SILDENAFIL 35 systolic mmhg diastolic * # + # * * # * * 10 5 treatment 0 Sea-level PRE D1 D2-D3 D5-D6 Sea-level POST High altitude Vallot, 4350m

55 Vallot, 4350m Decrease in maxvo 2 High altitude Sea level PRE D2 D5 Sea level POST 0-10 * * % * # ++ # * * * treatment PLACEBO SILDENAFIL

56 Vallot, 4350m % SaO 2 PLACEBO SILDENAFIL * * * * treatment * * * ## # ## * * 70 * * +++ * 60 Sea level PRE D1 D2 D3 D4 D5 D6 Sea level POST High altitude

57 OCHA Œdème cérébral de haute altitude Circonstances de survenue Phase d acclimatation ( m) idem MAM sévère ou OPHA Après acclimatation, en très haute altitude ( m) Facteurs favorisants et prédisposants idem MAM Evolution décès dans 60% des cas avec perte de connaissance récupération quasi-totale si DESCENTE précoce

58 OCHA Œdème cérébral de haute altitude Signes cliniques MAM qui s aggrave, avec au premier plan Signes neuropsychiques Tableau d hypertension intracrânienne ou : Modifications de l humeur: irritabilité / torpeur ou : Signes neurologiques focaux Diplopie, troubles de l élocution, convulsions, paralysies, Examen clinique Ataxie cérébelleuse, état ébrieux Troubles de la conscience

59 OCHA Œdème cérébral de haute altitude Traitement préventif Dépistage des sujets à risque, mauvais répondeurs à l hypoxie Montée progressive en altitude Eviter les exercices intenses en phase d acclimatation éventuellement acétazolamide dexaméthazone 4mg / 6 heures

60 OCHA Œdème cérébral de haute altitude Traitement curatif DESCENTE précoce parfois 500m suffisent pour constater une amélioration en attendant: oxygénothérapie ou caisson de recompression portable médicaments: corticoïdes: 4 mg dexaméthazone / 6h mannitol 0,25 à 0,5 g/kg en bolus Si COMA: intubation et ventilation, si possible

61 Œdème cérébral de haute altitude Népal, J+24 Népal, J+3

62 Hémorragies rétiniennes de haute altitude

63 Accidents ischémiques transitoires

64 Déroulement d une consultation de médecine d altitude oui ECG d effort Facteurs de risques cardiovasculaires non non CI médicales Positif Négatif Test à l hypoxie Cardio Positif Négatif Conseils selon objectif Contre-indication Diamox oui Dénivelé rapide non Diamox OK

65 Contre-indications absolues à un séjour s en altitude Maladie coronarienne non équilibrée Hypertension artérielle sévère, non contrôlée Insuffisance cardiaque, troubles du rythme graves Cardiopathies cyanogènes Hypertension artérielle pulmonaire, quelle que soit l origine Absence congénitale ou acquise d une artère pulmonaire Insuffisance respiratoire chronique Antécédents ischémiques cérébraux Artériopathie des membres inférieurs Troubles de la coagulation sévères Drépanocytose homozygote, anémies sévères Insuffisance rénale Antécédents psychiatriques majeurs Atteintes antérieures répétées d OPHA ou d OCHA

66 Contre-indications relatives à un séjour s en altitude Maladie coronarienne contrôlée, antécédents d infarctus, d angioplastie ou de pontage avec ECG d effort négatif de moins de 6 mois Hypertension artérielle ou artériosclérose contrôlée, modérée Emphysème, bronchite chronique modérée Scolioses graves Asthme d effort ou au froid Antécédents de troubles respiratoires nocturnes Epilepsie, migraine vraie (surtout avec aura) Antécédents psychiatriques mineurs, prise de psychotropes Grossesse (surtout le troisième semestre) Nouveau-né (< 12 mois) Diabète, obésité majeure, insuffisance hépatique Drépanocytose hétérozygote, Thalassémie, anémies modérées Antécédent isolé de phlébite, prise d oestroprogestatifs fortement dosés Antécédent isolé d OPHA ou d OCHA

67 Brochure «Santé et altitude», 5 ème édition disponible au Favre éd.