Introduction aux thérapeutiques cardio-vasculaires Principes des traitements à visée rythmologique

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1 07/04/2014 ELIAS Jessy L3 Système cardio-vasculaire Professeur Deharo 16 pages Introduction aux thérapeutiques cardio-vasculaires Principes des traitements à visée Plan A. Rappel cours ECG Normal : calcul de l'axe QRS B. Rappel sur le tissu nodal et les PA I. Tissu nodal et activité électrique du cœur II. Les différents potentiels d'actions cellulaires III.Les principaux courants ioniques qui génèrent le PA C. Mécanisme des arythmies I. Anomalie de l'automaticité II. Trouble du rythme par réentrée D.Notion de seuils et de période réfractaire E. Les différentes classes d'aar I. Les AAR classe I II. Les AAR classe III III. Les AAR classe IV IV. Effet arythmogène des AAR F. Conclusion A. Rappel cours ECG Normal : calcul de l'axe QRS Le début du cours est un rappel du cours précédent 14/03/2014 concernant la 2ème partie ( ECG Normal ) Axe du QRS 1/16

2 L' axe normal est situé entre -30 et +90 ( voir 100 selon les classifications ). Il faut que le vecteur QRS soit dans cette zone (en bas à gauche). Si le vecteur est entre -30 et -90, on parle d'axe dévié à gauche, le cœur n'est pas activé normalement (il y a un peu plus de cellules qui attirent son activation vers la gauche). Si le vecteur est entre +90 ( voir +100 ) et +180,l'axe est dévié à droite ( le ventricule n'est pas activé normalement car l'activité est dirigée vers la droite ) Entre -90 et +180, c'est le quadrant des axes indéterminés= déviation axiale droite extrême qu'on appelle aussi déviation axiale gauche extrême. Il est le lieu de pathologies cardiaques particulières. Comment calculer l'axe QRS? Il existe 2 méthodes 1ère méthode= Méthode la plus simple, la plus pratique à utiliser en regardant DI et AVF : On divise le cercle trigonométrique en 4 quadrants 1er quadrant :Haut( Nord ) /2ème quadrant : Bas ( Sud) 3ème quadrant : Droite(Est) / 4ème quadrant : Gauche ( Ouest) L'axe vertical correspond à AVF : AVF positif vers le bas = Zone du Sud et AVF négatif vers le haut = Zone du Nord L'axe horizontal est DI: DI positif vers la droite = Zone Est et DI négatif vers la gauche = Zone de l'ouest Par exemple, si on est au nord ouest, c'est un axe gauche. En combinant ces deux informations, on détermine le quadrant où se projette l'axe QRS DI positif et avf positif : axe entre 0 et + 90 DI positif et avf négatif : axe entre 0 et -90 DI négatif et avf positif : axe entre +90 et DI négatif et avf négatif : axe entre et ou entre -90 et 180 = INDETERMINE On peut affiner un peu plus l'orientation de l''axe QRS. DI et avf nous disent seulement dans quel quadrant on est. Pour savoir où on est dans le quadrant on comptabilise la valeur du vecteur DI et la valeur du vecteur avf. On reporte la valeur de la résultante de la positivité et de la négativité de chaque dérivation sur un graphe. On obtient donc le vecteur résultant. ATTENTION : il faut utiliser la même échelle pour les deux axes du graphe ( DI et avf). 2/16

3 On prendra pour exemple l'ecg suivant : En DI, il y a 5 mm de positivité et 1 mm de négativité. La résultante des sommes positives et négatives est de 5-1=4mm. On reporte 4 mm sur l'échelle du schéma ci-dessous (axe horizontal du graphe). Pour avf,la somme des positivités et négativités est de 10 mm. On reporte 10 mm sur le graphe ci-dessous (axe vertical dirigé vers le bas). On en déduit que l'axe du QRS est situé vers +60 (car il est plus proche du 90 que du 0 ) Exemple 2 : Si la somme des positivités et des négativités de DI est de 5 mm alors que celle de avf est de 5 mm, l'axe de QRS est situé vers +45 3/16

4 Exemple 3 : Si la somme des positivités et négativités de DI= +5mm et avf =-5mm, l'axe du QRS est situé vers -45 (pente rouge dirigé cette fois- ci vers le haut). 2ème méthode = Plus compliqué ( utilisé par les cardiologues qui manipulent beaucoup d'ecg) Il faut repérer la seule dérivation du plan FRONTAL où il y a autant de positivité que de négativité :c'est la dérivation où la somme des positivités et des négativités du QRS =0, on dit que l'axe QRS est iso diphasique. Il y a toujours une dérivation sur les 12 qui présente cette caractéristique. L'axe du QRS sera PERPENDICULAIRE à cette dérivation. Il faut regarder ensuite dans quel hémisphère il se projette. 4/16

5 Si on reprend le même exemple du tracé d'ecg, la dérivation Iso diphasique est avl, elle est à -30 donc l'axe qui lui est perpendiculaire est la dérivation DII. On sait que l'axe du QRS suit DII mais est-il dirigé vers le bas ou vers le haut? Donc pour savoir où est notre axe, il faut aussi savoir dans quel quadrant on est. B. Rappel sur le tissu nodal et les PA I.Tissu nodal et activité électrique du cœur Le Tissu cardiaque est fait de cellules qui s'appellent le myocarde commun qui forme un muscle (présent dans les oreillettes et les ventricules). Ce muscle va recevoir l'ordre de se contracter par l'intermédiaire d'un tissu spécialisé électrique= Nœud Sinusal ( NS) qui fabrique l''activité électrique. Le NS la conduit à travers un réseau de fibres spécialisés ( fibres de Backman) puis vers le Nœud Atrio ventriculaire (NAV), puis les branches du faisceau de His et leur divisions. Les médicaments Anti Arythmiques (AAR) vont interférer avec l'activité ELECTRIQUE cardiaque. 5/16

6 Cette activité électrique cardiaque est illustrée par la présence de cellules qui ont une activité électrique cyclique qui est à l'origine de la contraction. Cette activité a pour but de faire sortir le Ca++ du réticulum sarcoplasmique et de le faire rentrer dans les cellules, ce qui entraîne la contraction des fibres myocardiques. Cette activité électrique est enregsitrée sous la forme d'un potentiel transmembranaire ( PA). Ce mouvement ionique du Ca++ engendre une activité mécanique. On parle de couplage électro- mécanique. II.Les différents potentiels d'actions cellulaires Il y a deux types de PA cellulaires. 1) PA des cellules cardiaques non automatiques = PA du myocarde commun. Ce sont les cellules des oreillettes et des ventricules. 2) Les cellules cardiaques automatiques ont un PA différent, elles sont à l'origine de la fabrication de l'activité électrique. C'est le PA du Nœud sinusal (+++), du NAV et du tronc du faisceau dehis. Le rythme normal est un rythme sinusal. III.Les principaux courants ioniques qui génèrent le PA Ces PA dépendent de canaux ioniques différents. A l'état de base, le cellule est polarisée. Pour le myocarde commun,c'est l'entrée brutale du Na+ dans la cellule par le canal sodique ( Na+ = ion principal extracellulaire ) qui est à l'origine du PA. Il y a dépolarisation qui est à l'origine de la contractilité. Pour que la cellule redevienne contractile et qu'elle se repolarise, il y a une sortie de K+. 6/16

7 Donc les médicaments AAR (Anti-arythmiques) qui vont agir sur les myocytes communs doivent agir sur les canaux Na+ et/ou sur les canaux K+. Les cellules des myocytes automatiques (Nœud Sinusal essentiellement) dépendent de l'entrée de Ca++ ( PA différent), elles sont dépolarisées plus lentement que les cellules du myocarde commun. Un autre canal, le canal calcique If, a un rôle important dans les cellules automatiques. Il est à l'origine de la dérive du potentiel pendant la diastole c'est la Dépolarisation diastolique spontanée pendant que la cellule est au repos. Rq : la dépolarisation spontanée est le fait que la cellule toute seule décide de se contracter pour qu 'on ait pas, depuis la naissance, l'obligation de penser à contracter notre cœur. Cela se fait spontanément, on atteint un potentiel seuil qui provoque la contraction automatique. Cela n'est possible que pour les cellules AUTOMATIQUES. Pour ces cellules, les AAR agissent contre les canaux calciques classiques et contre les canaux If ( I.funny) Nous avons vu jusqu'à présent le cas des potentiels d'actions normaux ( cas où le cœur fonctionne normalement). Que se passe-t-il pendant les arythmies? 7/16

8 C. Mécanisme des arythmies Les arythmies sont sous-tendues par 3 grands mécanismes différents. Le 1er mécanisme est une anomalie de l'automaticité par augmentation de l'automaticité, le 2nd est une anomalie de l'automaticité par automaticité provoquée et le 3eme est un trouble du rythme par ré-entrée. I. Anomalie de l'automaticité Une arythmie peut être sous -tendue par une augmentation de l'automaticité. 1) Si on prend le cas d'une cellule normalement automatique, elle a une pente de dépolarisation diastolique spontanée. Si cette cellule augmente son activité, elle devient trop automatique (sa pente sera plus pentue, le rythme sera augmenté. Ces cellules battront à 150bpm au lieu de 70bpm ). Cette augmentation de l'automaticité normale est responsable d'arythmie. 2) Une cellule non automatique n'a pas de pente de dépolarisation diastolique spontanée car elle ne se dépolarise pas toute seule quand elle revient à l'état de repos. Dans certaines conditions pathologiques, elle peut acquérir les caractéristiques d'une cellule automatique car il y a modification des canaux ioniques. Elle acquiert donc une pente de dépolarisation diastolique spontanée Ces deux cas d'augmentation de l'automaticité vont donner des arythmies dans des circonstances particulières : lors d'une hypoxie très sévère ( Infarctus du myocarde ou Syndrome coronaire aiguë ) œdème cellulaire ( se produisant après un événement ischémique) Étirement stimulation adrénergique ( trop de synthèse de cathécolamines) On observe par exemple la pente de dépolarisation diastolique spontanée d'une cellule automatique. Si on augmente cette pente, on aura beaucoup plus de PA ( au lieu d'en avoir 2 comme la courbe n pointillée, on en aura 4 comme dans la ligne en trait plein ).C'est une forme d arythmie qui se produit dans des pathologies. Évidemment dans des conditions physiologiques comme l'effort physique, le nombre de PA augmente aussi mais ce n'est pas une arythmie pathologique. Un AAR peut diminuer cette automaticité anormale en modifiant l'aspect de la pente : ici l'aar agit sur les canaux calciques If. Une arythmie peut être sous-tendue par une Automaticité provoquée ( Ici ce n'est pas la pente de dépolarisation qui est modifiée) La cellule se dépolarise normalement mais elle a un écho de sa dépolarisation :elle recrée une petite dépolarisation appelée post dépolarisation. Ces post dépolarisations causées par une surcharge calcique cellulaire ( non provoquées par la dépolarisation diastolique spontanée) peuvent être précoces ou tardives. 8/16

9 Ces post dépolarisations sont observées dans des conditions particulières : Intoxication digitalique ( = intoxication à la digoxine ) Ischémie Un AAR peut jouer sur ces post dépolarisations : leur cibles sont les canaux calciques. Toutes ces arythmies causées par des anomalies de l'automaticité ( soit une augmentation de l'automaticité, soit une automaticité provoquée ) se produisent lors de phénomènes aiguës. Ce sera un phénomène bref dans la vie du patient. II. Trouble du rythme par ré-entrée Le 2ème grand mécanisme d'une arythmie est un trouble du rythme par ré-entrée. C'est beaucoup plus fréquent et cela est responsable d'arythmies chroniques. La ré-entrée c'est un influx qui est crée quelque part et qui tourne en rond,il re-rentre dans les cellules et les réexcite. L'influx revient sur lui-même,réexcite les cellules, revient sur lui-même etc... 9/16

10 En gros trait noir gras, c'est l'influx. Il arrive et active un groupe de cellules myocardiques adjacentes. Pour une raison pathologique, certaines cellules ne sont pas capables de recevoir l'influx (ce sont les cellules avec les 2 traits noirs ).Elles sont non excitées par voie antérograde et ne peuvent être dépolarisées par l'influx. L'impulsion va vouloir les exciter par voie rétrograde ( l'influx remonte lentement dans les cellules adjacentes puis tourbillonne et repasse par les cellules déjà excitées au préalable) Pour le phénomène de réentrée, il faut 3 conditions : 1. 2 voies de conductions pour un influx, c'est-à-dire 2 grands groupes de cellules ( l'influx doit pouvoir passer dans des cellules normales et malades) 2. un bloc unidirectionnel ( bloqué dans un seul sens, de haut en bas ) 3. une zone de conduction lente ( zone en zigzag sur le schéma ) pour avoir le temps de remonter par voie rétrograde et de réensemencer ces cellules. Il faut que l'influx remonte doucement pour que les cellules déjà activées (celles où l'influx n'est pas bloqué) soient redevenues excitables. Ces conditions sont présentes quand un cœur est malade. C'est un mécanisme fondamental car il est responsable des arythmies cicatricielles. Rq : Par exemple un malade qui fait un infarctus du myocarde a des cellules qui sont complètement mortes ( ne conduisent rien) et d'autres qui ne sont ni mortes ni en parfaite santé, elles ont subies l'ischémie mais ne sont pas mortes. Ces dernières sont le siège de cette arythmie par Réentrée. Elles restent capables à vie de conduire l 'influx dans un sens et pas dans l'autre. La mort subite est souvent sous tendue par ce mécanisme qui se produit dans les ventricules. Ce sont des tachycardies ventriculaires qui risque de donner une Fibrillation Auriculaire. Cette arythmie par réentrée se rencontre aussi dans les arythmies jonctionnelles tel que la maladie de Bouveray( beaucoup moins graves ). Un AAR peut soit créer un bloc bidirectionnel ( bloqué dans les 2 sens, l'influx ne pourra ni descendre ni remonter il n'y a plus de réentrée), soit allonger les périodes réfractaires pour que les cellules soient plus longtemps réfractaires et que malgré cette lenteur de conduction, l'influx ne puisse pas réentrer. L'AAR peut agir de 2 manières sur la zone en zigzag ( trait jaune sur la diapo). D. Notions de seuil et périodes réfractaires Dans le PA d'une cellule myocardique commune, il y a une phase 0 = phase de dépolarisation très brutale (la cellule reçoit du Na+ et elle se dépolarise ). Elle se repolarise avec différentes phases : phase 1( jusqu'à la pointe), phase 2 (semi-plateau) puis phase 3. Tant que la cellule n'a pas acquis une certaine repolarisation, elle n'est pas réexcitable. Elle est en période réfractaire absolue jusqu'à la moitié de la phase 3. De la moitié de la phase 3 jusqu'à la fin ( ligne en pointillée sur la courbe) il faudra fournir plus d'énergie pour l'exciter, la cellule est en période réfractaire relative. S' il y a une arythmie, on peut via les AAR allonger les PRE ( périodes réfractaires ) pour rendre les cellules moins réexcitables. 10/16

11 Ceci est un résumé sur les 3 principaux mécanismes de l'automaticité qui sont responsables de tachycardies très particulières. Il faut retenir que la réentrée correspond à des arythmies ventriculaires graves du post infarctus, des cardiopathies sévères. L'hyper-automaticité se rencontre dans les causes aiguës, L'automaticité déclenchée se voit dans les intoxications digitaliques. E. Les différentes classes d'aar 4 grandes classes d'aar ont été décrites par un physiologiste Vaughans -Williams selon leur propriétés électrophysiologiques in vitro (il a soumis les cellules myocardiques à des médicaments de différentes classes qui bloquent spécifiquement des canaux ioniques différents). 11/16

12 On s'intéresse particulièrement aux AAR de classes I et III qui sont de véritables AAR contrairement aux classes II et IV. Les AAR I diminue l'entrée du Na+ dans la cellule, ils diminuent donc la vitesse de conduction des influx. Ces médicaments peuvent être utilisés pour créer un bloc bidirectionnel (dans le cas d'une réentrée) en ralentissant la remontée de l'influx pas voie rétrograde. Les ARR III agissent contre les canaux K+, ils allongent le PA, la durée de la PRE (de la repolarisation). Les ARR IV agissent contre les canaux Ca++ lent, ils ralentissent l'activité sinusale. I. Les AAR classe I Il existe 3 types d'arr I qui ont une cinétique de liaison (une affinité) différente pour les canaux Na+ : 1. Ia : cinétique de liaison moyenne. Ces médicaments n'existent plus 2. Ib : cinétique de liaison rapide : ils bloquent de façon rapide les canaux Na+ mais pas à long terme. Ils n'existent presque plus. Il s'agit de la Lidocaïne( un anesthésique) en IV 3. Ic : cinétique de liaison lente (bloquent le canal Na+ très longtemps) : Ce sont les plus utilisés, se sont les ARR représentatifs de la classe I. Ils diminuent la pente de la phase 0, ils ralentissent la vitesse de conduction de l'influx donc les cellules du myocarde commun sont plus lentes à réagir à l'excitation. Les ARR I allongent donc la conduction des cellules à réponse rapide (myocarde commun, faisceau de His et ses branches). II. Les AAR classe III Ils bloquent les canaux K+ : la repolarisation et donc la période réfractaire seront plus longues. Ceci concerne toutes les cellules cardiaques (atriales et ventriculaires), car elles dépendent toutes un peu des canaux K+. 12/16

13 III. Les AAR classe IV Ils bloquent les canaux Ca ++= Anti-calciques. Les cellules seront donc moins sensibles, leur dépolarisation sera plus lente et leur pente de dépolarisation sera moins marquée. Ils diminuent l'automaticité et la conduction des cellules à réponse lente ( surtout au niveau du NAV). Tableau résumant les différents ARR : On peut oublier les ARR Ia et Ib( la Lidocaïne ne se donne que par voie parentérale, alors que la Méxilétine n'existe plus). Il faut surtout retenir le nom des médicaments des Ic ++ ( ils bloquent très fortement les canaux Na+). On s'intéresse pas aux classes II ( les béta bloquants). Les classes III bloquent les canaux K+ ( connaître le nom des médicaments) et les classes IV sont des anti-calciques( connaître les noms ). Il y a aussi les ARR non classés ( pas à retenir) qui regroupent les propriétés des 4 classes. 13/16

14 IV.Effet arythmogène des AAR ( PARTIE TRES IMPORTANTE++) Ces ARR sont très dangereux car ils agissent sur des canaux ioniques et peuvent créer eux-mêmes (alors qu'ils sont anti-arythmiques) les conditions d'une arythmie. Ils ont un effet arythmogène potentiel. Si on reprend le schéma de la réentrée : les cellules malades (celles où il y a un trait en zigzag) bloquent l'influx dans 1 sens, de haut en bas, mais peuvent conduire l'influx de bas en haut par voie rétrograde.on administre des ARR I qui ralentissent la vitesse de conduction de l'influx. La conduction est suffisamment ralentit pour que cela provoque de la réentrée, alors que cette dernière n'y était pas au départ : c'est l'effet arythmogène. La surcharge calcique des digitaliques (alors que ce ne sont pas des anti-calciques ) peut donner des post dépolarisations. Il en est de même des anti-calciques de classe IV. A chaque fois que l'on prescrit un ARR, il y a un risque d'effet arythmogène, en ralentissant la vitesse de conduction ( ARR classe I) ou en allongeant de façon inhomogène la période réfractaire( ARR classe III)!! Prenons l'exemple d'un patient ayant fait un Infarctus du Myocarde. Dans le myocarde de ce malade, il y a des zones mortes ( zones déprimées sur le schéma) et des zones un peu malade (cercle gris clair où il existe un bloc unidirectionnel). On donne des ARR au malade, on arrête donc complètement les impulsions dans les zones mortes mais on créer,dans les zones un peu malades, les conditions d'une réentrée et on se retrouve avec des arythmies. En agissant sur certaines zones, on peut également agir sur des zones adjacentes qui n'exprimaient aucune arythmie et déclencher des arythmies => Effet arythmogène des ARR. 14/16

15 2ème mécanisme des effets arythmogènes : Certains ARR en allongeant la période réfractaire des cellules, donc en allongeant la repolarisation, vont allonger considérablement sur l'ecg l'espace QT (début du QRS à la fin de l'onde T) correspondant à la repolarisation des ventricules. On a un QT long siège de postdépolarisations précoces et d'arythmies ventriculaires extrêmement graves, mortelles appelées torsades de pointes. C'est le cas des ARR III tel que l'amiodarone ou le Sotalol. Exemple de Torsades de pointes Les ARR ont un index thérapeutique très étroit : toxicité et efficacité sont très proches. F. Conclusion Les antiarythmiques interagissent avec les canaux ioniques membranaires myocardique (canaux Na+ ou K+ essentiellement) Ils s opposent aux arythmies par ralentissement de la vitesse de conduction de l influx (action sur le canal Na+) ou par allongement des périodes réfractaires myocardiques (action sur le canal K+) Mais : Leurs effets ne sont pas spécifiques du myocarde atrial ou ventriculaire, ils agissent sur toutes les cellules myocardiques Ils exposent au risque d effet arythmogène 15/16

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