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Fonction et dysfonction diastolique
« De la paillasse au lit du malade )) Fonction et dysfonction diastolique Bases biologiques du fonctionnement diastolique (suite de la partie 2 du no137 des AMC Pratique)
L
a phase active se termine par le remplissage passif du ventricule (l'onde E), elle est suivie par la diastasis au cours de laquelle se produit le remplissage actif auriculaire (onde A).
D~ERMINANTS DE LA COMPLIANCE DlASTOLlQUE
Pr Bemani Swvnahedauw Hôpital Lariboisière, Pans
Courbe pressionholume :
- Normal
---
lnsuffisance cardiaque diastolique NYHA II
.........
Insuffisance cardiaque diastolique traitbe
Le collagène normal (fig. 1A) comprend plusieurs éléments : le tissage qui entoure les myofibrilles, des brins et des fourches qui maintiennent la cohésiondu tout. La masse du collagène augmente parallèlement au poids du cœur, car le collagène est nécessaire au fonctionnement coordonné des fibres musculaires et au maintien de la vacuité des capillaires, mais cela ne signifie pas que la concentration soit modifiée, et il est vital que le rapport collagènelmyocytes reste inchangé. Le collagèneest produit par les seuls fibroblastes, et sa sécrétion est contrôlée par le TGF-b. La fibrose, c'est une élévation de la concentration du collagène tissulaire, mais ce qui la définit encore mieux, c'est un rapport collagènelmyocytes augmenté (fig. 2A). Derniers éléments importants, le collagèneest une protéine dont la demi-vie est la plus longue, de l'ordre de 100jours, c'est aussi une protéine dont la régulation est à la fois transcriptionrielle et post-transcriptionnelle, et dans les deux cas multifactorielle. C'est dire que sa réversibilité n'est pas chose simple à obtenir [1, 21.
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Volume du VG en ml/m2
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No138 25 avril 2005
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II existe deux types de fibrose : la fibrose de remplacement qui se substitue aux pertes cellulaires ; c'est, par exemple, la cicatrice d'un infarctus, et la fibrose réactionnelle, qui survient en réaction à une inflammation. La zone adjacente d'un infarctus est le siège d'une fibrose réactionnelle qui témoigne d'un processus inflammatoire. La fibrose est au centre de la défaillance cardiaque, elle a de nombreuses conséquences délétères : elle diminue la compliance (c'est l'inverse de la rigidité) diastolique, c'est sûrement le facteur majeur à l'origine du dysfonctionnement diastolique [l-31,en particulier chez le sujet âgé. Le collagène a la rigidité d'un fil d'acier et l'épaississement de la couche de collagène (fig. 1B, C) et, plus encore, le non-alignement des fibrilles de collagène par rapport aux myocytes (fig. 2C) va considérablement gêner non seulement le remplissage passif, mais aussi l'éjection systolique. La fibrose est aussi un isolant électriquequi va gêner la transmission électrique (fig. 2D) et créer des circuits de réentrée. II faut enfin savoir que la fibrose est elle-même génératrice d'ischémie soit par un mécanisme de strangulation, soit en augmentant la diffusion de l'oxygène (fig. 1D-F).
CONTRACTION DES O R E I L L ~ E S La gêne au remplissage diastolique passif est compensée, on le sait bien, par une augmentation du remplissage actif télédiastolique d'origine auriculaire. La surcharge mécanique ainsi imposée à l'oreillette gauche est rendue possible, sur un plan thermodynamique, par la mise en jeu d'un processus biologique qui adapte la contraction aux nouvelles conditions de charge et comprend, entre autres, un changement d'expression des isomyosines de l'oreillette. Ce changement n'existe dans les ventricules que chez les murins, pas chez l'homme ; par contre, pour des raisons phylogéniques, il existe dans les oreillettes chez l'homme et chez tous les mammifères [4].
AMcpd&j.c~c
De la paillasse au lit du malade 1,
Partie supérieure : A) Normal (weave : tissage ; strmds : brins ; cleft : fourche). 0) Evolutionaryphase LVH : phase de début. C) EstablishedLVH : hypertrophie confirmée. Partie inférieure : D) Strangulation (myocite, collagène). E) Vascular constriction : vasoconstriction. F) lncreaseddiffusion distance to O2 : augmentation de la distance intercapillaire assurant la diffusion correcte de l'oxygène. (capillaire, myocyte, collagène) (d'après K.T. Weber, 1988)
A) Abnormal myocyte to collagen mass : rapport collagènelmasse myocytaire anormal (normal, LVH = HVG). 0) Excess proportionof type 1collagen : proportion excessive de collagène de type I (réversible, non réversible). C) Malalignment of collagen fibrils to myocytes : non-alignementdes fibres de collagène par rapport aux myocytes. D) Delayedelectrical and force transmission : retard à la transmission électrique ou mécanique. (d'après K.T. Weber, 1988)
R6férences 1. Weber KT. Wound healing in cardiovascular disease. Armonk, NY : Futura Publishing Cy, 1995. 2. Weber KT, Brilla CG, Janicki JS. Myocardial fibrosis: its functional significance and regulatory factors. Cardiovasc R e s 1993 ; 27 : 341-8.
AMC r*t;lw
3. Gaasch WH, Apstein CS, Levine HJ. Diastolic properties of the left ventricle. In: Levine HJ and Gaasch WH (eds). The ventricle: basic and clinical aspect. Boston : Martinus Nijhoff, 1985 : 143. 4. Swynghedauw B. Developmental and functional adaptation of contractile proteins in cardiac and skeletal muscle. Physiol Rev 1986 ; 66 : 710-71.
NO 138 - 25 avril 2005
L
a phase active se termine par le remplissage passif du ventricule (l'onde E), elle est suivie par la diastasis au cours de laquelle se produit le remplissage actif auriculaire (onde A).
D~ERMINANTS DE LA COMPLIANCE DlASTOLlQUE
Pr Bemani Swvnahedauw Hôpital Lariboisière, Pans
Courbe pressionholume :
- Normal
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lnsuffisance cardiaque diastolique NYHA II
.........
Insuffisance cardiaque diastolique traitbe
Le collagène normal (fig. 1A) comprend plusieurs éléments : le tissage qui entoure les myofibrilles, des brins et des fourches qui maintiennent la cohésiondu tout. La masse du collagène augmente parallèlement au poids du cœur, car le collagène est nécessaire au fonctionnement coordonné des fibres musculaires et au maintien de la vacuité des capillaires, mais cela ne signifie pas que la concentration soit modifiée, et il est vital que le rapport collagènelmyocytes reste inchangé. Le collagèneest produit par les seuls fibroblastes, et sa sécrétion est contrôlée par le TGF-b. La fibrose, c'est une élévation de la concentration du collagène tissulaire, mais ce qui la définit encore mieux, c'est un rapport collagènelmyocytes augmenté (fig. 2A). Derniers éléments importants, le collagèneest une protéine dont la demi-vie est la plus longue, de l'ordre de 100jours, c'est aussi une protéine dont la régulation est à la fois transcriptionrielle et post-transcriptionnelle, et dans les deux cas multifactorielle. C'est dire que sa réversibilité n'est pas chose simple à obtenir [1, 21.
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II existe deux types de fibrose : la fibrose de remplacement qui se substitue aux pertes cellulaires ; c'est, par exemple, la cicatrice d'un infarctus, et la fibrose réactionnelle, qui survient en réaction à une inflammation. La zone adjacente d'un infarctus est le siège d'une fibrose réactionnelle qui témoigne d'un processus inflammatoire. La fibrose est au centre de la défaillance cardiaque, elle a de nombreuses conséquences délétères : elle diminue la compliance (c'est l'inverse de la rigidité) diastolique, c'est sûrement le facteur majeur à l'origine du dysfonctionnement diastolique [l-31,en particulier chez le sujet âgé. Le collagène a la rigidité d'un fil d'acier et l'épaississement de la couche de collagène (fig. 1B, C) et, plus encore, le non-alignement des fibrilles de collagène par rapport aux myocytes (fig. 2C) va considérablement gêner non seulement le remplissage passif, mais aussi l'éjection systolique. La fibrose est aussi un isolant électriquequi va gêner la transmission électrique (fig. 2D) et créer des circuits de réentrée. II faut enfin savoir que la fibrose est elle-même génératrice d'ischémie soit par un mécanisme de strangulation, soit en augmentant la diffusion de l'oxygène (fig. 1D-F).
CONTRACTION DES O R E I L L ~ E S La gêne au remplissage diastolique passif est compensée, on le sait bien, par une augmentation du remplissage actif télédiastolique d'origine auriculaire. La surcharge mécanique ainsi imposée à l'oreillette gauche est rendue possible, sur un plan thermodynamique, par la mise en jeu d'un processus biologique qui adapte la contraction aux nouvelles conditions de charge et comprend, entre autres, un changement d'expression des isomyosines de l'oreillette. Ce changement n'existe dans les ventricules que chez les murins, pas chez l'homme ; par contre, pour des raisons phylogéniques, il existe dans les oreillettes chez l'homme et chez tous les mammifères [4].
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De la paillasse au lit du malade 1,
Partie supérieure : A) Normal (weave : tissage ; strmds : brins ; cleft : fourche). 0) Evolutionaryphase LVH : phase de début. C) EstablishedLVH : hypertrophie confirmée. Partie inférieure : D) Strangulation (myocite, collagène). E) Vascular constriction : vasoconstriction. F) lncreaseddiffusion distance to O2 : augmentation de la distance intercapillaire assurant la diffusion correcte de l'oxygène. (capillaire, myocyte, collagène) (d'après K.T. Weber, 1988)
A) Abnormal myocyte to collagen mass : rapport collagènelmasse myocytaire anormal (normal, LVH = HVG). 0) Excess proportionof type 1collagen : proportion excessive de collagène de type I (réversible, non réversible). C) Malalignment of collagen fibrils to myocytes : non-alignementdes fibres de collagène par rapport aux myocytes. D) Delayedelectrical and force transmission : retard à la transmission électrique ou mécanique. (d'après K.T. Weber, 1988)
R6férences 1. Weber KT. Wound healing in cardiovascular disease. Armonk, NY : Futura Publishing Cy, 1995. 2. Weber KT, Brilla CG, Janicki JS. Myocardial fibrosis: its functional significance and regulatory factors. Cardiovasc R e s 1993 ; 27 : 341-8.
AMC r*t;lw
3. Gaasch WH, Apstein CS, Levine HJ. Diastolic properties of the left ventricle. In: Levine HJ and Gaasch WH (eds). The ventricle: basic and clinical aspect. Boston : Martinus Nijhoff, 1985 : 143. 4. Swynghedauw B. Developmental and functional adaptation of contractile proteins in cardiac and skeletal muscle. Physiol Rev 1986 ; 66 : 710-71.
NO 138 - 25 avril 2005