La fréquence cardiaque, la pression artérielle systolique et l

Correspondances en Risque CardioVasculaire - Vol. V - n° 4 - octobre-novembre-décembre 2007
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MISE AU POINT
La fréquence cardiaque,
la pression artérielle
systolique et l’insuffisance
cardiaque
Heart rate, systolic blood pressure
and heart failure
❐ A. Diaz*, J.C. Tardif**
* Service de cardiologie du centre hospitalier
de la région de Trois-Rivières, université
de Montréal, Montréal, Québec, Canada.
** Département de médecine, institut
de cardiologie de Montréal, université
de Montréal, Montréal, Québec, Canada.
O
n dispose de preuves solides en recherche
fondamentale, en génétique, puis en
épidémiologie et en clinique de la rela-
tion, entre la fréquence cardiaque élevée au repos
et la mortalité totale et cardiovasculaire (1). La
relation entre la fréquence cardiaque au repos
et la pression artérielle systolique (PAS) a été,
elle aussi, bien étudiée (2-4). D’ailleurs, cette
relation est maintenant considérée comme un
épiphénomène associé au syndrome métabolique.
Les effets délétères de la fréquence cardiaque
élevée au repos dans le contexte d’insufsance
cardiaque sont également bien démontrés (5, 6).
La fréquence cardiaque au repos est un facteur de
risque cardiovasculaire important, qui ne devrait
certainement pas être négligé.
lafréquencecardiaqueetl’impact
surlamorbi-mortalitécardiovasculaire
H.J. Levine a fait l’hypothèse que le nombre de
battements cardiaques au cours de la vie est relati-
vement constant chez les mammifères (7). En effet,
de la souris pesant quelques grammes jusqu’à la
baleine qui fait plusieurs tonnes, il y a une relation
semi-logarithmique inverse entre le nombre de
battements et l’espérance de vie (gure1). Seul
l’homme s’écarte de cette relation, possiblement
en raison du développement social et de la méde-
cine. Le nombre de battements au cours de la
vie d’un mammifère se situerait, avec un certain
degré de variation, aux alentours de 1,1 milliard.
La dépense énergétique calculée chez l’humain
La fréquence cardiaque de repos est un marqueur de risque de mortalité générale
et cardiovasculaire dans plusieurs types de population.
La fréquence cardiaque élevée peut être associée à l’hyperactivité sympathique.
La fréquence cardiaque élevée au repos est liée à une augmentation de la mortalité
totale et cardiovasculaire chez les patients hypertendus.
Une réduction de la fréquence cardiaque entraîne un meilleur remplissage ven-
triculaire gauche, augmente l’apport d’oxygène et réduit la consommation myocar-
dique d’oxygène, le tout pouvant contribuer à une amélioration de l’insuffisance
cardiaque.
Les études internationales BEAUTIFUL et SHIFT sont des essais cliniques randomisés
importants en cours qui permettront d’évaluer le bénéfice d’une réduction pure de la
fréquence cardiaque au repos avec ivabradine chez les patients avec fraction d’éjection
ventriculaire gauche abaissée et traitement standard optimal.
Mots-clés : Fréquence cardiaque – Pression artérielle – Insuffisance cardiaque.
Keywords: Heart rate – Arterial pressure – Heart failure.
❐
❐
❐
❐
❐
... Points forts ...

Espérance de vie (années)
1 000
600
20 40 60 80
Battements/mn
300
100
50
20
homme
souris
hamster
rat
singe
marmotte
chat
girafe
cheval
lion
âne
tigre
chien
éléphant
baleine
baleine
Figure1.Relation
semi-logarithmique
entrelafréquence
cardiaqueaurepos
etl’espérancede
viechezdifférents
mammifères.Adapté
de(7).
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pour chaque battement cardiaque étant approxi-
mativement de 300 mg d’adénosine triphosphate
(ATP), le cœur utilise donc environ 30 kg d’ATP
par jour. Une réduction de la fréquence cardiaque
de 10 battements par minute économisera donc
environ 5 kg d’ATP par jour, et évitera tous les
produits du stress oxydatif associés et leurs effets
nocifs (8). G.P. Dobson a bien démontré que la
consommation d’oxygène, de moles d’ATP et le
nombre de battements cardiaques demeurent
relativement constants entre les espèces (9).
Il existe des données épidémiologiques solides
démontrant une relation signicative entre la
fréquence cardiaque au repos et la morbi-morta-
lité cardiovasculaire.
Cette relation a été bien démontrée dans plusieurs
types de populations (tableau). Des études pros-
pectives et rétrospectives chez des individus sains
ont montré une augmentation de la mortalité
générale et cardiovasculaire avec une fréquence
cardiaque au repos élevée (2, 8, 10-20). L’ensemble
Tableau. Études épidémiologiques évaluant l’association entre fréquence cardiaque et mortalité.
Auteur (Étude) Année Nombre Sexe et âge (ans) Suivi (années) Résultats
RR ou HR (IC95)
W.B. Kannel et al.
(Framingham) [14] 1948 5 070 Hommes/Femmes 35-94 36 MCV p < 0,001
A. Reunanen et al. (18) 1966 10 717 Hommes/Femmes
30-59 23 Hommes > 84 bpm RR 1,40 (1,11-1,77) Femmes > 94 bpm RR 1,40 (1,00-1,96)
G.B. Mensink et al.
(Spandau) [19] 1982 4 756 Hommes/Femmes 40-80 12 Hommes HR 1,7 (1,2-2,6) Femmes HR 1,3 (0,9-2,0)
A. Benetos et al. (2) 1974 19 386 Hommes/Femmes
40-69 18 Hommes RR 2,18 (1,37-3,47) Femmes RR 1,46 (0,64-3,33)
A.R. Dyer et al.
(Chicago People Gas) [10] 1958 1 233 Hommes 40-59 15 Mortalité générale p < 0,001
A.R. Dyer et al.
(Chicago Western Electric) [10] 1957 1 899 Hommes 40-55 17 Mortalité générale p < 0,001
A.R. Dyer et al.
(Chicago Heart Association) [10] 1967 33 781 Hommes/Femmes 18-74 22 Mortalité générale p < 0,001
R.F. Gillum et al.
(NHANES I) [12] 1971 6 672 Hommes/Femmes 25-74 10 Hommes RR 1,44 (1,08-1,92) Femmes RR 1,26 (0,89-1,76)
F. Seccareccia et al.
(MATISS) [16] 1984 2 533 Hommes 40-69 4-13 MCV HR 2,54 (1,25-5,16)
X. Jouven et al.
(Paris Prospective Study 1) [13] 1967 7 079 Hommes 42-53 23 Mort subite RR 1,28 (1,06-1,61)
E. Kristal-Boneh et al.
(CORDIS) [15] 1985 3 527 Hommes (moyenne d’âge : 43) 8 MCV RR 2,02 (1,1-4,0)
Y. Fujiura et al. (20) 1977 573 Hommes
40-64 18 Mortalité générale HR 3,71 (1,35-10,22)
A. Diaz et al. (CASS) [22] 1975 24 913 Hommes/Femmes
(moyenne d’âge : 53) 14,7 Mortalité générale HR 1,32 (1,19-1,47) MCV HR 1,31 (1,15-1,48)
HR : hazard-ratio ; MCV : mortalité cardiovasculaire ; RR : risque relatif.

Fréquence cardiaque (battements/mn)
60
50
< 65
CHD
CVD
Toute cause
65-74 75-84 85+
Taux pour 1 000 ajusté pour l’âge
40
30
20
10
0
Figure2.Associationdelafréquencecardiaqueetdutauxdemortalitéchezdeshommeshyper-
tendus:donnéesdel’étudeFramingham,quiacomportéunsuivide36ans(modiéde[3] ).
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des données existantes montre que cette relation
existe chez les hommes et les femmes (21, 22).
La fréquence cardiaque diminue avec l’âge mais
dans différents modèles, après correction pour
l’âge, la fréquence cardiaque élevée au repos
demeure un facteur de mauvais pronostic (23-
25). Chez les patients avec maladie coronarienne
stable ou instable, la fréquence cardiaque élevée
au repos est associée à une mortalité cardiovas-
culaire et des taux d’événements cardiaques
majeurs accrus (22, 26). Nous avons recueilli la
fréquence cardiaque au repos de 24 913 patients
avec maladie coronarienne athéromateuse (MCAS)
du registre Coronary Artery Surgery Study (CASS)
avec un suivi médian de 14,7 années. Le risque de
mortalité totale et cardiovasculaire était augmenté
avec une fréquence cardiaque au repos plus élevée
(p < 0,001). En comparaison avec ceux dont la
fréquence cardiaque au repos était inférieure ou
égale à 62 bpm, les patients avec une fréquence
au repos égale ou supérieure à 83 bpm avaient un
risque signicativement plus élevé de mortalité
totale (hazard-ratio = 1,32 ; IC
95
: 1,19-1,47) et de
mortalité cardiovasculaire (hazard-ratio = 1,31 ;
IC95 : 1,15-1,48) après ajustement pour plusieurs
variables cliniques. Ces derniers avaient aussi un
taux de réhospitalisations pour maladies cardio-
vasculaires plus élevé (hazard-ratio = 1,14 ; IC95 :
1,02-1,27).
hypertensionetfréquencecardiaque
élevée
Les études épidémiologiques ont également
permis d’observer une association entre la
fréquence cardiaque élevée au repos et l’hyper-
activité sympathique (27, 28). P. Palatini et al.
ont très bien étudié cette corrélation dans trois
populations différentes totalisant 2 684 personnes.
Une étude belge menée dans une population
générale européenne, l’étude Tecumseh portant
sur une population générale nord-américaine et
l’étude HARVEST conduite chez des individus
hypertendus ont démontré que les sous-groupes
de patients avec tachycardie présentaient aussi
plus d’hypertension artérielle, de dyslipidémie et
d’hyperinsulinémie (28). L’association persistait
malgré l’ajustement pour des facteurs de risque
potentiellement confondants. M.W. Gillman et al.
ont évalué l’inuence de la fréquence cardiaque
sur la mortalité chez des hypertendus dans l’étude
Framingham (3). Quatre mille cinq cent trente
patients hypertendus âgés de 35 à 74 ans ont été
suivis pendant 36 ans dans cette étude. Le rapport
de cotes (odds-ratio, ou OR) relatif à la mortalité
totale pour chaque augmentation de 40 bpm dans
la fréquence cardiaque au repos était de 2,18 (IC
95
:
1,68-2,83) pour les hommes et de 2,14 (1,59-2,88)
pour les femmes. En ce qui concerne la mortalité
cardiovasculaire, le OR (IC95) était de 1,68 (1,19-
2,37) chez les hommes et de 1,70 (1,08-2,67) chez
les femmes (gures2et3). P. Palatini et al. ont
démontré que la fréquence cardiaque au repos
élevée est liée à une augmentation de la morta-
lité totale et cardiovasculaire chez les personnes
âgées atteintes d’hypertension systolique isolée
non traitée (25). Dans cette étude, la mesure de
la tension artérielle ambulatoire automatisée
pendant 24 heures n’a pas ajouté d’information
pronostique à celle de la consultation (moyenne
de 6 mesures au cours de 3 visites).
Le mécanisme sous-jacent de cette association
est complexe et n’a pas été encore bien élucidé.
Plusieurs considérations physiopathologiques ont
été proposées, mais des facteurs environnemen-
taux et génétiques font partie des axes de recherche
actuels. J. Filipovsky et al. ont étudié une cohorte
de 6 424 hommes parisiens âgés de 40-53 ans sans
maladie cardiovasculaire connue (29). La fréquence
cardiaque, les niveaux d’acides gras libres et le
cortisol plasmatique matinal étaient élevés chez
les individus avec hypertension artérielle, et cela
à tous les niveaux de masse corporelle indexée
mais particulièrement chez les patients plus minces
▸▸▸/▸▸▸

Athérosclérose
Résistance
à l’insuline
Altérations vasculaires
Vasoconstriction
Activation
plaquettaire
Rénine
Arythmie
Hématocrite
élevé
Hypertrophie
vasculaire
¥Tonus
vagal
Hypertrophie
ventriculaire
gauche
Récepteurs ß
§Tonus sympathique
Mort subite
Spasme coronarien
Thrombose coronarienne
Conversion à bres
musculaires rapides
Figure4.Altérationsdusystèmeautonomeetévénementscardiovasculaires.
Fréquence cardiaque (battements/mn)
< 65
CHD
CVD
Toute cause
65-74 75-84 85+
Taux pour 1 000 ajusté pour l’âge
40
30
20
10
0
Figure3.Associationdelafréquencecardiaqueetdutauxdemortalitéchezdesfemmeshyper-
tendues:donnéesdel’étudeFramingham,quiacomportéunsuivide36ans(modiéde [3] ).
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et hypertendus. L’hyperactivité sympathique est
probablement l’une des causes de l’association
entre la fréquence cardiaque élevée, les anomalies
métaboliques et l’hypertension artérielle. Dans
les modèles animaux, la stimulation chronique
des récepteurs bêta cause une augmentation de
la proportion des bres musculaires rapides, plus
résistantes à l’insuline. La vasoconstriction aiguë
causée par les médiateurs adrénergiques réduit le
ot sanguin dans les cellules musculaires sque-
lettiques qui sont actives dans le métabolisme du
glucose, contribuant ainsi au tableau de résistance
à l’insuline (gure4).
Le risque de mortalité est accru lorsque l’activité
vagale est diminuée. Cela a été prouvé par diffé-
rentes mesures de l’activité vagale telles que la
sensibilité baroréexe, la variabilité de la fréquence
cardiaque, le test d’alternance des ondes T et la
récupération de la fréquence cardiaque après
l’exercice. Par exemple, en suivant 5 713 hommes
sains pendant 23 ans, X. Jouven et al. ont pu
démontrer que les individus avec une récupéra-
tion lente de la fréquence cardiaque postexercice
présentaient un risque relatif de mort subite de
2,20 (IC95 : 1,04-4,74) après correction par diffé-
rentes covariables (30).
La génétique joue aussi un rôle important dans
la physiopathologie de cette association entre la
fréquence cardiaque et la pression artérielle. Une
étude multicentrique de facteurs génétiques et
environnementaux associés à l’hypertension arté-
rielle (HyperGEN) a en effet suggéré un lien entre
le chromosome 4 et la fréquence cardiaque élevée
après ajustement pour des covariables telles que
l’âge, la race, l’indice de masse corporelle, l’utilisa-
tion de bêtabloquants, la consommation d’alcool,
celle de cigarettes, l’activité physique quotidienne
et le nombre d’heures passées à regarder la télévi-
sion (31). En outre, une analyse multivariée de la
contribution des facteurs génétiques à la fréquence
cardiaque au repos de la population Framingham a
montré que l’héritabilité de la fréquence cardiaque
au repos était de 21 % (32).
lafréquencecardiaqueélevéeaurepos
etl’insuffisancecardiaque
Une réduction de la fréquence cardiaque au repos
entraîne un meilleur remplissage ventriculaire
gauche, augmente l’apport d’oxygène (DO2) au
myocarde et réduit la consommation myocardique
d’oxygène (VO2), le tout pouvant potentiellement
contribuer à une amélioration de l’insufsance
cardiaque. Dans une préparation de Langendorff,
la réduction persistante de la fréquence cardiaque
induite par l’inhibiteur sélectif des canaux If ivabra-
dine a amélioré la fonction cardiaque, le volume
d’éjection systolique et le débit cardiaque. Ces
changements ont été accompagnés de modica-
tions de la matrice extracellulaire et de la fonction
des myocytes (33). En revanche, l’augmentation
de la fréquence cardiaque peut renforcer à court
terme le taux et la force de développement de la
contraction, diminuer le temps jusqu’à la tension
maximale et accélérer la relaxation des fibres
myocardiques, un phénomène connu sous le nom
▸▸▸/▸▸▸

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d’effet Bowditch ou “Treppe” ; ce mécanisme est
toutefois très altéré dans le cœur défaillant. En
effet, à une fréquence cardiaque de 120 bpm, l’am-
plitude et la tension produites par le myocarde
anormal peuvent atteindre à peine le tiers des
valeurs générées par le myocarde normal (34).
Finalement, l’oxyde nitrique est aussi impliqué
dans la modulation du contrôle autonomique de la
fréquence cardiaque (35) ; cela pourrait être perti -
nent cliniquement, entre autres chez les patients
atteints d’insufsance cardiaque étant donné leur
capacité réduite à produire de l’oxyde nitrique.
La réduction exclusive de la fréquence cardiaque
par l’ivabradine prévient l’angine et réduit l’is-
chémie myocardique à l’effort (36). Dans l’étude
INITIATIVE, l’ivabradine s’est révélé être aussi
efficace que le bêtabloquant aténolol dans le
traitement de l’angine stable (37). Les bénéces
des bêtabloquants chez les patients atteints de
maladie coronaire ou d’insufsance cardiaque sont
bien connus. Cet effet protecteur est dû en partie
à la réduction de la fréquence cardiaque (38).
Malheureusement, plusieurs patients ne tolèrent
pas les effets secondaires associés aux bêtablo-
quants. Or, contrairement à ceux-ci, l’ivabradine
n’a, de plus, pas d’effet inotrope négatif ou hypo-
tenseur. En outre, le ralentissement de la fréquence
cardiaque pourrait contribuer à améliorer la fonc-
tion ventriculaire diastolique. Dans ce contexte,
la réduction exclusive de la fréquence cardiaque
sans autre effet hémodynamique pourrait avoir
un impact favorable dans le traitement de l’in-
sufsance cardiaque. Les études internationales
BEAUTIFUL (morBidity–mortality EvAlUaTion of the
IF inhibitor ivabradine in patients with coronary
disease and left ventricULar dysfunction) et SHIFT
(Systolic Heart failure treatment with IF inhibitor
ivabradine Trial) sont des essais cliniques rando-
misés importants en cours qui permettront d’éva-
luer le bénéce d’une réduction de la fréquence
cardiaque au repos chez les patients avec fraction
d’éjection ventriculaire gauche abaissée et traite-
ment standard optimal (39).
conclusion
Il existe une panoplie de données reliant la
fréquence cardiaque élevée au repos à la mortalité
générale et cardiovasculaire dans plusieurs popu-
lations différentes. En particulier, la fréquence
cardiaque élevée au repos est un facteur addi-
tionnel de mauvais pronostic chez les individus
hypertendus. Divers mécanismes, dont des alté-
rations du système vagal ainsi que des modi-
cations génétiques, pourraient être la source de
cette observation. Les conséquences néfastes de
la fréquence cardiaque élevée au repos chez les
patients atteints d’insufsance cardiaque sont,
elles aussi, bien connues. Le bénéce de certains
médicaments permettant de réduire la fréquence
cardiaque, comme les bêtabloquants, est parfois
limité par leurs effets secondaires. L’ivabradine
est un médicament intéressant par la réduction
exclusive de la fréquence cardiaque obtenue
sans autre effet hémodynamique. L’utilisation
de l’ivabradine dans l’insufsance cardiaque sera
dictée par les résultats de grands essais cliniques
randomisés présentement en cours. ■
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