Lire la thèse - Club des Cardiologues du Sport

UNIVERSITE BORDEAUX II – VICTOR SEGALEN
UFR DES SCIENCES MEDICALES
ANNEE 2012
N° 38
THESE
pour l'obtention du
DIPLOME D'ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE
Discipline : MEDECINE GENERALE
Présentée et soutenue publiquement le 29 Mai 2012 par
Clément BABIN
Né le 09 Juillet 1982 à Nice (06)
RETENTISSEMENT ECHOCARDIOGRAPHIQUE DU
MARATHON CHEZ LA FEMME : A propos de 54 cas
Directeur de thèse
Monsieur le Docteur Lionel RENAULT
Membres du Jury
Président de jury
Monsieur le Professeur Raymond ROUDAUT
Monsieur le Professeur Stéphane LAFITTE
Monsieur le Professeur Dominique MIDY
Monsieur le Médecin Chef des Services Jean-Michel CHEVALIER
Monsieur le Docteur Lionel RENAULT
1
REMERCIEMENTS
A notre Président Monsieur le Professeur Raymond ROUDAUT
Nous vous remercions d'avoir accepté la présidence de notre jury.
Nous en sommes honoré.
Veuillez trouver ici l'assurance de notre profonde reconnaissance.
A notre Rapporteur Monsieur le Professeur Stéphane LAFITTE
Vous avez accepté d'être le rapporteur de ce travail.
Nous vous en remercions.
Veuillez recevoir notre respect le plus sincère.
A notre Directeur de thèse Monsieur le Docteur Lionel RENAULT
Nous vous remercions de nous avoir fait confiance et soutenu durant toute la durée de ce travail.
Vos remarques et votre aide nous ont été d'une ampleur inestimable.
En espérant être à la hauteur de vos attentes.
Veuillez recevoir le gage de notre plus profonde amitié.
A notre Juge Monsieur le Professeur Dominique MIDY.
Vous avez aimablement accepté de juger ce travail.
Nous vous prions de recevoir l'expression de nos plus sincères remerciements et
l'assurance de nos sentiments les plus respectueux.
A notre Juge Monsieur le Médecin Chef des Services Jean-Michel CHEVALIER
Ce travail n'aurait pas été possible sans votre aide.
Nous vous remercions de la confiance que vous avez placé en nous.
Pour vos remarques et votre écoute, veuillez agréer l'assurance de notre sincère reconnaissance
Et le témoignage de notre plus profond respect.
2
A mes grands mères
Denis Taillade
Christine Froissant (t'es la meilleure)
A mes grands-pères
André Pagès
René Babin
3
A mes parents pour tout ce qu'ils ont pu m'apporter, et qui ont su faire de moi ce que je suis.
A mes frères, Thomas, Grégoire, Guillaume, Nicolas et Aurélien, pour que notre entente et notre
fraternité soit toujours la même (et arrêtez de crier un peu aussi!!)
A Emilie, avec qui nous faisons route maintenant depuis un bon moment. Pour que cette route
continue encore pendant longtemps, merci de me supporter, ça doit pas être facile tous les jours. Je
suis heureux de t'avoir à mes côtés, et ne t'inquiète pas, moi aussi je suis là !! (EBHA !!)
A toute la Famille Pelos pour son soutien, sa gentillesse et son hospitalité, l'homme bionique, la
plus adorable des bossues, boîteuse, lépreuse, le voyageur et la voyageuse
A mes vieux amis, Jean Sébastien, Pierre, Antoine, Jean Baptiste, David. Pour qu'on continue à se
la coller pendant de nombreuses années encore, et du coup, aux plombiers !
A mes vieilles amies aussi, Aurélie, Delphine, Julie, Marie, tout pareil.
A tous les autres, Pierre, Isabelle, Emilie, Aurélie, Jacques-Antoine, Laure, Paul-Antoine, Marc,
Guillaume, Lionel, Geneviève, Solène, Laurence, Romain, Marie, Pierre-Olivier, Emilie, Cyril,
Mélanie, David, Julie, Julien, Mickaël, Rémi, Koen...
A ceux qui suivront (je l'espère en tout cas...)
4
Table des matières
REMERCIEMENTS............................................................................................................................2
INTRODUCTION..............................................................................................................................11
HISTORIQUE DU MARATHON ANTIQUE..............................................................................12
HISTORIQUE DU MARATHON MODERNE............................................................................14
HISTORIQUE DE L'ENDURANCE CHEZ LA FEMME............................................................15
PREMIERE PARTIE : PARTICULARITES CLINIQUES ET ECHOCARDIOGRAPHIQUES DE
L'EXERCICE.....................................................................................................................................18
I. Particularités cliniques de l'exercice...............................................................................................19
I.1. Le cœur....................................................................................................................................19
I.1.1. Le cycle cardiaque...........................................................................................................19
I.1.2. Le volume d'éjection systolique.......................................................................................20
I.1.3. La fraction d'éjection.......................................................................................................20
I.1.4. Le débit cardiaque............................................................................................................20
I.1.5. L'index cardiaque.............................................................................................................21
I.2. Facteurs influençant la charge cardiaque.................................................................................21
I.2.1. Précharge et retour veineux.............................................................................................21
I.2.2. Post-charge et pression artérielle.....................................................................................21
I.3. Réponses cardiaques à l'exercice aigu.....................................................................................22
I.3.1. La fréquence cardiaque....................................................................................................22
I.3.2. Le volume d'éjection systolique.......................................................................................23
I.3.3. Le débit sanguin...............................................................................................................24
I.3.4. La pression artérielle........................................................................................................24
I.3.5. Le volume plasmatique....................................................................................................25
II. Particularités échocardiographiques de l'entraînement et de l'exercice.........................................25
II.1. Influence de la catégorie d'exercice.......................................................................................25
II.2. L'échographie cardiaque.........................................................................................................28
II.3. Ventricule et oreillette gauches..............................................................................................31
II.3.1. Dimensions cardiaques gauches.....................................................................................31
II.3.2. Cinétique du cœur gauche..............................................................................................32
II.3.2.1. Fonction systolique.................................................................................................32
II.3.2.2. Fonction diastolique................................................................................................34
5
II.3.2.3. Strain du ventricule gauche....................................................................................35
II.4. Ventricule et oreillette droites................................................................................................37
II.4.1. Dimensions cardiaques droites.......................................................................................37
II.4.2. Cinétique du cœur droit..................................................................................................38
III. Particularités féminines de l’entraînement et de l'échocardiographie..........................................39
III.1. Généralités............................................................................................................................39
III.2. Particularités échographiques...............................................................................................41
DEUXIEME PARTIE : ETUDE.........................................................................................................42
I. Méthodologie..................................................................................................................................42
I.1. Population................................................................................................................................42
I.2. Recrutement.............................................................................................................................42
I.3. Déroulement de l'étude............................................................................................................43
I.3.1. La veille du marathon......................................................................................................43
I.3.2. Le jour du marathon.........................................................................................................44
I.4. Analyse statistique...................................................................................................................45
II. Résultats.........................................................................................................................................46
II.1. Composition de l'échantillon..................................................................................................46
II.2. Données cliniques..................................................................................................................46
II.2.1. Age..................................................................................................................................46
II.2.2. Taille...............................................................................................................................47
II.2.3. Poids...............................................................................................................................47
II.2.4. Habitus............................................................................................................................51
II.2.4.1. Tabac.......................................................................................................................51
II.2.4.2. Alcool......................................................................................................................52
II.2.5. Entraînement..................................................................................................................52
II.2.6. Nombre de marathons terminés, temps moyen et record personnel...............................53
II.2.7. Utilisation d'un cardiofréquencemètre............................................................................53
II.2.8. Antécédents personnels de maladies cardiovasculaires..................................................53
II.2.9. Antécédents de symptômes ressentis à l'effort...............................................................54
II.3. Données relatives au marathon du Médoc 2008....................................................................55
II.3.1. Temps de course.............................................................................................................55
II.3.2. Pression artérielle...........................................................................................................55
II.3.3. Fréquence cardiaque.......................................................................................................57
II.3.4. Données échocardiographiques......................................................................................58
6
II.3.4.1. Morphologie du ventricule et de l'oreillette gauches..............................................58
II.3.4.2. Données fonctionnelles du cœur gauche................................................................59
II.3.4.3. Structure et fonction du cœur droit.........................................................................60
II.3.4.4. Echographie cardiaque et souffrance myocardique................................................61
III. Discussion des résultats................................................................................................................62
III. Discussion des résultats................................................................................................................62
IV. Limites et biais de l'étude..............................................................................................................65
CONCLUSION..................................................................................................................................67
BIBLIOGRAPHIE.............................................................................................................................68
ANNEXES.........................................................................................................................................72
7
Index des illustrations
Figure 1 : Diagramme de Wiggers......................................................................................................17
Figure 2 : Loi de Starling pour le cœur...............................................................................................21
Figure 3 : Classification Bethesda des sports.....................................................................................23
Figure 4 : Echographie bidimensionnelle...........................................................................................25
Figure 5 : Echographie en mode Temps Mouvement.........................................................................25
Figure 6 : Echographie en mode Doppler...........................................................................................26
Figure 7 : ITV sous Aortique..............................................................................................................29
Figure 8 : Profil de remplissage transmitral.......................................................................................30
Figure 9 : Orientation des fibres myocardiques.................................................................................31
Figure 10 : Valeur de la POD en fonction du diamètre de la veine cave et de sa variation
respiratoire..........................................................................................................................................34
Index des tableaux
Tableau 1 : Age des participantes.......................................................................................................42
Tableau 2 : Taille des participantes.....................................................................................................43
Tableau 3 : Evolution du poids des participantes...............................................................................44
Tableau 4 : Evolution de la pression artérielle systolique..................................................................50
Tableau 5 : Morphologie du ventricule et de l'oreillette gauche........................................................51
Tableau 6 : Fonction diastolique et ventriculaire gauche...................................................................52
Tableau 7 : Structure et fonction du cœur droit..................................................................................53
Tableau 8 : Résultats des 4 marathoniennes ayant présenté une augmentation de la troponine.........55
8
Liste des abréviations
CIO : Comité International Olympique
DCCVG : Diamètre de la Chambre de Chasse du Ventricule Gauche
DOG : Diamètre de l'Oreillette Gauche
DTDVG : Diamètre TéléDiastolique du Ventricule Gauche
DTI : Doppler Tissue Imaging
DTSVG : Diamètre TéléSystolique du Ventricule Gauche
ECG : ElectroCardioGramme
ERFRD : Exercice Related Female Reproductive Dysfunction
FC : Fréquence Cardiaque
FE : Fraction d'Ejection
FEVG : Fraction d'Ejection du Ventricule Gauche
FRSVD : Fraction de Raccourcissement de Surface du Ventricule Droit
FRVG : Fraction de Raccourcissement du Ventricule Gauche
IC : Intex Cardiaque
IMC : Indice de Masse Corporelle
IRM : Imagerie par Résonance Magnétique
ITVssAo : Intégrale Temps/Vitesse sous Aortique
NT-proBNP : N Terminal pro Brain Natriuretic Peptid
OMS : Organisation Mondiale de la Santé
PAPS : Pression de l'Artère Pulmonaire Systolique
POD : Pression de l'Oreillette Droite
PPVG : Paroi Postérieure du Ventricule Gauche
Qc : Débit cardiaque
SIV : Septum InterVentriculaire
SOG : Surface de l'Oreillette Gauche
TAPSE : Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion
TDE : Temps de Décélération de l'onde E
TM : Temps Mouvement
VCI : Veine Cave Inférieures
VES : Volume d'Ejection Systolique
VO2max : Consommation maximale d'oxygène
VTD : Volume TéléDiastolique
9
INTRODUCTION
Depuis quelques années, le nombre de participants aux épreuves de grande endurance telles
que le marathon n'a cessé d'augmenter, avec une proportion de sportifs amateurs toujours croissante.
Si l'effet cardiovasculaire bénéfique de l'exercice modéré a été bien établi par plusieurs études de
grande ampleur, l'effet d'efforts d'endurance de longue durée a fait l'objet de moins de travaux, mais
semble constamment associé à une souffrance myocardique biologique et/ou échographique.
L'échocardiographie est une méthode d'imagerie rapide et non invasive permettant une
évaluation précise et reproductible de la fonction cardiaque. La majorité des publications traitant de
l'impact échographique d'une épreuve d'endurance prolongée retrouvait une altération significative
de la fonction systolique et diastolique cardiaque. Cette altération était plus ou moins réversible sur
le long terme.
Pour autant, toutes les études réalisées sur le sujet le sont sur des populations réduites
comprenant souvent moins de trente individus, mixtes et sur une majorité d'hommes. Très peu se
sont appliquées à étudier spécifiquement l'impact échocardiographique d'une épreuve de grande
endurance chez la femme alors que les femmes tiennent une place toujours croissante dans le
paysage sportif actuel, leur nombre se rapprochant en proportion de celui des hommes, et leurs
performances s'améliorant d'années en années pour côtoyer celles des hommes.
Afin d'évaluer les particularités échocardiographiques d'un effort intense et prolongé dans la
population féminine, nous nous sommes intéressés à une cohorte de 54 femmes majeures ayant
terminé le marathon du Médoc en 2008, et chez lesquelles ont été pratiqué une échographie
cardiaque avant et après l'épreuve par un praticien entraîné. Les résultats ont été analysés et discutés
afin d'apprécier l'existence de modifications propres à la femme.
10
HISTORIQUE DU MARATHON ANTIQUE
Le marathon moderne plonge ses racines dans l'histoire de la civilisation antique. Épreuve
de clôture des Jeux Olympiques créés par Pierre de Coubertin, il est intéressant de noter que la plus
longue course officielle après le 50 km marche n'a jamais existé dans l'antiquité. Les plus longues
épreuves à l'époque n’excédaient pas 5000 m et se déroulaient lors des Olympiades tous les quatre
ans. L'épreuve se courait pieds nus, dans du sable, bien loin de la course sur route actuelle... Les
athlètes pouvaient se gêner les uns les autres, se pousser, s'envoyer du sable dans les yeux, et la
notion de fair-play n'avait pas encore fait son trajet dans les mœurs. De plus l'endurance, telle que
nous la connaissons actuellement, n'était absolument pas considérée comme une discipline sportive
honorable. Pourtant, il existe bien à cette époque des coureurs professionnels capables de
performances impressionnantes mais ce sont des messagers, des estafettes de métier chargées de
relier les villes grecques entre elles, qui ne bénéficient en aucun cas de la même reconnaissance que
les athlètes, sans doute à cause de leur morphologie relativement éloignée des canons en vigueur.
Pheidippidès est de ceux là. Devenu le symbole du marathon, il fait partie de ces messagers privés
des honneurs des stades et était vraisemblablement déjà capable de courir le marathon en moins de
trois heures.
En l'an 490 avant notre ère, les Athéniens soutiennent les cités d'Asie Mineure en révolte
contre l'autorité de Darius le roi des Perses. La cité d'Érétrie est écrasée sans pitié, et le tour
d'Athènes semble venu. Les Perses rassemblent une armée importante (les sources vont de 100 à
500 000 hommes) et débarquent dans la plaine de Marathon, un petit village à une quarantaine de
kilomètres d'Athènes. En face, les Athéniens sont seulement 8000 à 9000. La défaite signifie
l'extermination pure et simple de la cité. Menés par Militiade, les Athéniens semblent vaincus
d'avance mais ils mènent une charge désespérée contre les Perses et, contre toute attente, font un
carnage sur les envahisseurs. On parle de 9 000 morts chez les Perses contre moins de 200 chez les
Athéniens. Selon la légende, Phéidippidès court aussi vite qu'il le peut les 35 kilomètres séparant le
champ de bataille de la ville d'Athènes pour annoncer la bonne nouvelle. A l'arrivée, épuisé et
vacillant, il balbutie devant les dirigeants de la cité : « Xairete, nenikikamen. Niké ! » (Salutation,
nous avons vaincu. Victoire!) puis, il meurt d'épuisement.
Pour magnifique que soit l'histoire, les dernières recherches suggèrent que Phéidippidès était
une estafette mandée par les Athéniens pour aller quérir l'aide de Sparte contre les Perses avant la
11
bataille. Hémérodrome de profession (courrier de jour), il aurait couru les 220 kilomètres en 48
heures (donnant naissance au Spartathlon). Les Spartiates répondirent favorablement, mais ne
pouvaient se mobiliser sans attendre la nouvelle lune, et avoir au préalable réalisé leurs sacrifices
rituels. Lorsque 2 000 soldats partirent à la suite de Phéidippidès et couvrirent également la distance
de 220 kilomètres en trois jours seulement pour rejoindre l'armée Athénienne, la bataille était déjà
terminée. On ne peut que saluer cette performance dans tous les cas.
On confond souvent l'histoire de Phéidippidès avec celle d'un autre guerrier, pratiquement
inconnu, et qui annonça celui-là la victoire de Militiade aux Athéniens. Car Hérodote l'historien, né
entre 490 et 480 de notre ère et donc contemporain de la bataille, relate l'événement dans son livre
VI. Erato et raconte de nombreux détails sur la cours de Phéidippidès à Sparte (Livre VI, 105), mais
ne fait nulle part mention d'un messager qui courut de Marathon à Athènes. Plutarque, né entre 47 et
50 de notre ère et donc de beaucoup postérieur à Hérodote, mentionne quant à lui deux noms de
messagers ; Thersippos Ereous et Euclès Thersippou, repris d'Héaclide du Pont, contemporain de
Platon. Il annonce que c'est Thersippos le messager authentique et non Euclès. Dans tous les cas, en
tant que fait historique, nous savons qu'un soldat inconnu, encore chaud de la bataille et en armes
courut tout au long du chemin jusqu'à Athènes porter le message de la victoire avant de mourir,
« son âme le quittant dans la joie ».
Une autre hypothèse émet que les Perses désiraient débarquer sur la plaine de Marathon
pour y vaincre la petite armée des Athéniens qui s'y trouvait, et ensuite pouvoir atteindre Athènes
facilement. Devant l'échec de leur plan initial et leur défaite cuisante face aux hoplites Athéniens,
les Perses regagnèrent leurs vaisseaux et voulurent mettre la deuxième phase de leur plan à
exécution : Naviguer quelques heures jusqu'à une autre plage sans protection. Les
soldats
Athéniens au courant de leurs intentions coururent les 40 kilomètres qui séparaient la plaine de
Marathon de la plage en question d'une seule traite. Les Perses se voyant attendus se démoralisèrent
et renoncèrent à envahir la Grèce, mettant ainsi un terme à la première guerre Médique. Une fois
encore, on ne peut que saluer la performance réalisée par une armée entière de 10 000 hommes à
avoir couru cette distance en armes et juste après une bataille décrite comme longue et éreintante.
On retient au final que l'endurance était considérée comme normale dans l'antiquité, résultait
probablement d'un entraînement intensif des soldats et des estafettes. Si elle n'impressionnait
personne à l'époque, elle fait le lit de la légende ayant amené le marathon moderne.
12
HISTORIQUE DU MARATHON MODERNE
En 1894, Pierre de Frédy, baron de Coubertin fonde le Comité International Olympique
(CIO) afin de faire revivre les anciens Jeux Olympiques interdits en l'an 393 par l'Empereur Romain
Théodose Ier, sur demande de L'Évêque Ambroise. A cette occasion, son ami et collègue Michel
Bréal qui est helléniste à la Sorbonne, lui propose une épreuve. Sachant que les premiers jeux
modernes sont sensés se dérouler à Athènes, il lui suggère d'organiser une course entre Marathon et
Athènes en mémoire du soldat Pheidippidès. Adepte de l'élitisme et du dépassement de soi, le baron
est emballé par l'idée et la propose immédiatement au comité. La réaction est vive, car comment
envisager une course qui risque d'avoir pour issue la mort des concurrents, à l'image de
Pheidippidès ? Il faut savoir que seulement quelques années auparavant, de grands savants avaient
prédit la mort certaine des premiers passagers des chemins de fer par éclatement du système
circulatoire à une vitesse supérieure à 30 km/h. Toutefois, la médiatisation et l'idée d'une course
cent pour cent grecque en contrepoint des sauts typiquement britanniques permettent au Marathon
moderne de voir le jour. On constate ainsi dès le début des épreuves d'endurance une conscience du
risque pour la santé, prémisse de la création de la physiologie du sport.
Le 10 Avril 1896, 17 athlètes dont 12 grecs et aucune femme se tiennent sur la ligne de
départ de ce premier marathon moderne dont toutes les contraintes et conséquences sont ignorées.
La course est exténuante, et seul 8 coureurs atteignent la ligne d'arrivée. A grands coups d'eau de
vie, c'est un berger Grec Amaroussiote nommé Spyridon Louys qui passe la ligne d'arrivée avec
sept minutes d'avance sur le second, en 2 heures 58 minutes et 50 secondes.
Toute l'histoire du marathon moderne est jalonnée d'anecdotes, certaines plaisantes et
d'autres dramatiques. Alors que la course était auparavant à longueur variable de plus ou moins 40
kilomètres, la distance du marathon de Londres en 1908 est fixée à 42,195 kilomètres. Pourquoi ?
Simplement parce que les enfants de la famille royale désirent que la course débute sur le parvis du
château de Windsor, et qu'il est donc nécessaire de la rallonger pour qu'elle se termine face à la loge
royale du stade olympique à White City où Edward VII est présent. Cette distance est officialisée en
1921 par la Fédération Internationale d'Athlétisme, et reste la référence actuellement.
13
HISTORIQUE DE L'ENDURANCE CHEZ LA FEMME
La place de la femme dans le paysage socio-culturel et sportif actuel est de plus en plus
importante. Pourtant, elles ont longtemps été tenues à l'écart du monde athlétique et plus
particulièrement sur des courses de longue distance. Toute nouveauté dans la discipline de
l'endurance s'est faite au prix de longs combats et controverses. Pourtant, les femmes avaient leurs
propres Olympiades dans l'antiquité, dédiées à la gloire de la déesse Héra.
Dans le cadre du Marathon, Stamatis Rovithi est la première femme à avoir couru la
distance séparant Marathon d'Athènes. Sachant où la course devait avoir lieu, elle couvrit la
distance en Février 1896, un mois avant l'ouverture des premiers jeux olympiques modernes, dans
le but de prouver qu'il était possible pour une femme de réaliser cet exploit. Un mois plus tard, une
jeune femme dont l'histoire n'a retenu que le nom de Melpomene demanda à s'inscrire
officiellement à la course. Essuyant un refus, elle courut tout de même au côté des hommes et
termina la course dans le temps plus qu'honorable de 4 heures et 30 minutes. Le baron Pierre de
Coubertin dira d'elle : « il est indécent que des spectateurs soient exposés au risque de voir le corps
d'une femme torturé devant leurs yeux. De plus, quel que soit son entraînement, l'organisme d'une
femme n'est pas fait pour supporter certains chocs ».
Jusqu'en 1926, les femmes n'étaient que sporadiquement représentées dans les disciplines
sportives de course et d'endurance. Les épreuves les plus longues n'excédaient pas 800 mètres, et
elles possédaient leurs propres jeux et fédérations sportives. Cette année-là, Violet Percy est la
première femme à courir un marathon officiel chronométré. En 1928, quand les femmes
demandèrent à avoir les mêmes prérogatives que les hommes et à pouvoir participer aux mêmes
jeux olympiques que les hommes, elles négocièrent avec le CIO et purent bénéficier d'un
programme expérimental de 5 événements parmi lesquels le 800 mètres. En échange, elle devaient
abandonner la gestion de leurs championnats et de leurs fédérations. Espérant faire progresser les
sports féminins, elles acceptèrent. Malheureusement, mal entraînées, plusieurs coureuses
s'évanouirent. A cette occasion, les organisateurs considérèrent la course comme trop exténuante
pour les femmes, et les femmes ne purent plus courir de course olympique excédant le 200 mètres
pendant plus de 30 ans. Le président du CIO, le comte Henri Baillet-Latour alla même jusqu'à
suggérer de bannir les femmes de la compétition purement et simplement.
14
Il faudra attendre la fin des années 60, l'apparition de l'activité physique en tant que loisir et
les grands mouvements de libération de la femme, pour voir réapparaître des courses de plus en plus
longues. Le 800 mètres est rétabli pour les femmes aux jeux olympiques de 1960, puis le 1500
mètres en 1972. Durant cet intervalle, Merry Lepper bat le record établi par Violet Percy en 1963,
soit 37 ans après. Leurs performances ne sont pas validées, car elles ne rentrent tout simplement pas
dans le cadre d'une compétition officielle.
Les femmes ne s'arrêtent pas de courir pour autant et, même en n'étant pas chronométrées,
elle continuent de s'entraîner et de se battre pour que leurs droits à courir soient reconnus. Roberta
Gibb court le marathon de Boston clandestinement en 3 heures 21 minutes et 25 secondes en 1966.
En 1967, Roberta Gibb réitère, et une certaine Katherine Switzer se fait passer pour un homme pour
pouvoir courir en étant officiellement chronométrée. Les organisateurs purent arrêter Roberta mais
pas Katherine, protégée par ses amis de la faculté qui lui permettent de franchir la ligne d'arrivée.
De tels combats, médiatisés à l'époque de l'émancipation féminine, font peu à peu fléchir les
officiels. En 1968, il n'est pas interdit aux femmes de courir le marathon de Boston, toutefois elle
n'ont toujours pas le droit de s'y inscrire, mais le changement est en cours et rien ne pourra plus
l'arrêter.
En 1971, le marathon de New York inclut une section féminine, suivi l'année d'après par le
marathon de Boston. Rapidement, les opportunités s'étoffent et les femmes sont de plus en plus
nombreuses à courir le marathon. Certains événements sont créés spécialement pour les femmes ; le
premier étant le marathon de Waldniel en Allemagne le 28 octobre 1973, sous l'impulsion d'un
médecin allemand, le Dr Ernst Van Aaken, qui est un fervent supporter de la cause sportive
féminine. Pourtant, les officiels du CIO sont toujours opposés à la création d'une épreuve olympique
de marathon féminin. La raison est que pour être inscrite au programme officiel, une épreuve doit
être pratiquée dans plus de cinquante pays sur trois continents au moins chez les hommes, et dans
vingt-cinq pays de deux continents chez les femmes. L'endurance féminine n'est tout simplement
pas assez populaire pour faire partie des jeux.
Cette théorie est rapidement mise à mal. En 1977, Katherine Switzer, alors directrice de la
Fondation des Sports Féminine, est contactée par un exécutant de la compagnie cosmétique Avon
qui est intéressée pour sponsoriser une compétition d'endurance pour femmes. Le premier marathon
Avon de Mars 1978 aligne des concurrentes de 9 pays. La deuxième édition de 1979 permet à 250
athlètes d'un niveau international de s'affronter. Elles viennent de plus de 25 pays. A cette époque, la
15
Fédération Internationale d'Athlétisme Amateur donne son soutien pour la création du marathon
olympique féminin, prérequis indispensable à la mise en place de la course par le CIO. En 1980,
l'American College for Sport Medicine publie : « Il n'existe pas de conclusion scientifique ou de
preuve médicale que la course de longue distance soit contre-indiquée pour l'athlète femme en
bonne santé et entraînée. »
Avec de tels soutiens, la réunion du CIO de février 1981 approuve la création du 5 000
mètres, du 10 000 mètres et du marathon olympique féminin. De plus, il sursoit à la règle requérant
un délai minimum de 4 ans pour qu'un événement puisse être ajouté au programme olympique. Aux
jeux de Los Angeles de 1984, le premier marathon olympique féminin officiel est couru et remporté
par Joan Benoit Samuelson en 2 heures 24 minutes et 52 secondes.
Elle aurait gagné avec ce temps 13 des 20 précédents marathons olympiques masculins.
Le record du monde actuel est détenu par Paula Radcliffe avec 2 heures 17 minutes 42 secondes.
16
PREMIERE PARTIE : PARTICULARITES CLINIQUES ET
ECHOCARDIOGRAPHIQUES DE L'EXERCICE
La légende veut que Phéidippidès soit mort à l'arrivée de son marathon annonçant la victoire
des Athéniens. Pour autant, le nombre toujours croissant de participants à des épreuves de longue
endurance à notre époque ne semble pas lié à un nombre très important d'événements
cardiovasculaires indésirables. Kim et al(1) a montré un taux de 59 arrêts cardiaques dont 51 chez
des hommes pour 10.9 millions de participants à des marathons aux Etats-Unis entre Janvier 2000 et
Mai 2010. L'incidence des décès de son étude est de 1 pour 259,000 coureurs. Si les étiologies
retrouvées mettaient le plus souvent en cause les cardiomyopathies hypertrophiques, les anomalies
des artères coronaires et les ischémies myocardiques, Trivax et al(2) fait état d'un type de
cardiomyopathie qui serait lié à l'endurance et notamment à la succession d'efforts importants tels
que le marathon, et qui pourrait expliquer certains des décès observés. La création de petites plages
de fibrose intramyocardique en réaction à l'inflammation aiguë de l'effort prolongé ferait le lit
d'arythmies ventriculaires mortelles. On peut dès lors se poser la question de la mise en évidence
d'anomalies cardiaques prédisposant au risque de mort subite.
Depuis de nombreuses années, l'échographie est la technique de référence pour l'étude du
cœur, de sa structure et de sa fonction. En effet, c'est un moyen simple, non invasif, reproductible et
rapide à mettre en œuvre qui lui donne une place de choix dans les études nécessitant une
acquisition de données sur le terrain. C'est pourquoi après un bref rappel des généralités sur
l'entraînement cardiaque et les données actuelles relatives à l'échocardiographie dans le cadre de
l'exercice, nous nous attacherons aux particularités féminines de l'entraînement et de l'échographie
cardiaque.
17
I. Particularités cliniques de l'exercice
I.1. Le cœur
La finalité du travail cardiaque est de permettre l'apport adéquat de sang oxygéné aux
différents tissus, et plus encore en période de demande accrue comme peut l'être un exercice
physique. Toute réaction du cœur a pour seul et unique but d'apporter suffisamment d'oxygène aux
tissus.
I.1.1. Le cycle cardiaque
C'est l'ensemble des événements survenant entre le début d'une contraction cardiaque et le
début de la contraction suivante. C'est donc l'ensemble formé par une systole et une diastole . Le
diagramme de Wiggers permet une bonne appréhension de tous les mécanismes qui entrent en jeu
entre deux contractions successives tant sur le plan de l'activité électrique que des bruits du cœur et
des différents niveaux de pression des cavités cardiaques. Sur un cœur humain au repos qui bat à
une fréquence de 60 par minute, chaque cycle cardiaque dure une seconde. Lors d'un cycle, et ce
dans des proportions globalement toujours égales à des fréquences normales, la systole dure un tiers
du cycle et la diastole dure deux tiers de cycle, soit respectivement 0,33 et 0,66 seconde.
Figure 1 : Diagramme de Wiggers
18
I.1.2. Le volume d'éjection systolique
Lors de chaque cycle cardiaque, et donc lors de chaque systole, une certaine quantité de sang
est éjectée hors du ventricule gauche pour être distribuée à l'ensemble de l'organisme. Juste avant la
contraction, le volume de sang dans le ventricule est maximal et représente le volume
télédiastolique ou VTD. De même en fin de contraction, il persiste un léger volume de sang dans le
ventricule. Ce résidu est appelé volume télésystolique (VTS). Le volume d'éjection systolique ou
VES est donc représenté par la différence entre volume télédiastolique et volume télésystolique.
I.1.3. La fraction d'éjection
La division du VES par le VTD permet d'obtenir un rapport représentant la part relative de
volume sanguin éjecté par le ventricule gauche par rapport au volume maximal qu'il peut atteindre.
Ce rapport est appelé la fraction d'éjection ou FE et permet de s'affranchir de la composante
volumétrique. En temps normal, la FE est aux alentours de 60%. On constate ainsi qu'il reste donc
40% de volume résiduel en fin de systole.
I.1.4. Le débit cardiaque
C'est la quantité de sang pompée par le cœur en une minute. Noté Qc, il est calculé
simplement en multipliant le VES par la Fréquence Cardiaque (FC). Pour un cœur adulte humain
normal au repos pompant 60 à 80 mL à chaque cycle cardiaque et ceci 80 fois par minute, cela fait
entre 4.8 et 6.4 litres de sang pompés par le cœur par minute.
I.1.5. L'index cardiaque
C'est la quantité de sang pompée par le cœur en une minute, rapportée par unité de surface
corporelle (T en m²). Noté IC, il permet de s'affranchir de la composante de grandeur et de surface
de l'individu puisqu'elle permet de ramener le débit cardiaque à une unité mesurable unique pour
tous les individus.
19
I.2. Facteurs influençant la charge cardiaque
I.2.1. Précharge et retour veineux
La station debout humaine s'oppose naturellement au retour du sang vers le cœur, ceci étant
du à l'action de la gravité. Le retour du sang vers le cœur se fait de manière passive, mais est aidé
par trois mécanismes actifs qui le rendent possible :
–
La respiration : Par les modifications de pression intrathoracique, l'inspiration
créée une dépression intracardiaque augmentant l'appel sanguin.
–
La contraction musculaire : Les contractions musculaires des membres
inférieurs jouent un rôle de pompe active sur les veines qui les traversent.
–
Les valvules veineuses : Réparties tout le long des veines des membres
inférieurs, elles empêchent tout reflux du sang vers les régions déclives.
I.2.2. Post-charge et pression artérielle
Pour pouvoir éjecter le sang dans l'arbre artériel, le cœur doit lutter contre les différentes
résistances intrinsèques et extrinsèques auxquelles il est soumis. En l'absence d'obstacle à l'éjection
(rétrécissement aortique, embolie pulmonaire, thrombose artérielle...), c'est la pression artérielle qui
est le principal facteur limitant l'éjection systolique. Elle est elle-même régulée par plusieurs
facteurs, notamment le volume sanguin, la contraction intrinsèque des cellules musculaires lisses
des parois et le tonus provoqué par le système sympathique, contrebalancé par l'influence du
système parasympathique.
20
I.3. Réponses cardiaques à l'exercice aigu
Lors d'un exercice, les muscles sollicités consomment beaucoup plus d'oxygène et de
nutriments qu'au repos. Dans ces conditions, il est nécessaire d'adapter la réaction du système
cardiovasculaire dans le but d'assurer la meilleur réponse possible à l'augmentation des besoins et
donc d'augmenter l'apport de sang aux muscles. Pour augmenter cet apport, il faut augmenter le
débit cardiaque. Partant de la formule Qc = VES x FC, on constate que la fréquence cardiaque et le
volume d’éjection systolique sont les paramètres clés permettant l'adaptation de ce débit.
I.3.1. La fréquence cardiaque
C'est le paramètre le plus facile à mesurer puisqu'il ne nécessite qu'un chronomètre. Au
repos, la fréquence cardiaque se situe aux alentours de 60 à 80 battements par minute. Elle varie en
fonction de l'environnement : chaleur ou altitude ; et peut être influencée fortement par des stimuli
nerveux sympathique et parasympathique agissant sur les récepteurs spécifiques du nœud sinusal.
Ainsi, en l'absence d'exercice, mais en situation de stress, d'effroi ou d'anxiété, la fréquence
cardiaque peut augmenter de manière très importante.
A l'exercice, la fréquence cardiaque augmente rapidement au prorata de l'intensité jusqu'à un
maximum à partir duquel la fréquence cardiaque n'augmente plus. Cette fréquence cardiaque
maximale (FC max) est stable chez un individu donné, varie peu d'une année sur l'autre et
représente la valeur la plus élevée pouvant être atteinte lors d'un exercice maximal. On peut
l'estimer à partir de la formule :
FC max =
208 – (0,7 x âge en années) (3)
Lors d'un exercice d'intensité constante, la fréquence augmente jusqu'à un plateau. Pour un
même niveau d'exercice, le cœur le plus efficace est celui qui bat le moins rapidement.
21
I.3.2. Le volume d'éjection systolique
A l'exercice, le VES augmente rapidement et ce niveau d'augmentation varie en fonction du
niveau d'entraînement et de la position dans laquelle est effectué l'exercice (4). Il est dépendant de
plusieurs facteurs : retour veineux, capacités de remplissage ventriculaire avant la contraction dans
un premier temps, capacités de contraction du ventricule (inotropisme) et résistances à l'écoulement
périphérique dans un deuxième temps. La loi de Starling stipule que la force de contraction
cardiaque est fonction de l'étirement des fibres musculaires avant la contraction. L'augmentation du
retour veineux par la contraction des muscles périphériques et par la fonction de pompe thoracoabdominale va accroître de façon importante le volume télédiastolique du ventricule gauche. La
tension sur la paroi du ventricule augmente et le ventricule va se contracter plus fortement pour
éjecter la quantité de sang en excès. De plus, il existe aussi une augmentation de la contractilité des
fibres musculaires cardiaques qui permet de diminuer le VTS et donc d'augmenter le VES.
Figure 2 : Loi de Starling pour le coeur
22
I.3.3. Le débit sanguin
L'augmentation du débit cardiaque permet de mettre à disposition une grande quantité de
sang. Ce sang est dérivé en priorité vers les territoires qui en ont besoin, les muscles actifs, grâce à
un système de balancement privant les territoires inactifs et favorisant les territoires actifs. Ainsi, les
muscles qui ne reçoivent au repos que 10 à 20 % du sang total en reçoivent jusqu'à 80% lors d'un
exercice intense. La stimulation sympathique permet à la fois une diminution du débit au niveau
splanchnique, rénal et cutané par vasoconstriction des artères afférentes, et une vasodilatation des
artères musculaires. Enfin, lorsque la chaleur corporelle s'élève, une partie du sang se trouve dérivée
vers la peau pour permettre l'évacuation du surplus de chaleur. On comprend ainsi que les
performances soient moindres en atmosphère chaude(5).
I.3.4. La pression artérielle
La pression artérielle augmente dans des proportions importantes lors d'un exercice, passant
pour la systolique d'une moyenne aux alentours de 100 mmHg au repos à des valeurs allant de 200 à
250 mmHg pour des athlètes entraînés. Ceci s'explique par l'augmentation du débit cardiaque qui
permet d'assurer une perfusion périphérique suffisante. Par contre, la pression diastolique change
peu de sa valeur de base, dans la mesure où elle représente le cœur au repos, c'est-à-dire en diastole,
moment du cycle cardiaque où se fait la perfusion coronaire. Lors d'un exercice d'intensité
croissante, la pression systolique augmente jusqu'à un pallier puis a tendance à diminuer
légèrement, ceci en raison de la réponse périphérique par dilatation qui offre moins de résistance à
l'écoulement.
I.3.5. Le volume plasmatique
Dès le début de l'exercice, l'augmentation de la pression artérielle, ainsi que l'augmentation
de pression osmotique du secteur interstitiel provoqué par l'apparition de produits de dégradation
entraînent une diminution du volume sanguin circulant par fuite vers le milieu interstitiel. En cas
d'augmentation de la chaleur corporelle, une partie du sang est dérivée vers la peau pour améliorer
la déperdition de chaleur, mais il y a également une sudation importante qui constitue une perte pure
de volume. Enfin, cette perte de volume entraîne une hémoconcentration rendant le sang plus
visqueux, gênant son écoulement et donc l'apport d'oxygène aux tissus. Ceci a une influence à la
fois sur la précharge et sur la post-charge du cœur, et influence donc ses performances à l'exercice.
23
II. Particularités échocardiographiques de l'entraînement et de l'exercice
II.1. Influence de la catégorie d'exercice
La conférence de Bethesda(6) mise à jour en 2005 a publié une classification des sports dans
le cadre de la prévention des accidents cardiovasculaires liés au sport. Elle fait la différence entre
les sports à composante statique majoritaire, et ceux à composante dynamique majoritaire.
L'haltérophilie est un sport dans lequel l'athlète effectue un effort de contraction musculaire
maximal sur une très courte période. Durant cet effort, la pression artérielle augmente brutalement
en raison de l'effort de surpression engendré dans le muscle et contre lequel le cœur doit lutter.
L'effort est réalisé en conditions anaérobies. La composante statique est majoritaire et représente
l'intensité de la contraction musculaire. C'est le reflet de la capacité anaérobie.
Dans le cas du marathon, l'athlète doit effectuer un effort modéré sur une très longue période. C'est
l'amélioration de ses capacités de transport en oxygène, et donc de son système cardiovasculaire,
qui lui permettra d'accomplir cet effort. La composante dynamique représente l'endurance
cardiovasculaire et la capacité d'un athlète à soutenir un effort modéré ou intermittent sur de
longues périodes. C'est le reflet de la capacité aérobie.
Figure 3 : Classification Bethesda des sports
24
L'intérêt de l'activité physique dans une optique de santé publique n'est pas vieille. En effet,
les premières études sur le sujet datent des années 50, et encore visent-elles plus à établir un lien
entre l'activité physique et la profession. Ce n'est que vers les années 70 que l'épidémiologie
approfondit réellement l'étude des différents facteurs susceptibles d'augmenter la probabilité de
mourir d'un infarctus, ou tout du moins de souffrir de maladie coronarienne. Powell (7) a même réussi
à démontrer en 1987 que l'inactivité physique, parce qu’elle concerne une grande partie de la
population générale, devait être considéré comme facteur de risque principal de maladie
coronarienne, conforté par l'étude de Held(8) impliquant la possession d'une télévision et d'une
voiture dans le risque d'infarctus. Dans ces conditions, l'intérêt d'une activité physique semble
difficilement contestable. De plus, il a été démontré que l'activité physique exerçait un rôle
protecteur vis à vis des facteurs de risque cardiovasculaire et notamment l'hypertension artérielle
dans le cadre de l'échographie cardiaque et de son influence sur la post-charge.
Même si elle augmente de manière importante à l'exercice, la pression artérielle de repos est
diminuée chez les patients qui ont une activité physique régulière. Fagard (9) a démontré dans une
méta-analyse de grande ampleur et portant sur un total de plus de 3,500 patients une réduction des
pressions artérielles de l'ordre de 6 mmHg chez les patients hypertendus, et des réductions moins
importantes mais significatives de l'ordre de 3 mmHg chez les sujets ne souffrant pas d'hypertension
initialement. L'effet permettant cette réduction de la pression artérielle semble lié à une
augmentation de la relaxation vasculaire par action du système sympathique et activation du
système rénine-angiotensine. La baisse de la pression artérielle peut être obtenue jusqu'à 22 heures
après un exercice d'endurance.
De plus, la revue de littérature effectuée par Hagberg et al(10) en 2000 suggère que le niveau
d'intensité de l'exercice joue un rôle important dans la réduction de pression artérielle. Des exercices
aérobies à des intensités variant de 30 à 70 % de la VO 2 maximale entraînent des réductions
supérieures de 50 % aux patients travaillant à des intensités supérieures à 70 % de la VO2 maximale.
25
II.2. L'échographie cardiaque
Elle procède de la capacité de réflexion des ultrasons émis par un cristal au travers des
différents tissus, et notamment du cœur. Elle utilise principalement trois types de techniques
appliquées avec le même matériel :
–
L'échographie bidimensionnelle : permet une appréciation visuelle du cœur et des
vaisseaux en fonction de la zone où est appliquée la sonde d'échographie.
Figure 4 : Echographie bidimensionnelle
–
L' échographie en mode Temps/Mouvement TM : permet l'évaluation d'une zone précise
en fonction du temps.
Figure 5 : Echographie en mode Temps/Mouvement
26
Ces deux modes d'acquisition des images permettent d'évaluer les dimensions, les variations
en fonction du temps des parois et des cavités cardiaques, à la recherche d'anomalies de taille ou
d'épaisseur des ventricules.
- Les modes doppler : continu, pulsé, couleur ou tissulaire, ils analysent des zones précises
du cœur par des faisceaux ultrasons, et permettent d'étudier les vitesses de déplacement des parois,
des valves ou des différents flux transvalvulaires.
Figure 6 : Echographie en mode doppler
II.3. Ventricule et oreillette gauches
Que ce soit chez l'athlète de haut niveau, ou à un niveau moindre chez le sportif amateur,
l'exercice d'endurance entraîne des modifications spécifiques des dimensions cardiaques. La notion
de « remodelage » permet de définir les transformations du cœur lors de la répétition d'exercices. Il
est à noter qu'elle s'applique également aux situations pathologiques telles que l'infarctus. Comme
nous l'avons vu précédemment, l'entraînement en endurance améliore l'extraction de l'oxygène au
niveau des tissus, et le rendement cardiaque devient meilleur en raison d'adaptations
morphologiques survenant au niveau des différentes cavités (11). Le cœur répond à la demande accrue
en oxygène en augmentant son volume d'éjection systolique et sa fréquence cardiaque.
27
II.3.1. Dimensions cardiaques gauches
Les dimensions du ventricule s'évaluent en mode bidimensionnel ou en mode TM sur les
coupes parasternales, en télédiastole et en télésystole.
La morphologie du ventricule gauche se modifie en réponse à l'exercice chronique. En
raison de la loi de Starling, l'augmentation du volume de remplissage augmente la pression de
remplissage, la tension exercée sur les parois du ventricule gauche et donc l'étirement des fibres
myocardiques(12,13). En réponse, les cardiomyocytes produisent de nouveaux sarcomères augmentant
ainsi l'épaisseur du ventricule et sa force contractile (12). Ainsi, la meta-analyse de Pluim et al(14) met
en évidence une épaisseur des parois de l'ordre de 8.8 mm dans la population générale contre 10.3
mm chez les athlètes d'endurance, sans dépasser 12 mm la plupart du temps. Selon l'étude réalisée
par Pelliccia et al(15) sur 947 athlètes de niveau international, une épaisseur de paroi supérieure à 13
mm est exceptionnelle et presque toujours pathologique au delà de 16 mm. La masse ventriculaire
gauche est également plus importante chez les sportifs que chez les sujets sédentaires(14).
Le volume du ventricule gauche varie également avec l'entraînement en endurance.
Plusieurs études retrouvent une augmentation du volume télédiastolique du ventricule gauche après
90 jours d'entraînement anaérobie et en général chez les individus avec un haut degré
d'entraînement(11,16–18), Barbier et al(19) retrouve une augmentation du diamètre de la cavité
ventriculaire de 3 à 6 mm supérieure à celle de patients sédentaires.
Toutefois, lors d'un effort extrême et ponctuel tel que le marathon, d'autres études montrent
une diminution du volume de la cavité ventriculaire gauche qui se normalise à distance de
l'effort(20,21). Cette altération du volume de la cavité ventriculaire n'est cependant pas retrouvée dans
le travail de Middleton et al(22) portant sur un panel de sujets ayant réalisé le même marathon à un an
d'écart. De même, une étude récente de 2009, publiée en 2010 par Trivax et al(23), a évalué au moyen
de l'IRM, l'effet d'un marathon sur la fonction myocardique. Elle montre une stabilité des diamètres
télésystolique et télédiastolique avant et à l'arrivée de l'épreuve.
28
Les oreillettes sont également atteintes par un remodelage lié à l'entraînement. Pellicia et
al(24) retrouve une augmentation du diamètre auriculaire supérieure à la normale de 40 mm chez
20 % des 1,777 athlètes étudiés. Cette tendance est confirmée par l'étude de Barbier et al(19). Par
contre, lors d'un effort aigu, Douglas et al(20) retrouve une diminution du volume auriculaire
télésystolique, mais d'autres études retrouvent une augmentation de l'index volumique auriculaire
gauche à l'effort qui se normalise lors de la récupération (23,25). De plus, l'étude de Pellicia et al
permet de mettre en évidence un lien entre dilatation atriale, dilatation ventriculaire et pratique d'un
sport à haut niveau.
II.3.2. Cinétique du cœur gauche
II.3.2.1. Fonction systolique
La fonction systolique ventriculaire gauche s'analyse par la fraction de raccourcissement, la
fraction d'éjection, l'analyse de l'onde S' à l'anneau mitral en doppler tissulaire. La mesure du débit
cardiaque et de l'index cardiaque sont quant à eux obtenus par la mesure de l'Intégrale
Temps/Vitesse sous aortique (ITVssAo) en fonction du Diamètre de la Chambre de Chasse du
Ventricule Gauche (DCCVG).
La fraction de raccourcissement se calcule en fenêtre parasternale en mode TM ou en mode
bidimensionnel, en fonction du diamètre télésystolique et du diamètre télédiastolique du ventricule
gauche. La fraction d'éjection peut se calculer de plusieurs manières, la plus précise et la plus
reproductible est celle utilisant la technique Simpson.
Les nombreuses études menées sur le sujet montrent toutes une stabilité de la fraction de
raccourcissement et de la fraction d'éjection ventriculaire gauche, que ce soit entre les sportifs et les
groupes contrôles(14,19,26), chez les mêmes patients avant et après une période d'entraînement en
endurance(14,17), ou chez les mêmes patients avant et après la réalisation d'un marathon (16,20–23,27–29). De
même, la méta-analyse de Pluim et al ne montre pas de différence significative entre la fraction de
raccourcissement des sportifs entraînés et des sujets sédentaires(14).
29
Le spectre négatif obtenu en doppler pulsé sous la valve aortique peut être intégré pour
obtenir une distance. La vitesse maximale du flux sous aortique est normale lorsqu'elle est
inférieure à 1,5 m.s-1 et est accélérée en cas d'obstacle à l'éjection.
Figure 7 : ITV sous Aortique
Le débit cardiaque est obtenu en multipliant la fréquence cardiaque par le volume d'éjection
systolique (cf supra). En mesurant le diamètre de la chambre de chasse du ventricule gauche obtenu
en fenêtre parasternale, la formule πDCCVG2/4 multipliée par l'ITVssAo permet d'obtenir le
volume d'éjection systolique qui, multiplié par la fréquence cardiaque, donne le débit cardiaque.
Cette formule est plus utilisée que le Teicholz ou le Simpson en raison de sa reproductibilité et de sa
facilité de réalisation, sans oublier que toute erreur de mesure du DCCVG est portée au carré et a
pour conséquence une augmentation de la marge d'erreur.
Qc = (DCCVG2 x π)/4 x ITVssAo x FC
cm2
cm
En cm3.min-1
min-1
Rowland et al(30) retrouve un index cardiaque plus important chez les athlètes que chez les
individus sédentaires, tandis que les flux aortiques restent similaires.
30
II.3.2.2. Fonction diastolique
La fonction diastolique est évaluée par l'aspect du remplissage ventriculaire au travers de l'anneau
mitral en mode doppler pulsé. Le remplissage ventriculaire fait intervenir deux composantes
principales, l'onde E et l'onde A. La diastole se déroule en deux temps : le remplissage ventriculaire
passif et soumis à la relaxation du ventricule gauche (onde E) et le remplissage actif par la
contraction auriculaire et dépendant de la compliance ventriculaire (onde A). Le rapport E/A permet
une bonne évaluation de la fonction diastolique, avec une norme comprise entre 1 et 2 chez l'adulte,
et diminuant avec l'âge.
Figure 8 : Profil de remplissage transmitral
La méta-analyse de Pluim et al(14) ne montre pas de modification significative du rapport E/A
entre les sportifs entraînés et les sédentaires, confirmé par la méta-analyse de Middleton et al(31).
Les études réalisées sur le modèle échographie avant/après marathon montrent cependant
une diminution du rapport E/A en fin de course, qui revient à la normale à distance de
l'événement(31). Ces modifications sont reproductibles(22). L'ensemble de ces études suggère une
altération transitoire de la compliance ventriculaire à l'exercice. L'explication avancée sur le plan
physiopathologique fait intervenir au repos un remplissage passif prépondérant et une contraction
auriculaire anecdotique. A l'effort, ceci laisse une réserve contractile importante se traduisant par
l'augmentation de l'onde A(32). Ce rapport permet également de faire la distinction entre un cœur
d'athlète et un cœur pathologique tel que la cardiomyopathie hypertrophique dans laquelle
l'altération de la compliance ventriculaire provoque un travail supplémentaire auriculaire et une
diminution du rapport E/A. Il est toujours pathologique s'il est inférieur à 1. Ce rapport présente
cependant la particularité d'être dépendant de la relaxation, de la précharge et de la fréquence
cardiaque.
31
L'évaluation par Tissue Doppler Imaging (DTI ; Imagerie Tissulaire Doppler) au niveau de
l'anneau mitral permet d'analyser l'onde E' qui correspond au mouvement de l'anneau mitral en
réponse au remplissage ventriculaire passif (protodiastole), et l'onde A' correspondant au
mouvement de l'anneau mitral lors de la phase active de la contraction auriculaire (protosysole). Ce
mouvement est relativement indépendant de la précharge. L'analyse du rapport E'/A' s'attache à la
relaxation ventriculaire et suit une évolution comparable à celle du rapport E/A(22,33).
L'utilisation du rapport E/E' permet de s'affranchir des paramètres liés à la relaxation et à la
fréquence cardiaque pour n'analyser que les pressions de remplissage du ventricule gauche(34). Ce
rapport semble quant à lui stable avant et après courses. La diminution de l'onde E' pourrait être liée
à une altération de la relaxation ventriculaire(37).
II.3.2.3. Strain du ventricule gauche
Le myocarde est constitué de fibres organisées en un réseau complexe de couches
superposées, constituées de fibres parallèles enroulées en spirale autour de la paroi du ventricule.
L'angle des fibres varie d'une couche à l'autre, ainsi les fibres les plus profondes ont une disposition
longitudinale transverse, les fibres médianes sont circonférentielles et les fibres externes sont
également longitudinales mais forment un angle de 90 degrés par rapport aux fibres internes.
Figure 9 : Orientation des fibres myocardiques
32
Le strain est un index qui reflète la déformation totale du myocarde durant le cycle
cardiaque. C'est une technique échographique relativement récente puisqu'elle est utilisée depuis
moins de 10 ans. De l'anglais « strain » signifiant « pression » dans le sens de « contrainte », il fait
actuellement l'objet de beaucoup de recherches, d'études de validation et d'applications en
échographie, tant sur le plan physiologique que pathologique (35). Les deux paramètres évalués sont
le strain qui est un index de dimension et le strain rate qui est la vitesse à laquelle la déformation se
produit en s-1.
Il est évaluable par plusieurs techniques issues soit du mode TDI dérivé de l'échographie 2D,
soit selon une nouvelle technique de « speckle tracking », soit par IRM. Dans tous les cas, le
principe est le même et concerne l'étude des déformations segmentaires des parois myocardiques.
Cette technique permet une bonne appréciation de la cinétique segmentaire ventriculaire.
Dans deux études, Neilan et al retrouve une diminution des strain et strain rates dérivés du
TDI des ventricules droit et gauche après un marathon (27,36). Il semble que l'utilisation d'autres
méthodes d'évaluation du strain et du strain rate, principalement par speckle tracking soient plus
fiables dans la mesure où les données dérivées du TDI sont dépendantes de l'angulation de la sonde
et ne permettent pas d'évaluer tous les plans myocardiques avec une bonne fiabilité (37). Cette
technique semble également plus adaptée à l'étude de la pathologie myocardique ayant pour
conséquence des troubles difficilement évaluables de la cinétique segmentaire, retrouvés par
exemple dans les infarctus.
Une part importante des études réalisées actuellement le sont sur des modes différents du
TDI (par speckle tracking ou IRM). De plus, en raison de l'apparition récente de ce mode
d'évaluation, son évaluation n'était pas l'un des objectifs finaux de cette étude. De ce fait, malgré
l'intérêt potentiel de cette technique, l'absence de possibilité d'exploitation fiable des résultats fait
que le strain et le strain rate ne seront que brièvement discutés dans cette étude.
33
II.4. Ventricule et oreillette droites
En raison de sa disposition rétrosternale, de sa conformation particulière, le ventricule droit
a longtemps été négligé dans les différentes études menées sur les adaptations cardiaques à
l'exercice et à l'entraînement. De ce fait, le nombre de sources est relativement restreint. Toutefois,
on constate actuellement pour lui un regain d'intérêt.
II.4.1. Dimensions cardiaques droites
Le cœur droit voit ses dimensions se modifier en réponse à l'exercice chronique. Dans
l'étude de D'Andrea et al(38) portant sur 650 athlètes et sur 230 contrôles visant à évaluer les
dimensions maximales du cœur droit chez l'athlète, il ressort que les athlètes d'endurance ont des
dimensions cardiaques droites toujours supérieures aux athlètes de force et aux sujets contrôles, que
ce soit au niveau de l'oreillette ou du ventricule, avec une augmentation du volume de l'oreillette et
de sa surface.
L'exercice aigu semble encore une fois provoquer des modifications puisque l'étude de La
Gerche et al(39) retrouve une élévation du diamètre, de la surface et du volume télésystolique du
ventricule droit alors que la fraction d'éjection diminue, en contradiction avec la loi de Starling, ce
qui suggère une altération de la contraction ventriculaire droite lors d'un exercice exténuant tel que
le marathon. Ces anomalies sont retrouvées lors de l'exploration fonctionnelle du cœur droit.
II.4.2. Cinétique du cœur droit
La fonction systolique ventriculaire droite est évaluée par la fraction de raccourcissement,
par l'excursion systolique au plan de l'anneau tricuspidien (TAPSE) et par l'onde systolique S' au
TDI à l'anneau tricuspidien.
La fraction de raccourcissement du ventricule droit est évaluée par le delta entre la surface
télédiastolique et télésystolique du ventricule droit et diminue lors d'un exercice important(39).
34
L'excursion systolique au plan de l'anneau tricuspidien TAPSE : c'est le reflet de la
contraction du ventricule droit et donc de la fonction systolique. Ce paramètre est mesuré en mode
TM. Sa norme est de l'ordre de 20 mm et représente le mouvement de l'anneau tricuspidien vers
l'apex du ventricule. Il est également significativement diminué à la suite d'exercice contraignant.
La vitesse de l'onde systolique à l'anneau tricuspidien (onde S') permet l'évaluation de la cinétique
pariétale du ventricule droit et est normalement de l'ordre de 15 cm/s. L'étude de D'Andrea et al ne
semble pas montrer de différence entre les différents athlètes et le groupe contrôle. Toutefois, une
autre étude de Bennani et al(40) trouve quant à elle une onde S' supérieure chez les athlètes d'élite
que chez les sujets contrôle sédentaires.
L'American Society of Echocardiography a proposé en 2010 des limites pour la normalité
des différentes mesures du cœur droit, et notamment pour la fonction systolique (41). Une fraction de
raccourcissement inférieure à 35 %, une onde S' à l'anneau mitral inférieure à 10 cm/s et une
TAPSE inférieure à 1.6 cm sont considérées comme anormales.
La fonction diastolique du ventricule droit a été peu étudiée jusqu'à présent, mais les
dernières études réalisées au moyen de l'IRM permettent d'obtenir des mesures fiables qui étaient
jusque-là inaccessibles par l'échographie. En effet, le ventricule droit est très compliant, et les
différentes mesures et index obtenus au moyen de l'échocardiographie sont très, voire trop sensibles
aux variations respiratoires et aux conditions de charge pour être suffisamment spécifiques.
L'American Society of Echocardiography a tout de même proposé en 2010 des limites à la
normalité, mais les contraintes de réalisation (fin d'inspiration ou en moyenne de cinq cycles, en
l'absence de régurgitation tricuspide), rendent sa réalisation souvent difficile en pratique.
La pression de l'oreillette droite (POD) est estimée à partir du degré de dilatation et de
collapsus inspiratoire de la veine cave inférieure (VCI) mesuré en fenêtre sous costale.
Figure 10 : Valeur de la POD en fonction du diamètre de la veine cave et de sa variation respiratoire
35
La pression artérielle pulmonaire s'évalue sur le flux doppler de régurgitation tricuspidienne
auquel s'additionne la pression dans l'oreillette droite. Peu d'études existent sur le sujet, mais elles
retrouvent une diminution de la Pression Artérielle Pulmonaire Systolique (PAPS) à l'exercice
comme en témoigne l'étude de La Gerche et al(39).
III. Particularités féminines de l’entraînement et de l'échocardiographie
III.1. Généralités
En dépit d'un rapprochement des performances des sportifs de haut niveau entre les hommes
et les femmes depuis que celles-ci sont de nouveau admises dans les épreuves sportives, il persiste
toujours un écart allant de 6 % (100 mètres) à 16 % (saut en longueur) des performances selon les
sports.
Plusieurs hypothèses ont été émises pour expliquer ces différences, et un nombre toujours
croissant d'études vise à déterminer l'influence du sexe sur la performance sportive, parmi lesquelles
des notions culturelles sur l'activité physique quotidienne plus faible des jeunes filles par rapport
aux jeunes garçons, avec au final un degré d'entraînement plus faible au même âge chez les filles
que chez les garçons. On retrouve également la morphologie corporelle qui diverge à l'adolescence
et lors de la puberté ; jusqu'à 12 - 14 ans, il n'y a pas de différence entre les garçons et les filles
vis-à-vis de la taille, du poids, de la corpulence, de l'épaisseur des os ou du pli cutané.
A la puberté, c'est l'imprégnation différente en hormones sexuelles, œstrogènes et
testostérone qui va entraîner une différenciation de masse grasse et maigre, avec prépondérance de
la masse grasse chez la fille au niveau des cuisses et des hanches.
D'autres différences structurelles sont à l'origine des différences de performance entre
hommes et femmes :
–
Les dimensions cardiaques sont plus petites chez la femme ;
–
Les capacités ventilatoires sont plus petites chez la femme ;
–
La femme transporte moins d'oxygène en raison de son volume sanguin inférieur et d'un
taux d'hémoglobine réduit.
36
Ces différences sont intrinsèquement liées aux dimensions corporelles :
–
Les muscles ont des compositions en fibres lentes et rapides différentes ;
–
Leur section est en moyenne inférieure chez la femme ;
–
Les substrats utilisés lors de l'exercice ne sont pas les mêmes en raison de la différence
de composition corporelle ;
–
Les modalités de thermorégulation sont différentes.
L'impact bénéfique n'est pas uniquement cardiovasculaire, et retentit sur d'autres systèmes.
L'exercice provoque une amélioration de la densité osseuse, que ce soit en pré ou en postménopause(44). On retrouve également un impact bénéfique de la pratique sportive modérée sur un
plan psychologique avec une réduction de l'anxiété, de la dépression, et une amélioration de l'estime
de soi.
Toutefois, l'entraînement excessif peut avoir des conséquences délétères, tant sur le plan
physique que psychique., notamment chez la femme jeune. Hurvitz et al(45) fait la description de la
« dysfonction reproductive liée à l'exercice de la femme » (Exercice Related Female Reproductive
Dysfunction ou ERFRD), combinant un stress excessif physique et émotionnel, l'exercice et une
diminution de l'apport alimentaire, avec pour conséquence une aménorrhée et une déminéralisation
osseuse excessive.
III.2. Particularités échographiques
D'après la méta-analyse de Whyte et al(46), l'entraînement en endurance induit les mêmes
modifications chez la femme que celles retrouvées chez l'homme. Cette méta-analyse de 13 études
portant sur 890 athlètes et 333 contrôles montre une supériorité de toutes les mesures chez les
athlètes entraînées par rapport aux contrôles, un volume d'éjection systolique supérieur, mais une
fraction d'éjection non significativement différente.
37
On constate au final une grande diversité des études menées sur l'échographie cardiaque
chez l'homme en général. Toutefois, il est intéressant de constater le peu d'études consacrées
exclusivement à la femme. Sans doute en raison des multiples manières possibles d'aborder ce sujet,
que ce soit vis à vis de l'entraînement sur le long terme, d'athlètes de haut niveau, de sujets
sédentaires ou amateurs, en réhabilitation d'un infarctus, chez le sujet hypertendu, dans les sports en
général ou le marathon en particulier, chez le jeune, l'adolescent ou la personne âgée, sur le diabète
ou le cholestérol, les études s'intéressant au retentissement échographique d'un effort, tel que le
marathon, et appliquées exclusivement à la femme sont épisodiques. Ces études étant le plus
souvent mixtes et sur des populations extrêmement réduites, on peut également se poser la question
de la fiabilité des résultats et de leur application à une cohorte de femmes plus importante. De plus,
lorsqu'on s'affranchit du biais implicite constitué par la taille physiologiquement inférieure du cœur
de la femme et que les différentes mesures sont rapportées à la surface corporelle, les mesures entre
hommes et femmes semblent identiques.
C'est
pourquoi
nous
avons
voulu
nous
attacher
à
l'étude
du
retentissement
échocardiographique d'un effort de longue durée et exténuant qu'est le marathon du Médoc 2008
chez 54 femmes adultes, en bonne santé physique et mentale.
38
DEUXIEME PARTIE : ETUDE
I. Méthodologie
I.1. Population
Le sujet de l'étude concernant exclusivement les femmes, le seul critère d'inclusion était
l'appartenance à la gent féminine. Les critères de non inclusion comprenaient :
–
Age inférieur à 18 ans
–
Incompréhension de la langue française
–
Refus de remplir le formulaire d'information et de consentement
–
Grossesse
–
Prise de traitement antihypertenseur
–
Pathologie cardiaque connue
Les seuls cas d'exclusion de l'étude l'ont été pour la prise de traitement antihypertenseur.
I.2. Recrutement
Les marathoniennes ont été recrutées de deux manières :
–
Dans un premier temps, certaines d'entre elles ont été jointes par téléphone dans les
semaines précédant le marathon. Le comité d'organisation du marathon du Médoc
nous avait communiqué la liste des participantes habitant dans la région de Pauillac.
Elles ont été préférentiellement contactées pour des raisons pratiques, dans la mesure
où il était plus facile pour elles de rester sur les lieux de déroulement de l'épreuve
quelques heures après l'arrivée. Il est à noter que 13 des participantes faisaient partie
du même club sportif : « Les Anonymes du Campus » à Talence (33400).
–
Dans un deuxième temps, certaines ont été recrutées la veille du marathon, sur place,
au moment où elles venaient chercher leur dossard numéroté.
39
I.3. Déroulement de l'étude
Une fois le recrutement terminé, l'étude s'est déroulée en trois étapes.
I.3.1. La veille du marathon
En conformité avec la réglementation en vigueur relative aux études biomédicales, chaque
participante a reçu en premier lieu une information orale loyale, claire et appropriée sur l'étude.
Puis, un formulaire de consentement en trois exemplaires leur a été remis. Après sa lecture et sa
signature, un questionnaire relatif à leurs antécédents, leurs habitudes de vie et leur entraînement
leur a été remis. Enfin, elles ont chacune été examinées par les internes des hôpitaux des armées
spécialisés en médecine générale, Marc BASCOU et en cardiologie, Salimatou SIDIBE.
Les données relatives aux informations administratives ne servaient qu'à recontacter les
participantes en cas de nécessité d'informations complémentaires et afin de leur adresser leurs
résultats biologiques. Hormis la date de naissance, ces informations n'étaient pas implémentées dans
la saisie informatique afin d'en garantir la confidentialité.
Une fois les informations administratives et personnelles enregistrées, chaque patiente a
bénéficié de la réalisation :
–
D'un électrocardiogramme (ECG) de repos 12 dérivations en position allongée. Les
tracés ont été mémorisés sur l'électrocardiographe (prêté par la société General Electric).
De plus chaque marathonienne a reçu un exemplaire papier de son tracé.
–
D'une échographie transthoracique. En raison du délai nécessaire à la réalisation de
l'examen de plusieurs minutes, deux appareils GE Vivid 7 prêtés par la société General
Electric ont été utilisés. Les images ont été enregistrées numériquement pour une
analyse ultérieure. Les boucles ont été enregistrées sur deux cycles cardiaques
consécutifs sans aucune patiente en arythmie ou après extrasystole.
40
–
D'un prélèvement sanguin veineux au niveau de l'avant bras après mise en place d'un
garrot élastique. Trois tubes de 5 mL ont été prélevés.
–
Un pour l'analyse de la numération formule sanguine (NFS)
–
Un pour le ionogramme sanguin, les dosages de ferritine, CRP, protéines, acide
aspartique aminotransférase (ASAT), alanine aminotransférase (ALAT), urée,
créatinine, troponine Ic, NT-proBrain Natriuretic Peptide (NT-proBNP).
–
Un pour l'analyse des marqueurs de souffrance musculaire et myocardique par la
technique des biochips.
I.3.2. Le jour du marathon
A l'arrivée du marathon, chaque coureuse était invitée à récupérer son temps de course, puis
les données de la course ont été recueillies :
–
Temps de course et éventuels symptômes ressentis pendant l'effort ;
–
Réalisation d'un nouveau bilan clinique pour comparaison de certains paramètres
physiques avant et après la course : poids, pression artérielle systolique et diastolique ;
–
Réalisation d'un bilan paraclinique identique à celui avant course, et comprenant donc un
électrocardiogramme, une échographie cardiaque et une biologie ;
Quatre heures après l'arrivée, les patientes ont également bénéficié de la réalisation d'un
prélèvement sanguin dans le cadre de la technique des biochips pour un dosage ultérieur.
Tous les résultats ont été adressés aux participantes et des bilans de contrôle ont été proposés
à celles dont les résultats ont présenté des anomalies significatives.
Nous tenons à préciser que l'ensemble des données recueillies l'ont été au cours du marathon
du Médoc 2008 et ont servi à la réalisation de plusieurs travaux d'étude. Notre travail portant sur
l'évaluation des paramètres échographiques avant et après marathon, nous nous attacherons aux
données qui y sont relatives. Les paramètres biologiques et électrocardiographiques font l'objet
d'une
autre
thèse
d'exercice : « Recherche
d'une
souffrance
myocardique
chez
67
marathoniennes »(47).
41
I.4. Analyse statistique
Chaque paramètre a été analysé indépendamment, par la moyenne, l'écart-type, la minimale,
la maximale et la médiane au moyen du logiciel en licence gratuite GNU-R. Afin de décrire
l'évolution des mesures, nous avons comparé chaque paramètre avant et après l'épreuve, et apprécié
l'existence d'une différence significative par un test de Student de comparaison de séries appariées.
Pour les tests où il y avait moins de trente résultats, nous avons appliqué le test de Wilcoxon pour
les petits échantillons.
Pour un maximum de visibilité, nous avons représenté :
–
Les variables continues sous forme d'histogrammes descriptifs.
–
Les variables mesurées les plus pertinentes ont été incluses dans le texte sous forme de
nuages de points où chaque point a pour abscisse sa valeur avant la course et pour
ordonnée sa valeur après la course. Chaque point au-dessus de la diagonale (qui
représente la stabilité du paramètre) correspond à une augmentation de la valeur, chaque
point en-dessous correspond à une diminution du paramètre étudié. Les autres
paramètres ont été annexés en fin d'ouvrage.
–
Les paramètres échocardiographiques ont été divisés en tableaux descriptifs, permettant
une évaluation simple et rapide de l'évolution des paramètres.
42
II. Résultats
II.1. Composition de l'échantillon
74 femmes ont accepté de participer à l'étude et ont accompli une première partie des
examens.
Lors de la deuxième partie des examens, en raison du délai d'attente qu'il pouvait y avoir à la
réalisation des prélèvements et des échographies, 5 patientes ne se sont pas présentées du tout et ont
été exclues de l'étude. De plus, sur les 69 femmes restantes, 15 n'ont pas attendu pour la réalisation
de la deuxième échographie post-marathon et ont également été exclues.
L'inclusion finale est donc de 54 dossiers sur 74 (73 %).
II.2. Données cliniques
II.2.1. Age
L'âge moyen des participantes est de 48.3 ans (écart type : 7.7), les extrêmes vont de 28 à
63 ans, la médiane est à 49 ans.
Tableau I : Age des participantes
43
II.2.2. Taille
La taille moyenne des participantes est de 162.1 cm (écart type : 7) avec des extrêmes de
145 à 175 cm et une médiane à 162.5 cm.
Tableau 2 : Taille des participantes
II.2.3. Poids
Les patientes pesaient en moyenne 54.4 kg (écart type : 5.9) qui combiné avec la taille
moyenne, donne un Indice de Masse Corporelle (IMC) de 20.7 kg/m 2. Les poids variaient de 43 à
75 kg avec une médiane à 54 kg.
La perte de poids moyenne durant la course était de 500 g (écart type : 1077 g). Elle était
significative (p<0.005), avec une perte maximale de 3 kg et un gain maximal de 2 kg.
Avec un âge moyen de 48 ans avec un IMC moyen à 20.7 kg/m 2, les patientes sont des
cinquantenaires avec un morphotype tout à fait dans la normalité. Les sports d'endurance sont
particulièrement en vogue chez les individus à partir de la quatrième décennie, chez qui l'endurance
est un moyen d'entretenir la santé physique, notamment cardiovasculaire, à un âge où les
préoccupation de santé personnelle commencent à se manifester. Le poids est dans la norme,
vraisemblablement en raison de la pratique sportive régulière des différentes participantes.
44
On retrouvait toutefois une perte de poids significative à l'arrivée de la course qui peut
aisément s'expliquer par les pertes hydriques survenant lors d'une course de plusieurs heures. Les
extrêmes de variations vont de 3 kg de perte, ce qui est encore acceptable, mais jusqu'à 2 kg de gain
ce qui en revanche interpelle quelque peu, et ce malgré l'utilisation d'une balance unique avant et
après la course.
Tableau 3 : Evolution du poids des participantes
Sans pouvoir s'affranchir totalement d'une erreur de mesure, il faut rappeler que la pesée
initiale s'est faite la veille du marathon et non au moment du départ, et les conditions de la prise de
poids n'étant pas standardisées, le poids initial dépendait fortement de paramètres variables tels que
l'hydratation initiale et l'alimentation.
De même, certaines coureuses se sont sans doute « surhydratées » avant, pendant, ou dans le
temps de latence à l'arrivée de la course avant leur prise en charge médicale, ce qui peut expliquer le
gain pondéral observé chez certaines marathoniennes.
45
II.2.4. Habitus
II.2.4.1. Tabac
Seules 3 % des participantes soit 2 alléguaient une consommation tabagique et celle-ci
n'excédait pas trois cigarettes par jour.
II.2.4.2. Alcool
78 % des participantes, soit 42, déclaraient boire régulièrement du vin rouge parmi
lesquelles :
–
52 % (28) déclaraient n'en consommer que le week-end ;
–
16.5 % (9) un verre de vin par jour ;
–
7.5 % (4) deux verres de vin par jour ;
–
Une seule (1.85 %) déclarait boire au moins trois verres de vin par jour.
Les participantes au marathon du Médoc 2008 semblaient être des coureuses avec un mode
de vie sain et sans excès. Si certaines d'entre elles étaient d'anciennes fumeuses, elles étaient sevrées
depuis plusieurs années. Les deux coureuses qui avaient une consommation active avaient une
consommation sporadique.
Leur consommation alcoolique n'est également pas excessive avec une consommation
principalement le week-end, ou dans la norme de un verre par repas. Une seule marathonienne
déclarait boire trois verres ou plus par jour.
46
II.2.5. Entraînement
91 % des participantes ont communiqué leurs temps d'entraînement hebdomadaire, qui était
en moyenne de 4 h 28 min (écart type : 2 h 07 min) avec un écart allant de 1 h à 10 h d'entraînement
par semaine et une médiane de 4h.
En terme de distance, 87 % participantes ont fourni leurs distances d'entraînement
hebdomadaire. La moyenne parcourue par semaine est de 40 km (écart type : 17.4 km) avec un
minimum de 10 km et un maximum de 110 km courus par semaine.
II.2.6. Nombre de marathons terminés, temps moyen et record personnel
Les participantes ont couru leur premier marathon en moyenne à 41 ans (écart type : 7.2 ans)
dans une fourchette d'âge allant de 27 à 54 ans.
–
41 (76 %) patientes ont communiqué leur données de temps moyen qui est de 4 h 29 min
(écart type : 45 min) avec des extrêmes allant de 2 h 45 min à 7 h.
–
42 (78 %) patientes ont donné leur record personnel de marathon. La moyenne était à 4 h
28 min (écart type : 48 min) avec des extrêmes allant de 2 h 40 à presque 7 h (6 h 59
min).
–
Pour 5 participantes (9 %), c'était leur premier marathon. Les autres avaient couru en
moyenne 7.4 marathons (écart type : 9.9) et un maximum de 50 marathons terminés.
II.2.7. Utilisation d'un cardiofréquencemètre
15 participantes (28 %) utilisaient régulièrement un cardiofréquencemètre.
47
II.2.8. Antécédents personnels de maladies cardiovasculaires
–
Une seule participante (1.9 %) alléguait un diabète, non traité.
–
3 marathoniennes (5.6 %) souffraient de dyslipidémie : deux traitées par statine
(TAHOR® et ZOCOR®) et une traitée par régime diététique seul.
–
Aucune patiente ne souffrait d'hypertension artérielle.
–
2 participantes (3.7 %) étaient sous traitement hormonal thyroïdien.
II.2.9. Antécédents de symptômes ressentis à l'effort
–
3 marathoniennes (5.6 %) disaient avoir déjà perdu connaissance à l'effort.
–
3 marathoniennes (5.6 %) disaient avoir déjà ressenti des palpitations à l'effort.
–
Une seule patiente (1.9 %) disait avoir déjà ressenti une sensation de malaise.
–
4 marathoniennes (7.4 %) disaient avoir ressenti une douleur thoracique à l'effort.
–
Une seule patiente (1.9 %) disait s'être sentie essoufflée à l'effort.
Avec 4 h 30 min en moyenne, les participantes ont un entraînement hebdomadaire important
et bien supérieur à la norme recommandée par l'Organisation Mondiale de la Santé (48) qui est d'au
minimum 150 minutes d'activité d'endurance d'intensité modérée ou 75 minutes d'activité
d'endurance d'intensité soutenue par semaine avec un objectif théorique de 300 et 150 minutes
respectivement. Leur distance parcourue est à l'image de leur entraînement avec 40 km par semaine
en moyenne et est au-dessus de la normale.
Elles ont couru leur premier marathon assez tard, en moyenne à 41 ans, et la plus jeune a
couru son premier marathon à 27 ans. En définitive, ce sont des patientes qui sont dans leur
quatrième décennie le plus souvent, ce qui montre bien que l'endurance est un sport qui trouve sa
place dans cette tranche d'âge, à un moment où la notion de risque cardiovasculaire commence à se
manifester, et où les patients commencent à envisager le risque que représente l'inactivité pour la
santé, et sans doute favorisé par le changement de répartition du type de fibre musculaire, plus
indiqué pour un sport dynamique. Certaines d'entre elles sont des habituées du marathon avec 50
marathons terminés. Leurs niveaux de performances sont disparates et sont représentatifs de la
population avec des performances allant de l'athlète confirmée à la sportive de loisir. Toutefois, en
dépit d'un taux d'entraînement important pour certaines d'entre elles (jusqu'à 10h d'entraînement
48
hebdomadaire), aucune ne peut être qualifiée d'athlète de niveau international, même si la
performance de l'une d'elles peut être considérée comme exceptionnelle (2 h 40 min), elles restent
au final, loin des championnes mondiales de la discipline. Sur le plan cardiaque, cela reste donc une
population de sportives amateures et non de professionnelles malgré la faible proportion de
premiers marathons.
Les coureuses étaient en bonne santé, souffrant majoritairement de dyslipidémie. Une seule
déclarait un diabète ne nécessitant pas de traitement, et deux patientes prenaient un traitement
substitutif thyroïdien. De même, elles relataient peu de symptômes à l'effort, principalement une
notion de perte de connaissance difficile à préciser, plutôt vague dans sa définition, et reliable à la
sensation de malaise. La notion de palpitations, d'essoufflement et de douleur thoracique évoquée
par certaines patientes n'avait jamais débouché sur la mise en évidence de pathologie cardiaque.
II.3. Données relatives au marathon du Médoc 2008
II.3.1. Temps de course
Le temps moyen des participantes a été relevé à 5 h 19 min (écart type : 49 min), avec des
temps compris entre 2 h 54 min (ce qui correspond à la première place féminine de l'édition 2008),
à 6 h 45, avec une médiane à 5 h 26 min.
Le temps moyen sur cette édition du marathon était de 5h20 min ce qui est beaucoup par
rapport aux 4 h 30 min moyens habituels donnés par les participantes lors du recueil des données.
Ceci peut s'expliquer par le fait que le marathon du Médoc est relativement atypique, puisqu'il vise
aussi à promouvoir la région et fait la part belle aux costumes et à l'ambiance festive. Si la
vainqueur de l'édition 2008 a fait un temps plus qu'honorable de 2h54 min, certaines participantes
ont fait la course en groupe, adaptant leur vitesse à la moins rapide d'entre elles ce qui a sans doute
nivelé leurs performances par le bas. Certains facteurs difficilement contrôlables comme une
ambiance particulièrement chaude au mois de septembre dans la région peuvent également être
incriminés pour expliquer ce résultat.
49
II.3.2. Pression artérielle
Elle était en moyenne à 120/74 mmHg (écart type : 13/9.5) la veille de la course. Seules trois
patientes avaient une pression systolique supérieure ou égale à 140 mmHg initialement.
A l'arrivée, la pression artérielle moyenne était à 107/72 (écart type : 9/8).
Si on ne retrouvait pas de différence significative entre les pressions diastoliques avant et
après marathon (p = 0.21), les pressions systoliques présentaient quant à elles une différence
significative (p<0.00001) avec une moyenne de la diminution de 12.6 mmHg à l'arrivée.
La pression artérielle reste dans la moyenne à l'arrivée de la course. Si l'absence de variation
de la pression diastolique reflète bien la conservation des pressions de perfusion, notamment
coronaire, la diminution de la pression systolique entre avant et après la course est également en
accord avec la méta-analyse de Fagard(9) suggérant une diminution de l'activité du système
sympathique, des taux de noradrénaline plasmatique et de l'activité de la rénine plasmatique
provoquant une baisse des résistances périphériques.
Trois marathoniennes avaient une pression artérielle systolique supérieure au seuil
d'hypertension retenu par l'OMS (140 mmHg) sans le savoir, ce qui correspond à une hypertension
artérielle modérée, et qui se sont normalisées à l'arrivée de la course puisque la pression artérielle
systolique maximale relevée était de 129 mmHg. Bien entendu, même avec ces chiffres au-dessus
de la norme, on ne peut retenir le diagnostic d'hypertension qui correspond à deux mesures à 15
minutes d'intervalle dans de bonnes conditions de repos, ce qui n'était certainement pas le cas la
veille du marathon.
50
Tableau 4 : Evolution de la pression artérielle systolique
Les deux marathoniennes qui avaient une pression artérielle diastolique supérieure à 90
mmHg (seuil d'hypertension défini par l'OMS) ignoraient également avoir cette hypertension
modérée, et là encore, présentaient une pression artérielle diastolique normale à l'arrivée de
l'épreuve. Une seule patiente présentait une pression artérielle diastolique supérieure à 90 mmHg à
l'arrivée (95 mmHg) alors qu'elle était normale au repos (75 mmHg).
II.3.3. Fréquence cardiaque
Avant la course, la fréquence cardiaque moyenne était de 60 battements par minute (bpm),
(écart type : 7.9 bpm) avec un intervalle de 41 à 80 bpm et une médiane de 60 bpm.
Après la course, la fréquence moyenne était de 78 bpm (écart type : 11.9 bpm), et allait de
58 à 106 bpm, avec une médiane de 78.5 bpm.
On retrouvait donc une augmentation significative de la fréquence cardiaque après la course
(p<0.0001) avec une moyenne de 18 bpm supplémentaires.
51
L'augmentation significative de la fréquence cardiaque à l'arrivée de la course reflète un
rythme de récupération pendant lequel la persistance d'une hyperthermie générale et plus
particulièrement musculaire rend nécessaire l'augmentation de la perfusion cutanée. S'y associe la
réduction du volume circulant due aux pertes hydriques survenues pendant la course. Pour cette
raison, la fréquence cardiaque reste augmentée pour maintenir un débit cardiaque suffisant, alors
que l'épreuve est finie depuis déjà plusieurs minutes.
II.3.4. Données échocardiographiques
II.3.4.1. Morphologie du ventricule et de l'oreillette gauches
Avant course
Après course
p
SIV (mm)
7.2 ± 1.3
7.4 ± 1.2
0.15
PPVG (mm)
6.8 ± 1.2
6.9 ± 1
0.54
DTDVG (mm)
44.8 ± 3.2
42.3 ± 3.4*
< 0.0005
DTSVG (mm)
28.4 ± 2.7
28.2 ± 3.1
0.81
FRVG (%)
36.2 ± 5.2
32.9 ± 5.2*
< 0.005
-3.2
FEVG (%)
73.5 ± 6.1
68.8 ± 6.7*
< 0.0005
-4.7
DOG (mm)
32.8 ± 3.9
30.9 ± 3.6*
< 0.005
-1.9
16.2 ± 4.1
14.5 ± 2.7*
< 0.05
-2.5
SOG (cm2)
N=37
Moyenne
-2.5
Tableau 5 : Morphologie du ventricule et de l'oreillette gauches ; SIV : Septum interventriculaire ; PPVG : Paroi
postérieure du ventricule gauche ; DTDVG : Diamètre télédiastolique du ventricule gauche ; DTSVG : Diamètre
télésystolique du ventricule gauche ; FRVG : Fraction de raccourcissement du ventricule gauche ; FEVG : Fraction
d'éjection du ventricule gauche ; DOG : Diamètre de l'oreillette gauche ; SOG : Surface de l'oreillette gauche
On constate que le ventricule gauche n'est pas affecté par des modifications de ses structures
pariétales ; le septum interventriculaire et la paroi postérieure du ventricule gauche ont une
épaisseur qui reste stable, même si le septum semble tout de même sujet à une légère augmentation
de son épaisseur, sans toutefois être significative. Par contre, les dimensions de la cavité
ventriculaire sont l'objet d'un remaniement, avec une diminution nette du diamètre télédiastolique
du ventricule gauche qui passe de 45 à 42 mm. Cette mesure est fortement dépendante de la
précharge, puisque reflet du remplissage ventriculaire. Par contre, la stabilité du diamètre
télésystolique du ventricule gauche est en faveur d'une conservation de la fonction contractile du
ventricule. Devant cette diminution du diamètre télédiastolique du ventricule gauche, il est donc
normal de retrouver une diminution concomittante de la fraction d'éjection du ventricule gauche. De
52
même, il est logique de retrouver une diminution de la fraction de raccourcissement du ventricule
gauche puisqu'elle est également liée aux différents diamètres. Toutefois, aucune patiente n'avait de
mesure pathologique dans les suites de la course.
La diminution du diamètre et de la surface de l'oreillette gauche sont également tous les
deux en faveur d'une diminution de la précharge du cœur gauche à l'arrivée du marathon.
L'ensemble de ces mesures montre en définitive une diminution des paramètres précharge
dépendants du cœur gauche, avec semble-t-il une préservation de la fonction systolique mise en
évidence par la conservation du diamètre télédiastolique du ventricule gauche, sans signe
d'hypertrophie musculaire des parois.
II.3.4.2. Données fonctionnelles du cœur gauche
Avant course
Après course
p
Moyenne
Onde E (cm/s) N=53
85 ± 20.4
66.7 ± 15.1*
< 0.00001
-16.5
Onde A (cm/s) N=53
60.8 ± 14.5
63.8 ± 14
0.17
TDE (ms)
N=53
196 ± 53.8
205 ± 64.2
0.42
E/A
N=52
1.44 ± 0.43
1.15 ± 0.43*
< 0.0005
-0.31
14.7 ± 3.4
12.4 ± 2.7*
< 0.0005
-2.3
N=50
5.8 ± 1.4
5.6 ± 1.2
0.53
ITVssAo (cm) N=52
24 ± 3.6
22 ± 3.8*
< 0.005
Strain VG (%) N=40
-22.3 ± 2.9
-21 ± 2.8
0.09
Onde E' (cm/s)
E/E'
-2.2
Tableau 6 : Fonctions diastolique et ventriculaire gauches ; ITVssAo : Intégrale temps vitesse sous aortique.
La fonction diastolique du cœur gauche est modifiée par le marathon. Reflet du remplissage
passif ventriculaire, l'onde E diminue de manière importante à la fin de la course. Dépendante de la
précharge, elle évoque une diminution du remplissage auriculaire, et donc du retour sanguin, mais
on constate par contre une conservation de la fonction contractile auriculaire représentée par l'onde
A qui reste stable avant et après la course.
Le temps de décélération de l'onde E ne varie pas à l'arrivée de la course. Reflet de la
compliance ventriculaire, il suggère l'absence de trouble de la relaxation ventriculaire.
53
La diminution importante du rapport E/A s'explique par la diminution de l'onde E. L'onde E
peut diminuer soit en cas de trouble de la relaxation, soit en cas d'hypovolémie ce qui est
certainement le cas, en accord avec les autres mesures en faveur d'une diminution des pressions de
remplissage.
Il est par contre intéressant de noter une diminution significative de l'onde E' qui est
indépendante de la précharge. Elle suggère un trouble de la relaxation ventriculaire alors que la
conservation du TDE est en contradiction avec ce résultat.
La conservation du rapport E/E' qui est uniquement dépendant de la précharge est quant à lui
en faveur d'un maintien des pressions de remplissage. On serait donc face à une diminution de la
précharge, mais avec un débit final conservé.
L'ITV sous Aortique est en moyenne plus élevée que la normale (20 +/- 3 cm). Elle diminue
après la course de manière significative, ce qui peut être expliqué par la diminution du volume
d'éjection systolique.
Enfin, le strain du ventricule gauche n'est pas modifié entre avant et après la course, et est
donc en faveur d'une préservation de la fonction contractile du ventricule gauche. Toutefois, il est à
noter que le p=0.09 est à la limite de la significativité. Seul le strain longitudinal a été recueilli et il
n'a pu être recueilli que chez 40 des 54 participantes (74 %) en raison d'une cadence d'images trop
faible.
II.3.4.3. Structure et fonction du cœur droit
Avant course
Après course
p
Moyenne
OD (cm )
13.4 ± 3.2
11.9 ± 2.8*
<0.05
-1.5
FRSVD (%)
52.7 ± 7.9
52.9 ± 8.1
0.89
Onde S (cm/s) N=53
14.7 ± 2.1
14 ± 2.2
0.37
VCImin (mm) N=52
8.5 ± 5.2
6.5 ± 4.4*
< 0.05
-2
VCImax (mm) N=52
16.2 ± 5.6
13.7 ± 5.5
< 0.05
-2.5
2
Tableau 7 : Structure et fonction du cœur droit OD : Oreillette droite FRSVD : Fraction de raccourcissement de surface
du ventricule droit.
54
Le ventricule droit est difficile à analyser en raison de sa position le rendant difficile d'accès.
Dans le cadre de l'étude, le fait que les boucles ont été enregistrées à l'avance a rendu impossible la
correction de l'acquisition en cas de nécessité, et il n'a été possible qu'à posteriori de voir si le
résultat était exploitable. L'acquisition de la PAPS n'a de ce fait pas été possible puisque les flux
d'insuffisance tricuspide n'étaient pas mesurables.
La surface de l'oreillette droite diminue significativement à l'arrivée de la course, suggérant
une altération du remplissage auriculaire, probablement en rapport avec une diminution de la
volémie, conforté par la préservation de la fraction de raccourcissement de surface du ventricule
droit et de l'onde S' à l'anneau mitral montrant une préservation de la fonction systolique
ventriculaire droite entre avant et après le marathon.
De plus, la diminution des diamètres minimal et maximal de la veine cave inférieure est
également en faveur d'une diminution de la volémie. Toutefois, il n'a pas été possible d'analyser les
profils de remplissage du ventricule droit et les pressions de remplissage qui auraient permis
d'étayer le diagnostic.
II.3.4.4. Echographie cardiaque et souffrance myocardique
Sur le plan échocardiographique, aucune patiente n'a présenté de modification que l'on
pouvait considérer comme pathologique à l'arrivée de la course. Pourtant, dans le travail de
Bascou(45) qui avait été réalisé sur la même base de données et qui recherchait une modification
biologique imputable au marathon, 7 marathoniennes ont présenté une élévation notable de la
troponine et du BNP, suggérant une réelle souffrance myocardique et résumés dans le tableau
suivant. Sur ces 7 patientes, seules 4 ont pu être incluses dans notre étude, puisque deux d'entre
elles ne se sont pas présentées lors de la deuxième échographie.
Sur les 4 patientes qui ont été évaluées après le marathon, les échographies réalisées étaient
toutes normales. Une seule patiente a bénéficié d'une IRM à distance en raison d'une troponine
élevée et d'une inquiétude majeure, à la recherche d'un trouble subtil de la cinétique segmentaire,
mais là encore, aucune anomalie n'a été retrouvée.
55
Marathonienne
n°=1
n°=2
n°=3
n°=4
Troponine Ic Arrivée
0.06
0.53
0.12
1.67
Troponine Ic Après4h
0.19
0.38
0.2
'1.56
NT-proBNP Arrivée
48
154
429
101
NT-proBNP Après 4h
61
169
471
125
DTDVG Avant
51
42
46
47
DTDVG Après
47
40
45
44
DTSVG Avant
28
25
24
28
DTSVG Après
29
29
26
28
FRVG Avant
45
41
47
40
FRVG Après
37
27
33
37
FEVG Avant
83
79
85
78
FEVG Après
75
60
69
74
Strain VG Avant
26
23
NA
24
Strain VG Après
26
17
20
26
Tableau 8 : Résultats des 4 marathoniennes ayant présenté une augmentation de la
Troponine Ic (N<0.14 µg/L) ou du NT-proBNP (Insuffisance cardiaque exclue
si < 300 pg/mL, investigations nécessaires si > 450 pg/mL avant 50 ans et > 900
pg/mL entre 50 et 75 ans)
III. Discussion des résultats
Sur les paramètres mesurés, la morphologie des parois du ventricule gauche ne se modifie
pas en réponse à un exercice intense tel que le marathon. Les épaisseurs du septum
interventriculaire et de la paroi postérieure sont toutefois nettement inférieures aux mesures
retrouvées dans la littérature. Que ce soit dans la méta-analyse de Pluim et al(14) ou dans le travail de
Henriksen et al(49) qui porte exclusivement sur la femme, les mesures retrouvées dans notre étude
pour le septum et la paroi postérieure (7.2 et 6.8 mm respectivement) sont inférieures de l'ordre de 1
voire 1.5 mm (8.8 et 8.8 mm chez Pluim, et 8.3 et 7.4 mm chez Henriksen). Ce résultat peut
probablement s'expliquer par le fait que la méta-analyse de Pluim et al s'intéresse à la fois aux
études sur les hommes, sur les femmes, mixtes, sur des groupes uniformes et non uniformes avec au
total un biais lié à la présence des hommes dans les différents recueils de données. Par contre,
l'étude de Henriksen et al s'attache uniquement à des femmes, comparant des athlètes entraînées à
des sujets contrôles sédentaires. Il est donc surprenant de constater une telle disparité des résultats.
En examinant le panel de sujets contrôles, on voit toutefois que les femmes recrutées pour l'étude de
56
Henriksen sont des femmes en moyenne plus jeunes, plus grandes et plus lourdes que les coureuses
recrutées dans notre étude. Le gabarit de nos patientes n'est pas comparable à celui des autres
études, il aurait dès lors été intéressant de pouvoir comparer en terme d'index pour s'affranchir des
notions de taille ou de poids. Alors que le diamètre de l'oreillette gauche avant la course est
similaire aux données de l'étude de Peliccia et al(24), et qu'aucune coureuse ne présentait d'anomalie
sur ce plan. Une seule présentait une dimension légèrement augmentée à 42 mm sans être anormale.
Le diamètre, et en corrélation la surface de l'oreillette gauche diminuent et, au final on retrouve une
altération du remplissage auriculaire (la surface auriculaire passant de 16.2 à 14.5 cm 2). L'altération
du profil de remplissage ventriculaire transmitral est en accord avec les données de la littérature.
L'onde E peut être modifiée en cas de diminution de la précharge ou d'augmentation de la postcharge du ventricule gauche. Au vu des données précédemment retrouvées qui montrent une
diminution de la pression artérielle systolique à l'arrivée de la course, la diminution de l'onde E est
liée à la diminution de la précharge. L'étude de Kean et al(21) semble aller dans ce sens, et permet
ainsi de différencier une altération intrinsèque de la fonction diastolique et une altération simple du
remplissage liée à la précharge, appuyé également par la conservation du temps de décélération de
l'onde E. Toutefois, on ne retrouve pas comme dans l'étude de Neilan et al(27) d'augmentation de la
part contractile auriculaire, et la notion précédemment évoquée de « réserve contractile auriculaire »
n'est pas applicable. Il est possible que la latence à la réalisation des échographies ait permis une
récupération cardiaque suffisante pour permettre de normaliser le profil de l'onde A.
En comparaison avec les hommes ou à des populations mixtes, et en accord avec les
résultats de notre étude, les femmes ont donc un cœur plus petit et présentent une altération du
remplissage auriculaire et ventriculaire lors d'un effort prolongé. La diminution du remplissage
auriculaire peut être expliquée par plusieurs facteurs. Outre la perte hydrique moyenne de 500 ml
pendant la course entraînant une diminution du retour veineux, l'augmentation de la fréquence
cardiaque en fin de course se fait au dépend de la diastole avec diminution du temps qui lui est
alloué et conservation du temps de systole. Le ventricule disposant de moins de temps pour se
remplir, il est donc normal que le volume télédiastolique soit diminué.
Sur la fonction systolique, nos résultats (diminution du diamètre télédiastolique et
conservation du diamètre télésystolique, diminution de la fraction d'éjection) sont en contradiction
avec la majorité des études réalisées sur le sujet. La revue de littérature de McGavock et al(50) datant
de 2003, qui reprend un panel important d'études antérieures, s'attache notamment à l'exercice
prolongé durant moins de six heures. Il ne retrouve pas d'altération du diamètre télédiastolique ou
57
du volume télédiastolique et de la fraction d'éjection pour un exercice compris entre une et six
heures, ce qui correspond à peu de choses près à la durée d'un marathon. Cette absence d'altération
est également retrouvée sur des études plus récentes de 2006 et 2010 (23,27). Seul Kean et al(21)
retrouve une diminution significative du volume télédiastolique. Etant donné que l'essentiel des
études effectuées sont mixtes, ou sur des hommes, et que lorsqu'elles s'appliquent aux femmes, leur
nombre est extrêmement réduit, les résultats contradictoires retrouvés dans notre étude et montrant
une diminution de la fraction d'éjection nécessiteraient dès lors la mise en place d'investigations de
plus grande envergure afin d'évaluer le retentissement sur la fonction systolique chez la femme en
exclusivité. La diminution de la fraction d'éjection pourrait être mise sur le compte de l'altération
de la contrainte appliquée à la paroi du ventricule gauche. Selon la loi de Laplace (contrainte =
pression x rayon / épaisseur), la diminution du diamètre télédiastolique du ventricule gauche
diminue la contrainte pariétale. En conséquence et selon la loi de Starling, la contraction
ventriculaire est moins importante et expliquerait la diminution de la fraction d'éjection (de 73 à
69 %) et de la fraction de raccourcissement du ventricule gauche (de 36 à 33 %). Toutefois, l'apport
du strain et des nouvelles techniques d'exploration dans ce domaine semble mettre en évidence des
dysfonctions plus subtiles qui ne sont pas systématiquement retrouvées. A noter que le strain évalué
dans notre étude, sans être significatif, se rapproche du seuil. Mais, seul le strain longitudinal global
a été évalué, alors que le strain circulaire et le twist n'ont pu être recueillis (pas de boucle
parasternale petit axe, défaut de mise à jour du logiciel d'analyse). Peut-être les altérations
retrouvées dans la littérature se font-elles au dépend de ces mesures spécifiques , qui n'ont pu être
analysées à posteriori.
Concernant le cœur droit, on ne retrouve pas d'altération de la fonction systolique, à l'inverse
de l'étude de La Gerche et al(39) réalisée en 2011 et qui retrouve une diminution de la fraction de
raccourcissement qui régresse lors de la récupération. Dans notre étude, la préservation de la
fonction systolique ventriculaire avec diminution du remplissage diastolique reste en faveur d'une
diminution de la volémie. De plus, la diminution des mesures de la veine cave inférieure, que ce soit
en inspiration ou en expiration, vont également dans ce sens. Ces variations respiratoires de la veine
cave inférieure rendent difficile et non fiable l'analyse de la fonction diastolique ventriculaire, par
l'impossibilité d'une évaluation fiable des profils de remplissage. De plus, l'altération de la volémie
influe également sur les résultats, le ventricule droit étant plus sensible que le ventricule gauche aux
conditions de précharge. De plus, l'étude des pressions pulmonaires droites n'a été possible que chez
17 marathoniennes (30 %). Pour cette raison, nous avons décidé de ne pas retenir ce paramètre dans
l'analyse de notre travail malgré son intérêt évident, du fait de sa faible représentativité.
58
Au total, le marathon entraîne une altération prépondérante de la fonction diastolique gauche
avec une influence moindre sur la systole ventriculaire. Cette altération diastolique est liée
probablement plus à un trouble de l'hydratation qu'à une altération de la compliance ou de la
relaxation ventriculaire.
IV. Limites et biais de l'étude
Cette étude est originale puisque très peu d'études actuellement se sont appliquées à
rechercher une altération de la fonction myocardique uniquement chez la femme. Le recrutement de
54 patientes donne un certain poids à l'argumentation, par rapport aux échantillons extrêmement
réduits sur lesquels se basent nombre de travaux antérieurs. Il est également à souligner que cette
étude de cohorte étudie les mêmes participantes avant et après l'épreuve, de ce fait chaque patiente
est son propre témoin. On peut toutefois émettre un certain nombre de critiques.
Le recrutement est implicitement biaisé puisqu'il ne comprend que des patientes a priori
indemnes de toute pathologie cardiovasculaire et qui ne prennent aucun traitement antihypertenseur,
mais la course d'un marathon ne peut se faire que dans un état de santé suffisamment bon pour
pouvoir assumer un tel effort pendant si longtemps. De plus, un certain nombre des participantes
(13 = 24 %) provenait de la même région géographique, ce qui est logique pour un événement à
retentissement local fort.
Dans le recueil des données, la méthodologie du recueil n'était pas suffisamment
standardisée, notamment la prise de poids avant la course, puisque chaque patiente a été pesée dans
ses propres conditions d'hydratation et d'alimentation. Il n'y avait pas de standardisation de
l'hydratation pendant la course, expliquant peut être la disparité des résultats observés, mais les
difficultés de logistique rencontrées sur place étaient un frein important à l'uniformisation du recueil
des données.
59
Les modifications échographiques sont dynamiques. Nous n'avons pas mesuré les temps de
latence entre le passage de la ligne d'arrivée et la prise en charge médicale et échocardiographique,
nous ne savons donc pas si les patientes ont pu bénéficier d'un temps de récupération court ou long
avant le recueil des données. Ainsi, ce qui est vrai à un temps t peut s'être modifié durant ce temps
de latence. Il aurait été intéressant de chronométrer ce temps pour pouvoir évaluer la part attribuable
au repos, par exemple sur la fréquence cardiaque, la pression artérielle ou l'onde A.
Sur les données échographiques, l'étude des boucles a été réalisée presque trois ans après
l'épreuve. Ces boucles ont été acquises rapidement après l'épreuve, et les fenêtres obtenues n'ont pas
toujours été exploitables. Il y a eu de ce fait une perte de données lorsque la boucle n'était pas
analysable. Ceci était particulièrement visible sur les paramètres du cœur droit. L'absence
d'échographie de récupération ne permet pas d'évaluation à distance sur la fonction cardiaque, il
aurait également été intéressant de pouvoir comparer les différents paramètres lors du repos.
L'analyse des différents paramètres en temps réel aurait permis de rectifier l'acquisition des images
si nécessaire.
La pression artérielle pulmonaire systolique est le reflet de la post-charge du ventricule droit.
A ce titre, son étude présente un intérêt certain. Malheureusement, en raison de l'absence très
fréquente d'insuffisance tricuspide (70 %), ce paramètre n'a été qu'anecdotiquement recueilli. Nous
avons alors choisi de ne pas le faire figurer dans notre travail.
60
CONCLUSION
Le marathon est une épreuve d'endurance dont l'engouement ne cesse de grandir auprès de la
population générale. La réalisation d'études toujours plus nombreuses sur ce sujet est à l'image de
cet intérêt croissant, et dans une optique de prévention cardiovasculaire générale, l'impact du
marathon sur la fonction cardiaque est un axe d'étude très exploité. Les femmes tiennent une place
tous les jours plus importante dans ces événements, et au-delà de l'aspect simplement sportif des
sports d'endurance, c'est un véritable dépassement de soi qui est recherché. Pour autant, ce n'est que
récemment que la communauté scientifique a commencé à mesurer réellement l'impact du sport
féminin dans le paysage socioculturel actuel et par la même, à rechercher des caractéristiques
typiquement féminines des sports d'endurance. Dans cette optique, l'échographie cardiaque est un
moyen simple, fiable, reproductible et rapide à mettre en œuvre pour l'évaluation de la fonction
myocardique, et s'applique particulièrement bien à une épreuve sur le terrain telle que le marathon.
Lors de l'édition 2008 du marathon du Médoc, épreuve festive plus que réellement sportive
et faisant la part belle à la découverte de la région, tant visuelle que gustative, 54 patientes ont
bénéficié d'une échographie cardiaque avant et après la course. L'analyse des résultats met en
évidence une altération de la fonction cardiaque. La fonction diastolique est dépendante de la
précharge constituée par le retour veineux, et la déshydratation liée à la course pourrait être
responsable de la diminution de cette précharge. Il n'y a pas d'altération intrinsèque de la relaxation
et de la compliance cardiaque. La fonction systolique est également perturbée, mais cela pourrait
n'être qu'une conséquence de la modification des conditions de charge.
Toutefois, l'échographie ne permet pas l'évaluation de tous les paramètres cardiaques, et les
études les plus récentes utilisant un matériel plus évolué comme l'IRM et exploitant des données
difficiles à acquérir comme le strain et le strain rate évoquent des modifications plus subtiles de la
fonction cardiaque que l'échographie n'est pas à même de mettre en évidence.
Le sport est l'un des domaines où l'inégalité entre hommes et femmes est la plus flagrante, et
le changement de mentalité actuel donne la chance à la science de s'intéresser aux caractéristiques
propres à la femme sportive. La voie ouverte par les études exclusivement féminines doit être
explorée plus avant, et d'autres études de grande envergure sont nécessaires pour apprécier
l'influence du marathon sur le cœur.
61
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45. Hurvitz M, Weiss R. The young female athlete. Pediatr Endocrinol Rev. 2009 ; 7 : 123 - 9.
46. Whyte GP, George K, Nevill A et al. Left Ventricular Morphology and Function in Female
Athletes: A Meta-Analysis. Int J Sports Med. 2004 ; 25 : 380 - 3.
64
47. Bascou M. Recherche d’une altération myocardique chez 67 marathoniennes. 92 p.
Th d'exercice : Médecine générale : Bordeaux II - Victor Segalen : 2009 : n° 71.
48. OMS. Recommandations mondiales sur l’activité physique pour la santé. Organisation
mondiale de la Santé, série de rapports techniques. 2000.
49. Henriksen E, Landelius J, Kangro T et al. An echocardiographic study of right and left
ventricular adaptation to physical exercise in elite female orienteers.
Eur Heart J. 1999 ; 20 : 309 - 16.
50. McGavock JM, Warburton DER, Taylor D et al. The effects of prolonged strenuous exercise on
left ventricular function: A brief review. Heart & Lung: J Acute Crit Care. 2002 ; 31 : 279 - 92.
65
ANNEXES
Tableaux d'analyses statistiques
66
67
68
69
70
71
Questionnaire avant course
MARATHON DU MEDOC DU 06 SEPTEMBRE 2008
« Etude du retentissement cardiaque du marathon chez la femme »
FICHE INDIVIDUELLE
Nom :
Prénom :
Date de naiss :
Tel :
Portable :
Email :
Adresse :
Age du 1er marathon (ans)
Record :
Nbre de marathons terminés :
Temps moyen :
Nbre de smi marathons terminés :
Nbre de 100 kms terminés :
Entrainement moyen / Semaine : Heures =
Km =
Utilisez vous régulièrement un cardiofréquencemètre ? Oui
Non
Avez vous déjà ressenti :
Perte de connaissance
Oui
Non
Douleur dans la poitrine
Oui
Non
Palpitations
Oui
Non
Essoufflement anormal
Oui
Non
Malaise à l'effort
Oui
Non
Autre :..............................................
Tabac
Oui
Non
Nombre de cigarettes / j =
Depuis ? :............années
Consommation de vin rouge : Jamais ; Week end ; 1verre/j ;
2 verres/j;
3 verres et plus
Maladies ou anomalies connues :
Hypertension artérielle
Oui
Non
Diabète
Oui
Non
Anomalie du cholestérol
Oui
Non
Autre ?.........................
Médicaments habituels :......................................................................................................
Dans les 48h précédant la course......................................................
Maladies cardio-vasculaires familiales (père, mère, frère, sœur) :
Lesquelles ? (attaque cérébrale,...) :.....................................................................................
Examen clinique : Taille : 1m
Poids :.........kgs
Tension artérielle : …............. mmHg
…............................................................................................................................................................
Examen APRES la course
Poids :.........kgs
Tension artérielle : …..............mmHg
Fait à Pauillac le 06 septembre 2008
Signature de l'investigateur
Signature de la marathonienne
72
Serment Médical
Au moment d'être admis à exercer la médecine, je promets et je jure d'être fidèle aux lois de
l'honneur et de la probité.
Mon premier souci sera de rétablir, préserver ou de promouvoir la santé dans tous ses
éléments, physiques et mentaux, individuels et sociaux.
Je respecterai toutes les personnes, leur autonomie et leur volonté, sans aucune
discrimination selon leur état ou leurs convictions. J'interviendrai pour les protéger si elles sont
affaiblies, vulnérables ou menacées dans leur intégrité ou leur dignité. Même sous la contrainte, je
ne ferai pas usage de mais connaissances contre les lois de l'humanité.
J'informerai les patients des décisions envisagées, de leurs raisons et de leurs conséquences.
Je ne tromperai jamais leur confiance et n'exploiterai pas le pouvoir hérité des circonstances pour
forcer leurs consciences.
Je donnerai mes soins à l'indigent et à quiconque me les demandera.
Je ne me laisserai pas influencer par la soif du gain ou la recherche de gloire.
Admis dans l'intimité des personnes, je tairai les secrets qui me seront confiés. Reçu à
l'intérieur des maisons, je respecterai les secrets des foyers et ma conduite ne servira pas à
corrompre les mœurs.
Je ferai tout pour soulager les souffrances. Je ne prolongerai pas abusivement les agonies. Je
ne provoquerai jamais la mort délibérément.
Je préserverai l'indépendance nécessaire à l'accomplissement de ma mission. Je
n'entreprendrai jamais rien qui dépasse mes compétences. Je les entretiendrai et les perfectionnerai
pour assurer au mieux les services qui me seront demandés.
J'apporterai mon aide à mes confrères ainsi qu'à leurs familles dans l'adversité.
Que les hommes et mes confrères m'accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses :
que je sois déshonoré si j'y manque.
73