2015TOU30288

REMERCIEMMENTS
Aux Professeurs Francois CARRE et Nicolas LAMBLIN qui ont accepté d’être rapporteur de ma thèse et
qui apportent toute leur expertise vis-à-vis de ce travail.
Au Pr Jean Michel SENARD qui m’a accueilli dans son équipe de recherche dès mon master 2 et dont
j’apprécie au quotidien ses qualités humaines et sa rigueur scientifique qui apportent un soutien
considérable à nos projets.
Au Pr Michel GALINIER, à l’origine de ma formation dans le domaine cardio-vasculaire que j’essaie au
quotidien de mettre à profit dans le domaine de la réadaptation cardiovasculaire. Cette thèse vous est
dédiée en remerciement de votre soutien durant toutes ces années.
Au Pr Vincent GREMEAUX, qui me fait l’honneur de juger mon travail. Tu es pour moi comme un grand
frère qui m’a aidé à développer mes idées dans ce domaine. Sois en remercié vivement. J’espère que
nous pourrons continuer nos projets ensemble.
Au Pr Atul PATHAK, qui m’a accepté de m’encadrer durant ces années de master et de thèse. Tes
qualités scientifiques et humaines m’ont permis d’arriver au bout de ce travail. Merci pour ton soutien
infaillible et ton amitié. J’ai beaucoup appris à tes côtés. J’espère que nous continuerons à collaborer sur
des projets de recherche à l’avenir.
Au Dr Thibaut GUIRAUD, partenaire de longue date sur de multiples projets ici et ailleurs. Je ne pensais
pas lorsque nous étions au pupitre de l’harmonie de Bagnères de bigorre, que nous mènerions
conjointement plusieurs projets de recherche 15 ans plus tard ! Merci de m’avoir aidé sur la conception
des projets et rendu possible leur mise en place notamment pour ceux impliquant la Clinique de Saint-
orens. Merci pour ton amitiés et tes qualités de manager qui nous font avancer au quotidien et qui
m’ont beaucoup appris.
Au Dr Fabien DESPAS, qui m’a appris la Microneurographie et bien d’autres choses encore ! Ton amitié
est très importante pour moi et ma famille. Je sais que nous avons encore du travail pour finir de publier
les résultats des protocoles passés…j’espère que nous pourrons continuer à travailler ensemble à
l’avenir.
Au Pr Philippe MARQUE, qui m’a formé dans le domaine de la MPR et qui est à l’origine de l’idée de
l’étude EMSICA. Soit assuré de ma profonde reconnaissance et de mon amitié.

A tous les médecins qui travaillent à mes côtés au CHU de Toulouse mais également ceux de la Clinique
Saint-orens pour leur collaboration.
A tous les membres de l’équipe 8 de l’INSERM U1048 pour leur amitié et leur aide. Bon courage à
Florent qui poursuit ce domaine de recherche à nos côtés
A ma famille qui m’entoure et m’aide au quotidien et sans qui rien n’a de sens.

SOMMAIRE
ABREVIATIONS ....................................................................................................................... 1
AVANT PROPOS ..................................................................................................................... 2
INTRODUCTION ..................................................................................................................... 3
DETERMINANTS DU SYSTEME NERVEUX AUTONOME DANS L’INSUFFISANCE CARDIAQUE
SYSTOLIQUE ........................................................................................................................... 4
A. GENERALITES SUR L’INSUFFISANCE CARDIAQUE SYSTOLIQUE ........................................................................................... 4
B. REGULATION CARDIO-VASCULAIRE DU SYSTEME NERVEUX AUTONOME CHEZ L’HOMME ....................................................... 5
a. Chez le sujet sain ......................................................................................................................................... 6
i. Le système nerveux végétatif cardiovasculaire ........................................................................................................ 8
1. Les centres végétatifs cardio-vasculaires ................................................................................................................. 8
2. Les efférences sympathiques ................................................................................................................................... 9
3. Les efférences parasympathiques ............................................................................................................................ 9
4. Les Afférences végétatives ....................................................................................................................................... 9
ii. Fonctionnement ..................................................................................................................................................... 10
b. Chez l’insuffisant cardiaque chronique ...................................................................................................... 12
i. Mécanismes physiopathologiques de l’hyperactivité sympathique ....................................................................... 12
ii. Le Baroréflexe dans l’insuffisance cardiaque : ....................................................................................................... 14
iii. Les réflexes cardio-pulmonaires dans l’insuffisance cardiaque ............................................................................. 15
iv. Les chémoréflexe dans l’insuffisance cardiaque .................................................................................................... 16
v. Les réflexes musculaires (ou ergoréflexes) dans l’insuffisance cardiaque ............................................................. 17
vi. Défaut de compensation du système parasympathique ........................................................................................ 17
vii. Rôle des comorbidités dans les dysfonctions du SNA ............................................................................................ 18
1. Insuffisance rénale ............................................................................................................................................ 19
2. Le syndrome Cardio-Rénal Anémique (CRA) ..................................................................................................... 19
3. Troubles du contrôle respiratoire durant le sommeil ....................................................................................... 20
4. La sédentarité .................................................................................................................................................... 21
5. Autres facteurs .................................................................................................................................................. 21
C. METHODES D’EVALUATION DU SYSTEME NERVEUX VEGETATIF CARDIOVASCULAIRE ........................................................... 23
a. Méthodes d’évaluation indirectes ............................................................................................................. 23
i. La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) ....................................................................................................... 23
ii. Le baroréflexe ........................................................................................................................................................ 25
iii. La scintigraphie cardiaque au MIBG ....................................................................................................................... 26
iv. Mesure de la concentration en catécholamines circulantes .................................................................................. 26
b. Méthode directe d’évaluation du SNS : Muscle Sympathetic Nerve Activity (MSNA) ............................... 27
i. Principes de la technique ....................................................................................................................................... 27
ii. Protocole d’enregistrement de la MSNA ................................................................................................................ 29
iii. Qualité métrologique de la mesure ....................................................................................................................... 30
MODULATION DU SYSTEME NERVEUX AUTONOME PAR LES TECHNIQUES NON
PHARMACOLOGIQUES DANS L’INSUFFISANCE CARDIAQUE ................................................... 31
A. ROLE DU SYSTEME NERVEUX AUTONOME AU COURS DE L’EXERCICE PHYSIQUE ................................................................. 31
a. Réponses aigues à l’exercice physique chez le sujet sain .......................................................................... 31
i. La commande centrale ........................................................................................................................................... 32
ii. Le baroréflexe ........................................................................................................................................................ 33
iii. Le chémoréflexe ..................................................................................................................................................... 34
iv. L’ergoréflexe .......................................................................................................................................................... 34
v. Evolution du SNA à l’arrêt de l’exercice ................................................................................................................. 35
b. Réponses aigues à l’exercice physique chez l’insuffisant cardiaque .......................................................... 35
i. Limitation d’origine cardiaque ............................................................................................................................... 36
ii. Limitation d’origine périphérique .......................................................................................................................... 36

iii. Rôle des réflexes du SNA durant l’exercice chez l’insuffisant cardiaque ................................................................ 37
1. La commande centrale ...................................................................................................................................... 37
2. Le baroréflexe.................................................................................................................................................... 38
3. Le chémoréflexe ................................................................................................................................................ 38
4. L’ergoréflexe ...................................................................................................................................................... 38
B. TECHNIQUES REEDUCATIVES DANS L’INSUFFISANCE CARDIAQUE : IMPACT SUR LE SYSTEME NERVEUX AUTONOME ................... 39
a. Origine du concept de réadaptation cardiovasculaire dans l’insuffisance cardiaque ............................... 39
b. Efficacité de la prise en charge rééducative .............................................................................................. 40
c. Modalités des programmes de réadaptation cardiaque ........................................................................... 42
i. Le réentraînement aérobie : essor de l’exercice intermittent à haute intensité ................................................... 42
ii. Le renforcement musculaire périphérique ............................................................................................................ 46
iii. Le renforcement musculaire diaphragmatique ...................................................................................................... 46
iv. Les techniques de relaxation .................................................................................................................................. 47
v. L’électromyostimulation basse fréquence des membres inférieurs ...................................................................... 48
Principes de l’EMS ....................................................................................................................................................... 48
Synthèse des études sur l’EMS chez l’insuffisant cardiaque ...................................................................................... 49
C. AUTRES TECHNIQUES NON PHARMACOLOGIQUES ...................................................................................................... 53
a. Resynchronisation cardiaque .................................................................................................................... 53
b. Stimulation électrique du nerf vague ........................................................................................................ 54
c. Stimulation du baroréflexe ........................................................................................................................ 55
d. Stimulation électrique de la moelle épinière ............................................................................................. 55
e. Dénervation rénale .................................................................................................................................... 56
TRAVAIL PERSONNEL ........................................................................................................... 57
PUBLICATIONS ..................................................................................................................... 58
PUBLICATION N°1 : L’ELECTROSTIMULATION PERMET-ELLE DE MODULER LE SYSTEME NERVEUX SYMPATHIQUE CHEZ L’INSUFFISANT
CARDIAQUE CHRONIQUE ? ............................................................................................................................................. 58
PUBLICATION N°2 : L’EXERCICE INTERMITTENT A HAUTE INTENSITE INDUIT-IL DE MEILLEURES ADAPTATIONS DU SYSTEME NERVEUX
AUTONOME QUE L’EXERCICE CONTINU CHEZ L’INSUFFISANT CARDIAQUE CHRONIQUE ? .............................................................. 68
PUBLICATION N° 3 : LA NEUROMODULATION PAR STIMULATION ELECTRIQUE TRANSCUTANEE (TENS) PERMET-ELLE D’AMELIORER LES
CAPACITES DE MARCHE CHEZ L’ARTERITIQUE CLAUDICANT ? ................................................................................................. 78
SYNTHESE ............................................................................................................................ 89
PERSPECTIVES ...................................................................................................................... 91
BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 93