L A réponse cardiaque à un effort physique fait intervenir des processus complexes impliquant certaines propriétés intrinsèques du muscle cardiaque et une régulation par le biais du système nerveux autonome. Mais, en l'absence de pathologie cardiaque, il reste difficile d'établir la part respective de chacun de ces mécanismes.
L'étude de l'adaptation à l'effort de transplantés cardiaques permet de mieux comprendre la physiologie cardiaque propre - hors intervention du système nerveux autonome - en raison de la dénervation chirurgicale du greffon. Chez ces sujets, on sait que le cur dénervé s'adapte à l'effort, du moins en partie, par le biais d'une augmentation de la force contractile en réponse à une majoration tensionnelle liée à un retour veineux plus important. De ce fait, il existe un temps de latence avant la mise en place des mécanismes adaptatifs, contrairement à ce qui se passe chez les sujets sains. Chez eux, le système nerveux autonome est rapidement sollicité. La libération de catécholamines par les terminaisons autonomes induit, en effet, une activation des récepteurs bêta-adrénergiques des cardiomyocytes, suivie d'une augmentation du taux tissulaire d'AMP cyclique, d'une activation de certaines protéines kinases et d'une majoration du taux intracellulaire de calcium. Il résulte de cette cascade métabolique une majoration de la contractilité liée à une élévation du rythme cardiaque et de la force de contraction.
« Chez certains patients transplantés, l'absence de baisse de pression artérielle aux changements de position et la quasi-normalisation immédiate à l'effort, en termes de fréquence cardiaque, constituent des preuves d'une réinnervation du transplant », explique le Dr Sharon Hunt (Palo Alto, Etats-Unis) dans un éditorial.
L'effet sur les performances cardiaques
Afin de préciser l'effet de la réinnervation sympathique sur les performances cardiaques après transplantation, une équipe de médecins nucléaires allemands a pratiqué une étude par PET-scan (tomographie par émission de positrons, accompagnée de perfusion d'analogue des catécholamines) de la fonction ventriculaire globale et régionale au repos et à l'effort. Ils ont ainsi étudié 29 sujets (6 femmes et 23 hommes, âge moyen 56 ans) et ont comparé leur fonction cardiaque à celle de 10 témoins appariés pour l'âge. « 3,2 ans en moyenne après l'intervention, 16 des 29 transplantés présentaient des signes de réinnervation autonome », explique le Dr Frank Bengel (Munich, Allemagne). Au repos, les capacités hémodynamiques des sujets à activité autonome se sont révélées similaires à celles des autres patients. En revanche, ces derniers étaient dotés de capacité à l'effort réduites (durée moyenne d'exercice de 6,1 contre 8,2 minutes et rythme cardiaque maximal de 212 contre 143 pulsations par minute). « Les capacités à l'effort des sujets présentant des signes de réinnervation se sont même révélées similaires à celles des témoins », analyse le Dr Bengel.
Parmi les facteurs favorisant la réinnervation, les auteurs retiennent le jeune âge au moment de la transplantation et l'âge du donneur. Ils expliquent aussi que le délai entre le prélèvement et la réimplantation (temps d'ischémie froide) et le développement d'une fibrose par des épisodes successifs de rejet ou liés à l'utilisation de médicaments immunosuppresseurs pourrait aussi expliquer l'absence de réinnervation.
« New England Journal of Medicine », vol. 345, n° 10, pp. 731-737 et 762-763, 6 septembre 2001
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