Modifications physiologiquesModifications physiologiqueset pathologiques et pathologiques en haute altitudeen haute altitude

JeanJean--Paul RichaletPaul RichaletCHU BobignyCHU Bobigny

UniversitUniversitéé Paris 13Paris 13

DEFINITION BIOLOGIQUE DE L'ALTITUDEDEFINITION BIOLOGIQUE DE L'ALTITUDE

8848 m

Très haute altitude

5500 m

Haute altitude

2000 m

Moyenne altitude

Basse altitude

1000 m

vie impossible ?

vie permanenteimpossible

effets ressentisau repos

pas d'effet

effets sur la performancemaximale

densitdensitééBaisse de la Baisse de la pressionpressionbarombaroméétrique et detrique et dela densitla densitéé de lde l ’’airairen fonction en fonction de lde l ’’altitudealtitude

HYPOXIE =Manque d’oxygène

00 100100 200200 300300 400400 500500 600600 700700

10001000

20002000

3000300040004000

500050006000600070007000

8000800090009000

760760

PPBB

Mont Everest (8848 m)Mont Everest (8848 m)

Mont Blanc (4807 m)Mont Blanc (4807 m)

La La Paz Paz (3600 m)(3600 m)

Mexico (2235 m)Mexico (2235 m)

00 2525 5050 7575 100100 125125 150150

0,40,4 0,60,6 0,80,8 1,01,0 1,21,2 (g/l)(g/l)

PPBB ((mmHgmmHg))

PPiOiO22 ((mmHgmmHg))

PiO2= FiO2 x (PB-PH2O)

L’environnement de haute altitude

Everest face nord

Arête terminale Everest

Trekking Tour des Annapurnas

Raid sportif en haute altitude

Tourisme à Lhassa

Populations de haute altitude - Altiplano

Travail en haute altitudeCerro de Pasco, 4350mPérou

Collahuasi, 4500mChili

Populations de haute altitude - Himalaya Karakoram

Accès facile à la haute altitude

La Pazaéroport 4050mville 4000 à 3200m

PérouRoute transversalecentrale

Everest : 8848m

• Première ascension avec oxygène en bouteille:– 1953 : E. Hillary et S. Tensing

• Première ascension sans oxygène– 1978: R. Messner et P. Habeler– en 1924: Norton et Somervell atteignent 8500m

• 54 ans pour faire 348 m ! • soit 2 mmHg de pression d'oxygène dans le sang

– Depuis 1978, seulement 80 grimpeurs ont réussi cet exploit

ProgressionProgression profileprofile

Experimental periods SL: sea levelHA1 to HA5: high altitudeRSL: return to sea level

Days in the chamber

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

night

SL

HA1

HA2

HA3

HA4

HA5

Recovery periodbefore the last ìassaultî

Pre-acclimatizationat Vallot

RSL

10 to 16/03 25 to 31 /03

01/04 02/05

Sim

ulat

ed a

ltitu

de (m

)Operation Operation EVEREST III (COMEX 97)EVEREST III (COMEX 97)

422

324

760

370

284

253

at 8848m:30.7 ± 3.7

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Days in the Chamber

Variations in Variations in arterial arterial POPO22

PaO

2(m

m H

g)

0 0 5000

5500

6000

6500

7000 5000 8000

8848

5750 6500 7000

6500

simulatedaltitude

Operation EVEREST III (COMEX 97)

La puissance maximaleLa puissance maximaleaaéérobie (VOrobie (VO22max) max)

diminue avec ldiminue avec l’’altitudealtitude

Quels sont les facteursQuels sont les facteurslimitants de la performance ?limitants de la performance ? Sommet deSommet de

ll ’’EverestEverest

100100

8080

6060

4040

2020

00V

0V

0 22m

ax

(% N

M)

max

(%

NM

)760760 700700 600600 500500 400400 300300 200200

PB (mmHg)

00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010

Altitude (Altitude (kmkm))

L’action immédiate de l’hypoxie d’altitude :

La stimulation des chémorécepteurs carotidiens

avec deux conséquences ...- l’hyperventilation- l’activation du système adrénergique

La ventilation augmente au repos et pour chaque niveau d’exercice

Réponseventilatoireà l’hypoxie

RVH=ΔVe/ΔSa

Test à l’hypoxie: FIO2=11,5%, puissance 30% VO2max

Saturation artSaturation artéérielle en Orielle en O22 en haute altitudeen haute altitude

ReposRepos

Exercice maximalExercice maximal

Altitude (m)Altitude (m)

00 50005000 60006000 70007000 80008000 884888486060

7070

8080

9090

100100Sa

OSa

O22

(%)

(%)

Fréquence cardiaque à l’exercice en hypoxie aiguë et chronique

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Fréq

uenc

e ca

rdia

que

(b/m

in)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Altitude (km)

maximal, aigu

maximal, chronique

repos, aigu

repos, chronique

Fonction cardiovasculaire normale en altitude

• Stimulation adrénergique permanente, mais protection progressive par désensibilisation des ß-récepteurs adrénergiques

• Fonction systolique préservée, même à des altitudes extrêmes

• Vasodilatation coronaire• Augmentation de la pression artérielle pulmonaire• Pas ou peu d'augmentation de la pression artérielle

systémique

Concentration d ’hémoglobine en fonction de l ’altitude et de la durée du séjour

2000 4000 6000

8 sem

4 sem2 sem

1 sem

SL

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24 Hémoglobine (g/100 ml)

Altitude (m)

4 sem

Evolution de la concentration sérique d ’EPO et du nbde globules rouges au cours d ’un séjour à 4350 m.

0 1 2 3 4 5 6 7

Globules rouges

EPO

Temps (jours)

Modifications du sommeil en altitude

Hypnogramme, niveau de la mer

Hypnogramme, haute altitude

Augmentation de la latence d’endormissement

Sommeil lent profond diminué

Réveils intercurrents plus fréquents

Conservation du sommeil paradoxal

Respiration périodique en altitude

DDééclin de la performance mentale et clin de la performance mentale et physique en haute altitudephysique en haute altitude

performance mentale

performance physique

altitude

Pathologie liPathologie liéée e àà la haute altitudela haute altitude

Jean-Paul RichaletChristian Rathat

Philippe Larmignat

Association pour la Recherche en Physiologie de l’Environnement

Les différentesphases d ’adaptationà la haute altitude

… en fonctionde l ’altitude.

Pathologie liPathologie liéée e àà la haute altitudela haute altitude• Mal aigu des montagnes bénin (MAM)• Œdème localisé de haute altitude (OLHA)• Mal des montagnes compliqué

– Œdème pulmonaire de haute altitude (OPHA)– Œdème cérébral de haute altitude (OCHA)

• Maladies hémorragiques, ischémiques et thromboemboliques de haute altitude– Hémorragies rétiniennes de haute altitude (HRHA)– Accidents thromboemboliques– Accidents ischémiques transitoires

• Polyglobulie chronique d’altitude (Maladie de Monge)

Fréquence du MAM en fonction de l'altitude

0

20

40

60

80

100

1000 2000 3000 4000 5000 6000

Altitude (m)

r = 0.85

MAM Mal aigu des montagnes

• Population exposée– Randonneurs, trekkeurs, alpinistes– Touristes (voyages culturels)– Travailleurs

• Installations sportives (stations de ski)• Astronomes, ingénieurs (observatoires)• Mineurs, prospection pétrolière (Chili)

MAM Mal aigu des montagnes

• Circonstances de survenue– Altitude variable selon les individus: 1800 à 3500 m– Délai: 4 à 8 heures après l’arrivée en altitude– Evolution: 3 à 4 jours– Cycle: intensité maximale la nuit et le matin au réveil

MAM Mal aigu des montagnes

• Signes cliniques– Céphalées– Nausées, anorexie– Insomnie– Vertiges

– Céphalées résistantes aux antalgiques (aspirine, paracétamol)

– Vomissements

– Dyspnée de repos– Fatigue anormale ou trop intense– Diminution de la diurèse

1 point

2 points

3 points

Score de Hackett: entre 1 et 3 points MAM léger entre 4 et 6 points MAM modéréau delà de 6 points MAM sévère

MAM – Oedème localisé de haute altitude

MAM Mal aigu des montagnes

• Facteurs favorisants– Altitude élevée– Dénivelé important

(> 400m entre 2 nuits, au delà de 3000m, en début de séjour)– Exercice intense– Déshydratation– Anxiété (premier séjour)

• Facteurs prédisposants– Faible chémosensibilité à l’hypoxie– Sexe (femme plus sensible à l’œdème localisé de haute altitude)– Obésité– Migraine

MAM Mal aigu des montagnes

• Traitement préventif– Acclimatation par une montée progressive

• < 400 m / nuit de dénivelé• en moyenne sur 2 jours consécutifs• au delà de 3000 m, en début du séjour

– Acétazolamide (2 x 125 mg / jour, dès la veille)• Indications: - sujet mauvais répondeur (test à l’hypoxie)

- antécédents de MAM sévère- acclimatation progressive impossible

• Contre-indications: * coliques néphrétiques à répétition* allergie aux sulfamides * risque de décollement de rétine

• Effets indésirables: - paresthésies (très limitées, à 250 mg/j), - goût altéré des boissons gazeuses

MAM Mal aigu des montagnes

• Traitement curatif– MAM léger

• Antalgiques simples: aspirine, paracétamol

– MAM modéré• Antalgiques simples + repos, arrêt de la progression

– MAM sévère• Antalgiques simples (+ Diamox 250 à 500mg)• Redescente ou caisson de recompression (1 heure)

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Caractéristiques principales– Il peut être fatal– Il survient chez des sujets jeunes en pleine santé– Il existe une grande susceptibilité individuelle– Il régresse rapidement sous traitement

… personne ne devrait mourir d’OPHA

Schoene, 1985

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Circonstances de survenue– Altitude variable, entre 2000 et 7000 m

– 63% des cas dans les 3 premiers jours

– souvent la soirée ou la nuit suivant un exercice intense, lors de l’arrivée au delà de 4000 m, en début de séjour

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Signes cliniques – début: dyspnée anormale, asthénie intense

toux sècheMAM parfois associé

– phase d’état : cyanosedyspnée de reposrâles pulmonairestachycardiefièvreexpectoration typique

– évolution: décès dans 44% des cas non traités• guérison rapide et sans séquelles si REDESCENTE entreprise

rapidement

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Examens complémentaires – Rx pulmonaire: images alvéolaires diffuses,

individualisées, puis confluentes

– Gazométrie: hypoxémie + normo ou hypocapnie

– ECG : surcharge droite

– Hémodynamique: HTAP mais Pcap bloquée normale

– Lavage broncho-alvéolaire: protéines de haut PM, neutrophiles, leucotriènes, thromboxane, fragments du complément…

= œdème de perméabilité

Œdème pulmonaire de haute altitude 1

Chamonix, J+0

Chamonix, J+2

Œdème pulmonaire de haute altitude 3

Tignes, J+0

Tignes, J+4

Œdème pulmonaire de haute altitude 4

Ladakh, J+0

Ladakh, J+2

Ladakh, J+4

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Facteurs favorisants– Altitude élevée– Dénivelé important

(> 400m entre 2 nuits, au delà de 3000m, en début de séjour)– Exercice intense, froid– Infection ORL ou broncho-pulmonaire pré-existante– Déshydratation (diarrhée)– Anxiété (premier séjour)

• Facteurs prédisposants– Faible chémosensibilité à l’hypoxie– Réponse pressive pulmonaire exagérée– Âge : < 18 ans (œdème de ré-entrée)– Facteur génétique ?

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Diagnostic différentiel– Insuffisance cardiaque gauche et œdème cardiogénique

• Sujets jeunes, sportifs, sans antécédents– Pneumopathies bactériennes ou virales

Tout signe respiratoire important survenant en altitude doit être considéré comme le début d’un OPHA et traité comme tel…

Descendre !

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Formes cliniques– Formes suraiguës– Formes subchroniques– Formes avec OCHA associé– Œdème de ré-entrée (natifs de haute altitude)– Œdème des altitudes moyennes (Alpes)

Transfert de fluides dans les poumons

Capillaire

Alvéole

CE P II

Lymphatiques

Alvéole

OPHA - Physiopathologie

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Traitement préventif– Acclimatation par une montée progressive

• < 400 m / nuit de dénivelé• en moyenne sur 2 jours consécutifs• au delà de 3000 m, en début du séjour

– Dépistage des sujets à risque• Antécédents de problèmes d’acclimatation• Mauvaise réponse à l’hypoxie, forte désaturation à l’exercice en hypoxie• Eviter les exercices intenses en phase d’acclimatation

– éventuellement: • acétazolamide• bloqueurs calciques (20mg LP / 6 heures)

OPHA Œdème pulmonaire de haute altitude

• Traitement curatif– DESCENTE précoce

parfois 500m suffisent pour constater une amélioration– en attendant:

• oxygénothérapie ou caisson de recompression portable• médicaments:

– corticoïdes: 4 mg dexaméthazone / 6h– bloqueurs calciques: 10 à 20 mg nifédipine sublingual + 20mg LP

suivi de 20mg LP / 6 heures– Sildénafil / tadalafil (inhibiteurs PDE5): 3 x 40mg sildénafil /jour

– en milieu hospitalier:• ventilation assistée: CPAP / PEP

Caisson de recompression portable CERTEC

-220 mbar4,8 kg

Pulmonary artery pressure

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Sea-levelPRE

D1 D2-D3 D5-D6 Sea-levelPOST

systolic

diastolic

mm

Hg # #

#

*

**

**

*

**

+

§

treatment

High altitude

PLACEBO

SILDENAFIL

Vallot, 4350m

-50

-40

-30

-20

-10

0

Sea levelPRE D2 D5

Sea levelPOST

%

High altitude

treatment

*

*

*

*

**

##

++

Decrease in maxVO2

PLACEBO

SILDENAFIL

Vallot, 4350m

+++

SaO2

60

70

80

90

100

Sea levelPRE High altitude

D1 D2 D3 D4 D5 D6 Sea levelPOST

treatment

*

*

*

*

*

* * *

**

*

*

# ####

§§

%

PLACEBO

SILDENAFIL

Vallot, 4350m

OCHA Œdème cérébral de haute altitude

• Circonstances de survenue– Phase d’acclimatation (3500 – 5000 m)

idem MAM sévère ou OPHA– Après acclimatation, en très haute altitude (6000-7000 m)

• Facteurs favorisants et prédisposants– idem MAM

• Evolution– décès dans 60% des cas avec perte de connaissance– récupération quasi-totale si DESCENTE précoce

OCHA Œdème cérébral de haute altitude

• Signes cliniques– MAM qui s’aggrave, avec au premier plan

• Signes neuropsychiques• Tableau d’hypertension intracrânienne

– ou : Modifications de l’humeur: irritabilité / torpeur– ou : Signes neurologiques focaux

• Diplopie, troubles de l’élocution, convulsions, paralysies, …

• Examen clinique– Ataxie cérébelleuse, état ébrieux– Troubles de la conscience

OCHA Œdème cérébral de haute altitude

• Traitement préventif– Dépistage des sujets à risque, mauvais répondeurs à

l’hypoxie– Montée progressive en altitude– Eviter les exercices intenses en phase d’acclimatation

éventuellement– acétazolamide– dexaméthazone 4mg / 6 heures

OCHA Œdème cérébral de haute altitude

• Traitement curatif– DESCENTE précoce

parfois 500m suffisent pour constater une amélioration– en attendant:

• oxygénothérapie ou caisson de recompression portable• médicaments:

– corticoïdes: 4 mg dexaméthazone / 6h– mannitol 0,25 à 0,5 g/kg en bolus

– Si COMA: intubation et ventilation, si possible…

Œdème cérébral de haute altitude

Népal, J+3

Népal, J+24

Hémorragies rétiniennes de haute altitude

Accidents ischémiques transitoires

Déroulement d’une consultation de médecine d’altitude

Facteurs de risques cardiovasculaires

ECG d’effort

Test à l’hypoxie

Négatif

Diamox

Positif

NégatifPositif

Dénivelé rapideConseils selon objectif

Contre-indicationDiamox OK

Cardio

oui

nonoui

non

CI médicalesnon

ContreContre--indications indications absoluesabsolues àà un sun sééjour en altitudejour en altitude

Maladie coronarienne non équilibréeHypertension artérielle sévère, non contrôléeInsuffisance cardiaque, troubles du rythme gravesCardiopathies cyanogènes

Hypertension artérielle pulmonaire, quelle que soit l’origineAbsence congénitale ou acquise d’une artère pulmonaire

Insuffisance respiratoire chroniqueAntécédents ischémiques cérébrauxArtériopathie des membres inférieursTroubles de la coagulation sévères

Drépanocytose homozygote, anémies sévèresInsuffisance rénale

Antécédents psychiatriques majeursAtteintes antérieures répétées d’OPHA ou d’OCHA

ContreContre--indications indications relativesrelatives àà un sun sééjour en altitudejour en altitude

Maladie coronarienne contrôlée, antécédents d’infarctus, d’angioplastie ou de pontage avec ECG d’effort négatif de moins de 6 mois

Hypertension artérielle ou artériosclérose contrôlée, modéréeEmphysème, bronchite chronique modéréeScolioses gravesAsthme d’effort ou au froidAntécédents de troubles respiratoires nocturnes

Epilepsie, migraine vraie (surtout avec aura)Antécédents psychiatriques mineurs, prise de psychotropes

Grossesse (surtout le troisième semestre) Nouveau-né (< 12 mois)

Diabète, obésité majeure, insuffisance hépatiqueDrépanocytose hétérozygote, Thalassémie, anémies modéréesAntécédent isolé de phlébite, prise d’oestroprogestatifs fortement dosés

Antécédent isolé d’OPHA ou d’OCHA

Brochure « Santé et altitude », 5ème

éditiondisponible au 0148387757

Favre éd.