PHYSIOPATHOLOGIE

DE L’ASTHME

Dr Mehdy WAYZANI

DES Pneumologie

Jeudi 17 Avril 2014

PRÉ-REQUIS

• SYSTEME IMMUNITAIRE

• PHYSIOPATHOLOGIE DE L’ ALLERGIE

• MÉCANIQUE VENTILATOIRE

OBJECTIFS

• Connaitre les modes de présentation del’asthme

• Connaître les différentes étapes de laphysiopathologie de l’asthme

• Connaitre les conséquences respiratoires

PLAN

I. GENERALITES

II. PHYSIOPATHOLOGIE

III. CONSEQUENCES RESPIRATOIRES ET CIRCULATOIRES

IV. CAS PARTICULIERS

V. CONCLUSION

I. Généralités

1. Définition

• « asthma » = «respiration difficile»

• Définition consensuelle = définition de la

GINA: Global INitiative for Asthma

(Initiative globale pour l’asthme)

www.ginasthma.org/

Inflammation chronique des voies aériennes impliquant de

multiples cellules, notamment les mastocytes, les éosinophiles, les

lymphocytes T.

Chez les sujets prédisposés, cette inflammation provoque des

épisodes récidivants de sifflements, de gêne respiratoire,

d’oppression thoracique, de toux, particulièrement la nuit et/ou

au petit matin.

Symptômes habituellement associés à une obstruction bronchique

étendue et d’intensité variable, partiellement / totalement

réversible soit spontanément, soit sous l’effet d’un traitement.

Cette inflammation provoque également une augmentation de la

réactivité bronchique (HRB) en réponse à une variété de stimuli.

MALADIE ASTHMATIQUE

DEFINITIONS : GINA 2012

Définition Physiopathologique

Définition Clinique

Inflammation chronique des voies aériennes impliquant de

multiples cellules, notamment les mastocytes, les éosinophiles, les

lymphocytes T.

Chez les sujets prédisposés, cette inflammation provoque des

épisodes récidivants de sifflements, de gêne respiratoire,

d’oppression thoracique, de toux, particulièrement la nuit et/ou au

petit matin.

Symptômes habituellement associés à une obstruction bronchique

étendue et d’intensité variable, partiellement / totalement

réversible soit spontanément, soit sous l’effet d’un traitement.

Cette inflammation provoque également une augmentation de la

réactivité bronchique (HRB) en réponse à une variété de stimuli.

MALADIE ASTHMATIQUE

DEFINITION : GINA 2012

I. Généralités

Mode de présentation de l’asthme

• Asthme extrinsèque : atopique +++

–80% des asthmatiques âgés de 15 à 45 ans

–Allergènes les plus fréquents : pollens,acariens, moisissures, squames d’animaux.

• Asthme intrinsèque : non atopique

– Survenue généralement plus tardive

–88% des asthmatiques de plus de 60 ans

I. Généralités

Mode de présentation de l’asthme

• Asthme professionnel– Induit par une substance au lieu du travail

• Asthme à l’exercice– Symptomatique lors d’effort physique

• Asthme à l’aspirine

• Toux chronique rebelle

I. Généralités

2. Intérêt

Problème de santé publique• Monde : 235 millions d’asthmatiques.• Europe : 40 millions de personnes souffrent

d’asthme allergique

• Pas un problème de santé publique limité aux pays àhaut revenu. Il sévit dans tous les pays, quel que soitleur niveau de développement.

Rapport sur l’asthme. OMS Novembre 2013http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs307/fr/

I. Généralités 2. Intérêt

CONTEXTES PARTICULIERS EN AFRIQUE SUBSAHARIENNE

– Prévalence exacte imparfaitement connue

– Statistiques fragmentaires, non actualisées voireinexistantes dans beaucoup de pays africains.

– Manque d’implication des décideurs, perceptionbénigne de cette pathologie

– Prévalence Afrique : 3,9 - 8,1%(ISAAC, Lancet 1998)

I. Généralités 2. Intérêt

SENEGAL

• 1998 : 8,2% (Pneumologie, Fann, Dakar)Revue des Maladies Respiratoires Vol 23, N° 4-C2 - Sept 2010 p. 125

• 2002 : 30 cas AAG (HPD)Wade K.A., Ndiaye E.M. La maladie asthmatique : point de vue du réanimateur.

XIIe Journée HPD, Mai 2011

• 2013 : 9,1% (Pneumologie, Fann, Dakar)

• 62,1% reçus dans un tableau de crise d’asthmeGoudjinou G. Thèse médecine n°87

I. Généralités

2. Intérêt

Problème de santé publique

• Plus de 180 000 décès chaque année.

• Plus de 80% des décès dans les pays à revenufaible ou intermédiaire.

I. Généralités

2. Intérêt

Diagnostique

• Asthme sous-diagnostiqué et insuffisammenttraité.

• Etudes ISAAC : seulement la moitié desasthmatiques sont diagnostiqués.

I. Généralités

2. Intérêt

Retentissement social et coût

• Limite souvent l’activité du malade tout aulong de sa vie.

• Lourde charge pour les individus, les familleset la société.

I. Généralités

2. IntérêtRetentissement social et coûtL’asthme responsable de :– 25 % de l’ensemble des absentéismes scolaire

et/ou professionnelle

– Coût économique élevé :

Coût Asthme > Tuberculose + VIH / Sida

L’asthme analysé par l’OMS. Octobre, 2012

I. Généralités

2. IntérêtRetentissement social et coût

• USA, coûts (directs et indirects) annuels de l’asthme >US $6 milliards.

• Soins aux asthmatiques et les journées perdues du faitde la maladie coûtent à la Grande-Bretagne US $1,8milliard.

L’asthme analysé par l’OMS. Octobre, 2012

Objectifs du programme OMS

• Surveillance pour déterminer l’ampleur du problème,analyser ses déterminants et suivre les tendances(populations pauvres +++)

• Prévention primaire pour réduire l’exposition aux facteurs derisque courants, notamment fumée tabac et pollution de l’air

• Déterminer des interventions efficaces et peu coûteuses etles rendre plus accessibles aux différents niveaux du systèmede santé.

• Améliorer l’accès à des interventions d’un bon rapportcoût/efficacité, et notamment aux médicaments.

Asthme. Aide-mémoire N°307. Novembre 2013.

I. Généralités

2. Intérêt

Thérapeutique

• Bonne PEC =– bonne compréhension des mécanismes

physiopathologiques, très complexes +++

– Implication thérapeutique efficace et efficiente pourralentir le remodelage.

– Education thérapeutique +++

I. Généralités

3. Historique

I. Généralités

3. Historique

• Projet GINA a été lancé en 1993, en collaboration avec l’OMS.

• Programme qui regroupe des personnels de soins de santé etles pouvoirs public dans le but de :

– faire diminuer la prévalence, la morbidité et la mortalitéliées à l'Asthme.

– améliorer la vie des personnes atteintes aux quatre coinsde la planète.

1995

2002 2004 2006

2008

CONSENSUS GINA

2010

23

2012

I. Généralités

3. Historique Journée mondiale

• de l’asthme : 06 Mai (1er Mardi de Mai)

• de la spirométrie–14 Octobre 2010 –28 Juin 2012–20 Novembre 2013

I. Généralités

4. Rappels

Anatomie

Histologie bronchique

Broncho-motricité

I. Généralités

4. Rappels

4.1. Anatomie

APPAREIL RESPIRATOIRE

Rôle Couche cartilagineuse

• Rigidité de l’arbre bronchique

• Évite l’occlusion complète des lumières

bronchiques

I. Généralités

4. Rappel

4.2. Histologique de la bronche

I. Généralités

4. Rappel

4.2. Histologique de la bronche

I. Généralités

4. Rappel

4.2. Histologique

• bronche

• bronchiole

Cellule de Clara

bronchiolaire

__

I. Généralités

4. Rappel

4.3. Broncho-motricité

Fibre BStimulation → BC reflexe

Mécanique Chimique

Froid et air sec

Médullosurrénale

/ Substance P ?

II. PHYSIOPATHOLOGIE PROPREMENT DITE

Inflammation bronchique

Hyper réactivité bronchique

Obstruction bronchique

II. PHYSIOPATHOLOGIE PROPREMENT DITE

Inflammation bronchique

Hyper réactivité bronchique

Obstruction bronchique

1. Inflammation bronchique

1.1. Différentes cellules impliquées

Lymphocytes

Cellules dendriti

ques

Eosinophiles

PNNCellules épithéliales

des VA

Mastocyte

Basophile

Les cellules << conversent >>Cell Cross Talk

Cellules dendritiques

• Principales cellules présentatrices de l’antigène (CPA)dans le poumon

• Présentes en grand nombre dans les VA

– épithélium +++

• Chez l’asthmatique ↗↗ des CD

• Leur densité augmente après l’exposition à un irritantrespiratoire

Cellules dendritiques

• Assure un réseau de capture des antigènesinhalés:

– la captation spécifique,

– l’internalisation,

–puis la présentation d’un peptide Ag auxLymphocytes T

Cellules dendritiques

TH2

Lymphocyte

• Rôle lymphocytes T CD4 le mieux connu +++

• Peu nombreux chez le sujet témoin

• Chez l’asthmatique, ils infiltrent de façon quasiconstante la muqueuse bronchique et le LBA

• Au cours des exacerbations aigues : activationdes lymphocytes TCD4+ circulants.

Lymphocyte

• Profil TH1 / TH2

• LT CD4+ sont séparés en 2 classesfonctionnelles TH1 et TH2

• en fonction de leur profil de sécrétion decytokines.

Profil TH1 / TH2

• Cytokines du profil TH2 contrôlent à la fois :

– La synthèse des IgE (IL-4, IL-13)

• Principal anticorps impliqué dans la réaction

allergique immédiate « type I »

IgE : origine

IL4IL13

TH2

RéarrangementCommutation isotypique

Switch IgE

IgE : récepteurs

Forte affinité: FcεRI

Faible affinité: FcεRII

FcεRI FcεRII

Mastocyte-basophile

Éosinophile

Macrophage

C dendritique

Lymphocyte B / Lymphocyte T

Mastocyte- Basophile

C langerhans

Macrophage

PNN

49

Profil TH1 / TH2

• Cytokines du profil TH2 contrôlent à la fois :

– La synthèse des IgE (IL-4, IL-13)

– Le chimiotactisme, prolifération, différentiationet/ou activation des cellules impliquées dansl’asthme à savoir :

• Les mastocytes / basophiles : IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, GM-CSF

• Les éosinophiles : IL-5, IL-3, GM-CSF

• Les cellules mono-macrophagiques : IL-4

• Profil TH1 / TH2

• Lymphocytes T reg

Nouvelles découvertes

• Profil TH1 / TH2

• Lymphocytes T reg

• Lymphocytes TH17,

par le biais de l'IL-17, favorisent le recrutement des neutrophiles

Nouvelles découvertes

• Cellules TH-17 : formes d'asthme où lesneutrophiles plus que les éosinophilescontribuent à l'inflammation.

• Identification dans l'asthme allergique deTH17/TH2, capables de produire à la fois del'IL-4 et de l'IL-17

Nouvelles découvertes

• Ces données récentes remettent en lumièrel'importance des différents phénotypes de la maladieasthmatique :

– les TH2 et les éosinophiles : rôle important dans lapathogénie de l'asthme allergique,

– les TH17 et les neutrophiles impliqués dans les

• asthmes sévères ou cortico-résistants ;

• Asthmes non atopiques.

Mastocytes

• Produits dans la moelle osseuse,

• Passent dans la circulation sanguine puis

• dans les tissus où ils subissent une maturation en 2 phénotypes :

– Mastocyte muqueux (mastocytes pulmonaires)

– Mastocyte séreux (du tissu conjonctif)

Mastocytes

• Présent aussi bien chez sujet normal que chezl’asthmatique tout au long de l’arbre resp :

– Prédomine dans la sous muqueuse bronchique

– Sous la mb de l’épithélium et à proximité vaisseaux

• Chez l’asthmatique ils sont plus nombreux,dégranulés et intra-épithéliaux libérantdavantage de médiateurs.

Mastocytes

• Cellule starter de la réaction immédiate IgEdépendante

• Participe à l’inflammation bronchique par lasynthèse de nombreuses cytokines.

PONTAGE

Polynucléaires éosinophiles

• Rôle important dans physiopathologie del’asthme

• Corrélation entre sévérité de l’asthme etl’éosinophilie sanguine et bronchique.

• Cytoplasme• nombreuse granulations

• volumineuses (0,5 à 1,5μ)

• cristaux de Charcot-Leyden.

Polynucléaires éosinophiles

• Infiltration de la muqueuse bronchique qu’il y aitune composante allergique ou non.

• ± situés entre cellules épithéliales ou au contactdes vaisseaux

• IL5 : croissance, activation et survie des éosinophiles

Éosinophile : Contenu

ECP:protéine cationique des éosinophiles

EDN:neurotoxine dérive de l’éosinophilie

MBP: major binding protein

Radicaux libre O2Les métabolites de l'acide arachidoniqueLeucotrienes: LTC4,LTD4,LTE4PAF acether

Broncho-constriction – Vasodilatation - ↑ Perméabilité VX

Cytokines

IL1,IL2,IL3,IL4,IL5,IL6TNFα,

TGFα,TGFβ,GM-CSF

64

Polynucléaires éosinophiles

Conséquence :

- Abrasion des cellules épithéliales

- œdème de la muqueuse

- Bronchoconstriction

- Recrutement d’autres cellules inflammatoires

65

Macrophages

• Infiltrent la muqueuse bronchique et se localisent sousla membrane basale.

• Rôle dans l’amplification, la pérennisation de la crised’asthme et le développement de la réaction retardée.

• Libèrent un certain nombre médiateur

– PGF2, LTB4, TXB2, PAF en réponse à un stimulus IgEdépendant.

– TNF alpha

Polynucléaires neutrophiles

– Rôle dans l’asthme sévère et l’AAG

– AAG mortel : infiltrat à neutrophiles

– NCP, LTB4 , Lymphocyte Th17 - IL 17

Cellules épithéliales des VA

• Épithélium bronchique = Cible & Acteur

de la réaction inflammatoire dans l’asthme

Cellules épithéliales des VA

• Cibles

• Epithélium des VA altéré au cours de la maladieasthmatique

• Médiateur cytotoxique libéré → abrasion responsable :

– d’une HRB

– Perte de la sécrétion de facteurs relaxants (PGE2…)

– Perte de la fonction de barrière72

Cellules épithéliales des VA

• Cibles

- Perte de la fonction de barrière

- Rupture dans la continuité de l’épithélium

- Muqueuse bronchique plus exposée auxallergenes présents dans lumière

- Facilite leur contact avec les mastocytes et lesterminaisons nerveuses à nue

73

Cellules épithéliales des VA

• Acteur :

• Cellules épithéliales lésées sécrètent de nombreuxmédiateurs bronchoconstricteurs et pro-inflammatoires.

- GM-CSF→ chimioattractant des Eosinophiles

→ activation des Eo avec libération prot basique

- ICAM favorisant la migration des autres cellulesinflammatoires

74

1. Inflammation bronchique

1.2. Médiateurs de la réaction inflammatoire des voies aériennes

1.2.1. Médiateurs granulaires

Histamine • Broncho-constricteur puissant par action sur cellule

musculaire lisse (récepteur H1) de courte durée.

• ↗ sécrétion de mucus

• Extravasation vasculaire → œdème

• ↗ perméabilité des cellules épithéliales favorisantle passage des allergènes

• Récepteur H2 et H3 n’ont pas d’effet significatif.

Tryptase

• Médiateur pré-formé libéré par les granules desmastocytes.

• Libéré plus tardivement dans la réactionallergique

• Inactive le fibrinogène et active les collagénases

• Favorise bronchoconstriction et ↗ HRB

1.2.2. Médiateurs lipidiques

• Médiateurs néoformés

• dérivent de l’acide arachidonique

• libéré des phospholipides membranaires lorsde l’activation cellulaire.

PG et thromboxane

• PG broncho-constrictrices (PGD2 et PGF2)

• Thromboxane A2

→ puissants bronchoconstricteurs

→ développement œdème de la muqueuse.

Leucotriènes

• Rôle dans la maladie asthmatique

• LT-B4 : puissant agent chimio-attractant pourles PNN

• LT-C4, LT-D4, LT-E4 :

– Broncho-constricteurs

– Induisent une HRB

– ↗ perméabilité vasculaire

– Stimule sécrétion de mucus

PAF

• Facteur d’activation plaquettaire

• Malgré ses propriétés (broncho-constrictrion,augmentation perméabilité micro-vasculaireet sécrétion de mucus)

• Probablement rôle mineur dans laphysiopathologie de l’asthme.

1.2.3. Médiateurs cytotoxiques

• Propriétés toxiques importantes

• Protéines granulaires des éosinophiles

– MBP, ECP, EDN

– MBP est quantitativement la plus importante,(25% des protéines totales de l’éosinophile)

1.2.3. Médiateurs cytotoxiques

• Radicaux libres le l’O2

– désorganisation du tissu conjonctif de soutien ;

– amplification de la réaction inflammatoire par lastimulation de la production

• de médiateurs lipidiques (PG, leucotriènes…),

• de cytokines (IL1, TNFα…).

1.2.4. Neuro-médiateurs du NANC

Bradykinine

• Puissant broncho constricteur

• Stimule fibres C sensitives non myélinisées dusystème nerveux NANC

• Induit vasodilatation, ↗ perméabilitécapillaire et œdème

• Participe au développement de la réactionlocale inflammatoire

1.2.4. Neuro-médiateurs du NANC

Endothéline

• Action broncho-constrictrice

• Effet chimioattractant des fibroblastes

• Favorise synthèse de collagène

• Induit prolifération des CML des VA

→ molécule pro-fibrosante qui pourrait êtreimpliquée dans le remodelage bronchique

1.2.5. Cytokines

• Indispensables au

– recrutement,

– à la différenciation, à la maturation

–et à la survie des cellules inflammatoirescomme les éosinophiles, mastocytes,lymphocytes et macrophages.

1.2.5. Cytokines

EFFETS BIOLOGIQUES

IL-3

IL-4

IL-5 + GM-CSF

IL-6

IL-8

IL-13

IFN- γ

Differentiation et prolifération des mastocytes

Prolifération Mastocytes, synthèse d’IgE, réponse Th2

Différenciation et activation des Eosinophiles

Immunorégulation, différenciation LB en plasmocytes

chimiotactisme des leucocytes

Expression CMH classe II

Prolifération granulocytaire , développement macrophages

87

1.2.5. Cytokines

• Cytokine cytoxique : TNF ,

– Produit par les mastoytes, éosinophiles,macrophages, cellules épithéliales

– Stimule production de certaines cytokines etl’expression d’ICAM1 par cellules épithélialesbronchiques

– Induit une HRB et ↗ des PNN dans l’expectoration

1.2.5. Cytokines

• Cytokine chimio-attractante = chimiokine

• Médiateurs pro-inflammatoires secondaires

• attirent les monocytes, certains lymphocyteset les éosinophiles

– MCP : Monocyte Chemotactic Proteins ;

– RANTES : Regulation Upon Activation, Normal TExpressed and Secreted

– Eotaxines

• Si la description des cellules inflammatoires etde leurs rôles se fait en individualisant chaquetype de cellule, la situation in vivo estbeaucoup plus complexe

• Cellules et médiateurs interagissent enpermanence aux différentes phases de laréponse inflammatoire allergique

1. Inflammation bronchique

Synthèse

90

93

Physiopathologie cellulaire et humorale de l’asthme

II. PHYSIOPATHOLOGIE PROPREMENT DITE

Inflammation bronchique

Hyper réactivité bronchique

Obstruction bronchique

2. Hyper réactivité bronchique

Définition

• Obstruction excessive des bronches decertains individus en réponse à des stimulivariés :

–Physique : froid, exercice

–Chimique : Ach, histamine, PG F2

2. HRB

Méthode d’évaluation de l’HRB• Tests d’inhalation à la métacholine ou à

l’histamine

• Détection de la concentration PD20 demétacholine ou d’histamine qui induit une chutede 20% du VEMS

• Aide au dg positif d’asthme en cas de symptômesatypiques : toux spasmodique, dyspnée sansparoxysmes en cas d’EFR normale

2. HRB

• Caractéristique essentielle mais nonspécifique des asthmatiques.

• Peut être présente

– Rhinite allergique

– RGO

– Affection interstitielle diffuse

– …

2. HRB

2 hypothèses

– Anomalie au niveau du muscle lisse bronchique

– Anomalie du système nerveux autonome

2.1. Anomalie au niveau du muscle lisse

bronchique

• Contractilité anormale: aucune anomaliebiochimique n’est cependant connue

• Altération des récepteurs membranaires des CMLd’origine constitutionnelle ou induite par lesmédiateurs de l’inflammation.

• Hypertrophie musculaire : pour un stimuli donné lacontraction induite entraine un rétrécissement plusimportant

2.2. Anomalie du SN autonome

–Système cholinergique

–Système adrénergique

–Système NANC

2.2.1. Anomalie du système cholinergique

• Exagération des réflexes cholinergiques

– pourrait être responsable d’une réponseanormale des bronches de l’asthmatique

Anomalies de l’épithélium contribuent à l’HRB par• le relargage de médiateurs• l’exposition des terminaisons nerveuses• l’exposition antigénique des cellules de la sous-

muqueuse

↗ de la susceptibilité descellules musculaires à l’Ach

↗ du nombre et de l’affinité desrécepteurs muscariniques

Ralentissement de ladégradation de l’Ach

↗ de la libération de l’Ach siune modulation négative parles autres SN n’intervient plus

2.2.2. Anomalie système adrénergique

• ↘ de la densité et de l’affinité des récepteursβ-adrénergiques

• ↘ densité des récepteurs α-adrénergiquesinhibiteurs

• ↗ densité des récepteurs α-adrénergiquesexcitateurs

2.2.3. Anomalie système NANC

• Déficience du système NANC inhibiteur

• Baisse d’affinité des récepteurs VIP

• ↗ de la sensibilité du muscle lisse auxneurokines broncho-constrictives

2. Hyper réactivité bronchiqueSynthèse

• Augmentation du système bronchoconstricteur

– Cholinergique

– α-adrénergique excitateur

– NANC excitateur

• Diminution du système broncho-dilatateur

– β-adrénergiques

– NANC inhibiteur

2. Hyper réactivité bronchiqueSynthèse

• Mécanisme complexe avec :

– des inter-réactions entre différents composantsdu système nerveux autonome

– Une interaction avec les médiateurs

– Variabilité des anomalies d’un asthmatique àl’autre

II. PHYSIOPATHOLOGIE PROPREMENT DITE

Inflammation bronchique

Hyper réactivité bronchique

Obstruction bronchique

3. Obstruction bronchique

– Bronchospasme des muscles lisses

– Œdème de la muqueuse

– Sécrétions endobronchiques

– HRB secondaire anomalie épithélium

– Phénomène de remodelage

3. Obstruction bronchique

• Sécrétions endobronchiques

– Extravasation vasculaire et hypersécrétion desglandes à mucus

– Sécrétions fluides plus ou moins épaisses

• Par déperdition d’eau

• Formation de véritables bouchons muqueuxpouvant obstruer les bronchioles

• Mucus• Exsudat protéïque

• Infiltrat cellulaire (PNN + PNE)• Cellules ciliées desquamées

4. Remodelage bronchique

4. Remodelage bronchique

4. Remodelage bronchique

• Réaction chronique : remodelage

• Grandes + petites VA présentent desmodifications structurelles alors que leparenchyme est habituellement préservé.

4. Remodelage bronchique

• Ces anomalies sont à la fois

– Reconstructives : changement danscomposition, contenu et organisation descomposants cellulaires et moléculaires de laparoi des VA.

– Lésionnelles : œdème, infiltrationéosinophilique et lymphocytaire,desquamation épithéliale.

4. Remodelage bronchique

• Épithélium

• Membrane basale

• Glandes séro - muqueuses

• Vaisseaux

• Muscle lisse

4. Remodelage bronchique

• Epithélium

– Destruction

– Phénomène de réparation permettant de restaurerun épithélium normal

– En cas de lésions récurrentes : métaplasie

• Soit avec prédominance de cellules squameuses

• Soit avec une hyperplasie de cellules caliciformes

4. Remodelage bronchique

• Membrane basale

– Épaississement de la membrane basale

– Dépôt de collagène III et V + fibronectine

• Glandes séromuqueuse

– Hypertrophie

Vaisseaux

4. Remodelage bronchique

• Musculature lisse

– Masse musculaire lisse X 4

– Mécanismes d’hypertrophie et d’hyperplasie

4. Remodelage bronchique

• Épithélium : Destruction / Hyperplasie

• Mb basale : Pseudo-épaississement

• Glandes séro - muqueuses : Hypertrophie

• Vaisseaux : Angiogenèse

• Muscle lisse : Augmentation de la masse

26/02/2015 Diagnostic de l'asthme 122

→→ asthme sévère réfractaireß₂ mimétique, corticoïde,

TVO permanant peu / pas réversible

Conséquences

– Epaississement des structures bronchiques

• Réduction de la lumière bronchique

• Réduction de la plasticité des bronches

– Fibrose : rôle de barrière ralentissant le passage des médiateurs inflammatoires vers l’épithélium

– Vieillissement bronchique

• Déclin du VEMS f° de l’âge plus important chezl’asthmatique que chez le sujet normal

• 70 ml / an contre 20 ml / an en moyenne

124

Physiopathologie cellulaire et humorale de l’asthme

1. Mécanique ventilatoire

2. Echanges gazeux

3.Conséquences hémodynamiques

III. CONSEQUENCES RESPIRATOIRES ET CIRCULATOIRES

126

1. Mécanique ventilatoire

• Crise d’asthme est associée à ↓ calibre VAavec collapsus de certaines bronches, enparticulier au cours de l’expiration.

127

Broncho constriction

Air inspiré > air expiré

Expiration active Muscles

respiratoires inefficaces

Distension thoracique

Conséquences physiopathologiques

26/02/2015 128

1. Mécanique ventilatoire

• Conséquences:

- Trouble ventilatoire obstructif (TVO)

- Ventilation à haut volume pulmonaire

- Pression intrathoracique modifiée

129

1.1. Trouble ventilatoire obstructif (TVO)

– ↓ du VEMS et du débit de pointe (peak-flow).– ↑ des résistances des voies aériennes.– ↑du volume résiduel (VR)( par fermeture précoce des petites voies aériennes, de la CRF

et de la CPT).

• Il en résulte un freinage : ↑ du temps expiratoire nepermettant cependant pas une vidange complète avant lecycle suivant.

• Entre les crises, les paramètres fonctionnels sontclassiquement normaux.

1. Mécanique ventilatoire

Toux sèche isolée ou productive. Oppression (au repos ++).

Dyspnée expiratoire nocturne +++ récurrente Sifflements récidivants. Hypersécrétion bronchique. Intolérance aux variations d’environnement, à l’exercice physique…

1.2. Ventilation à haut volume pulmonaire

Avantage

• mécanisme compensateur,

• objectif maintenir le plus grand nombrepossible de VA ouvertes et d’optimiser lesdébits expiratoires.

• Assurée par ↑ du travail des Mxinspiratoires, pour vaincre les résistancesbronchiques à l’écoulement aérien.

1. Mécanique ventilatoire

131

1.2. Ventilation à haut volume pulmonaire

Inconvénients :

↘ de l’efficacité contractile du diaphragme , étiré

• Au maximum, inversion de son action avecrétrécissement paradoxal du calibre thoracique

• au niveau des dernières côtes : signe de Hoover.

Fatigue des muscles respiratoires → hypoventilationalvéolaire

1. Mécanique ventilatoire

diamètre transversal ↘, les parois thoraciques se rapprochent au lieu de s'écarter.

Excellent marqueur de gravité de l’obstruction des voies aériennes.

1.3. Pression intrathoracique modifiée

• Le travail important développé par les Mxinspiratoires →

–↗ de la pression au niveau des alvéoles

– Fissuration alvéolaire

→→ Risque de pneumothorax +++++Risque de pneumomédiastin

1. Mécanique ventilatoire

1. Mécanique ventilatoire

2. Echanges gazeux

3. Conséquences Hémodynamiques

III. CONSEQUENCES RESPIRATOIRES ET CIRCULATOIRES

134

• Hypoxémie : due à la diminution (effetshunt) ou l’abolition (shunt) de la ventilationdans des territoires correctement perfusés.

• Hypocapnie : habituellement observée aucours des crises d’asthme non sévères résulted’une hyperventilation réflexe à l’hypoxémie.

2. Echanges gazeux

135

• Une normocapnie, voire une hypercapnie(signes de gravité) peuvent apparaître si l’effetshunt et le shunt intéressent un pourcentagetrop important des alvéoles

• L’hypercapnie (hypoventilation alvéolaire) →la fatigue des muscles inspiratoires

En cas de crise d’asthme sévère/très sévère

2. Echanges gazeux

136

Obstruction des VA

Augmentation du W ventilatoire

Anomalie de V/Q

Hypoxémie

Baisse PaO₂

Mécanique respiratoire altérée

Efficience musculaire diminuée

↗ VCO₂

↗ PaCO₂

Chute pH

Défaillance respiratoire

1. Mécanique ventilatoire

2. Echanges gazeux

3.Conséquences hémodynamiques

III. CONSEQUENCES RESPIRATOIRES ET CIRCULATOIRES

138

3.1. Circulation pulmonaire

Les crises d’asthme sévères sont associées:

- à des signes cliniques

- et/ou électriques d’insuffisance ventriculairedroite

→ cœur pulmonaire aigu

3. Conséquences hémodynamiques

139

3.2. Circulation systémique

Le pouls paradoxal

« ↘ de plus de 10 mmHg de la PAS au cours del’inspiration »

• s’observe lors des crises sévères,

• Due à dépression intrathoracique inspiratoiretransmise aux vaisseaux intrathoraciques

3. Conséquences hémodynamiques

140

IV. Cas particuliers

1. Asthme non atopique (intrinsèque)

• Défini par l’absence de test cutané positif etd’IgE sérique spécifique pour les allergènessuspectés

• Représente: 1/3 des asthmes chez les adultes

IV. Cas particuliers

1. Asthme non atopique (intrinsèque)

• Contact avec

– Irritant nocif pour les poumons

– Infection thoracique ou grippe

– Exercice

– Changement soudain de température

– Air froid

IV. Cas particuliers

1. Asthme non atopique (intrinsèque)

• Résultat

– D’une seule exposition très élevée à un irritantnocif (syndrome de Brooks)

– Contact répété avec des irritants à desconcentrations peu élevées

IV. Cas particuliers

1. Asthme non atopique (intrinsèque)

• Asthme non atopique présente profil cliniquedifférent de l’asthme atopique

• En revanche éléments physiopathologiques quiconditionnent cette différence ne sont pas comprisactuellement

• Cependant pas de différence dans les principes dutraitement des crises ou de fond hormis l’éviction del’allergène.

IV. Cas particuliers

2. Asthme à l’exercice

• Asthme d’EFFORT, Air froid, sec

● 2 hypothèses physio-pathologiques

- Thermique

- osmotique

Hypothèse thermique

Hyperventilation en air froid

Refroidissement des bronches

Stimulation des récepteurs

bronchospasme

Réchauffement en fin d’exercice

Hyperhémie secondaire

œdème

Asthme thermo-induit146

Hypothèse osmotiqueHyperventilation d’air sec

Humidification rapide

Deshydration muqueuse bronchiquehyperosmolarité

Extravasation plasmatique

Product° mucus ÉpaississemT muq Bronchoedème

Libération médiateur cellulaire

bronchospasme

Am.J.Respir.care Med. 2003;165

IV. Cas particuliers

3. Asthme à l’aspirine

Conclusion

• Mode de présentation de l’asthme diverse

→ DES ASTHMES

• Mécanisme physiopathologique complexe

– Un tableau est en train de se dessiner où ≠ sous-populations de lymphocytes T sont actives dansdifférentes phases de l'asthme bronchique

• Bonne connaissance de la physiopathologie = basede toutes perspectives thérapeutiques.