Cardiomyopathie ou « cœur d’athlète » Place de l’échocardiographie

Sylvain GUERARD

LYON

Rappels: physiologie

Rappels: physiologie

2 types d’adaptation

Surcharge chronique de pression

• Entraînement en résistance

• Épaisseurs pariétales

Surcharge chronique de volume

• Entraînement en endurance

• Dilatation VG et pariétale

Le plus souvent

Entraînement statique et dynamique

Surcharge mixte

MAIS environ 10 heures/semaine et depuis au moins 4 mois

Le cœur d’athlète

Limites du Ventricule Gauche de l’athlète

Exercice (type) aerobie anaerobie mixte control

Nbre 413 544 494 813

DtdVG (mm) 53.7 52.1 56.2 49.6

PPtd (mm) 10.3 11 11 8.8

SIVtd (mm) 10.5 11.8 11.3 8.8

hommes femmes

DtdVG 63 mm (67 mm *) 60 mm (63 mm *)

SIVtd 13 mm < 12 mm

OG 45 mm (47 mm *) 43 mm (45 mm *)

Dtd VG : +3 to 6 mm

SIV td : +2 to 3 mm

Pluim BM et al,

Circulation, 2000, 101 : 336-44

Urhausen A et Kinderman W, Sports Med, 1999, 28(4) : 237-244

* Grands gabarits : 31 mm/m2

Dilatation ventriculaire: VG > 60 mm pathologique ?

• 442 athlètes 13 sports – 5.8% > 60 mm (max 65 mm) chez les hommes – 0 % > 60 mm chez les femmes

» Whyle GP Eur. J. App. Physiol. 2004;92:592

• 1309 athlètes 38 sports – 55 mm (43-70) hommes vs 48 mm (38-66) femmes – En général ≤ 60 mm et 14% > 60 mm

» Pelliccia Ann Intern Med 1999;130: 3

• Ultra marathonniens (100kms) – 291 athlètes : DtdVG 61,8 ± 6,9 ( 42-75) – 33/291 DtdVG > 70 mm

» Nagashima JACC 2003;42:1617

• Cyclistes du tour de France 1995-1998 – DtdVG 60.1 ± 3,9 mm – 147/286 > 60 mm et 3/286 > 70 mm

» Abergel JACC 2004;44:144

Dilatation ventriculaire: VG > 60 mm pathologique ?

Données

échocardiographiques Moyenne ET Extrêmes

SIVD (mm) 9,5 1,5 6,0 - 12,8

DTDVG (mm) 51,7 5,3 36,0 - 68,3

DTDVG/SC (mm/m2) 27,3 2,8 20,5 - 36,9

DOG (mm) 36,0 5,6 22,0 - 50,4

2 athlètes (1%) ont un VG > 66 mm 67,3 mm soit 28,94 mm/m2

68,3 mm soit 28,4 mm/m2

10 athlètes (5%) ont un DtdVG > 60 mm

Série personnelle 200 sportifs

Dilatation ventriculaire: Importance du diamètre VG indéxé

Hommes Femmes

DtdVG mm 53,2 ± 4,6 46,7 ± 4,5

DtdVG/m2 mm/m2 26,83 ± 2,56 29,05 ± 2.98

≤ 16 ans > 16 ans

DtdVG mm 49 ± 4,0 52,6 ± 5,5

DtdVG/m2 mm/m2 28,4 ± 2,91 26,95 ± 2.68

DtdVG/SC : toujours normal même si DtdVG augmenté.

DtdVG/SC : supérieur chez les femmes et les adolescents.

DtdVG > 60mm dans 5 % des cas.

Hommes 31 mm/m2 Femmes 32 mm/m2

Série personnelle

Taille du VG chez l’adolescent

125 adolescents de 12-16 ans DtdVG : 48 mm (35-58) et 29.6 mm/m2 (max 37 mm/m2)

900 athlètes adolescents vs

250 témoins

DtdVG 50.8 vs 47.9 mm > 54 mm: 18% Aucun > 60 mm

DtVG/m2 de SC 29.3 mm/m2

13% des athlètes avait un VG de taille > taille prédite +2DS (52-60 mm) Dans 78% des cas il s’agissait de garçons

McKenna Heart 2005;91:495-499

Arguments en faveur du cœur d’athlète

Si VG > 60 mm

En faveur du cœur d’athlète

FEVG > 50% avec contractilité normale

Absence de fuite mitrale

Pressions de remplissage et données doppler normales

Réponse normale à l’effort

• VO2 max > 120% VO2 max théorique.

Régression variable après déconditionnement

Contractilité et FEVG normale à l’effort

L’Hypertrophie Ventriculaire Gauche (HVG)

13-16 mm chez 16/947 athlètes (27 sports) Spirito Am J Cardiol. 1994;74:802

Femmes < 12 mm homme < 13 mm Pellicia JAMA 1996; 276:211

13-15 mm chez 22/149 cyclistes (14%) Abergel Am Heart J 1998;136:818

MVG indexée sur la surface corporlle

111-134 g/m2 chez l’homme 100-125 g/m2 chez la femme

Abergel Am J Card 1995

115 g/m2 chez l’homme 95 g/m2 chez la femme

Lang JASE 2005

HVG de l’athlète: incidence âge et sexe

3500 athlètes britanniques de haut niveau Epaisseur pariétale > 12mm dans 1.5% Valeur max 16 mm Basavarajaiah S J Am Coll Cardiol 2008;51:1033-9

1000 Athlètes féminines italiennes : épaisseur Maxi 12 mm Pellicia A maron BJ et al. J Am Med Assoc 1996;276:211-5

720 adolescents britanniques vs 250 témoins Aucun n’avait + de 11 mm chez les moins de 16 ans 3 athlètes (0.4%) ≥ 12 mm mais ≥ 16 ans Sharma S J Am Coll Cardiol 2002;40:1431-6

HVG de l’athlète: particularité ethnique

HVG : 18% vs 4% HVG > 14 mm: 3% vs 0% HVG > 12 mm: 18% vs 3% Basavarajaiah S J Am Coll Cardiol 2008;51:2256-62

300 athlètes noirs vs 300 athlètes caucasiens

18%

3%

HVG de l’athlète

200 athlètes SIV : 9.5 ± 1.5 (6.0-12.8) Aucun > 13 mm 125 adolescents SIV 8,2 mm (6-11,3 mm) Aucun > 12 mm

Série personnelle

Distribution de l’hypertrophie VG dans les séries d’athlètes

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 11 12 13 14 15 16 17 mm

Pluim

Pelliccia

Urhausen

Pluim BM et al, Circulation, 2000, 101 : 336-44

Pelliccia A et al, Ann Intern Med, 1999, 130 : 23-31

Urhausen A et al, Int J Sports Med, 1996, 17 : S145-51

"grey zone"

Arguments échographiques du diagnostic différentiel Cœur d’athlète et CMH

CA CMH Références

Hypertrophie concentrique

+/- +/- Shapiro LM, Eur Heart J, 1985

Symmetrical 56% vs 22%

Asymmetrical 34% vs 78%

SIV/PP >1,5 ++ Urhausen A, Sports Med, 1999

male < 1,4 / female <1,3

Dtd VG < 45 mm ++ Pluim BM et al, Circulation, 2000,

Dtd VG > 55 mm + - Fagard RH, Int.J.Sports Med 1996

OG > 45 mm + Lewis JF et al. Br Heart J 1992

Arguments échographiques du diagnostic différentiel Cœur d’athlète et CMH

CA CMH Références

Flux mitral anormal

(< 40 years)

++ Pellicia A et al. Eur Heart J 2005

flux normal peut être rencontré dans la CMH ou le cœur d’athlète

Obstruction au repos + Maron BJ, et al. Circulation 1995

Pas de consensus sur la valeur discriminante des gradients d’effort

Régression de l’hypertrophie avec l’arrêt

+++ Pellicia A , Maron BJ Circulation 2002

40 athlètes suivi 6 ans

Pellicia A, N Engl J Med, 1991 6 athlètes 13,8 ± 0,9 mm vs 10,5 ± 0,4

L’interruption doit être totale car la pratique d’entretien physique même

modérée risque de maintenir le niveau d’hypertrophie

Indices de fonction diastolique

HVG physiologique

CMH

Onde E

Onde A ou

E/A >1 <1

TDE

TRIVG

E’

E/E’ <8 >12

Problème des trabéculations du VG

• Diagnostic différentiel ? – Non compaction du VG – HVG apicale – Cardiomyopathie dilatée

• Narvin Chandra ( ESC 2010) – 256 athlètes entre 2008-2010 – Hypertrabéculation du VG

• Parasternal petit axe au niveau du µ papillaire et/ou de l’apex en A4C

– 256 athlètes (19 ans) – 15% afro-caribéens, 20% endurants

– 5 hypertrabéculations • 4 « black »/5 • 0 endurant/5 • ECG anormal/ 4 « blacks »

Doppler Tissulaire Myocardique Fonction diastolique hyper normale

Peu d’études de grande taille chez les athlètes

Vitesses plus élevées chez les athlètes vs contrôle » Pio Caso et al.: Am J Cardiol 2002 .90: 193-7

» S. Zoncu, A. Pellicia: J Am Soc Echocardiogr 2002; 9: 900-4

Distribution des valeurs de Ea

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Valeurs de Ea

Eff

ec

tif

Ea : 18.6 ± 3.0 (10-27.5)

Ea 15 cm/s : 94%

Le seuil habituel utilisé pour la population général peut être pris en défaut chez l’athlète

2D strain: speckle tracking déformation longitudinale

• Déformation longitudinale • Footballeurs/CMH/témoins • Strain global

– -20% athlètes vs -14% CMH Lafitte S Am J Cardiol 2007; 100: 128-32

.

•D’Andréa (ESC 2010) •650 athlètes (280 résistants et 370 endurants) •LV GLS -17% témoins, -17,2% résistants, -18,1% endurants

• BUTZ Th (ESC 2010) •Comparaison 20 athlètes, 15 CMH et 18 sédentaires •GLS -15,2% vs -8,1% vs -16,0% •Cut off -10% avec Se à 86,7% et Sp à 95%

D’Andréa Br. J. Sport Méd.

45 body builders SIV mm 2Dstrain (%)

• 25 anabolisant + : 12.3 -15+/-5

• 20 anabolisant – : 11.2 -20+/-6

• 25 sédentaires : 9.3 -19+/-6

2D strain: speckle tracking déformation longitudinale

HVG concentrique 13 mm , PA 155/95 mmHg, 2Dstrain -14%

Dilatation du VG

Dtd VG 68 mm (30 mm/m2) SIV et PP 11 mm FEVG 63%

DtdVG 70 mm (28 mm/m2) SIV et PP 11 mm FEVG 50%

Dilatation du VG

Vtd VG 167 ml FEVG 66% 2Dstrain -21%

Vtd VG 150 ml FEVG 50% 2Dstrain -12%

Evaluation du VD et de la fonction VD

Peu d’études avant l’écho 3D et le speckle tracking AJ TESKE Eur Heart J 2009

58 athlètes (12h/sem), 63 élites (24h/sem), 61 témoins (2h/sem)

Pas de différence

• Vélocités systolique VD en DTI

• TAPSE

Evaluation du VD et de la fonction VD

AJ TESKE Eur Heart J 2009

Strain et Strain Rate au niveau basal et médian % témoins

2D Strain global différents entre élite et témoins

• -27,6% (élites) vs -29,3% (témoins) vs -28,5% ns ( athlètes)

2D strain: speckle tracking

Déformation globale VD

Fraction éjection VD

Quand suspecter une cardiopathie

DtdVG > 60 mm > 31 mm/m2 homme > 32 mm/m2 femme

Épaisseur des parois > 13 mm adulte masculin > 12 mm adulte féminin > 11 mm adolescent

Anomalie de la fonction diastolique Trouble de la relaxation, Ea, E/Ea

Charge d’entraînement < 8h/sem

Performance < 130% théorique

Place de l’échocardiographie d’effort

Explorations physiologiques

Etude du Ventricule Gauche

• Cinétique globale (2D TM) et segmentaire (2D)

• Étude des flux en doppler

Diagnostic différentiel : cœur de sportif ou cœur pathologique ?

Précisions sur le comportement à l'effort de sujets porteurs de cardiopathies connues

Comprendre certaines limites inexpliquées à l'exercice

Explorations physiologiques

à l’effort

cyclistes

sportifs

témoins

Vtd +18% VES linéaire de + 45%

Vts -21% L’augmentation du Vtd contribue à 73% de l’augmentation du VES

Sundstedt M. Acta Physiologica 2007; 182 (1):45-51

Explorations physiologiques à l’effort

Estimation du débit cardiaque

Handballeur 19 ans: 188 cm, 87 kg, 2.1 m2

DtdVG 61 mm = 28 mm/m2

SIV et PP 11-12 mm E/A 2.1 E’ 19.4 cm/s et E/E’: 4.5

Diagnostic différentiel: Physio ou patho

Handballeur 19 ans 188 cm, 87 kg, 2.1 m2

Echo d’effort 150 w

Place de l’échocardiographie d’effort Gradient intra VG dans l’HVG

Abernethy, JACC 2003 156 footballeurs américains ETT repos et effort: pas d’obstruction 40% FEVG 50-55%: réponse appropriée à l’effort contractilité

Lafitte S 32 footballeurs professionnels vs 10 témoins Athlètes (270 w) 1 gradient intraVG au pic et 4 en post effort Témoins (220 w) aucun gradient

Mécanisme ??? Haut niveau de cathécolamines circulantes en post effort Inotropisme +++ Baisse de la précharge brutale et Baisse des résistances périphériques Diminution du vol ventriculaire gauche gradient existant et effet venturi apparition d’un gradient

Cas clinique: Echo d’effort: 175 watts.

Gradient intra VG à 150 w et 165 bpm: 36 mmHg

Comprendre une limitation inexpliquée

Plastie mitrale / IM dystrophique Résection P2 + anneau souple de Carpentier

Plastie mitrale/ endocardite Résection large + anneau de carpentier

Gradient OG/VG > 20 mmHg PAPs > 50 mmHg

Evaluation des pressions droites à l’effort

Evaluation de la PAPs chez des joueurs de hockey et des témoins

Echo de repos et echo d’effort

Mesure de la PAPs au repos et à chaque palier de l’Effort

PAPs + élevée chez les athlètes au repos et à chaque palier

linéaire de la PAPs jusqu’à 240 watts

de la PAPs en rapport avec celle du VES

Seuil physiologique chez les sportifs de 60 mmHg

Bossene E JACC 1999; 33:1662

CONCLUSION

L’échocardiographie du sportif est le plus souvent

« supranormale »

Parfois la différence entre physiologique et pathologique peut être plus délicate à établir

Les nouvelles techniques d’imagerie 3D/4D sont prometteuses

Après l’échocardiographie de repos et l’épreuve d’effort, l’échocardiographie d’effort est un examen indispensable pour évaluer le cœur de l’athlète à l’effort.