Régions habitées où l’altitude est supérieure à 3000 m

> 3000m

INTRODUCTION

• 400 millions d’habitants en permanence au dessus de 3000 m. d’altitude

• La pathologie d’altitude touche de plus en plus de monde, mal aigu des montagnes peut toucher toute personne au dessus de 2 500 m.

• 5 à 6 millions de « cardiaques » se promènent en altitude chaque année.

• Les accidents mortels sont surtout dus à des accidents ou chutes, mais 25 % sont des morts subites.

• Les modifications hémodynamiques aiguës sont maximales pendant les premiers jours.

• La majorité des accidents cardiaques surviennent dans les 2 premiers jours après l’arrivée en altitude

• Composition de l’air : invariable

• Pression barométrique diminue avec l’altitude

(P.V= Cte à température constante)

• Température diminue avec l’altitude

1 ° tous les 150 m

La vapeur d’eau se remet sous forme liquide = nuages

• Humidité de l’air diminue avec la baisse de température = air sec

L’air est un fluide pesant : 1.29 g/l

Au niveau de la mer il exerce une pression de plus de 1 g/ cm² donc plus de 10 T /m².

C’est la pression barométrique.

Troposphère : phénomènes météorologiques jusqu’à 11000 m

Stratosphère : température constante – 60° jusqu’à 19 000 m (gaz en strates)

Ionosphère : au dessus

Les pressions partielles des gaz• Pression partielle d’un gaz : proportionnelle à

sa fraction

– PpG (mm Hg) = FG (%) x PB

• Pression totale (PB) = somme des pressions partielles de chaque gaz

– PB = Σ PpG PB = PpO2 + PpCO2 + PpN2

• Si le mélange gazeux n’est pas sec : tenir compte de la Pp en vapeur d’eau

– PB = Σ PpG + PpH2O

PpH2O = 47 mm Hg

→ PpG = FG (%) x (PB – 47 mm Hg)

Les pressions inspirées des gaz (Pi) dépendent de la pression barométrique et/ou de leur fraction (Fi)

Pression barométrique à 0 m = 760 mm Hg

et fraction inspirée (Fi, air sec) O2= 21%, N2 = 79%

PB = PiN2 + PiO2 + PH20 (conditions réelles) 760 mmHg = (563 + 150 + 47) mmHg• PiN2 = (760 – 47) x 79% = 563 mm Hg• PiO2 = (760 – 47) x 21 % = 150 mm Hg

Pression barométrique diminuée ( 3000m d’altitude) (Fi normales)

520 mm Hg = ( 385 + 100 + 35) mm Hg • PiN2 + PiO2 +PpH2O (à l’altitude )

700 600 500 400 300 200

9000

6000

3000

ALTITUDE

Mont Everest

Mines des Andes

La PAZ

MEXICO

Font Romeu

Pression barométrique en mm Hg

Pressions d’air et d’oxygènepourcentage (%) par rapport au niveau de la mer

Altitude Pression Volume relatif PiO2 (mmHg)

(m) atmosphérique du gaz

0 760 1.0 149 = 0.21 (P.Bz – 47)

1500 632 1.2 125

2400 564 1.35 110

3000 523 1.5 100

4000 446 1.7 84

5000 379 2.0 70

AIR

INSPIREALVEOLE ARTERE CAPILLAIRE VEINE

PO2

mmHg

160

140

120

100

80

60

40

20

0

NIVEAU

De la MER

NAIROBI

1800 m

VEINE

LAPAZ

4000 m

EVEREST

8840 m

CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DES POPULATIONS DES ANDES

• Augmentation du rapport poids / taille

•E.F.R. = C.V. et ventilation globale

•Hypertrophie ventriculaire droite

•AQRS dévié vers la droite

•H.T.A.P. et espérance de vie diminuée

Volume sanguin Hte Hb PAO2 PACO2HABITANTS

PLAINE

ANDES

4. 7 42 13 100 39

5. 7 58 19 50 30

Transport de l’oxygèneCourbe de dissociation de l’oxyhémoglobine

A : PaO2 > 13 kPaPO2 n’affecte pas SaO2

B : 8 > PaO2 > 13 kPa PaO2 => peu la SaO2 donc peu la quantité d’O2 transportée

C : PaO2 < 8 kPa PaO2 => la SaO2 donc la quantité d’O2 transportée

B AC

95 mmhg60

normoxieHypoxiemodéréeHypoxie prononcée

SaO2 = quantité d’O2 liée à l’Hb x 100quantité maximale

SaO2 et ALTITUDE

100

50

70

90

30

SaO2

Altitude en m.6000 3000 0

                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                

Zone

Indifférente

100

95

SaO2 %

PA O2

Altitude

85

Zone de compensation complète

50

Zone de compensation incomplète

Zone

Critique

6 3.5 1.5 0 km 30 60 80 100

COURBE DE STRUGHOLD

ECG

PA

EFR

EEG

Tests OPH

Intellectuelmm Hg

                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                

Zone d’indifférence

Altitude

1.5 0 km

SaO2 (%)

100

95

PB630 760

SYMPTOMES

•Zone d’indifférence (0 à 1500m)

•Mais dès 1000 m: F.R. avec volume courant

• et F.C. avec du VES

Vision nocturne perturbée - Barotraumatismes

                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                

Zone de compensation

complète

Seuil des réactions

Altitude

1.5 0 km3.0

SaO2 (%)

95

85

PB495 630

SYMPTOMES (2)

•Zone de compensation complète (1500 à 3000 m)

•Céphalées +

•Nausées ,vomissements et anorexie

•Insomnies

•Dyspnée de repos et d’effort +++

•Baisse de la diurèse

BAISSE DE LA VISION NOCTURNE +++

La capacité d’apprentissage est perturbée dès 2500 m

Zone de compensation complète

Nette augmentation du débit cardiaque

Vasoconstriction cutanée

Nouvelle répartition des débits locaux

Débit Cérébral +++ Débit coronaire ++

Diminution du débit rénal

Augmentation de la ventilation – hypocapnie

                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                

Zone de compensation

incomplète

Seuil des

troubles

Altitude

1.5 0 km6 3.5

85

SaO2 (%)

50

PB350 495

SYMPTOMES ( 3)•Zone de compensation incomplète 3000 à 5500 m

1) Zone d’hypoxie manifeste entre 3000 et 4000 m

Troubles de la personnalité:

• Dégradation du jugement

•Difficultés de concentration et d’attention

•Dégradation de la mémoire +++

•État dysphorique

•Céphalées +++

•Vertiges

•Troubles du sommeil

•Perturbations vision+++

•Altérations EEG

Modifications Cardio-respiratoires

Diminution du débit cardiaque ( du VES)

( débit cardiaque diminué malgré l’augmentation de FC)

Augmentation de la ventilation au repos mais dyspnée de repos et surtout d’effort +++

SYMPTOMES (4)•Zone de compensation incomplète 3000 à 5500 m

2) Zone de handicap sévère entre 4500 et 5500 m

•Céphalées +++

•Sudation

•Perturbations de l’activité musculaire ( spasmes)

•Paresthésies de la face et des extrémités

•Diminution importante du champ visuel, perte du sens chromatique, baisse de l’acuité

•Altérations majeures de L’EEG

                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                

Zone critique

Seuil critique

Altitude

1.5 0 km6

50

Sao2 (%)

350 PB

P50 : PO2 pour laquelle SaO2 = 50%

P50 (3,6 kPa = 27 mm Hg)

SYMPTOMES (5)

•Zone critique ou de danger 6000 m et plus

•Risque de syncope hypoxique de survenue d’autant plus rapide que l’altitude est élevée.

•Sans correction rapide la syncope se termine par la mort

Chemorecepteurs

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Grandeurs respiratoires

F. R.

V.T.augmentent de façon proportionnelle à l’altitude

+ 25% à 2500 m –

+ 100% à 5000 m

Hyperventilation baisse de PaCO2 alcalose respiratoire

régulation du pH bicarbonate urinaire acidose métabolique

•Chémorécepteurs centraux (T.C.) sensibles au pH du L.C.R.

modèrent la tachypnée

•Chémorécepteurs sino-carotidiens

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Respiration périodique nocturne

augmente de façon proportionnelle à l’altitude

25% du sommeil à 2500 m

40 % du sommeil à 4000 m

90% du sommeil à 6000 m

•Syndrome d’apnée du sommeil

Perturbations de la qualité du sommeil

Phase d’apnée de 8 sec à 2500 m plus au dessus

A 4000 m la SaO2 < 60%

Régulation cardio-circulatire

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Les grandeurs circulatoires

F.C. augmente de façon proportionnelle à l’altitude

+ 15% à 2000 m et V.E.S. = QC augmente

+ 40 % à 3500 m mais V.E.S. diminue = QC diminue

Modifications des résistances périphériques

•Chémorécepteurs sino-carotidiens

Redistribution du débit cardiaque:

Q coronaire

Q cérébral

Q musculaire =

Q hépatosplanchnique =

Q rénal

Q cutané

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Pression artérielle systémique : P.A.M. inchangée ou peu augmentée

P.A.S. = 110 mmHg

P.A.D. = 95 mmHg

Augmentation moindre de la P.A. à l’exercice musculaire

Pression artérielle pulmonaire :

Jusqu’à 2000 m. ne change pas puis augmentation parabolique

Hypoxie Vasoconstriction risque d’O.A.P.

                                                                                                                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

PPA (mmHg)

30

20

10

élévation km0 1 2 3 4 5

PAO2

PIO2

74 65 58 48

114 99 94 84

95

150

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Echo Hypertrophie des cavités droites

E. C. G. AQRS dévié à droite ( + 90° à 3500 m et + 120° à 6000 m )

Onde P ample et onde T – dans les précordiales droites

Augmentation de l’épaisseur alvéolo-capillaire = diffusion

Débit cérébral : + 30 % dès l’arrivée à 3000 m

reste augmenté pendant 1 semaine

retour aux valeurs de base en 3 semaines

MVO2 augmentée par augmentation de FC et de l’inotropisme

ADAPTATION A L’ALTITUDE

Baisse de SaO2

érythropoïèse•augmente dès la 2ème heure à 2000 m d’altitude

•est maximum au bout de 48 h

•reste élevée pendant 2 semaines à la même altitude

G. R Polyglobulie Viscosité ++.

La PAZ

4000 m

Hte.

Hb.

Arrivée 8 jours 15 jours 21 jours42 %

13 g 15 g 17 g 18 g

48 % 50 % 53 %

MODIFICATIONS HEMOREOLOGIQUES

• Réduction du volume plasmatique

• Augmentation de l’hématocrite

• Polycytémie

• Augmentation de l’agrégabilité plaquettaire

Etat préthrombotique en altitude

Augmentation des évènements cardiovasculaires graves

Transport de l’oxygène

• [O2] combiné dépend [Hb]

: Anémie : Ca O2, Polyglobulie :Ca

pacit

é en

O2

PA O2 KPa (x 7.5 en mm Hg)

CaO2

Transport de l’oxygène

• [O2] combiné dépend de l’[Hb] : les raisons du dopage par l’EPO !!

Insérer photo cycliste …..

Modification de l’affinité de l’Hb pour l’O2

Transport de l’oxygène

Affinité = libération d’O2 par Hb

Affinité = libération d’O2 par Hb

Transport de l’oxygèneModification de l’affinité de l’Hb pour l’O2

• Par le CO2 : effet Bohr • Par le pH

Pression partielle en O2 (kPa) Pression partielle en O2 (kPa)

Transport de l’oxygèneModification de l’affinité de l’Hb pour l’O2

• Par la température • Par le [2,3 DPG]

Pression partielle en O2 (kPa)

SaO2

LE 2,3 DPG

• Il s'agit d'une voie détournée de la glycolyse, court-circuitant l'étape catalysée par la 3-phosphoglycérate kinase. Le 2,3-DPG agit en augmentant la stabilité de la forme désoxy de l‘hemoglobine, induisant par conséquent le passage de la forme oxy à la forme désoxy avec libération d‘oxygène. C'est donc un régulateur du transport d'oxygène dans le sang, qui rend ce dernier globalement plus efficace et intervient en particulier dans l'adaptation aux altitudes élevées.

Déviation vers la droite de la courbe de dissociation de l’hémoglobine

SaO2

Pression partielle en O2 (kpa)

Comment, à l’altitude, une meilleure oxygénation des tissus est-elle

assurée ?

• POLYGLOBULIE

• Affinité de l’Hb pour l’oxygène conditionne la délivrance d’O2 aux tissus

Affinité = libération d’O2

• - P 50 • Affinité de l’Hb par de :

– Température = 37° – [H+] acidose – 2,3 DPG +++

• Interactions entre ces facteurs pour optimiser les échanges respiratoires

VO2 max et Altitude

3 l

Mines des Andes

5000 m1.5 l

Mexico La Paz

MARATHON de l’EVEREST

• En fait le plus haut du monde à un peu plus de 3000 m d’altitude

• Pas de piste, tout se passe en terrain caillouteux• Le coût énergétique de la course est fortement

majoré• Meilleur temps : 3h 41 min 30 sec • 135 participants• Prochain : mai 2014

LES BIENFAITS DE L’ALTITUDE

• (circulation 2009; 120: 495-501) le risque relatif de mourir d’insuffisance coronaire (-22% par 1000m) ou d’AVC (-12% par 1000m)

• (circ res 1997; 296 : 581-1) l’hypoxie chronique induit un recrutement artériolo capillaire et donc un développement compensatoire de la microcirculation. La pratique d’une activité physique régulière a le même effet.

Céphalées intenses

Dyspnée impressionnante

Œdème du visage et des extrémités

Pâleur et sueurs

Station debout pénible

Vomissements incoercibles

Examen clinique :

P.A. de PAS et pincement

Râles aux bases pulmonaires

Hémorragies rétiniennes

Polyurie puis oligurie

Le repos au lit s’impose, O2 si possibleEvolution favorable en 48 à 72 h

MAL AIGU DES MONTAGNES(40 % des sujets à altitude d’environ 2500 m pendant plus de 6 h)

Œdème aigu du poumon

Indépendant ou le plus souvent associé au mal aigu des montagnes

Symptôme souvent décrit en France dès 2000 m.

Signes cliniques :

•Détresse respiratoire intense

•Pincement des ailes du nez

•Toux spumeuse (sanguinolente)

•Cyanose

•Tachycardie

•Râles Crépitants +++

Évolution mortelle spontanément

Oxygénothérapie

Diurétiques

Redescente impérative

MAL CHRONIQUE DES MONTAGNES« El Sorroche » ou maladie de Monge (1928)

Pathologie de résidents de longue date à haute altitude

Syndrome neurologique:

Somnolences, céphalées dysésthésies

Psychoses avec hallucinations

Signes cliniques :

•Hémorragies sous unguéales•Hémorragies rétiniennes•HTAP. Fibrose pulmonaire•S.A.S.

•G. R. = 7 à 8 000 000/ mm3

•Hte = 75 à 80 %

•Hb = 25 g /100 ml

Évolution mortelle spontanément

Oxygénothérapie

Redescente impérative

INCIDENCE DU TABAGISME SUR L’HYPOXIE D’ALTITUDE

ALTITUDE REELLE ALTITUDE APPARENTE

D’ UN SUJET NON FUMEUR D’ UN SUJET FUMEUR

0 m 2500 m

3000 m 4500 m

6000 m 7000 m

20 cig/j - 8 % COHb

PRE- REQUISRecommandations et contre indications à l’altitude

(> 2500m)Pré-requis:• Patient stable cliniquement• Asymptomatique au repos• Classe fonctionnelle < à III

Recommandations générales• Eviter des exercices importants• Eviter l’arrivée directe à des altitudes > à 3000m

PRE- REQUISRecommandations et contre indications à l’altitude (> 2500m)

Contre indications absolues• Patients instables cliniquement (IC, Angor)• Coronariens ayant des signes d’ischémie dès 80 W ou 5 METS• IDM ou revascularisation coronaire de moins de 6 mois• Episodes d’IC de moins de 3 mois• HTA mal contrôlée au repos (> 160/ 100 mm Hg)• HTAP (PAP m > 30 mm Hg) • Cardiopathie valvulaires même asymptomatique• Evènements thrombotiques de mois de 3 mois• Troubles du rythme ventriculaire et DAI implanté récent• AVC ou AIT de moins de 6 mois.

10 000 m

5 000 m

10 20 minutes

altitude

= Gros Airbus et Boeing

= Avions traditionnels

VOYAGES AERIENS

VOYAGES EN AVIONPressurisation cabine à 600 mmHg = 75 KPa = 2200 m

• Hypoxie généralement non ressentie mais :

SaO2 à 93% après 2 h - prothrombine++

Tachycardie et tachypnée

rarement mal aigu des montagnes

• Expansion des gaz clos :

Equilibration des pressions tympaniques

Gaz intestinal se dilate mais est résorbé

Gaz dans les sinus se résorbe

• Air de la cabine est sec Hydratation+ (verres de contact)

Contre-indications au voyage en avion

• Maladie hématologiques

Anémie importante

Hémoglobinoses

• Cardiovasculaires

Angor instable - Thrombose veineuse récente

Infarctus récent

Troubles du rythme majeurs

• Réductions notables du champ pulmonaire- gène à l’hématose

• Opèrés récents

• Otites évolutives.

Statistiques d’Air France - KLM6 500 000 passagers AF/ an (soit 18 000/j )

dont 5 urgences/j

10 morts / an

Mais 2 détournements d’avion /mois

Syncopes vagales

Angor et IDM (45 %des détournements)

Crises d’asthme et dyspnées (6%)

Troubles du rythme (10 %)

AIT (15 %)

Suspicion de phlébites

Le médecin dans l’avion

Législation = celle de l’état dans lequel l’avion est immatriculé

Les médecins Français sont tenus par la loi Française de répondre à un appel quelle que soit la compagnie d’aviation

Le médecin requis devient « préposé temporaire »   de la compagnie et c’est donc l’assurance de la compagnie qui est engagée.

Risque d’embolie pulmonaire en fonction de la distance parcourue

( nombre de cas par million d’arrivées)

Embolie pulmonaire

THROMBOSES VEINEUSES ET VOYAGES EN AVION

(Etude contrôlée randomisée : Geroukalos G : The risk of venous thromboembolism from air travel. Br Med J. 2001; 322: 188-9)

231 passagers volontaires, sans ATCD veineux (ni autre notable),

âge > 50 ans, vol de plus de 8 heures.

Deux groupes : l’un témoin, l’autre porteur d’une contention classe 1

• une échographie avant le vol, une autre immédiatement après.

• un examen biologique avant et après.

RESULTATS :

• Sur les 116 témoins: 12 TVP à l’échographie, sans élèvation significative des D.dimers.

• Pas d’anomalie échographique dans le groupe contention.

• Une anomalie de la coagulation présente chez 14 voyageurs (7 %) dont 3 chez ceux qui eurent une TVP.

THROMBOSE VEINEUSE ET VOYAGE EN AVION

Personnes à risque de thrombose :

• ATCD de phlébites ou anomalies de la coagulation :

risque multiplié par 10

• Mutation du facteur V , déficit prot. C ou S : risque multiplié par 3

• Peut – on vendre un billet d’avion à une personne ayant déjà fait 3 phlébites?Quelle prévention et pour quels patient?

• Une HBPM aux sujets à risque élevé uniquement.

(Rapport bénéfice / risque ; insuffisant dans la population générale).

• L’aspirine n’a pas fait la preuve de son efficacité lors de longs voyages en avion.

• La contention est à préconiser chez tout le monde.