Régions habitées où l’altitude est supérieure à 3000 m

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)

Pression barométrique à 0 m = 760 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 )

Pression barométrique en mm Hg 700 600 500 400 300 200 9000 A L T I T U D E Mont Everest Mines des Andes 6000 La PAZ MEXICO 3000 Font Romeu Pressions d’air et d’oxygène pourcentage (%) 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 INSPIRE ALVEOLE ARTERE CAPILLAIRE VEINE VEINE 160 140 120 100 80 60 40 20 NIVEAU De la MER NAIROBI 1800 m PO2 mmHg 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 H.T.A.P. et espérance de vie diminuée Hypertrophie ventriculaire droite AQRS dévié vers la droite HABITANTS Volume sanguin Hte Hb PAO2 PACO2 PLAINE 4. 7 42 13 100 39 ANDES 58 19 50 30 5. 7

Transport de l’oxygène Courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine Hypoxie modérée normoxie Hypoxie prononcée A : PaO2 > 13 kPa PO2 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 C B A 60 95 mmhg SaO2 = quantité d’O2 liée à l’Hb x 100 quantité maximale

SaO2 et ALTITUDE SaO2 100 90 70 50 30 Altitude en m. 6000 3000

Zone de compensation complète                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         SaO2 % COURBE DE STRUGHOLD 100 95 Zone de compensation complète 85 Zone de compensation incomplète Zone Indifférente ECG PA EFR EEG Tests OPH Intellectuel 50 Zone Critique mm Hg 30 60 80 100 PA O2 6 3.5 1.5 0 km Altitude

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        SaO2 (%) Altitude 1.5 0 km 100 95 Zone d’indifférence 630 PB 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 km                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Altitude 1.5 0 km SaO2 (%) 95 Zone de compensation 85 complète Seuil des réactions 495 630 PB 3.0

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 SaO2 (%) Altitude                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         SaO2 (%) Altitude 1.5 0 km 85 Zone de compensation 50 incomplète Seuil des troubles 350 495 PB 6 3.5

SYMPTOMES ( 3) Zone de compensation incomplète 3000 à 5500 m 1) Zone d’hypoxie manifeste entre 3000 et 4000 m Céphalées +++ Vertiges Troubles du sommeil Perturbations vision+++ Altérations EEG Troubles de la personnalité: Dégradation du jugement Difficultés de concentration et d’attention Dégradation de la mémoire +++ État dysphorique

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

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Sao2 (%) Altitude 1.5 0 km 50 Zone critique Seuil critique 350 PB 6

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 Chémorécepteurs sino-carotidiens 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 acidose métabolique régulation du pH bicarbonate urinaire Chémorécepteurs centraux (T.C.) sensibles au pH du L.C.R. modèrent la tachypnée

ADAPTATION A L’ALTITUDE Respiration périodique nocturne Syndrome d’apnée du sommeil 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 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 Chémorécepteurs sino-carotidiens 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 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) PAO2 PIO2 élévation km 74 65 58 48 95 114 99 94 84 150 30                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       PPA (mmHg) 74 65 58 48 PAO2 95 114 99 94 84 PIO2 150 30 20 10 0 1 2 3 4 5 élévation km

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 ++. Arrivée 8 jours 15 jours 21 jours La PAZ 4000 m Hte. Hb. 42 % 50 % 48 % 53 % 18 g 13 g 15 g 17 g

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 : CaO2 Capacité en O2 PA O2 KPa (x 7.5 en mm Hg)

Transport de l’oxygène [O2] combiné dépend de l’[Hb] : les raisons du dopage par l’EPO !! Insérer photo cycliste …..

Transport de l’oxygène Modification de l’affinité de l’Hb pour l’O2  Affinité =  libération d’O2 par Hb  Affinité =  libération d’O2 par Hb

Transport de l’oxygène Modification de l’affinité de l’Hb pour l’O2 Par le pH Par le CO2 : effet Bohr Pression partielle en O2 (kPa) Pression partielle en O2 (kPa)

Transport de l’oxygène Modification de l’affinité de l’Hb pour l’O2 Par la température Par le [2,3 DPG] SaO2 Pression partielle en O2 (kPa)

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 Mexico La Paz Mines des Andes 5000 m 1.5 l

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.

MAL AIGU DES MONTAGNES (40 % des sujets à altitude d’environ 2500 m pendant plus de 6 h) Examen clinique : P.A. de PAS et pincement Râles aux bases pulmonaires Hémorragies rétiniennes Polyurie puis oligurie Céphalées intenses Dyspnée impressionnante Œdème du visage et des extrémités Pâleur et sueurs Station debout pénible Vomissements incoercibles Le repos au lit s’impose, O2 si possible Evolution favorable en 48 à 72 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 G. R. = 7 à 8 000 000/ mm3 Hte = 75 à 80 % Hb = 25 g /100 ml Syndrome neurologique: Somnolences, céphalées dysésthésies Psychoses avec hallucinations Signes cliniques : Hémorragies sous unguéales Hémorragies rétiniennes HTAP. Fibrose pulmonaire S.A.S. 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- REQUIS Recommandations 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- REQUIS Recommandations 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.

= Avions traditionnels VOYAGES AERIENS altitude 10 000 m 5 000 m 10 20 minutes = Gros Airbus et Boeing = Avions traditionnels

VOYAGES EN AVION Pressurisation 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 - KLM 6 500 000 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)

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.