Comment apparaissent les troubles respiratoires pendant le sommeil ? Du ronflement de l’enfant à l’insuffisance cardiaque de l’adulte

Le sommeil, ne peut pas ne pas intéresser tous les praticiens et notamment les cardiologues d’où cette « Intégrale ». Depuis plus de 20 ans, sous l’impulsion de Christian Guilleminault, la médecine du sommeil s’intéresse à tous les malades dont les symptômes, même diurnes, sont directement en rapport avec le sommeil. Cela implique donc tous les soignants. Une fois n’est pas coutume, il sera question dans cette revue essentiellement cardiologique, de pneumologie, bien sûr, mais aussi de pédiatrie, d’endocrinologie, de biologie, de neurologie, d’atteintes ORL, et finalement, surtout de cardiologie. Physiologie Le sommeil apparaît mystérieux à bien des cliniciens. Pourtant, il est évident que cet état qui occupe un tiers de notre vie, a été programmé par l’évolution, pour ne pas être une source de danger. Cela implique des fonctions autonomes ajustées, et un retour programmé et efficace à la vigilance. Cela semble bien fonctionner depuis quelques centaines de milliers d’années et des variations respiratoires physiologiques nocturnes ont peu d’impact sur une hématose protégée et stable. Cette respiration suppose l’intégrité fonctionnelle des voies aériennes, du système cardiovasculaire et du système nerveux autonome. Le sommeil occupe un tiers de notre vie Ce n’est pas si simple. En effet, au niveau des voies aériennes, l’évolution anatomique de la cavité buccale de l’homo sapiens sapiens a été dans le sens de l’atrophie. Il s’agit d’une conséquence de notre verticalité. Cette cavité est un carrefour complexe, laissant passer soit le bol alimentaire, soit l’air. La diminution, congénitale ou acquise, de la taille des maxillaires ou l’augmentation de volume de la langue (obésité, hypothyroïdie…) aboutissent à une baisse de calibre de l’espace pharyngé postérieur, passant du statut de cavité à celui de canal, parfois très étroit. La fermeture de cet espace rétréci, est facilitée par les pressions négatives qu’induit l’inspiration. Les conditions de ce collapsus sont majeures pendant le sommeil et évoluent, en les aggravant, avec l’âge et le poids. La langue, participe à ce processus, en basculant, sous l’effet de l’inspiration, vers le bas et l’arrière, en fermant ainsi complètement l’espace pharyngé postérieur. L’apnée obstructive n’est donc que la conséquence d’une attraction passive de parties charnues pharyngées induite par le « vide » créé par l’inspiration. Cet événement, répété des centaines de fois chaque nuit, est responsable d’une cascade d’effets, qui prédisposent à d’autres pathologies, notamment cardiovasculaires. Pour bien respirer, c’est le sujet qui nous préoccupe, il faut concevoir, pour chaque cycle respiratoire, une bonne arrivée d’air (oxygène) dans nos poumons, un échange satisfaisant entre les alvéoles et les capillaires (oxygène et gaz carbonique) et un retour du mélange gazeux (gaz carbonique) vers l’extérieur. Cela implique un nez, des bronches et des alvéoles fonctionnels. Lors du même cycle respiratoire, plusieurs battements cardiaques assurent une bonne distribution sanguine, par l’artère pulmonaire dans ces mêmes alvéoles, pour recevoir l’oxygène qui, par le biais de la pompe cardiaque, est distribué à tout l’organisme. Cela implique un cœur et des vaisseaux fonctionnels. Le syndrome de Picwick a été initialement exploré par les neurologues. La réaction de stress Cela doit fonctionner au repos, à l’effort et pendant le sommeil de façon autonome, mais adaptable à tout moment. L’ensemble est régulé par l’action de nombreux capteurs chimiques et mécaniques. Un mode d’adaptation assez primitif, mais très efficace, coiffe tous ces mécanismes : la réaction de stress. Elle est présente partout, à l’effort, lors des émotions et, pendant le sommeil. Elle est à l’origine des complications des troubles respiratoires pendant le sommeil. Ces troubles, dont le syndrome des apnées obstructives du sommeil (SAOS) est l’entité la plus connue, ont un impact particulier sur la fonction cardiovasculaire. Après plus de 30 ans de recherches, de publications et d’expérience, leur forte responsabilité a été confirmée comme un facteur de risque cardiovasculaire très sévère (de l’hypertension artérielle à l’accident vasculaire cérébral, via les pathologies coronariennes et rythmiques). Le SAOS augmente ainsi le risque d’insuffisance cardiaque de 140 %, le risque d’accident vasculaire cérébral de 60 % et celui de maladie ischémique de 30 %. La réputation péjorative des événements respiratoires nocturnes n’est donc aujourd’hui plus remise en cause, indépendamment des autres facteurs de risques comme l’obésité, le tabagisme ou l’âge. Ces troubles existent chez la plupart des malades depuis l’enfance (chez 68 % des malades apnéiques adultes). La mortalité en rapport avec les apnées et autres événements respiratoires pendant le sommeil est plus importante chez les sujets jeunes, entre 40 et 50 ans. Ces constats de morbidité et de mortalité, sont expliqués par des phénomènes d’adaptation, ici dépassés. Chez l'enfant La respiration pendant le sommeil est explorée par l’analyse du flux nasal, à l’aide d’une simple lunette à oxygène reliée à un boîtier enregistreur. Grâce à un logiciel d’analyse du signal, la courbe est étudiée, soit seule (figure 2), soit dans le cadre d’une polygraphie respiratoire (figure 3), au sein d’autres courbes représentant d’autres paramètres, respiratoires ou non (saturation, rythme cardiaque, efforts respiratoires, etc.). Figure 2. Courbe de flux respiratoire. Figure 3. Pression nasale au sein d’autres paramètres dans le cadre d’une polygraphie respiratoire. L’analyse de la variation de pression nasale permet de distinguer assez précisément une respiration normale d’une respiration pathologique, voire inexistante (apnée). En partant de la gauche, les deux premiers cycles de la figure 2 sont normaux, avec la représentation d’une expiration sur le versant montant et d’une inspiration sur le versant descendant (les signaux sont inversés par rapport à un signal de débit, car il s’agit d’analyses de pressions). Les deux cycles suivants, sont caractéristiques d’une limitation de débit inspiratoire, en d’autres termes d’un « frein » inspiratoire au passage de l’air. Il s’agit d’événements respiratoires discrets mais fréquents, à l’origine de réactions physiopathologiques multiples et délétères, pour la qualité de la respiration, de la circulation sanguine et du sommeil. Ils entrent dans la définition des TROS (troubles respiratoires obstructifs pendant le sommeil), avec les apnées et les hypopnées. À une mauvaise respiration, interprétée comme insolite, voire dangereuse, par le système nerveux autonome, l’organisme d’un sujet en sommeil (comme à l’éveil) se doit de s’adapter. L’adaptation consciente est une réponse à une sensation de dyspnée, qui oblige celui qui la ressent à augmenter sa ventilation. Pendant le sommeil, il ne peut pas y avoir d’adaptation consciente. C’est là que se situe la réaction de stress. Cette réaction est plus ou moins facilement déclenchée selon l’importance de l’événement respiratoire, le stade de sommeil, et la sensibilité individuelle aux différents chémorécepteurs sollicités. De la limitation du débit respiratoire au stress et à l’HTA Chez l’enfant, une simple limitation de débit suffit à provoquer une réponse : une réaction d’éveil, en fait un simple micro éveil. Elle permet de reprendre un niveau respiratoire plus physiologique. Cette réaction de stress sous-entend une sécrétion d’adrénaline, dont l’action, l’augmentation de la fréquence cardiaque d’une part, et la vasoconstriction capillaire périphérique d’autre part, va devenir néfaste à long terme. Chaque réaction de stress aboutit, en effet, à une augmentation brutale de la pression artérielle. Le malade adulte, celui qui consulte pour la prise en charge d’une HTA, a été soumis depuis l’enfance à ces augmentations intermittentes de la PA et à l’effet quasi permanent d’une sécrétion inappropriée et importante de catécholamines. Dans le cadre d’une polygraphie respiratoire, ces variations de la pression artérielle sont repérées par l’étude du signal du pléthysmogramme (figure 3, flèche), dont l’écrasement indique le phénomène de vasoconstriction périphérique, au niveau du doigt (via la pince de l’oxymètre). Elle représente une image inversée de la variation de la PA. Ce signal est essentiellement qualitatif et ne peut remplacer les mesures classiques de la PA, mais il est corrélé de façon significative avec les micro éveils liés aux événements respiratoires. Chez l’enfant et l’adulte jeune, la présence d’épisodes de désaturation est rare (figure 4). Le mécanisme initial est le micro éveil, suivi de la réaction vasculaire puis, plus tard, chez l’adulte, de la désaturation. Figure 4. Écrasement de la courbe de pléthysmogramme (en haut) après un épisode de limitations de débits (en bas) sans modification de la courbe de saturation (dernière courbe en bas). Savoir repérer les enfants “mouthbreathing” Ce frein respiratoire peut durer, chez l’enfant, toute la nuit, puis toutes les nuits, pendant plusieurs années. Il s’agit d’enfants ronfleurs, généralement maigres, avec un visage fin, triangulaire, typique, cliniquement reconnaissables à leur respiration buccale prédominante, de jour comme de nuit : le facies adénoïde (mouthbreathing des Anglo-Saxons). Il existe chez ces enfants un retentissement cérébral important, caractérisé par une hyperactivité physique, un retard scolaire avec troubles de la concentration, cassure de la courbe de poids et… atteintes cardiovasculaires. La cause principale de ces limitations de débit respiratoire est liée au rétrécissement de l’espace rétropharyngé, soit par augmentation de volume des tissus mous (amygdales, végétations, langue), soit par diminution de volume de la cavité pharyngée, souvent du fait des deux. Il n’est pas à propos de décrire ici, de façon précise, les déformations importantes de la cavité buccale de l’enfant, mais ces mêmes anomalies sont rencontrées fréquemment chez l’adulte, permettant parfois de confirmer une hypothèse diagnostique clinique. De façon simple, dans la plupart des cas, les infections ORL de la petite enfance (facilitées par le tabagisme passif, les allergies, etc.) sont responsables de troubles de la croissance du maxillaire et de la mandibule. Inversement, une diminution de croissance de la cavité buccale et des voies aériennes supérieures favorise les infections à ce niveau. Ces anomalies de croissance surviennent à la fois dans le sens antéropostérieur (rétromandibulie, rétromaxilie) et/ou dans le sens latéral (palais « roman ») (figure 5). Figure 5. Palais « ogival » d’un enfant présentant des T.R.O.S. La littérature confirme la grande fréquence de ces TROS qui atteindraient 1 à 4 % des enfants. Il est possible que les méthodes actuelles de dépistage, en présence d’une pathologie émergente, soient insuffisantes. Il existe de plus une fluctuation évolutive de la clinique et de la gravité en fonction de l’âge (le pic de fréquence se trouve entre 4 et 8 ans). Cela explique probablement que l’ampleur du problème, soit sous-estimée. L’épidémie d’obésité constatée chez l’enfant (plus de 13 %) devrait augmenter de façon importante l’incidence de TROS, avec des conséquences cardiovasculaires prévisibles, chez l’adulte. Chez l'adulte Le cœur est un organe solide. Quand un malade consulte pour une détérioration « brutale » de sa fonction cardiaque, il est donc habituel de rechercher des facteurs de risque et des antécédents afin d’expliquer l’altération progressive de la fonction par un mécanisme qui n’est pas imputable à l’âge. On en trouve souvent, sinon toujours, entre le tabagisme, le diabète, l’obésité et autres syndromes métaboliques. On confirme que la PA était au minimum labile ou parfois augmentée de façon durable, et déjà traitée par un, deux, voire trois médicaments, plus ou moins efficaces, dans le cadre d’un HTA, dite réfractaire. Ce sont des situations habituelles en consultation. Depuis quelques décennies, il y a les apnées. Du phénomène de mode aux publications les plus sérieuses, englobant des cohortes de plusieurs milliers de malades, le statut de facteur de risque cardiovasculaire indépendant est aujourd’hui reconnu aux troubles respiratoires pendant le sommeil. Les recommandations, notamment américaines, proposent une recherche de SAS dans le cadre du bilan d’une HTA, surtout réfractaire. C’est bien, mais cela reste modeste. Dans le cadre de la prise en charge de maladies chroniques, notamment cardiovasculaires, on ne peut plus faire l’impasse sur ces anomalies. Les conséquences sur la morbidité et la mortalité cardiovasculaire de ces troubles sont significativement assez importantes pour les dépister de façon systématique. Ce qui a été expliqué ci-dessus chez l’enfant est amplifié chez l’adulte. La répétition d’événements apnéiques obstructifs, avec leurs conséquences vasculaires périphériques (vasoconstriction) (figure 6) et centrales (augmentation de la PA), associés à des épisodes de désaturation, induit des conditions morbides supplémentaires, comparativement aux TROS de l’enfant. Figure 6. Apnées obstructives avec manifestations vasculaires. La réaction de stress, décrite plus haut, explique une réaction hormonale « réflexe », immédiate et salvatrice (permettant le réveil, en évitant ainsi l’apnée unique, trop longue et fatale). Ce mécanisme de protection a ses limites. L’usure de toute une vie, liée aux événements respiratoires, se décline en fractionnement du sommeil, en épisodes de désaturation et en pics répétés de la pression artérielle. Cela pourrait suffire. Il est indispensable d’inclure les fréquentes comorbidités, telles l’obésité, le diabète et les dyslipidémies, aggravées par les apnées et aggravant celles-ci. Le syndrome des apnées du sommeil est un facteur de risque indépendant de ces pathologies, et du syndrome métabolique qui leur est associé. Le stress oxydatif fait le lien Les mécanismes intriqués sont variés et il est indispensable de placer les troubles du sommeil au centre d’un groupe de pathologies complexes et multiples. Le lien entre ces différentes affections pourrait être le stress oxydatif, et l’inflammation. Il ne s’agit pas ici d’entrer dans les détails de la physiologie oxydative. Toutefois, ce mécanisme est important. Il permet d’interpréter partiellement l’impact du syndrome des apnées du sommeil sur les maladies métaboliques associées. Surtout, il intervient dans la genèse de la dysfonction endothéliale. Celle-ci est significativement associée au syndrome des apnées du sommeil, aussi bien chez l’animal que chez l’humain. Il a été démontré que la sécrétion de NO est significativement diminuée chez les malades apnéiques, proportionnellement à la gravité du SAS, et ré-augmente après un traitement efficace. Cette réduction est directement liée aux micro éveils. Ceux-ci agissent sur la production d’espèces réactives à l’oxygène (radicaux libres) et génèrent un stress oxydant, lui-même dommageable pour la production de NO. Il existe donc deux voies de réduction de la production de NO, dont l’effet est une baisse de la protection vasculaire (figure 7). D’autres radicaux libres (anions superoxydes) sont produits en abondance, notamment par les mitochondries. Ils activent les facteurs de transcription (NFkB, AP1) et augmentent la production de facteurs pro-inflammatoires (TNF-a, interleukine-1 et 6, etc.), proportionnellement à la sévérité du syndrome des apnées du sommeil. Ces différents facteurs oxydants vont stimuler l’activation des monocytes, des lymphocytes et des cellules endothéliales, en agissant directement au niveau des molécules d’adhésion, facilitant le processus de dysfonction endothéliale. Les lésions à l’origine de l’athérosclérose apparaissent, petit à petit, pendant plusieurs années, amplifiées par l’oxydation des lipides et de la matrice extracellulaire. Figure 7. Mécanismes de destruction vasculaire par les radicaux libres sous l’effet des apnées. Le nombre de ces radicaux diminue sous traitement efficace, notamment sous ventilation en pression continue (PPC). Un des marqueurs le plus représentatif de l’inflammation systémique est la C-réactive protéine (CRP). De nombreuses publications ont montré la corrélation étroite entre l’augmentation du taux de CRP et la gravité du SAOS. Sa normalisation sous traitement est un des meilleurs critères d’efficacité thérapeutique chez l’adulte, comme chez l’enfant. BNP ou NT-proBNP : un outil d’évaluation majeur Entre les premiers symptômes, chez l’enfant, et les décès prématurés d’origine cardiovasculaire, les troubles respiratoires pendant le sommeil réunissent toutes les conditions de détérioration progressive de la fonction vasculaire et myocardique. Pendant de nombreuses années, toutes les nuits, les variations mécaniques et chimiques induites par les apnées seront responsables de variations importantes de la PA et de la post-charge, et de sécrétions inappropriées de catécholamines et de métabolites pro-inflammatoires. Ces variations nocives se font, de plus, lors des épisodes de désaturation (à un moment ou le cœur accélère). Elles accroissent chaque nuit le risque de défaillance cardiaque. Avant les signes cliniques, échographiques ou hémodynamiques de dysfonction cardiaque, des perturbations biologiques existent. Le dosage du BNP (brain natriuretic peptide) ou du NT-proBNP (neurohormones spécifiques, secrétées par la cellule myocardique, en réponse à des pressions intracardiaques anormalement élevées) peut révéler une atteinte cardiaque silencieuse. Son dosage est aujourd’hui classique lors de l’évaluation d’une dyspnée évoquant une défaillance cardiaque. Les taux sont alors très élevés, > 1000 µg/ml (taux normaux chez le sujet jeune < 20 µg/ml pour le BNP et < 100 µg/ml pour le NT-proBNP). L’augmentation, même modérée, du taux de BNP lors du bilan d’un syndrome des apnées du sommeil témoigne d’un effort anormal subi par les cellules myocardiques lors de chaque apnée. La défaillance cardiaque est l’état final d’un processus progressif, représenté par l’augmentation progressive des valeurs successives du BNP et proportionnelle à ce dernier. C’est ce mécanisme qui est retrouvé dans le SAOS, depuis l’enfance jusqu’à l’insuffisance cardiaque révélée. La diminution des valeurs du BNP, sous traitement efficace par PPC (figure 8), confirme l’impact unique et significatif des apnées sur la fonction myocardique. Le dosage des taux de BNP ou NT-proBNP devrait être un outil important dans l’évaluation de malades dyspnéiques, hypertendus, suspects de SAS, mais sans signes évidents et habituellement tardifs, d’insuffisance cardiaque. Figure 8. Évolution des valeurs du BNP (52 malades), avant et après traitement par PPC (SRMS 2008). En pratique Les troubles respiratoires pendant le sommeil sont fréquents et sévères. Il importe donc de les reconnaître, avant la défaillance d’un organe essentiel. Les apnées s’expriment pourtant assez tôt, à ceux qui savent les « entendre ». De tous les spécialistes, le cardiologue ne peut plus traiter une hypertension artérielle « essentielle », sans se poser la question de l’existence ou non d’autres facteurs de risque, que ceux qu’il avait l’habitude de dépister. En ne traitant que l’HTA, il ne traite que la conséquence d’une maladie sévère, complexe et évolutive. La recherche de cette maladie doit donc être systématique lors de chaque consultation. Cela implique une meilleure connaissance des symptômes et des moyens de dépistage. Cela oblige à une coopération étroite entre tous les praticiens, généralistes et spécialistes, concernés.