Pour certains, l’arythmie sinusale respiratoire (ASR) est liée à la dépression intrathoracique inspiratoire et à la mise en jeu du baroréflexe. Pour d’autres, elle est liée aux centres respiratoires bulbaires, via la modulation cyclique des activités sympathiques et vagales. Nous avons analysé la genèse de l’ASR en étudiant l’effet d’une inversion du régime de pression intrathoracique (ventilation mécanique) sur la variabilité respiratoire des signaux cardiovasculaires (fréquence cardiaque et pression artérielle) et le baroréflexe. Nous avons montré que la ventilation en pression positive est bien associée à une inversion de la variabilité respiratoire de la pression artérielle, qui reconnait surtout des déterminants mécaniques. En revanche, la phase de l’ASR n’est pas systématiquement inversée sous ventilation mécanique: l’ASR, en phase et amplitude, est très variable au cours du temps chez certains patients, et stable chez d’autres (peut-être les plus graves), suggérant l’intervention de mécanismes nerveux centraux. Dans l’hypothèse d’une balance entre facteurs mécaniques et nerveux, nous avons montré que l’augmentation de la PEEP (pression positive télé-expiratoire) va dans le sens d’une stabilisation de l’ASR (en phase et amplitude) et d’une moindre efficience du système nerveux autonome (diminution du gain du baroréflexe et de la variabilité cardiaque). Enfin, nous avons montré que les variations de phase et amplitude de l’ASR observées chez les patients sous ventilation mécanique ne sont plus observées lorsque les fonctions cérébrales sont abolies (état de mort encéphalique), attestant leur origine nerveuse centrale. / Whether respiratory sinus arrhythmia (RSA) is related to the negative intrathoracic inspiratory pressure and subsequent baroreflex activation, or directly to brainstem centers is still controversial. To elucidate RSA genesis, we have investigated the effect of the inversion of airway pressure regimen (mechanical ventilation) on the breathing variability of cardiovascular signals (heart rate and arterial pressure) and on the baroreflex. On the one hand, we have shown in a first study that positive pressure ventilation induces an inversion of the breathing arterial pressure variability, which therefore depends mainly on mechanical determinants. On the other hand, RSA phase is not reversed during mechanical ventilation: RSA phase and amplitude are stable over time in some patients (perhaps the most severe) and variable in others, suggesting involvement of central nervous factors. Conflicts between mechanical and nervous mechanisms could occur, as we have shown in a second study that increasing PEEP (positive end-expiratory pressure) induces a stabilization of RSA, in terms of both phase and amplitude, and that “stable” patients have a lower efficiency of autonomic nervous system (reduced baroreflex gain and heart rate variability) compared to the unstable ones. Finally, we have shown that the time-variations of RSA phase and amplitude observed during mechanical ventilation are effectively of central nervous origin, because they disappear in brain dead patients (whose central nervous functions are abolished).

L'objectif de ce travail était de mieux appréhender les mécanismes impliqués dans la réponse à la resynchronisation biventriculaire en insistant sur la caractérisation écho-cardiographique du substrat éligible à un traitement par resynchronisation cardiaque (TRC). Afin de valider dans notre cohorte les critères de réponse au TRC, nous avons évalué l'impact pronostic au long cours de l'amélioration du strain longitudinal du ventricule gauche (VG), de la fraction d'éjection VG et des volumes VG 6 à 9 mois après un TRC. L'amélioration du volume télésystolique du VG (remodelage inverse) semble être le marqueur le plus pertinent du pronostic au long cours après TRC. De plus, l'insuffisance mitrale secondaire significative persistante malgré un TRC semble être un facteur pronostic important indépendant du remodelage VG. Nous avons démontré qu'il existe un certain degré de désynchronisation mécanique (fondé sur la mesure des délais entre paroi) dans les insuffisances cardiaques à fraction d'éjection préservée qui est semblable aux insuffisances cardiaques à fraction d'éjection basse à QRS fins et supérieur aux témoins hypertendus. Cependant, les paramètres de désynchronisation échographiques considérés comme les substrats de la réponse au TRC (fondés sur la contraction type bloc de branche gauche) ne sont que très rarement retrouvés chez ces patients. Ces paramètres sont fréquemment présents dans les insuffisances cardiaques à fraction d'éjection basse avec un QRS large et une indication de TRC. Le strain longitudinal du septum interventriculaire permet de caractériser 3 patterns de contraction septale eux même prédicteurs du remodelage inverse, des hospitalisations pour insuffisance cardiaque, de la mortalité cardiovasculaire et de la mortalité toute cause après un TRC. L'élargissement de la largeur du QRS après un TRC est quant à elle un prédicteur de l'absence de remodelage inverse, et d'un excès de mortalité cardiovasculaire et toute cause après un TRC. L'association d'un pattern de contraction septal peu prédicteur de réponse au TRC et d'un élargissement du QRS après le TRC permet d'identifier des patients avec une probabilité de réponse très faible au TRC / The objective of this work was to better understand the mechanisms involved in the response to biventricular resynchronization by focusing on the echocardiographic characterization of the substrate eligible for cardiac resynchronization treatment (CRT). In order to validate the CRT response criteria in our cohort, we evaluated the long-term prognostic impact of improvements in left ventricular (LV) longitudinal strain, LV ejection fraction and LV volumes 6 to 9 months after a CRT. The improvement of the LV endsystolic volume (reverse remodeling) appears to be the most relevant substrate for long-term prognostic after CRT. In addition, significant secondary mitral insufficiency despite a CRT appears to be a significant prognostic factor independent of LV remodeling. We have demonstrated that there is a degree of mechanical dyssynchrony (based on the measurement of delays between walls) in heart failure with a preserved ejection fraction that is similar to heart failure with low ejection fraction and thin QRS and superior to hypertensive controls. However, the ultrasound dyssynchrony parameters considered as the substrates of CRT response (based on left bundle branch block typical contraction) are seldom found in these patients. These parameters are frequently present in heart failure with low ejection fraction with a wide QRS and an indication for CRT. The longitudinal strain of the inter-ventricular septum allows to characterize 3 patterns of septal contraction that are predictors of reverse remodeling, hospitalizations for heart failure, cardiovascular mortality and all-cause mortality after CRT. The widening of the QRS after a CRT is a predictor of the absence of reverse remodeling, an excess of cardiovascular and all-cause mortality after CRT. The association of a septal contraction pattern with a low CRT response and a QRS enlargement after TRC can be used to identify patients with a very low probability of response to CRT

Le cheval de race arabe présente des dispositions anatomiques et physiologiques très favorables à l’effort d’endurance. Cependant tous les chevaux ne sont pas aussi performants en course d’endurance : seuls les individus dotés de caractères génétiques et phénotypiques très adaptés (morphologie, métabolisme, locomotion ...) sont réellement performants dans cette discipline extrême. Cette étude s’inscrit au sein du projet de recherche GenEndurance dont l’objectif final est de déterminer les relations entre caractères génotypiques, performances sportives et phénotype des chevaux de race Arabe spécialisés en course d’endurance. L’objectif de cette thèse était de trouver des critères cardiaques favorables en course d’endurance équestre à partir de l’analyse de l’activité cardiaque et de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) au repos, à l’effort et pendant la récupération. Par ailleurs, sur un plan très appliqué, cette thèse a évalué les effets cardiaques de certaines modalités de dopage afin de prendre des mesures de prévention adaptées. Grâce aux différentes études réalisées dans le cadre de cette thèse, nous avons identifié pour la première fois, des indices cardiaques en rapport avec la performance du cheval d’endurance. Il s’agit du temps de récupération cardiaque (TRC) et des paramètres de la VFC qui varient en fonction de l’âge du cheval et des conditions environnementales. Nous avons également démontré que 45% du TRC est d’origine héréditaire chez le cheval de race arabe. Ces résultats sont très utiles pour la sélection génétique des meilleurs reproducteurs en endurance. D’autre part, cette thèse a permis d’identifier les profils des chevaux à risque et de proposer des seuils de prédiction d’élimination en course en se basant sur l’analyse de la vitesse et les paramètres cardiaques mesurés avant l’élimination pendant les différentes étapes de la course. Enfin dans le cadre de la lutte anti-dopage, cette thèse a exploré une nouvelle méthode non-invasive de détection des chevaux dopés par des substances bradycardisantes à partir des modifications caractéristiques de la VFC. / Arabian horses have anatomical and physiological characteristics strongly adapted to endurance exercise. However, only horses which have particular genetic and phenotypic characteristics (breed, morphology, metabolism, locomotion...) are really efficient in endurance competitions. This study is part of the major research project “GenEndurance” which aimed at determining the relationships between genetics, performance and phenotypical characteristics in endurance horses of Arabian lineage. The aim of this thesis was to find favorable cardiac criteria in endurance competitions from the analysis of heart rate variability (HRV) during rest, exercise and recovery. Moreover, this thesis has allowed highlighting the risks and doping methods in order to take appropriate preventive measures. This thesis is the first to demonstrate a relationship between cardiac index and performance (cardiac recovery) in endurance horses. The cardiac recovery time (CRT) and HRV index varied with age and environemental conditions. We also showed, that heritability of CRT was estimated to 45% in endurance horses of Arabian breed. This information is very useful for breeding selection in endurance horses. Moreover, this study showed that it would be possible to predict elimination and detect unfit horses during endurance races using speed value and cardiac recovery variables collected one phase ahead of that of elimination. Finally, in the anti-doping framework, this thesis revealed a non-invasive method based on characteristic modifications in HRV for detecting horses medicated with bradycardic substances.

Background: Decreased right ventricular function after coronary artery bypass graft surgery is a well-known phenomenon. The use of an artificial circuit and of cardioplegia during cardiopulmonary bypass (conventional coronary artery bypass graft surgery) has been evoked as possible reason for this dysfunction. With the availability of cardiac stabilisers (Octopus or Starfish®), bypass surgery on a beating heart is now possible without the use of cardioplegia and cardiopulmonary bypass (off-pump coronary artery bypass graft surgery). Avoiding the potential damaging effects of cardiopulmonary bypass and keeping a nearly continuous perfusion in the coronary arteries of the beating heart have been postulated to offer a better protection of the myocardium with a better outcome and to reduce the perioperative morbidity. Aims: If right ventricular dysfunction is known to occur after conventional coronary artery bypass graft surgery, nothing is known about right ventricular function after off-pump coronary artery bypass graft surgery. Therefore we performed two prospective, randomised, controlled trials to assess and compare the short-term and medium-term effects of conventional and off-pump coronary artery bypass graft surgery on the global and regional right ventricular function. We used transoesophageal and transthoracic echocardiography as investigating tools of right ventricular systolic and diastolic function. Materials and Methods: Fifty consecutive patients scheduled for elective coronary bypass graft surgery and for whom the surgeon regarded off-pump and on-pump techniques as equally suitable were randomised. We performed a transthoracic echocardiography the day before surgery and 3 months after surgery, and a transoesophageal echocardiography just before opening and just after closure of the sternum. Results: Just after closure of the sternum, we could not observe a better protection of the right ventricular function by the off-pump surgery. Cardiac index and right ventricular ejection fraction were equally preserved in the 2 groups. Systolic and diastolic myocardial function (investigated by Tissue Doppler imaging) was impaired only in the off-pump group, but the intergroup difference was not statistically significant. Three months after surgery, there were no differences between the 2 groups: global right ventricular systolic function was equally preserved and right ventricular systolic and diastolic myocardial function equally impaired. Conclusions: These 2 studies do not allow for concluding that off-pump coronary artery bypass graft surgery would better preserve right ventricular systolic and diastolic function than conventional coronary artery bypass graft surgery, just after surgery or 3 months later. In any event, our studies provided the opportunity to acquire experience in systematically evaluating the right ventricle using transoesophageal echocardiography. / Introduction: La dysfonction ventriculaire droite après chirurgie coronaire est un phénomène bien connu. L'utilisation d'un circuit artificiel ainsi que d'une solution de cardioplégie pendant la circulation extra-corporelle (CEC) (chirurgie coronaire classique) a été évoquée comme origine possible de cette dysfonction. Une chirurgie sur cœur battant (chirurgie coronaire sans CEC) est actuellement possible grâce à l'utilisation de stabilisateurs cardiaques (Octopus ou Starfish®). Ce type de chirurgie sans CEC permet d'éviter l'utilisation de la CEC et de solutions de cardioplégie et d'en supprimer ainsi les effets délétères. Elle permet également de maintenir une perfusion quasi continue des artères coronaires. Ces différents éléments ont été évoqués comme offrant une meilleure protection myocardique ainsi qu'un meilleur devenir des patients, et comme pouvant réduire la morbidité périopératoire. Buts : La survenue d'une dysfonction ventriculaire droite après chirurgie coronaire classique est un phénomène bien connu, par contre nous savons peu de chose sur la fonction ventriculaire droite après chirurgie coronaire sans CEC. Pour cette raison, nous avons entrepris deux études prospectives, randomisées et contrôlées afin d'étudier et de comparer les effets à court et moyen terme de la chirurgie coronaire classique et sans CEC. Nous avons utilisé l'échographie cardiaque transthoracique et transœsophagienne comme outil de mesure de la fonction systolique et diastolique du ventricule droit. Matériel et Méthode : Nous avons randomisé cinquante patients consécutifs, programmés pour une chirurgie coronaire élective et pour laquelle le chirurgien estimait qu'une chirurgie sans CEC était aussi appropriée qu'une chirurgie avec CEC. Une échographie cardiaque transthoracique était réalisée la veille de l'intervention ainsi que 3 mois plus tard, une échographie transoesophagienne était réalisée juste avant l'ouverture et après la fermeture du sternum. Résultats : Juste après la fermeture du sternum, la fonction ventriculaire droite dans le groupe sans CEC n'était pas mieux protégée que dans le groupe avec CEC. L'index cardiaque et la fraction d'éjection ventriculaire droite étaient préservés de manière équivalente dans les 2 groupes. La fonction régionale systolique et diastolique du ventricule droit (étudiée par Doppler tissulaire) n'était altérée de manière significative que dans le groupe sans CEC, mais la différence intergroup n'était pas statistiquement significative. A 3 mois également, les 2 groupes ne différaient pas : la fonction systolique globale du ventricule droit était préservée de manière équivalente ; la fonction régionale systolique et diastolique du ventricule droit était altérée de manière équivalente. Conclusions : Ces 2 études ne nous permettent pas de conclure à une meilleure protection de la fonction systolique et diastolique ventriculaire droite par la chirurgie coronaire sans CEC, que ce soit juste en fin de chirurgie ou 3 mois plus tard. D'autre part, ces études nous ont permis d'acquérir de l'expérience dans l'analyse systématique du ventricule droit par échographie cardiaque transoesophagienne.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d' exercice : Médecine générale : Nancy 1 : 2002. / Thèse : 2002NAN11155. Titre provenant de l'écran-titre.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La chirurgie cardiaque implique le plus souvent le recours à la circulation extracorporelle (CEC) en per-opératoire. Echanges gazeux et perfusion sont ainsi assurés pour les organes à l’exception du cœur, qui malgré la cardioplégie, peut présenter des signes de souffrance résultant d’une protection myocardique incomplète et génératrice d’ischémie. Les complications post-opératoires les plus souvent rencontrées sont d’une part le syndrome de réaction inflammatoire systémique (SIRS) souvent précédé d’une vasoplégie per-CEC et d’autre part la fibrillation auriculaire (FA), trouble du rythme le plus fréquemment rencontré. Les mécanismes impliqués sont multifactoriels mais l’ischémie-reperfusion myocardique engendrée par la CEC semble jouer un rôle prépondérant. Au niveau moléculaire, un acteur clé de ces désordres pourrait être l’adénosine, un nucléoside purique ubiquitaire issu de la déphosphorylation de l’ATP et libéré par nombre de cellules en cas de stress oxydatif et d’inflammation. Marqueur biologique très précoce d’hypoxie et d’ischémie globale, l’adénosine contrôle les systèmes cardiovasculaire et immunitaire par l’intermédiaire de quatre types de récepteurs avec notamment un effet vasodilatateur via le récepteur A2A et un effet pro-arythmique documenté par plusieurs études fondamentales et cliniques.Les objectifs de notre travail ont été dans un premier temps de montrer l’implication de l’adénosine dans la survenue de complications hémodynamiques et rythmiques en post-opératoire de chirurgie cardiaque sous CEC, puis dans un second temps d’évaluer l‘intérêt de la caféine, un antagoniste non spécifique des récepteurs de l’adénosine, dans la prévention de la FA. / Cardiac surgery often requires peri-operative cardiopulmonary bypass (CB). . Gas exchanges and perfusion are provided for the organs excepting the heart, which despite cardioplegia, can display stress signs resulting from an insufficient myocardial protection that generates ischemia. Most common post-surgery complications are the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) often preceded by vasoplegia and auricular fibrillation (AF), most common rhythm disorder. Mechanisms involved are multifactorial but the CB-induced myocardial re-perfusion ischemia seems to play a major role. At a molecular level, adenosine could be a key actor, a ubiquitous glycoside derived from the dephosphorylation of ATP and released by numerous cells in case of oxidative stressor inflammation. Very early marker of hypoxemia and general ischemia, adenosine controls both cardiovascular and immune systems through 4 types of receptors most particularly with a vasodilator effect through the A2A receptor and a pro-arrhythmic effect documented by several fundamental and clinical studies.The objectives of our work were to demonstrate the involvement of adenosine in the appearance of hemodynamic and rhythmic complications in post cardiac surgery under CB and then to assess the interest of caffeine, a nonspecific antagonist of adenosine receptors, in the prevention of AF.

Thèse d'exercice : Pharmacie : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. f. 34-49.

Thèse d'exercice : Médecine. Gynécologie - obstétrique : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. f. 65-77 [93 réf.].