L’effet des médicaments antiarythmiques, des bêta-bloquants et des inhibiteurs calciques sur le rythme, la conduction et les formes d’ondes ECG

Bien que l’objectif premier des médicaments antiarythmiques soit de prévenir et de contrôler les arythmies cardiaques, il existe un paradoxe fondamental en rythmologie clinique : ces mêmes agents possèdent un potentiel proarythmique significatif. Ils peuvent non seulement engendrer de nouvelles arythmies mais aussi modifier l’aspect de l’électrocardiogramme (ECG) de manière déroutante, compliquant ainsi le diagnostic. Les mécanismes sous-jacents incluent la facilitation des circuits de réentrée par ralentissement de la conduction ou la promotion d’activités déclenchées (post-dépolarisations précoces ou tardives).

Les modifications de l’ECG et les arythmies causées par la digoxine ont été abordées précédemment. Vous trouverez ci-dessous une description détaillée des modifications de l’ECG, des arythmies et des troubles de la conduction provoqués par les antiarythmiques (classes I et III), les bêta-bloquants (classe II) et les inhibiteurs des canaux calciques non-dihydropyridines (classe IV). Le lecteur remarquera que la plupart de ces médicaments, en particulier ceux de la classe I, sont contre-indiqués chez les patients souffrant d’une cardiopathie structurelle significative (ischémie, cicatrice d’infarctus, hypertrophie) ainsi que chez ceux dont la fonction ventriculaire gauche est réduite. En effet, comme l’a démontré l’étude CAST, ces patients présentent un risque particulièrement élevé de développer des arythmies ventriculaires potentiellement mortelles sous traitement.

Médicaments antiarythmiques

Les médicaments antiarythmiques sont traditionnellement classés selon la classification de Vaughan Williams, basée sur leurs effets électrophysiologiques dominants sur les canaux ioniques (sodium, potassium, calcium) ou les récepteurs adrénergiques. Cependant, de nombreux agents possèdent des propriétés multiples (ex: l’amiodarone). La surveillance de l’intervalle QTc et de la largeur du QRS est impérative lors de l’initiation de ces traitements.

Disopyramide

Le disopyramide est un antiarythmique de classe Ia. Outre ses effets sur les canaux sodiques et potassiques, il possède des propriétés anticholinergiques (vagolytiques) marquées et un effet inotrope négatif puissant, ce qui limite son utilisation chez les patients en insuffisance cardiaque.

Indications

• Prophylaxie et traitement des tachyarythmies ventriculaires symptomatiques (rarement utilisé en première ligne).
• Prophylaxie et traitement de la fibrillation auriculaire, en particulier chez les patients à tonus vagal élevé (« FA vagale »).
• Traitement de la cardiomyopathie hypertrophique obstructive (CMH) pour réduire le gradient d’obstruction grâce à son effet inotrope négatif.

Effets du disopyramide sur l’ECG, le rythme cardiaque et la conduction

Effet sur le nœud sinusal (SA)	La fonction du nœud SA peut s’aggraver chez les patients présentant une maladie établie du nœud SA (dysfonctionnement du nœud sinusal, syndrome du sinus malade). Cependant, l’effet anticholinergique peut parfois augmenter légèrement la fréquence sinusale.
Onde P	Généralement aucun effet significatif, parfois élargissement discret (ralentissement de la conduction intra-auriculaire).
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	Un bloc AV, un bloc de branche ou un bloc fasciculaire préexistant peut s’aggraver en raison du blocage des canaux sodiques. En particulier, le degré du bloc AV peut augmenter.
Complexe QRS	La durée du complexe QRS s’allonge (élargissement dépendant de la dose). Un élargissement de >25% doit inciter à réduire la dose ou arrêter le traitement.
Segment ST	Une dépression du segment ST non ischémique peut apparaître.
Onde T	L’amplitude de l’onde T peut diminuer et s’aplatir.
Onde U	Peut devenir visible en raison des changements de repolarisation.
Intervalle QT (QTc)	L’intervalle QT et QTc s’allongent de manière significative (effet de classe Ia, blocage IKr).
Arythmie	Le disopyramide peut provoquer ou aggraver toute arythmie ventriculaire, telle que la tachycardie ventriculaire, la fibrillation ventriculaire, et surtout la torsade de pointes due à l’allongement du QT. L’hypokaliémie est susceptible de prédisposer aux effets proarythmiques. Les maladies cardiaques structurelles augmentent le risque.

Propafénone et flécaïnide

La propafénone et la flécaïnide sont des antiarythmiques de classe Ic. Elles bloquent puissamment les canaux sodiques rapides. Une caractéristique clé est leur effet « use-dependence » (dépendance à l’utilisation) : leur effet de blocage augmente à mesure que la fréquence cardiaque augmente. Par conséquent, l’élargissement du QRS est plus marqué lors de tachycardies, ce qui peut entraîner des tachycardies ventriculaires incessantes à QRS large.

Indications, propafénone

• Approche « Pill-in-the-pocket » (pilule dans la poche) pour la cardioversion orale aiguë de la FA paroxystique à domicile (chez des patients sélectionnés et testés au préalable en milieu hospitalier).
• Prophylaxie et traitement des tachyarythmies ventriculaires potentiellement mortelles. La propafénone n’est généralement pas le traitement de première intention dans cette catégorie.
• Prophylaxie et traitement des tachyarythmies supraventriculaires paroxystiques symptomatiques chez les patients ne présentant pas de signes de cardiopathie structurelle.

Indications, flécaïnide

• Cardioversion pharmacologique de la fibrillation auriculaire chez les patients sans maladie cardiaque structurelle (une fonction ventriculaire gauche réduite ou une maladie coronarienne sont des contre-indications absolues).
• AVNRT, AVRT (syndrome de WPW) et autres pathologies impliquant une voie accessoire.
• Fibrillation auriculaire paroxystique chez les patients présentant des symptômes graves, pour le maintien du rythme sinusal.
• Tachycardie ventriculaire idiopathique (cœur sain) ou contractions ventriculaires prématurées (ESV) fréquentes et symptomatiques.

Effets de la propafénone et de la flécaïnide sur l’ECG, le rythme et la conduction cardiaques

Effet sur le nœud sinusal (SA)	La flécaïnide a peu d’effet sur le nœud SA sain mais peut aggraver un dysfonctionnement sinusal. La propafénone, possédant une activité bêta-bloquante légère, peut diminuer l’automaticité du nœud SA et réduire la fréquence cardiaque.
Onde P	Généralement aucun effet majeur.
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	L’intervalle PR est prolongé (blocage de la conduction infra-nodale). Un bloc AV peut se produire.
Complexe QRS	La durée du QRS est prolongée de manière significative. Un élargissement supérieur à 25% par rapport à la base nécessite une réduction de dose. L’élargissement est maximal à l’effort (fréquence élevée).
Segment ST	Aucun effet spécifique, sauf modifications secondaires à l’élargissement du QRS.
Onde T	Pas d’effet direct majeur.
Onde U	Aucun effet.
Intervalle QT (QTc)	L’intervalle QT brut est prolongé principalement à cause de l’élargissement du QRS (QRS duration), mais l’intervalle JT (repolarisation pure) est peu modifié.
Arythmie	Risque de Flutter 1:1 : La flécaïnide peut organiser une fibrillation auriculaire en flutter auriculaire et ralentir la fréquence des oreillettes suffisamment pour permettre une conduction 1:1 vers les ventricules, entraînant une fréquence ventriculaire très rapide et dangereuse. Il est impératif d’associer un bloquant du nœud AV (bêta-bloquant ou inhibiteur calcique). La flécaïnide peut également induire le syndrome de Brugada (aspect ECG de type 1) chez les personnes présentant une susceptibilité génétique. Le médicament doit être arrêté immédiatement.

Dronédarone

La dronédarone est structurellement apparentée à l’amiodarone mais dépourvue d’iode, ce qui réduit la toxicité thyroïdienne, pulmonaire et hépatique. C’est un bloqueur multicanal (K+, Na+, Ca2+ et effet antiadrénergique). Cependant, elle est moins efficace que l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal et est contre-indiquée dans l’insuffisance cardiaque sévère ou décompensée (étude ANDROMEDA).

Indications

• Maintien du rythme sinusal après cardioversion réussie chez les patients adultes cliniquement stables atteints de fibrillation auriculaire paroxystique ou persistante.
• Alternative chez les patients coronariens stables ne tolérant pas d’autres antiarythmiques, mais préservés de l’insuffisance cardiaque.

Effets de la dronédarone sur l’ECG

Nœud Sinusal & AV	Bradycardie sinusale et allongement de l’intervalle PR.
Intervalle QT (QTc)	Allongement modéré du QTc (environ 10 ms), lié à un allongement de la repolarisation. Malgré cela, le risque de torsades de pointes est faible comparé aux autres agents de classe III.
Complexe QRS	Peu d’effet significatif aux doses thérapeutiques.

Amiodarone

L’amiodarone est le médicament antiarythmique le plus puissant disponible et possède des propriétés des quatre classes de Vaughan Williams (blocage Na+, effet anti-adrénergique, allongement du potentiel d’action, blocage Ca2+). Sa pharmacocinétique est complexe avec une demi-vie extrêmement longue (plusieurs semaines). Les modifications de l’ECG se développent progressivement et peuvent s’exprimer pleinement après 6 semaines de traitement.

Indications

• Traitement de choix des arythmies auriculaires et ventriculaires chez les patients présentant une cardiopathie structurelle (fraction d’éjection réduite, insuffisance cardiaque), car elle a peu d’effet inotrope négatif et un faible risque proarythmique létal comparé aux autres antiarythmiques.
• Tachycardie ventriculaire ou supraventriculaire grave.
• Arrêt cardiaque par fibrillation ventriculaire résistante aux chocs (protocole ACLS).

Effets de l’amiodarone sur l’ECG, le rythme cardiaque et la conduction

Effet sur le nœud sinusal (SA)	Diminue l’automaticité du nœud SA. La bradycardie sinusale est un effet secondaire fréquent, parfois résistante à l’atropine.
Onde P	Aucun effet notable.
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	Aucun effet significatif en dehors de la prolongation de l’intervalle PR (ralentissement de la conduction nodale).
Complexe QRS	Peut être légèrement prolongé, mais moins qu’avec les classes I.
Segment ST	Aucun effet.
Onde T	Peut s’élargir et diminuer d’amplitude, prenant parfois une encoche bifide.
Onde U	Peut devenir plus prononcée, signe d’imprégnation.
Intervalle QT (QTc)	S’allonge de manière constante (marqueur de l’effet thérapeutique).
Arythmie	La bradycardie sinusale est très fréquente. Bien que l’allongement du QT soit fréquent et parfois important, l’amiodarone provoque rarement des torsades de pointes (<1 % des patients), contrairement au sotalol ou aux classe Ia, car elle prolonge la repolarisation de manière homogène dans tout le myocarde.

Sotalol

Le sotalol est un antiarythmique unique possédant à la fois des propriétés de classe II (bêta-bloquant non sélectif) et de classe III (blocage des canaux potassiques IKr). Il ne doit pas être confondu avec les bêtabloquants classiques, car ce médicament a de profonds effets pro-arythmiques en raison de l’allongement de l’intervalle QT. Une caractéristique importante est sa « dépendance inverse » (reverse use-dependence) : l’allongement du QT est plus marqué à des fréquences cardiaques lentes, augmentant le risque de torsades de pointes lors de bradycardies.

Indications

• Prophylaxie et traitement des tachyarythmies ventriculaires.
• Maintien du rythme sinusal chez les patients avec fibrillation auriculaire symptomatique (contrôle du rythme).
• Non recommandé chez les patients avec une fonction rénale sévèrement altérée (élimination rénale, risque d’accumulation).

Effets du sotalol sur l’ECG, le rythme cardiaque et la conduction

Effet sur le nœud sinusal (SA)	Diminue l’automaticité du nœud SA par effet bêta-bloquant. Une bradycardie sinusale marquée peut survenir.
Onde P	Aucun effet.
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	Prolongation de l’intervalle PR.
Complexe QRS	Aucun effet généralement.
Segment ST	Aucun effet.
Onde T	Modifications de la morphologie de l’onde T possibles.
Onde U	Aucun effet.
Intervalle QT (QTc)	Allongement significatif de l’intervalle QT, dose-dépendant. Normalement, l’allongement se situe entre 20 et 100 millisecondes. Une surveillance stricte est requise.
Arythmie	L’allongement de l’intervalle QT peut provoquer des torsades de pointes (tachycardie ventriculaire polymorphe). Le risque est particulièrement élevé lorsque la fréquence cardiaque est faible (bradycardie), en cas d’hypokaliémie ou d’insuffisance rénale. Le sotalol est généralement initié en milieu hospitalier pour surveiller le QT.

Adénosine

L’adénosine est un nucléoside endogène qui agit très brièvement en déprimant la conduction du nœud AV et l’activité du nœud sinusal. Sa demi-vie est extrêmement courte (< 10 secondes), ce qui nécessite une administration en bolus intraveineux très rapide.

Indications

• Traitement de première intention pour la terminaison des tachycardies supraventriculaires (TSV) par réentrée nodale (AVNRT) ou par voie accessoire (AVRT).
• Aide au diagnostic des tachycardies à complexes larges ou régulières (permet de démasquer un flutter auriculaire en bloquant transitoirement le nœud AV).

Effets de l’adénosine sur l’ECG

Effet immédiat	Provoque une pause sinusale transitoire et/ou un bloc AV complet de quelques secondes. Sur l’ECG, on observe une ligne isoélectrique ou des ondes P (ou ondes F de flutter) sans QRS pendant une courte période.
Arythmie	Peut induire une fibrillation auriculaire transitoire lors de la cardioversion (1-2%). Peut rarement provoquer des bronchospasmes (contre-indiqué chez l’asthmatique sévère).

Ivabradine

L’ivabradine est un inhibiteur spécifique du courant If (« funny current ») dans le nœud sinusal. Contrairement aux bêta-bloquants, elle réduit la fréquence cardiaque sans affecter la contractilité myocardique (inotropisme) ni la conduction auriculo-ventriculaire, et sans effet sur la pression artérielle.

Indications

• Insuffisance cardiaque chronique symptomatique à fraction d’éjection réduite (en association ou si contre-indication aux bêta-bloquants), chez les patients en rythme sinusal avec une FC ≥ 70 bpm.
• Angine de poitrine stable.
• Traitement « off-label » de la tachycardie sinusale inappropriée.

Effets de l’ivabradine sur l’ECG

Nœud Sinusal	Ralentissement pur de la fréquence sinusale.
QTc	L’allongement du QT est uniquement secondaire au ralentissement de la fréquence cardiaque (effet physiologique). Il n’y a pas d’effet direct sur la repolarisation.
Arythmie	Le risque principal est la fibrillation auriculaire (augmentation modeste de l’incidence) et la bradycardie symptomatique.

Bêta-bloquants

Les bêta-bloquants réduisent l’effet des catécholamines sur le cœur en bloquant les récepteurs bêta-adrénergiques (principalement B1 dans le cœur). Il en résulte un effet inotrope négatif (diminution de la contractilité), un effet bathmotrope négatif (diminution de l’excitabilité cellulaire), un effet dromotrope négatif (ralentissement de la conduction) et un effet chronotrope négatif (diminution de la fréquence cardiaque). La diminution de la fréquence cardiaque prolonge la diastole, ce qui améliore la perfusion myocardique et le remplissage ventriculaire. L’effet inotrope négatif entraîne une diminution significative de la consommation d’oxygène du myocarde (MVO2), ce qui est le mécanisme clé de leur effet anti-ischémique.

Bien que les bêta-bloquants n’exercent pas d’effet antiarythmique direct sur les canaux ioniques (sauf à très haute dose), ils sont extrêmement efficaces pour réduire l’incidence des arythmies malignes et la mort subite en bloquant l’effet proarythmique (« orage catécholaminergique ») des catécholamines lors d’ischémie ou de stress. Ils sont la pierre angulaire du traitement du syndrome du QT long (LQTS) congénital (types 1 et 2).

Indications

• Hypertension artérielle (bien que moins centrale dans les nouvelles recommandations sauf comorbidités).
• Angine de poitrine (traitement de fond).
• Prévention secondaire après un infarctus du myocarde (STEMI, NSTEMI) pour réduire la mortalité et les récidives.
• Insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite (HFrEF) : améliorent la survie (ex: bisoprolol, carvédilol, métoprolol succinate).
• Tachyarythmies supraventriculaires (fibrillation auriculaire, flutter), dans le but de contrôler la fréquence ventriculaire.
• Battements ventriculaires prématurés (extrasystoles) symptomatiques.
• Thyrotoxicose (contrôle des symptômes adrénergiques).

Effets des bêta-bloquants sur l’ECG, le rythme et la conduction cardiaques

Effet sur le nœud sinusal (SA)	Diminution de l’automaticité dans le nœud SA (pente de dépolarisation diastolique phase 4). Le rythme sinusal est ralenti.
Onde P	Aucun effet.
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	L’intervalle PR est fréquemment prolongé. Les bêta-bloquants peuvent causer un bloc AV du 1er degré, voire des blocs de plus haut degré (Wenckebach) surtout la nuit ou chez les patients avec une dysfonction nodale sous-jacente.
Complexe QRS	Aucun effet.
Segment ST	Aucun effet direct, mais peuvent réduire le sous-décalage lié à l’ischémie.
Onde T	Aucun effet significatif.
Onde U	Aucun effet.
Intervalle QT (QTc)	Peut être raccourci (contrairement aux antiarythmiques de classe III), ou inchangé. Ils réduisent la dispersion de la repolarisation.
Arythmie	N’a pas d’effets pro-arythmiques (pas de torsades de pointes). L’effet rythmique le plus pertinent sur le plan clinique est le ralentissement de la fréquence cardiaque. Ils sont le traitement de première intention pour le contrôle de la fréquence dans la fibrillation auriculaire.

Inhibiteurs calciques

Il est crucial de distinguer les deux classes d’inhibiteurs calciques. Les non-dihydropyridines (vérapamil et diltiazem) ont un tropisme cardiaque marqué, affectant le nœud sinusal et le nœud AV. Les dihydropyridines (ex: amlodipine, félodipine) agissent principalement sur la vasculature périphérique et n’ont pas d’effet antiarythmique significatif ni d’effet ralentisseur sur le nœud AV (elles peuvent même causer une tachycardie réflexe). Cette section concerne le vérapamil et le diltiazem.

Indications

• Hypertension.
• Angine de poitrine (surtout angor vasospastique de Prinzmetal).
• Tachyarythmies supraventriculaires : contrôle de la fréquence dans la fibrillation auriculaire ou le flutter, traitement des tachycardies par réentrée intra-nodale (si adénosine inefficace). Les inhibiteurs calciques sont un second choix ou une alternative aux bêta-bloquants (en cas de contre-indication type asthme).
• Contre-indication majeure : Ne doivent pas être utilisés en cas d’insuffisance cardiaque systolique (FEVG réduite) car ils sont inotropes négatifs, ni en cas de fibrillation auriculaire avec pré-excitation (WPW) car ils favorisent la conduction par la voie accessoire pouvant mener à la FV.

Effets du vérapamil et du diltiazem sur l’ECG, le rythme cardiaque et la conduction

Effet sur le nœud sinusal (SA)	Aucun effet majeur chez le sujet sain, sauf en cas de maladie sous-jacente du nœud SA (dysfonctionnement du nœud sinusal) ou d’association avec d’autres bradycardisants. En cas de dysfonctionnement, ils peuvent provoquer une bradycardie sévère ou un arrêt sinusal.
Onde P	Aucun effet.
Système AV (nœud AV, faisceau de His, système de Purkinje)	L’intervalle PR s’allonge (effet dromotrope négatif sur le nœud AV). Des blocs AV du deuxième degré (Wenckebach) peuvent survenir, surtout en association avec la digoxine ou les bêta-bloquants.
Complexe QRS	Aucun effet.
Segment ST	Aucun effet.
Onde T	Aucun effet.
Onde U	Aucun effet.
Intervalle QT (QTc)	Généralement inchangé ou légèrement raccourci.
Arythmie	N’a pas d’effets pro-arythmiques ventriculaires. Risque de bradycardie. L’association intraveineuse de bêta-bloquants et d’inhibiteurs calciques est dangereuse (risque de bloc AV complet et collapsus).

Références

Chou’s Electrocardiography in Clinical Practice par Surawicz B, Knilans T.

Clinical Arrhythmology and Electrophysiology : A Companion to Braunwald’s Heart Disease par Zipes D et al.

Electrophysiological Disorders of the Heart par Camm AJ et al.

Marriott’s Practical Electrocardiography par Wagner GS et al.

CAST Investigators. Preliminary report: effect of encainide and flecainide on mortality in a randomized trial of arrhythmia suppression after myocardial infarction. N Engl J Med. 1989.