Fonction diastolique et évaluation échocardiographique
L’importance de la fonction systolique est conceptuellement intuitive. Il est essentiel de noter que le ventricule gauche se contracte et éjecte le sang dans l’aorte environ 100 000 fois par jour, en surmontant à chaque fois la résistance aortique (postcharge), qui est typiquement de 110 mmHg ou plus. Il est donc aisé de concevoir pourquoi la fonction systolique est fondamentale pour l’hémodynamique globale. La systole est un processus complexe impliquant trois vecteurs de contraction ventriculaires distincts : la contraction longitudinale, radiale et circonférentielle (voir Mécanique du myocarde et figure 1).
La diastole commence immédiatement après la fermeture de la valve aortique. L’ensemble du myocarde ventriculaire doit se détendre rapidement, un processus actif consommant de l’énergie (ATP), afin que le ventricule puisse diminuer sa pression, se dilater et se remplir de sang. Bien que la diastole ait longtemps été considérée comme un processus passif, il s’agit en réalité d’un aspect physiologique complexe combinant une relaxation active précoce et une compliance passive tardive. L’altération de la fonction diastolique (c’est-à-dire la dysfonction diastolique) entraîne une élévation des pressions de remplissage et peut conduire à une insuffisance cardiaque diastolique, désormais nommée insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEP ou HFpEF). Cette entité clinique est vraisemblablement au moins aussi fréquente que l’insuffisance cardiaque systolique (insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection réduite, ICFE ou HFrEF). Elle est particulièrement prévalente chez les patients diabétiques, les hypertendus avec hypertrophie ventriculaire gauche (HVG), les personnes en surpoids ou obèses et la population gériatrique (Pieske et al).
Physiologie et phases de la diastole
D’un point de vue hémodynamique et échocardiographique, la diastole est divisée en quatre phases distinctes (tableau 1) :
| TABLEAU 1 | |
| PHASE | ÉVÉNEMENT |
| IVRT (temps de relaxation isovolumétrique) | Relaxation active sans changement de volume. Chute brutale de la PVG. |
| Remplissage rapide (remplissage passif) | Ouverture mitrale, flux dépendant du gradient OG-VG (Onde E). |
| Diastasis | Égalisation des pressions, flux faible ou nul. |
| Contraction auriculaire | Vidange active de l’oreillette gauche (« Kicks » auriculaire, Onde A). |
La figure 2, un diagramme de Wiggers modifié, offre une vue d’ensemble des phases et des événements du cycle cardiaque. Comme le montre la figure 2, la diastole commence hémodynamiquement lorsque la valve aortique se ferme et se termine lorsque la valve mitrale se ferme (début de la contraction isovolumétrique). La systole se produit entre la fermeture de la valve mitrale et celle de la valve aortique. Sur l’ECG, l’apex de l’onde R coïncide généralement avec le début de la systole (fermeture mitrale), et la diastole commence approximativement à la fin de l’onde T.
Lorsque la valve aortique se ferme, le myocarde du ventricule gauche commence à se détendre et la pression ventriculaire chute rapidement (figure 2). La relaxation initiale est isovolumétrique, c’est-à-dire qu’elle se produit sans modification du volume ventriculaire. Cette relaxation isovolumétrique dure normalement environ 60 à 100 millisecondes et se termine lorsque la valve mitrale s’ouvre. L’intervalle de temps entre la fermeture de la valve aortique et l’ouverture de la valve mitrale est le temps de relaxation isovolumétrique (IVRT). La capacité du myocarde à se détendre pendant l’IVRT est un indicateur clé de la fonction diastolique précoce. Un allongement de l’IVRT est souvent le premier signe d’une anomalie de la relaxation.
Pendant l’IVRT, la pression dans le ventricule gauche diminue drastiquement et, lorsqu’elle devient inférieure à la pression auriculaire gauche, la valve mitrale s’ouvre. Cela marque le début du remplissage. La différence de pression (gradient) entraîne une aspiration du sang dans le ventricule, facilitée par la « succion » diastolique. Ceci définit la deuxième phase de la diastole – le remplissage rapide – qui peut être étudiée à l’aide du Doppler pulsé transmitral. Le volume d’échantillon (en vue apicale 4 cavités) est placé à l’extrémité libre des feuillets de la valve mitrale. Le flux sanguin rapide de l’oreillette gauche vers le ventricule gauche entraîne une onde positive appelée onde E (pour Early filling).
Lorsque le sang pénètre dans le ventricule gauche, la pression ventriculaire augmente et le gradient de pression entre l’oreillette gauche et le ventricule diminue, ce qui ralentit le flux. La pente descendante de l’onde E est mesurée par le Temps de Décélération (DT). Plus la compliance du ventricule est élevée, plus le ventricule accepte le volume sans augmentation brutale de pression, ce qui tend à allonger le DT. À l’inverse, un ventricule rigide (baisse de compliance) entraînera une égalisation rapide des pressions et un DT court (< 160 ms). Lorsque les pressions s'égalisent, le flux cesse : c'est le diastasis. La durée du diastasis dépend de la fréquence cardiaque ; il est long en cas de bradycardie et peut disparaître en cas de tachycardie (fusion des ondes E et A).
Le diastasis se termine lorsque l’oreillette gauche commence à se contracter (phase télédiastolique). La contraction de l’oreillette contribue à la vidange finale (environ 20% du volume total chez le sujet sain). Cela donne lieu à une onde A sur la courbe spectrale Doppler. Cette onde est absente en cas de fibrillation auriculaire.
Chez les jeunes individus en bonne santé, le volume de sang transporté pendant la phase de remplissage rapide (onde E) est plus important que celui de la contraction auriculaire (onde A), donnant un ratio E/A > 1. Cependant, avec le vieillissement physiologique, la relaxation ventriculaire ralentit (l’onde E diminue) et la contraction auriculaire devient compensatrice (l’onde A augmente), inversant le ratio (E/A < 1).
Paramètres clés pour l’évaluation multimodale
L’évaluation moderne de la fonction diastolique ne repose plus uniquement sur le flux mitral, mais sur une approche intégrée recommandée par les sociétés savantes (ASE/EACVI). L’objectif est d’estimer les pressions de remplissage du ventricule gauche (POG).
1. Le Doppler Tissulaire (TDI) et le ratio E/e’
Le Doppler Tissulaire (DTI ou TDI) mesure les vélocités de déplacement de l’anneau mitral, reflétant directement la relaxation myocardique longitudinale. En placant le volume d’échantillon sur l’anneau mitral (septal et latéral), on obtient l’onde e’ (onde E prime).
- Onde e’ : Reflète la relaxation du VG. Une valeur basse (e’ septal < 7 cm/s ou e' latéral < 10 cm/s) indique une relaxation altérée.
- Ratio E/e’ : Ce rapport combine une variable de flux (E, dépendante de la relaxation et de la précharge) et une variable de relaxation (e’, relativement indépendante de la précharge). Le ratio E/e’ est corrélé aux pressions de remplissage du VG. Un ratio moyen > 14 suggère des pressions élevées.
2. Volume de l’Oreillette Gauche (LAVi)
L’oreillette gauche fonctionne comme un baromètre cumulatif de la fonction diastolique. Une exposition chronique à des pressions de remplissage élevées entraîne une dilatation de l’OG. Un volume indexé de l’oreillette gauche (LAVi) > 34 ml/m² est un marqueur fort de dysfonction diastolique chronique et de remodelage.
3. Vitesse de l’Insuffisance Tricuspide (IT)
En l’absence de maladie pulmonaire, l’hypertension pulmonaire est souvent une conséquence passive de l’élévation des pressions de remplissage du cœur gauche (HTAP post-capillaire). Une vitesse maximale du jet de régurgitation tricuspide > 2,8 m/s suggère une élévation des pressions.
Classification des grades de dysfonction diastolique
L’intégration de ces paramètres permet de classer la fonction diastolique en différents stades :
- Profil Normal : E/A > 0.8, DT normal, e’ normal. Les pressions de remplissage sont basses.
- Grade I (Anomalie de relaxation) : Inversion du ratio E/A (E/A < 0.8), E < 50 cm/s. Ce profil est fréquent chez le sujet âgé ou hypertendu. À ce stade, les pressions de remplissage sont généralement normales au repos, mais la relaxation est lente.
- Grade II (Profil Pseudonormal) : Le flux mitral ressemble à un flux normal (0.8 < E/A < 2) car l'élévation de la pression dans l'OG "force" le remplissage malgré la mauvaise relaxation. Pour démasquer ce profil, on utilise le ratio E/e' (élevé), le volume de l'OG (augmenté) ou la manœuvre de Valsalva (qui fait réapparaître un profil de relaxation anormale en diminuant la précharge). Les pressions de remplissage sont modérément élevées.
- Grade III (Profil Restrictif) : Le ventricule est rigide. La pression OG est très élevée, ouvrant brutalement la valve mitrale (Onde E grande et fine, DT court < 160 ms, E/A > 2). Le pronostic est sévère. Ce profil peut être réversible (sous diurétiques) ou irréversible.
Une évaluation correcte de la fonction diastolique est cruciale pour expliquer des symptômes de dyspnée d’effort inexpliquée par la fonction systolique (ICFEP) et pour guider la gestion thérapeutique, notamment l’utilisation des diurétiques.
Références bibliographiques
Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP, et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(4):277-314.