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La haute altitude est un environnement hostile dû principalement à l'hypoxie ambiante (faible pression atmosphérique) mais aussi à d'autres facteurs comme le froid. Sur le plan physiologique, la haute altitude commence à 2500 mètres, hauteur à laquelle la saturation artérielle en oxygène chute en dessous de 90%. Ces altitudes sont atteintes de plus en plus facilement et rapidement, non seulement par des alpinistes entraînés, mais aussi par une population sédentaire. L'hypoxie qui règne à ces altitudes est responsable de trois problèmes médicaux majeurs qui nécessitent une prise en charge rapide : le mal aigu d'altitude (acute mountain sickness, AMS), l'dème pulmonaire de haute altitude (high altitude pulmonary edema, HAPE) et l'dème cérébral de haute altitude (high altitude cerebral edema, HACE). Cet article est un bref rappel clinique, physiopathologique et thérapeutique du HAPE.
La haute altitude est un environnement hostile dû principalement à l'hypoxie ambiante (faible pression atmosphérique) mais aussi à d'autres facteurs comme le froid, les risques de déshydratation et l'exposition aux rayonnements ultraviolets et cosmiques. Sur le plan physiologique, la haute altitude commence à 2500 mètres, hauteur à laquelle la saturation artérielle en oxygène chute en dessous de 90%. Au vu de l'amélioration des moyens de transport, ces altitudes sont atteintes de plus en plus facilement et rapidement, non seulement par des alpinistes entraînés, mais aussi par une population sédentaire. Pour sa part, le Club alpin suisse compte plus de 300 000 nuitées par année dans les 153 cabanes qu'il gère, mais c'est sans compter le nombre de séjours passés en altitude chaque année en raison de sports d'hiver ou d'excursions en montagne. L'hypoxie qui règne à ces altitudes est responsable de trois problèmes médicaux majeurs qui nécessitent une prise en charge rapide : le mal aigu d'altitude (acute mountain sickness, AMS), l'dème pulmonaire de haute altitude (high altitude pulmonary edema, HAPE) et l'dème cérébral de haute altitude (high altitude cerebral edema, HACE).
Les premières descriptions de l'AMS se retrouvent dans d'anciens textes chinois. La première description du HAPE date du début du Ve siècle dans le récit d'un moine chinois voyageant en Afghanistan et au Cachemire.1
Ce n'est qu'à la fin du XIXe siècle que les scientifiques européens redécouvrirent l'AMS et commencèrent à étudier la physiopathologie de l'altitude. En 1913, Ravenhill2 décrit le HAPE («cardiac puna») et le HACE («brain puna»), les deux complications majeures de l'AMS. Malgré cette dernière publication, le HAPE resta ignoré du monde médical jusqu'en 1960.
En 1960, Houston3redécouvrit le HAPE alors qu'il examinait un skieur souffrant de prime abord de pneumonie. Depuis lors, beaucoup d'études cliniques, physiopathologiques et morphologiques ont tenté de caractériser cette affection, dont plusieurs ont été faites à la Capanna Regina Margherita (4559 m) (fig. 1), laboratoire de recherche en haute altitude situé dans le massif du Mont-Rose et construit il y a plus d'un siècle à l'initiative du célèbre physiologiste italien Angelo Mosso.
L'AMS est un trouble de l'adaptation de l'organisme à la baisse aiguë de la PaO2. Les facteurs de risque sont dès lors : l'altitude absolue, la vitesse d'ascension, la durée du séjour et la susceptibilité individuelle.
Il est important de souligner que l'AMS (tout comme le HAPE ou le HACE) n'est pas limité aux régions d'altitude extrême, mais est fréquemment rencontré dans les Alpes. C'est ainsi qu'à 1980 mètres, 3,1% de la population souffre d'AMS, contre 9% à 2820 mètres, 13% à 3050 mètres et 52% à 4559 mètres.
Le HAPE est un trouble spécifique de cette même adaptation. En plus des facteurs de risque majeurs de l'AMS, le HAPE est plus fréquent suivant l'âge (jeune > vieux), l'effort physique intense, le sexe (homme > femme), une infection des voies aériennes concomitante et probablement le froid. Les résidents en haute altitude qui retournent chez eux après un séjour à basse altitude sont particulièrement à risque de développer un HAPE («reentry HAPE»).4 Dans les Alpes, la prévalence globale est estimée à 0,2%. Dix pour cent des alpinistes arrivant à la Capanna Regina Margherita (4559 mètres) après une ascension rapide (5 Chez les alpinistes ayant déjà subi un HAPE, la prévalence peut atteindre 60% à cette altitude.6 Mais ces prévalences sont influencées par de la vitesse d'ascension, c'est pourquoi au Népal, elles ne sont que de 2% à 4200 mètres.7
Classiquement, les sujets sont jeunes et en bonne santé. Pendant les premières 8 à 24 heures après une ascension rapide à plus de 2500 mètres, ils commencent à se plaindre de céphalées, de nausées ± vomissements, de fatigue et d'insomnie, symptômes caractéristiques de l'AMS. Alors que la majorité des sujets notent une diminution rapide de leur symptomatologie durant les 24 à 48 heures suivantes, les patients qui développent un HAPE ont des symptômes additionnels qui débutent habituellement entre 36 et 72 heures après l'ascension. Ces symptômes sont résumés dans le tableau 1. La dyspnée s'aggrave classiquement pendant la nuit à cause de l'hypoventilation (aggravation de l'hypoxie) liée au sommeil. La toux est habituellement non productive mais peut évoluer vers une toux productive avec des expectorations blanchâtres ou des hémoptysies.
Les signes cliniques (tableau 1) comprennent un état subfébrile à fébrile (rarement > 39°C), une tachycardie (> 120/min), une tachypnée (> 30/min), des râles à l'auscultation pulmonaire (lobes : moyen > supérieur > inférieur), une cyanose centrale et des signes d'hypertension pulmonaire (turgescence jugulaire, augmentation du B2). Les cas avancés ont souvent des signes d'dème cérébral concomitants.
La gazométrie artérielle démontre généralement la sévérité de la maladie : la saturation artérielle en oxygène (SaO2) est souvent inférieure à 50%. La radiographie pulmonaire (fig. 2) montre un infiltrat interstitiel périphérique qui peut être limité à un lobe ou généralisé sur les deux poumons. Il y a classiquement une discordance entre l'étendue de l'infiltrat radiographique et les quelques râles pulmonaires auscultés.8 L'ECG peut montrer une tachycardie, une onde P pulmonaire, une déviation axiale droite et plus rarement un sus-décalage du segment ST ou une inversion des ondes T dans les dérivations précordiales. Une leucocytose et une protéinurie peuvent être retrouvées.
Sans traitement, l'évolution est rapidement fatale dans plus de 50% des cas.9Actuellement, la mortalité est quasiment nulle si le traitement est précoce, mais le pronostic reste plus réservé en cas d'association à un HACE.
Le HAPE est un dème pulmonaire non cardiogène qui arrive chez des patients en bonne santé habituelle. Une prédisposition acquise et/ou génétique est suggérée par la grande variabilité inter-individuelle de la susceptibilité ou HAPE.6,10,11
Des mesures invasives et non invasives faites en haute altitude montrent qu'une hypertension artérielle pulmonaire précapillaire est constam-ment retrouvée chez les patients souffrant de HAPE.6 La vasoconstriction pulmonaire n'est pas uniforme et peut conduire à des lésions capillaires dans les régions capillaires non protégées par une vasoconstriction soit par «overperfusion»12 ou par «stress failure».13
Bien que les mécanismes menant à cette vasoconstriction pulmonaire hypoxique exagérée et inhomogène ne soient pas tous connus, l'endothélium et le système nerveux sympathique y jouent un rôle prédominant.
Au niveau endothélial, la libération exagérée de facteurs vasoconstricteurs (comme l'endothéline-1 : ET-1) et un défaut de synthèse de facteurs vasodilatateurs (monoxyde d'azote : NO) semblent être à l'origine de cette vasoconstriction exagérée à l'hypoxie. En effet, les sujets susceptibles au HAPE ont des taux d'ET-1 circulants qui sont environ 33% plus élevés que chez les patients résistants14. Par ailleurs, plusieurs études faites chez l'homme et la souris déficiente en enzyme de synthèse endothéliale du NO (eNOS) montrent qu'une dysfonction de la eNOS prédispose à une vasoconstriction réflexe exagérée à l'hypoxie.15
Rôle du système nerveux sympathique : la régulation cardiovasculaire face à l'hypoxie est médiée, au moins en partie, par le système nerveux sympathique. Chez l'animal, l'activation sympathique stimule la vasoconstriction pulmonaire et le «fluid flooding» alvéolaire.16 Chez le sujet susceptible au HAPE, l'hypoxie entraîne une activité exagérée du système nerveux sympathique qui précède le développement du HAPE.17
Une étude récente effectuée à la Capanna Regina Margherita sur des adultes prédisposés à une vasoconstriction pulmonaire hypoxique exagérée à la suite d'un trouble d'adaptation périnatale (hypertension pulmonaire hypoxique transitoire du nouveau-né), a montré que ces derniers ne faisaient pas plus de HAPE que le groupe contrôle, malgré une hypertension artérielle pulmonaire exagérée similaire à celle observée chez des sujets susceptibles au HAPE.18,19 Cette observation montre que l'hypertension artérielle pulmonaire, bien que probablement nécessaire, n'est pas suffisante au développement du HAPE.
Un des mécanismes supplémentaires probable est un défaut de la résorption liquidienne intra-alvéolaire. Deux candidats potentiels ont été trouvés (fig. 3) : d'une part, l'enzyme basomembranaire Na/K-ATPase, dont l'activité est diminuée par le froid et par l'hypoxie, et d'autre part, le canal sodique membranaire apical ENaC. Ce dernier est responsable de 40 à 60 % de la clairance liquidienne alvéolaire.20 C'est une protéine hétéromultimérique, située sur la membrane apicale du pneumocyte de type II, qui joue un rôle-clé dans le maintien de la résorption liquidienne des voies aériennes. Un déficit structurel de ce canal le rend inutile et prédispose à l'dème pulmonaire hypoxique chez la souris.11 De plus ce canal est sensible au froid et à l'hypoxie in vitro21 et semble jouer un rôle crucial dans la pathogenèse du HAPE d'après nos dernières études. Nous avons mesuré l'activité ENaC de patients susceptibles au HAPE à basse et haute altitudes, et l'avons comparée à celle des patients résistants. Cette activité peut être facilement mesurée par la différence de potentiel entre une électrode placée en surface de l'épithélium respiratoire (nasal) et une électrode de référence (sous-cutanée). Nous avons trouvé qu'à basse altitude, l'activité ENaC était diminuée d'environ 30% chez les patients susceptibles au HAPE,11 et que l'exposition à haute altitude aggravait encore ce défaut.22
Notons encore que contrairement à ce que l'on pouvait penser,23 il n'y a pas de composante inflammatoire au début du HAPE.24
Enfin, il convient de noter que le HAPE est un modèle d'dème pulmonaire non lésionnel qui survient chez l'individu en bonne santé habituelle. Il permet ainsi l'étude des mécanismes physiopathologiques qui aboutissent au développement d'un dème pulmonaire en l'absence de facteurs confondants. L'étude du HAPE permet de ce fait d'accroître nos connaissances d'autres formes d'dème pulmonaire non lésionnel comme par exemple l'dème cardiogène.
En conclusion (fig. 4), le HAPE est le résultat conjoint d'une vasoconstriction artérielle pulmonaire exagérée, induisant une augmentation du «fluid flooding», et d'une dysfonction de la clairance alvéolaire liquidienne chez des sujets susceptibles soumis à l'hypoxie et au froid.
Le HAPE est une maladie sévère qui est traitée par la descente rapide en basse altitude. Les autres traitements ne sont là que pour faciliter la descente ou gagner du temps en cas de mauvaises conditions météorologiques. Dans ces conditions, une oxygénothérapie (2-4 l/min) devrait être débutée afin d'améliorer la SaO2 et diminuer la pression artérielle pulmonaire. Lors d'expéditions, les caissons hyperbares portables (Certec-France ; Gamow-Etats-Unis) peuvent être utiles lorsque la descente doit être reportée, mais il faut s'attendre à des effets rebonds à l'arrêt de la pressurisation.
Plusieurs agents vasodilatateurs (nifédipine, hydralazine, pentolamine, NO, Iloprost) ont été utilisés avec succès dans des conditions expérimentales.6,25,26 La nifédipine est facile d'utilisation (voie orale), relativement bien tolérée et a prouvé son efficacité dans de petits collectifs de patients.25 Dans une étude faite à la Capanna Regina Margherita, six sujets souffrant d'un HAPE ont reçu de la nifédipine retard (20 mg aux 8 heures) alors qu'ils étaient maintenus à la même altitude (4559 mètres), sans oxygénothérapie. Sous ce traitement, ils ont amélioré leurs symptômes, leur SaO2 et leur radiographie se sont normalisées. Mais en dehors d'études contrôlées, une utilisation de nifédipine devrait être associée rapidement à une descente au vu du pronostic du HAPE et des effets secondaires du médicament (hypothermie par vasodilatation périphérique, hypotension).
Les digitaliques et les diurétiques (furosémide) sont inefficaces, voire dangereux (hypotension sévère, choc, arythmies) et ne devraient pas être utilisés. Et bien que la morphine ait un effet vasodilatateur, la dépression respiratoire qu'elle entraîne la rend inutilisable.
Finalement, il n'y a pas d'indication à prescrire des antibiotiques de routine, mais ceux-ci s'avèrent utiles lors de surinfection pulmonaire.
L'AMS s'améliore sans traitement en 24-48 heures dans la plupart des cas. Le repos seul27 et l'hyperventilation sont efficaces contre l'AMS. La dexaméthasone et l'acétazolamide ont prouvé leur efficacité dans le traitement de l'AMS.28,29 Le HACE répond à la dexaméthasone.30Notons encore que ni la dexaméthasone, ni l'acétazolamide ne sont efficaces dans le HAPE.
Les quelques règles qui sont à suivre si l'on veut éviter l'AMS/HAPE peuvent se résumer ainsi :
I la stratégie d'acclimatation à la haute altitude garantit la sécurité : prendre le temps de s'acclimater à 2500 mètres (staging) et éviter de monter l'altitude où l'on dort de plus de 400 mètres par jour ;
I boire beaucoup et limiter l'absorption de sel. Manger une diète riche en hydrates de carbone (augmentation du quotient respiratoire). Limiter les agents dépresseurs de la respiration (alcool, hypnosédatifs) ;
I limiter les efforts ;
I prescrire de la nifédipine aux personnes ayant déjà fait un HAPE : nifédipine retard débutée la veille de l'ascension, et pendant les cinq premiers jours.5 Les effets secondaires à court terme (dont l'effet rebond à l'arrêt de traitement) et le manque de données sur l'efficacité à plus long terme sont, pour nous, des contre-indications à l'utilisation systématique de la nifédipine chez les alpinistes sans antécédents de HAPE ;
I Finalement, être à l'affût des premiers symptômes de HAPE ou HACE et traiter précocement les patients atteints en les descendant.