Pourquoi et quand réaliser un échocardiogramme à l’effort chez un athlète ?

Caractéristiques échographiques du cœur d’athlète   Classiquement le terme d’athlète est réservé aux sportifs de haut niveau d’entraînement. Cette pratique sportive peut s’accompagner d’adaptations cardiovasculaires fonctionnelles, électriques et morphologiques, d’importance le plus souvent modérées, asymptomatiques et pour la plupart réversibles après l’arrêt total de l’entraînement. Des adaptations fonctionnelles, surtout diastoliques, sont rapportées par échographie dès une pratique de 3 heures hebdomadaires. Une charge d’entraînement d’au moins 6 heures par semaine à une intensité supérieure à 60 % du VO2 max depuis au moins 6 mois est la définition empirique classiquement proposée pour parler d’athlète. Chez l’athlète, des adaptations morphologiques dominées par une dilatation modérée et harmonieuse des 4 cavités cardiaques associée à une discrète hypertrophie pariétale réactionnelle avec des fonctions au moins normales et souvent des fuites, surtout pulmonaires et/ou tricuspides, minimes peuvent être observées.   Comment réaliser un échocardiogramme d’effort chez l’athlète ?   L’échocardiogramme d’effort est un examen sûr, bien toléré, de faible coût, facilement accepté et techniquement facilité par une bonne échogénicité habituelle chez l’athlète. Cet examen permet d’explorer les réserves fonctionnelles myocardiques et les adaptations valvulaires. Sa réalisation chez l’athlète requiert les règles habituelles de sécurité, en particulier les surveillances ECG et tensionnelles per et post effort. À notre avis, il est préférable de réaliser l’échocardiogramme pendant l’effort avec obtention d’un effort réellement maximal, dépassant régulièrement 300 watts, sans se limiter à la très théorique fréquence cardiaque (FC) maximale. L’examen est le plus souvent réalisé dans la position semi-couchée classique. L’inclinaison latérale gauche doit être évitée ou utilisée la plus petite possible car elle est parfois limitante chez les athlètes. Certains préfèrent l’effort en position assise sur un ergocycle. Dans les années 1980, avant l’avènement des tables d’échographie d’effort, un ingénieux porte sonde mis au point par le Dr Richard Brion (figure 1) permettait de s’affranchir des limites dues aux ventilations très élevées mais au prix de l’obtention d’une seule incidence. L’échographie enregistrée juste après l’effort (patient immobile sur l’ergomètre ou sur le tapis roulant, ou allongé très rapidement) nous paraît moins informative. En effet, le puissant coup de frein vagal qui ralentit brutalement la FC chez l’athlète peut fortement limiter son apport et son interprétation. Étant donné les limites d’analyse fonctionnelles fréquentes à l’effort maximal, il est préférable d’enregistrer des boucles à chaque palier d’effort, en veillant à ne pas débuter l’effort à un niveau trop élevé. Les boucles avant la fusion des ondes E et A duDoppler du flux mitral (FC à 110-120 bpm en moyenne) et au niveau du premier seuil ventilatoire (cliniquement associé à un changement de cinétique ventilatoire) sont importantes à acquérir en particulier pour analyser les adaptations fonctionnelles initiales myocardiques importantes chez l’athlète qui épargne sa FC en début d’effort. Figure 1. Gros plan sur le porte sonde mis au point par le Dr Richard Brion dans les années 1980. Une incidence parasternale petit axe pouvait être enregistrée chez le sujet assis sur l’ergocycle avec une très bonne qualité, même pour les puissances les plus élevées (Courtoisie du Dr R. Brion).   Les réponses cardiovasculaires à l’effort chez l’athlète   Comme pour l’examen de repos, les réponses normales du cœur d’athlète à l’effort doivent être bien connues de l’opérateur. Sur le plan hémodynamique le cœur d’athlète se remplit plus en diastole et se vide mieux en systole que celui du sujet non entraîné (figure 2). Ainsi, pour une même FC le volume d’éjection systolique (VES) est plus élevé chez l’athlète que chez le sujet contrôle. Chez des athlètes très performants, le VES peut augmenter jusqu’à la FC maximale (figure 2). Ceci témoigne d’une compliance supranormale autorisant un remplissage optimal malgré un temps de diastole très court. Figure 2. Évolution schématique du volume d’éjection systolique et de ses composantes à l’écho d’effort chez des sujets non entraînés et des athlètes. VG = ventricule gauche. Les réponses échographiques à l’effort classiques doivent aussi bien sûr être vérifiées chez l’athlète. Par rapport au repos, la contractilité globale doit augmenter de manière homogène d’au moins 15 % et la fraction d’éjection dépasser 70 %, une élévation de la pression télédiastolique du ventricule gauche (E/e’ > 15) est anormale. Les analyses du strain et du strain-rate peuvent être réalisées a posteriori en complément des méthodes classiques. L’enregistrement chez un athlète asymptomatique d’un gradient intraventriculaire gauche (VG) ou sur la chambre de chasse VGaorte est anormal(2,3). L’observation d’un gradient juste après l’arrêt de l’effort chez le sportif asymptomatique n’est pas rare(4). Elle n’est pas considérée comme pathologique, et serait due aux cinétiques d’évolution différentes du VES et des résistances vasculaires périphériques(2,3).   Quand réaliser un échocardiogramme d’effort chez l’athlète ?   L’échocardiogramme d’effort n’est jamais un examen de première intention. Son apport, diagnostique ou pronostique, nous paraît intéressant dans quatre indications principales.   Suspicion de maladie coronaire Bien que moins fréquente que dans la population générale, la maladie coronaire n’épargne pas les athlètes en particulier vétérans. C’est même la principale cause de mort subite liée au sport après 35 ans. D’un autre côté, les faux positifs de l’épreuve d’effort sont plus fréquents chez l’athlète (10-15 %) que chez le sujet non entraîné. Ainsi, en cas de suspicion de maladie coronaire chez un athlète, l’échocardiogramme d’effort nous paraît l’examen à privilégier(1). En effet, cet examen permet une analyse indirecte de la circulation coronaire plus physiologique et moins irradiante que les autres techniques d’imagerie non invasive, statique dynamique ou pharmacologique.   Cardiomyopathies ou cœur d’athlète ? Dans la majorité des cas les critères et les valeurs limites morphologiques recommandés permettent de distinguer le cœur d’athlète des cardiomyopathies. Cependant, la question peut rester difficile dans 4 à 6 % des cas, en particulier chez l’athlète afro-caribéen. La décision finale va alors reposer sur un faisceau d’arguments, cliniques et paracliniques. Chez l’athlète asymptomatique avec un niveau de performance adapté à l’entraînement suivi, l’échocardiogramme d’effort occupe a priori une place de choix. En effet les adaptations morphologiques et fonctionnelles myocardiques des athlètes sont développées pour optimiser leurs performances sportives, il paraît donc logique d’explorer leurs réponses à l’effort en cas de doute sur leur caractère physiologique.   • Cœur d’athlète ou cardiomyopathie dilatée débutante ? Une dilatation majeure, supérieure à 31 mm.m-2, du ventricule gauche n’est pas rare (10 %) chez l’athlète(5). Associée à une fraction d’éjection abaissée (45-50 %) comme cela se rencontre chez un athlète endurant et le plus souvent très bradycarde (≤ 45 bpm), le diagnostic de cardiomyopathie dilatée débutante peut se discuter(6). L’échocardiographie d’effort qui met en évidence une augmentation immédiate de la contractilité avec obtention en fin d’effort d’une fraction d’éjection ≥ 70 % avec épaississement homogène pariétal ≥ 100 % et une majoration du strain ≥ 15 % est en faveur d’un cœur d’athlète parfaitement adapté à l’effort(6,7). • Cœur d’athlète ou cardiomyopathie hypertrophique ? Une hypertrophie pariétale marquée comprise entre 13 et 15 mm chez l’athlète caucasien et 14 à 16 mm chez l’athlète afro-caribéen associée à un ventricule gauche non dilaté (diamètre télédiastolique < 50 mm) peut faire discuter une cardiomyopathie hypertrophique(8). L’échocardiogramme d’effort aide au diagnostic en recherchant surtout un gradient sur la chambre de chasse ventriculaire gauche(9,10). La réalisation de l’échocardiographie chez un sujet debout pourrait améliorer sa sensibilité(3,11). Seuls les gradients relevés pendant l’effort sont reconnus comme pathologiques. Les gradients post-efforts sont considérés comme physiologiques(4). D’autres anomalies d’adaptation à l’effort peuvent aider au diagnostic comme l’absence de diminution du diamètre télésystolique ventriculaire gauche(1), l’apparition d’une fuite mitrale et/ou de troubles diastoliques par élévation du rapport E/e’ (> 15)(12), ou une altération du strain (données personnelles non publiées). • Maladie arythmogène du ventricule droit Entre 20 et 40 % des athlètes asymptomatiques sans troubles du rythme, hommes ou femmes, caucasiens ou afro-caribéens, présentent des critères majeurs de dilatation ventriculaires en faveur d’une maladiearythmogène du ventricule droit (MAVD)(13). Cette dilatation est parfois associée à une baisse modeste de la fraction d’éjection globale(14) ou des valeurs de strain(15) au repos. L’échocardiographie d’effort révèle chez l’athlète une amélioration immédiate de la contractilité avec une réserve contractile globale et homogène adaptée aux niveaux d’effort et de fréquence cardiaque bien différente de ce qui est rapporté dans la MAVD(14,16). L’observation de ces données normales doit rassurer, limiter les explorations complémentaires, et éviter les contre-indications inappropriées à la pratique sportive intense.   Bilan d’une valvulopathie chez un athlète Étant donné leur composante dynamique, l’exploration à l’effort des valvulopathies a été proposée en particulier en cas de discordance clinique et échographique de repos. Cependant l’apport spécifique, en particulier pronostique, de l’écho d’effort dans ce cadre reste discuté(17). Chez l’athlète, l’échocardiographie d’effort, en complément de l’épreuve d’effort avec analyse des échanges gazeux, peut aider à prendre une décision possiblement lourde de conséquences pour la poursuite de la pratique sportive intense. En effet, le haut niveau de condition physique de l’athlète masque souvent une symptomatologie clinique minime non ressentie dans les efforts de la vie quotidienne. L’échocardiographie d’effort peut révéler une aggravation significative de la valvulopathie à l’effort(18). Cet examen paraît surtout pertinent dans les valvulopathies mitrales (rétrécissement comme fuites)(18,19). En cas de sténose aortique, compliquant le plus souvent une bicuspidie chez l’athlète, l’examen peut aussi être intéressant(20). Enfin, en postopératoire d’un remplacement ou d’une réparation valvulaire, la réalisation d’un échocardiogramme d’effort à la recherche d’un gradient significatif per-effort nous paraît d’un intérêt certain avant d’autoriser la reprise d’une pratique sportive intense(21,22).   Dyspnée d’effort inexpliquée Le bilan d’une dyspnée d’effort inexpliquée récente chez un athlète pose souvent un problème de diagnostic étiologique. Une symptomatologie d’effort doit toujours être explorée à l’effort. Dans ce cadre, en particulier chez l’athlète, l’échocardiogramme d’effort a une place majeure au mieux en complément de l’épreuve d’effort avec analyse des échanges gazeux. Cet examen permet bien sûr de vérifier les fonctions valvulaires et myocardiques à l’effort. Mais, il permet aussi d’explorer de manière non invasive, à partir de la vitesse d’une fuite tricuspide mesurée en cours d’effort et non après l’effort, l’évolution de la pression artérielle pulmonaire (PAP)(22). En effet, une PAP normale au repos ne permet pas d’éliminer formellement son adaptation anormale à l’effort(23). Physiologiquement la PAP systolique, comme la PA systémique, augmente linéairement avec l’intensité de l’effort (figure 3), avec peu d’influence de la position dans laquelle l’exercice est réalisé(24). Il est difficile de proposer des valeurs maximales limites de la PAP systolique qui dépendent essentiellement de l’âge du sujet et la performance réalisée(24-26). Ainsi chez le sédentaire, la PAP moyenne qui est en règle inférieure à 30 mmHg avant 50 ans augmente nettement après. Chez le jeune athlète, des valeurs maximales de PAP systolique > 60 mmHg(27) ne sont pas rares et ne doivent pas alerter si la cinétique de la PAP est linéaire sans cassure brutale ni plateau de la relation PAP/puissance (figure 3)(28), si elles sont corrélées à des puissances d’effort élevées (> 300 watts) et, enfin, si elles ne sont pas associées à une dyspnée anormale. Au moindre doute, un suivi cardiologique de l’athlète est justifié. Figure 3. Évolution de la pression artérielle pulmonaire (PAP) systolique mesurée échographiquement lors d’un exercice dynamique (Modifié d’après la référence 28). Conclusion   Les indications de l’échocardiogramme d‘effort chez l’athlète ne sont pas encore clairement précisées. Mais cet examen est souvent utile en deuxième ou troisième intention pour confirmer une potentielle maladie coronaire, pour différencier un cœur d’athlète d’une cardiomyopathie et pour aider au diagnostic d’une dyspnée d’effort. Les données recueillies doivent être interprétées en complément des autres éléments du bilan cardiovasculaire réalisé. "Publié dans EchoCardiographie"