Communication scientifique
Séance du 1 mars 2005

Syndromes d’apnées du sommeil et pathologie cardiovasculaire

MOTS-CLÉS : cardiopathies.. facteur risque. hypertension artérielle. ischémie myocardique. syndromes d’apnée du sommeil
Sleep apnea syndromes and cardiovascular disease
KEY-WORDS : heart diseases.. hypertension. myocardial ischemia. risk factors. sleep apnea syndromes

Jean-Paul Bounhoure, Michel Galinier, Alain Didier, Paul Leophonte***

Résumé

Au cours des dernières années plusieurs études ont démontré que les troubles respiratoires survenant pendant le sommeil étaient courants et associés à des risques accrus d’atteintes cardio vasculaires. Deux types d’apnées du sommeil ont été décrits, les apnées obstructives et les apnées centrales. L’objectif de cette revue est de rapporter les données physiopathologiques et cliniques concernant ces syndromes et la pathogénie de leur retentissement cardiovasculaire délétère. Aujourd’hui le diagnostic et la caractérisation du type d’apnée du sommeil sont fondés sur la polysomnographie, l’évaluation de la gravité du syndrome est fondée sur le calcul de l’index apnéique prenant en compte le nombre d’apnées par heure de sommeil. Des études épidémiologiques récentes ont rapporté que les apnées affectent 16 % des hommes et 5 % des femmes entre 30 et 65 ans. Les apnées obstructives sont caractérisées par un collapsus du pharynx, une obstruction anormale des voies aériennes supérieures pendant le sommeil, des efforts inspiratoires de lutte contre l’obstacle causant des réveils multiples et une somnolence diurne invalidante. Les apnées centrales avec respiration de Cheyne-Stokes sont une forme de respiration périodique avec périodes d’hyperventilation alternant avec des apnées. Elles sont fréquentes et sont un index de mauvais pronostic dans l’insuffisance cardiaque. Quoique les mécanismes reliant les apnées obstructives aux affections cardiovasculaires soient encore méconnus il est admis qu’elles favorisent l’expression de facteurs pro-inflammatoires et thrombogènes importants dans l’athérogénèse. L’hypoxie-hypercapnie induit une intense stimulation sympathique nocturne et diurne se traduisant par une accélération de la fréquence cardiaque au repos, une diminution de la variabilité du rythme cardiaque, une disparition de l’hypotension nocturne, et de grandes poussées tensionnelles. Ces apnées sont associées à une dysfonction endothéliale, une augmentation de la C-Réactive protéine, une expression augmentée des cytokines, une élévation du taux de fibrinogène et une réduction de l’activité fibrinolytique. On a rapporté une activation plaquettaire et une augmentation de leur agrégabilité. Les effets de la stimulation sympathique sur la pression artérielle, la tension pariétale ventriculaire et la post-charge altèrent la fonction ventriculaire. Ces apnées sont un facteur de risque indépendant d’hypertension, favorisent des évènements coronariens aigus, des arythmies, des accidents vasculaires cérébraux ischémiques, de l’hypertension pulmonaire et de l’insuffisance cardiaque. Les apnées centrales, fréquentes chez les insuffisants cardiaques sont la consé- quence de la congestion pulmonaire. Celle-ci stimule les chémorécepteurs centraux et périphériques, ainsi que l’hyperventilation. Quand la PaCO2 chute au-dessous du seuil requis pour déclencher la respiration, une apnée prolongée survient. Les effets délétères de la stimulation sympathique, l’élévation de la post-charge, aggravent l’insuffisance cardiaque. Des essais à moyen terme ont montré que la mise en place d’une ventilation en pression positive nocturne dans les deux types d’apnée réduit la stimulation sympathique, a des effets hémodynamiques et fonctionnels favorables, améliore la qualité de la vie et réduit la morbi-mortalité.

Summary

Sleep-disordered breathing is very common and is associated with an increased risk of cardiovascular disease, cardiac arrhythmia and stroke. There are two types of sleep apnea : obstructive and central. The objective of this review is to provide a broad perspective of the pathophysiological and clinical aspects of the two types of apnea and to discuss their cardiovascular adverse effects. The diagnosis of sleep apnea syndrome is based on polysomnography, and severity is measured with an apnea-hypopnea index that counts the total number of apneas per hour of sleep. Recent large epidemiologic studies have shown that sleep apnea affects about 16 % of men and 5 % of women between 30 and 65 years of age. Obstructive sleep apnea is characterized by abnormal collapse of the pharyngeal airway during sleep, snoring, vigorous inspiratory efforts causing frequent arousal, and excessive daytime drowsiness. Central sleep apnea with Cheyne-Stokes respiration is a form of periodic breathing with frequent periods of hyperventilation, and carries a poor prognosis in patients with heart failure. Obstructive apnea can also have substantial health consequences. Although the exact mechanism linking sleep apnea with cardiovascular disease is unknown, there is evidence that obstructive apnea is associated with a group of proinflammatory and prothrombic factors that are also important in the development of atherosclerosis. Nocturnal and daytime sympathetic activity is elevated after sleep apnea. Autonomic abnormalities include an increased resting heart rate, decreased cardiac rhythm activity, and increased blood pressure variability. Obstructive apnea is associated with endothelial dysfunction, increased C-reactive protein and cytokine expression, elevated fibrinogen levels and decreased fibrinolytic activity. Enhanced platelet activity and aggregation, leukocyte adhesion and accumulation of endothelial cells are common in both obstructive apnea and atherosclerosis. Surges in sympathetic activity, blood pressure, ventricular wall tension and afterload adversely affect ventricular function. Many studies have shown that patients with obstructive apnea have an increased incidence of daytime hypertension, and this syndrome is recognized as an independent risk factor for hypertension. Obstructive apnea is associated with myocardial ischemia (silent or symptomatic), acute coronary events, stroke and transient ischemic attacks, cardiac arrhythmia, pulmonary hypertension and heart failure. Central sleep apnea is frequent in severe heart failure. Most heart failure patients with pulmonary congestion chronically hyperventilate because of stimulation of vagal irritant receptors and central and peripheral chemosensitivity. When PaCO2 falls below the threshold required to stimulate breathing, the central drive to respiratory muscles and air inflow ceases and central apnea ensues. Apnea, hypoxia, CO2 retention and arousals provoke elevated sympathetic activity, increased afterload and elevated left ventricular transmural pressure, and promote the progression of heart failure. Tentative relationships have been identified between central apnea and markers of inflammation, oxidative stress and endothelial dysfunction. Recent mid-terms trials showed that nocturnal use of positive airway pressure in patients with the two types of apnea alleviates symptoms, reduces sympathetic activity, improves ventricular function and quality of life, and reduces daytime drowsiness. More studies are needed to understand the mechanisms underlying the relationship between sleep apnea and cardiovascular disease, but clinicians should be aware of this link and should attempt to identify patients with these syndromes.

APNÉES DU SOMMEIL ET PATHOLOGIE CARDIOVASCULAIRE

La description de troubles respiratoires pendant le sommeil remonte à plus de 200 ans mais c’est seulement au cours des vingt dernières années que l’on a précisé leurs relations avec la pathologie cardiovasculaire. Le syndrome d’apnées du sommeil est caractérisé par la survenue de pauses respiratoires diminuant ou interrompant le flux aérien, entraînant des réveils incessants, une fragmentation du sommeil et une somnolence diurne pathologique. On décrit deux types principaux d’apnées du sommeil : le syndrome d’apnée d’origine obstructive secondaire à un collapsus pharyngé et le syndrome d’apnée d’origine centrale. Les relations entre les apnées du sommeil et la pathologie cardiovasculaire sont un thème d’actualité suscitant de nombreux travaux et une intense recherche physiopathologique étudiant les consé- quences des réveils répétés, les troubles hémodynamiques, végétatifs et biochimiques induits par des épisodes répétés d’hypoxie-hypercapnie et d’hyperactivité du système sympathique. La mise au point de méthodes perfectionnées permettant d’évaluer simultanément de nombreux paramètres cliniques, biologiques et l’électroencéphalogramme pendant le sommeil a montré la prévalence croissante des apnées avec l’âge et éclairé d’un jour nouveau une pathologie courante dont l’impact sur les risques cardiovasculaires est de mieux en mieux précisé.

Le syndrome d’apnées du sommeil a été décrit en 1965 par deux groupes indépendants en Europe, celui de Gastaut en France, celui de Jung en Allemagne qui rapportèrent dans le syndrome de Pickwick des observations d’apnées nocturnes répétitives causant une somnolence diurne invalidante [1-2]. En 1970 Tassinari réalisant de nombreuses explorations pendant le sommeil montra les conséquences délétères du ronflement, la présence d’apnées chez les obèses et leurs relations avec des troubles cardiovasculaires [3]. Guilleminault fit une description complète du syndrome précisant les différents types d’apnée, montrant l’importance de l’index apnéique, (nombre d’apnées /heures de sommeil) insistant sur la fréquence des arythmies et des troubles conductifs [4]. Aujourd’hui il est admis que les apnées entraînant une stimulation sympathique délétère jouent un rôle important dans la
pathogénie de l’hypertension artérielle, des syndromes coronariens, des arythmies, des accidents vasculaires cérébraux, de l’insuffisance cardiaque (Tableau I).

TABLEAU I. — Atteintes cardiovasculaires associées aux apnées du sommeil.

Hypertension artérielle systémique Troubles du rythme cardiaque :

— Pauses sinusales — Blocs auriculo- ventriculaires Fibrillation auriculaire Flutter auriculaire Tachycardie ventriculaire Accidents vasculaires cérébraux emboliques et ischémiques Accidents coronariens :

Ischémie myocardique symptomatique ou silencieuse Syndromes coronariens aigus Mort subite Insuffisance cardiaque :

Dysfonction ventriculaire gauche systolique Dysfonction ventriculaire gauche diastolique Hypertension artérielle pulmonaire ÉPIDÉMIOLOGIE

Les premiers travaux consacrés au ronflement, à ses origines et à son retentissement montrèrent sa fréquence croissante avec l’age et une prévalence, en dehors de toute apnée, de 4 à 10 % dans le sexe féminin et de 20-25 % dans le sexe masculin après 40 ans. Pour la détection des apnées du sommeil la précision plus ou moins grande des méthodes utilisées explique les différences constatées d’une étude à l’autre. Les premières estimations cliniques chez des hommes de moins de 60 ans évaluaient la prévalence des apnées à 1,5 et 3 %. L’essor de la polysomnographie et de diverses techniques polygraphiques permettant d’enregistrer de nombreux paramètres hémodynamiques et biologiques pendant le sommeil a confirmé la prévalence croissante de ces syndromes à partir de la cinquantaine sur des terrains prédisposés [5]. En retenant un index apnéique de 10 on a constaté que 16 % des hommes et 5 % des femmes entre 30 et 65 ans présentaient des apnées du sommeil obstructives.

Avec des critères plus restrictifs et un index de15 apnées par heure la prévalence varie
de 7 à 15 % chez les hommes et de 2 à 7 % chez les femmes. La Wisconsin Heart Sleep Cohort Study a montré que 25 % des hommes entre 40 et 60 ans et 10 % des femmes du même âge avaient des apnées en retenant un index apnéique > 5 par heure [6].

Chez des sujets hypertendus, obèses, la prévalence peut atteindre 40 % alors que dans des groupes contrôles de même âge mais sans hypertension elle ne dépasse pas 12 % [7]. La fréquence des apnées s’élève encore chez des patients atteints de dysfonction ventriculaire gauche variant aussi en fonction du contexte étiologique entre 30 et 45 %. On connaît mal la prévalence des apnées centrales chez les insuffisants cardiaques, ne possédant que les conclusions de courtes séries mais la dyspnée de Cheyne-Stokes survenant dans les formes les plus avancées d’insuffisance cardiaque (classes III-IV de la classification de la NYHA) est loin d’être exceptionnelle. Les facteurs associés favorisant la fréquence des deux syndromes apnéiques sont le vieillissement, la surcharge pondérale, l’alcoolisme, le tabagisme, les bronchopneumopathies chroniques, une prédisposition familiale [8].

CLASSIFICATION ET DIAGNOSTIC

L’exploration des troubles du sommeil permet d’étudier trois paramètres :

• le débit aérien avec la mise en évidence d’une réduction ou d’un arrêt complet du flux par les méthodes polygraphiques actuelles, • les efforts respiratoires en réponse à l’obstruction pharyngée ou l’augmentation de résistance des voies respiratoires, • la présence d’éveils ou de micro-éveils à la fin de l’événement respiratoire.

Plusieurs types de troubles respiratoires sont bien individualisés, et on distingue selon un consensus international récent trois entités :

— en rapport avec un ronflement intense, des apnées brèves inférieures à 10 secondes, moins de 5 réveils par heure de sommeil, l’absence de désaturation en oxygène de l’hémoglobine le syndrome d’obstruction des voies respiratoires supérieures, — le syndrome d’apnée obstructive du sommeil défini par 10 ou 15 épisodes d’apnée ou plus par heure de sommeil, l’arrêt de la ventilation pendant plus de dix secondes par obstruction et collapsus pharyngé, des mouvements inspiratoires de lutte, une désaturation de l’hémoglobine > 4 %, une somnolence diurne invalidante, — les apnées centrales avec respiration de Cheyne Stokes associent une alternance d’augmentation et de diminution de la ventilation avec un épisode d’apnée prolongée intercalé. Cette respiration périodique alternant des phases d’hyper et d’hypoventilation séparées par des apnées s’accompagnent de fluctuations de la Pa O2 et Pa CO2.

Lorsque les épisodes d’apnée s’accompagnent de symptômes tels les ronflements, des réveils répétés, d’une somnolence diurne excessive, de troubles neuro-cognitifs on peut retenir le diagnostic d’apnées du sommeil (Tableau II). L’enregistrement polygraphique ou polysomnographique permet de caractériser le type d’apnée, d’évaluer les variations de la fréquence cardiaque, de la saturation en oxygène de l’hémoglobine, des débits aériens, l’augmentation de l’effort respiratoire, la fragmentation du sommeil et donc le nombre de micro-éveils. L’index apnéique permet une quantification du risque que l’on considère comme faible pour moins de cinq réveils par heure de sommeil, comme modéré pour 10 à 20 apnées par heure ou sévère lorsqu’on détecte plus de 30 apnées et réveils par heure [9].

TABLEAU II. — Définitions du Syndrome d’apnées obstructives du sommeil. Le diagnostic de syndrome d’apnée obstructive du sommeil est accepté quand le critère A et ou le critère B sont présents en association au critère C.

A Somnolence diurne invalidante B Au moins 2 critères suivants :

Sommeil non récupérateur Étouffements nocturnes Éveils multiples Fatigue Troubles de la concentration C > 10 évènements obstructifs /heure de sommeil à l’examen polysomnographique CONSÉQUENCES PHYSIOPATHOLOGIQUES

Pendant le sommeil normal les phases ne comportant pas de mouvements oculaires rapides correspondent à une relaxation cardiovasculaire. Une augmentation du tonus vagal réduit la fréquence cardiaque, les résistances vasculaires, la tension artérielle et le débit cardiaque. Au cours du sommeil à mouvements oculaires rapides qui ne représente que 15 % du sommeil total, l’augmentation intermittente de la stimulation sympathique accélère la fréquence cardiaque et élève la tension artérielle qui demeurent cependant inférieures aux valeurs moyennes enregistrées au réveil.

L’obstruction partielle du pharynx pendant les apnées obstructives a des consé- quences mécaniques, hémodynamiques et biologiques défavorables sur le système cardiovasculaire. Les efforts inspiratoires de lutte contre l’obstacle pharyngé provoquent des chutes brutales de la pression intrathoracique, une augmentation du retour veineux, un déplacement du septum interventriculaire vers la gauche et une élévation de la pression ventriculaire gauche transmurale. L’hypoxie et l’hypocapnie
majorent la stimulation sympathique en stimulant les chémo-récepteurs provoquant une vasoconstriction, l’augmentation des résistances périphériques et de la post -charge ventriculaire, l’accélération de la fréquence cardiaque. Le réveil majore les décharges sympathiques et s’accompagne de fortes accélérations cardiaques et de poussées tensionnelles [10]. L’endormissement entraîne un nouveau collapsus du pharynx et le cycle apnée-réveil se reproduit plusieurs centaines de fois par nuit soumettant l’ensemble du système cardiovasculaire à de brutales décharges sympathiques confirmées par les dosages des concentrations urinaires des catécholamines [11]. L’élévation de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque ne se limite pas à la période de sommeil et les contrôles par enregistrements ambulatoires confirment des élévations diurnes, délétères de ces paramètres. L’hypoxie induit une stimulation sympathique prolongée et une réduction chronique du tonus vagal. On a constaté des anomalies biologiques telles une augmentation du fibrinogène et de la viscosité sanguine, de la C réactive protéine, de l’interleukine 6, proportionnelles à la fréquence des apnées [12]. L’induction d’un stress oxydatif, de l’expression des molécules d’adhésion CD 15 et CD11c au sein des monocytes a été rapportée. La dysfonction endothéliale dans un contexte inflammatoire augmente les concentrations d’endothéline, favorisant l’hypertension artérielle et l’athérogénèse (Tableau III). La succession d’épisodes d’hypoxie et de réoxygénation a des conséquences endothéliales similaires à celles des lésions de reperfusion avec l’expression de radicaux libres, de molécules d’adhésion leucocytaires [13]. L’augmentation de la réactivité endothéliale peut faciliter et accélérer les processus athérogènes [14]. Sur le plan hémodynamique l’élévation de la pression veineuse centrale provoque un œdème péri pharyngé augmentant la résistance à l’influx aérien et créant un obstacle inspiratoire. De même les élévations réitérées de la post charge, de la contrainte pariétale, la tachycardie induites par la stimulation sympathique conjuguées à l’hypoxie et l’augmentation de la consommation en oxygène myocardique, aboutissent à l’hypertrophie myocardique et au remodelage ventriculaire gauche. L’augmentation du travail ventriculaire et des besoins métaboliques du myocarde alors que l’apport en oxygène est diminué entraîne l’ischémie et la dysfonction ventriculaire.

Les apnées centrales, type dyspnée de Cheyne-Stokes, surviennent chez les patients insuffisants cardiaques chroniques et au cours de l’ischémie cérébrale symptomatique ou latente. Elles concernent 50 à 55 % des patients ayant une fraction d’éjection ventriculaire gauche effondrée, inférieure à 30 %. L’augmentation du retour veineux aggrave la congestion pulmonaire qui stimule les récepteurs vagaux présents dans les poumons et entraîne une hyperventilation réflexe et une cascade d’évènements délétères. La stimulation des chémorécepteurs centraux et périphériques exagère la réponse physiologique à l’hypercapnie. L’hyperpnée génère alors une hypocapnie qui s’abaisse jusqu’au seuil apnéique. Quand la paCO2 chute au-dessous du seuil nécessaire pour stimuler la respiration, la commande nerveuse s’interrompt et provoque une apnée centrale. Celle-ci persiste jusqu’à ce que la PaCO2 s’élève au dessus du seuil requis pour déclencher la reprise des mouvements respiratoires

TABLEAU III. — Mécanismes évoqués dans la physiopathologie des manifestations cardiovasculaires associées aux apnées du sommeil.

Stimulation sympathique

Accélération de la fréquence cardiaque Réduction de la variabilité du rythme cardiaque Vasoconstriction Poussées hypertensives Dysfonction endothéliale

Réduction de l’expression de NO Augmentation des effets de l’endothéline Réduction de la vasodilatation cholinergique Expression augmentée des molécules d’adhésion Activation et adhésion des monocytes et leucocytes à l’endothélium Augmentation des médiateurs de l’inflammation

Élévation des concentrations de C-réactive proteine Augmentation des Cytokines Expression de Radicaux libres et augmentation du Stress oxydatif Augmentation des facteurs thrombogènes

Fibrinogène Activation et aggrégation plaquettaire Augmentation du facteur inhibiteur du plasminogène d’amplitude croissante. Les apnées centrales ont les mêmes conséquences nerveuses, hémodynamiques et biochimiques que les apnées obstructives. Les phases d’hypoxé- mie et d’hypercapnie avec des réveils nocturnes répétitifs sont associées à une stimulation adrénergique, à l’élévation de la fréquence cardiaque et des résistances artérielles pulmonaires et systémiques, à l’augmentation du travail ventriculaire gauche qui précipite l’évolution de l’insuffisance cardiaque et explique une forte mortalité [15].

APNÉES DU SOMMEIL ET HYPERTENSION ARTÉRIELLE

Une relation entre l’hypertension artérielle et les apnées du sommeil fut constatée dès les premières descriptions de ce syndrome. Plusieurs études ont montré que la prévalence de l’hypertension artérielle était anormalement élevée au cours des
apnées obstructives du sommeil et que celles-ci étaient fréquentes chez les hypertendus [16-18]. Cependant les liens entre les deux pathologies sont influencés par de nombreux facteurs favorisants communs, tels l’âge, la surcharge pondérale, l’alcoolisme ou le tabagisme, ce qui complique l’analyse statistique. Une étude issue d’une clinique spécialisée dans les troubles du sommeil rapporte une relation linéaire entre la gravité du syndrome apnéique et l’hypertension, chaque épisode apnéique par heure augmentant les risques d’hypertension d’un pour cent [19]. L’augmentation de la variabilité tensionnelle et la disparition de l’hypotension nocturne sont des constatations courantes [14]. La Wisconsin Sleep Cohort Study a étudié l’incidence de l’hypertension en fonction de la gravité des apnées : 1189 patients suspects d’apnées du sommeil furent explorés par une polysomnographie et soumis à une surveillance tensionnelle régulière : 709 d’entre eux atteints d’apnée furent suivis pendant quatre ans, et 189 pendant huit ans. Après correction tenant compte de l’âge, du sexe, de l’index de masse corporelle, du tabagisme et de l’ingestion d’alcool, le risque relatif à l’égard de l’apparition de l’hypertension fut de 3,9 confirmant que les apnées obstructives étaient un facteur de risque indépendant d’hypertension. La Sleep Heart Health Study incluant 6. 424 patients âgés de plus de 40 ans soumis à des études polysomnographiques mit aussi en évidence une relation linéaire entre la sévérité des apnées et la prévalence de l’hypertension [19]. Le risque relatif à l’égard d’une hypertension par rapport au groupe normal fut de 1,47 (intervalle de confiance 95 %, 1,03 à 1,87) effet modeste mais qui s’est avéré indépendant des autres facteurs de risque. Afin d’exclure leur impact on a évalué sur un modèle expérimental chez le chien le retentissement des apnées sur la tension artérielle diurne. Des apnées induites par des obstructions pharyngées répétées, plusieurs fois par heure pendant cinq semaines, entraînèrent une élévation de la tension artérielle diurne et nocturne de 15 %, la tension artérielle retournant à la normale à l’arrêt de l’expérimentation [20]. Il faut souligner que de simples réveils répétés sans troubles respiratoires élèvent la tension artérielle nocturne mais n’affectent pas les chiffres tensionnels diurnes. Brooks a constaté que chez le chien la répétition d’apnées secondaires à des obstructions pharyngées induisaient en quelques semaines non seulement une hypertension permanente mais aussi une hypertrophie et une dysfonction ventriculaire gauche [21]. Le traitement spécifique des apnées par ventilation en pression positive peut-il normaliser les chiffres tensionnels ? Les résultats des travaux sont discordants et leur interprétation est malaisée. On a constaté une réduction significative de la tension artérielle diurne mais celle-ci n’est significative que dans les formes les plus graves d’apnées obstructives avec index apnéique élevé [22]. Actuellement les recommandations exprimées dans le JNC VII identifient formellement les apnées du sommeil comme une étiologie curable de l’hypertension artérielle [23, 24].

Les mécanismes reliant les deux syndromes demeurent encore controversés mais l’activation sympathique nocturne est reconnue comme un facteur favorisant a cause de ses conséquences hémodynamiques sur les résistances artérielles systémiques, le débit cardiaque et la réabsorption rénale tubulaire du sodium. On évoque
aussi la dysfonction endothéliale permanente, l’inflammation chronique avec des taux élevés de C-réactive protéine, le stress oxydatif et l’augmentation chronique des taux de leptine favorisant un apport calorique exagéré et l’obésité.

CARDIOPATHIES ISCHÉMIQUES ET APNÉES DU SOMMEIL

La diffusion des techniques d’exploration du sommeil a permis de détecter, surtout dans le sexe masculin, l’association des apnées à la pathologie coronaire : près de 40 % des sujets atteints d’une cardiopathie ischémique ont des apnées du sommeil quand on les recherche, en particulier chez les patients atteints d’un ronflement intense [25]. Le risque d’une ischémie myocardique ou d’un épisode coronarien aigu pendant ou au décours des apnées est à l’évidence accru vu les effets délétères de l’hypoxie, de la stimulation sympathique de la tachycardie et de l’hypertension .Les enregistrements de l’électrocardiogramme par système Holter mettent en évidence de nombreux épisodes d’ischémie silencieuse ou symptomatique avec des décalages inférieurs significatifs au terme des apnées. De même des apnées du sommeil furent décelées par des enregistrements polygraphiques au cours de l’angor nocturne de décubitus [26]. L’augmentation de la consommation d’oxygène liée aux efforts inspiratoires intenses répétées et la désaturation en oxyhémoglobine créant une hypoxie rendent compte de l’ischémie myocardique chez un patient athéromateux [27]. Hung et coll confirment que les apnées obstructives sont un facteur de risque indépendant à l’égard des cardiopathies ischémiques comme l’hypertension, le tabagisme, ou les dyslipidémies [28]. La Sleep Heart Health Study ne montre cependant qu’une augmentation modeste du risque coronarien chez les patients atteints d’apnées sévères par rapport à des témoins. La ventilation en pression positive nocturne et l’oxygénation réduisent la fréquence et l’importance des évènements ischémiques chez les patients soumis à un enregistrement électrocardiographique continu.

Toutefois des études complémentaires, prolongées et portant sur des effectifs suffisants sont nécessaires pour analyser l’efficacité du traitement spécifique sur les manifestations ischémiques. À long terme les insuffisants coronariens atteints d’apnées du sommeil et non traités par pression positive ont une surmortalité par rapport aux patients traités [29].

ACCIDENTS VASCULAIRES CÉRÉBRAUX

Plusieurs auteurs soulignent la fréquence des apnées du sommeil chez les patients hospitalisés pour accident vasculaire cérébral ischémique. De même on a constaté la survenue fréquente de ces accidents chez des malades atteints d’apnées obstructives ou centrales. Dans la Sleep Heart Health Study les apnées du sommeil sont associées de manière significative à l’augmentation du risque d’accident vasculaire cérébral.

Palomaki et coll . ont pu mettre en évidence après correction tenant compte des facteurs associés, un risque relatif de 8,2 très significatif à l’égard d’un accident ischémique chez les patients apnéiques [30]. Les mécanismes pouvant faciliter l’apparition d’un accident cérébral sont les grandes poussées hypertensives et anoxiques, l’activation plaquettaire, les troubles intermittents de la perfusion cérébrale et les arythmies auriculaires nocturnes, facteurs de migrations emboliques.

ARYTHMIES

Les apnées du sommeil sévères sont associées à une forte incidence de brady et tachyarythmies. Dès 1983, Guilleminault avait insisté sur la fréquence des pauses sinusales et des troubles conductifs dans ce contexte [4]. Les enregistrements électrocardiographiques couplés à la polysomnograhie ont confirmé la présence de dysfonctionnements sinusaux, de blocs auriculo-ventriculaires transitoires, de pauses sinusales prolongées au cours des apnées, une tachycardie survenant lors de la reprise ventilatoire. Koehler a constaté que 10 % des patients suivis pour des apnées obstructives avaient des troubles conductifs survenant dans 87 % des cas pendant le sommeil paradoxal. Leur survenue est facilitée par l’alternance d’exacerbations du tonus vagal et de stimulations sympathiques [31]. Des arythmies supra ventriculaires ou ventriculaires ont été détectées particulièrement au cours des hypoxémies majeures, chez les patients souffrant de cardiopathies ischémiques et d’insuffisance cardiaque. Dans ce contexte les accès de fibrillation auriculaire et des tachycardies ventriculaires non soutenues sont courantes dans les apnées du sommeil sévères.

Sans disparaître, ces arythmies diminuent au cours de l’oxygénation par la ventilation nocturne en pression positive. Les effets bénéfiques de la stimulation atriale à 70/minute, qui diminue la fréquence des apnées et corrige la désaturation en oxyhé- moglobine ont été démontrés dans une publication française récente [32].

INSUFFISANCE CARDIAQUE

Les relations entre l’insuffisance cardiaque et les différents types d’apnée du sommeil suscitent actuellement beaucoup d’intérêt. Les deux types d’apnée, obstructive ou centrale, avec la généralisation des explorations polygraphiques ont été détectés chez 25-30 % des insuffisants cardiaques. Cette forte prévalence des deux syndromes ou leur combinaison avait été initialement mise en évidence par Naughton qui avait constaté que 55 % des patients atteints de dysfonction ventriculaire gauche sévère avaient des apnées du sommeil, obstructives ou centrales [33]. Dans la Sleep Heart Health Study la présence d’une apnée obstructive multiplie par 2,38 le risque relatif d’insuffisance cardiaque [19]. Les informations sur la fréquence des apnées centrales sont plus rares, mais la présence d’une dyspnée de Cheyne Stokes chez les patients au terme de l’insuffisance cardiaque est une constatation courante dont la valeur pronostique péjorative est connue depuis des années. Les facteurs favorisants sont le
sexe masculin, l’âge avancé, une pathologie vasculaire cérébrale ischémique et une fibrillation auriculaire. Les deux types d’apnées contribuent à l’aggravation de l’insuffisance cardiaque par leurs effets neuro-humoraux et hémodynamiques : la conjonction d’une intense stimulation sympathique, d’une élévation de la contrainte pariétale, la tachycardie, les poussées hypertensives précipitent l’évolution de la déchéance ventriculaire. Deux études chez des patients atteints d’apnées du sommeil ont montré la forte prévalence de l’hypertrophie ventriculaire gauche et de la dysfonction diastolique induisant des œdèmes pulmonaires répétés [34-35].

La ventilation en pression positive associée au traitement optimal de l’insuffisance cardiaque a des effets bénéfiques sur les deux syndromes réduisant le nombre d’apnées, la post-charge ventriculaire, la stimulation sympathique, et augmentant légèrement la fraction d’éjection. Cette amélioration est attestée par la réduction des concentrations plasmatiques de peptide natriurétique auriculaire [36]. L’utilisation de cette technique de ventilation des insuffisants cardiaques à un stade très avancé a permis de constater la diminution des indications de transplantation cardiaque.

Toutefois le pronostic des apnées du sommeil de type central est très sombre, les patients étant en insuffisance cardiaque réfractaire.

HYPERTENSION PULMONAIRE

Une controverse apparaît dès qu’il s’agit d’étudier les relations entre les apnées du sommeil et l’hypertension artérielle pulmonaire. En général on admet que la seule hypoxémie induite par les apnées du sommeil n’est pas un facteur suffisant pour générer une hypertension pulmonaire chronique. Une obésité et une insuffisance respiratoire, des antécédents broncho-pulmonaires chez les patients les plus âgés sont des facteurs associés fréquents. Toutefois des travaux récents montrent qu’en l’absence de toute pathologie pulmonaire sous jacente et d’une surcharge pondérale, on constate dans 20 à 30 % des cas d’apnées du sommeil une hypertension pulmonaire. Sur le plan physiopathologique les altérations de l’endothélium vasculaire, le remodelage artériel induits par l’hypoxie et la stimulation sympathique sont mis en cause mais c’est l’ensemble des altérations biologiques et l’hypoxie-hypercapnie permanente qui semblent jouer un rôle [37]. Le traitement spécifique par pression positive réduit l’hypoxémie, les résistances artérielles pulmonaires et a des effets hémodynamiques et cliniques favorables.

TRAITEMENT

La stratégie thérapeutique chez les patients ayant un syndrome d’apnée obstructive du sommeil est fondée sur des mesures hygiéno-diététiques sévères, la mise en place d’une ventilation en pression positive et le traitement de l’affection cardiaque sous jacente. La réduction pondérale est indispensable, 70 % des apnées obstructives surviennent chez des obèses. La perte de poids améliore les symptômes sans faire
disparaître les apnées. Le sevrage alcoolique et l’arrêt du tabagisme sont des mesures essentielles ; de même on doit déconseiller la prise d’hypnotiques et de sédatifs qui favorisent le collapsus pharyngé nocturne en décubitus. L’oxygénothérapie continue, le traitement postural, le décubitus latéral peuvent apporter un bénéfice notable. L’efficacité de ces mesures thérapeutiques demeure aléatoire, insuffisante à long terme, nécessitant l’adhésion du patient et de son entourage. Les essais randomisés évaluant la ventilation par pression positive continue avec masque facial chez les patients atteints de syndromes d’apnée obstructive du sommeil, dont la fonction cardiaque était normale, témoignent de l’efficacité de cette technique. Elle améliore la qualité du sommeil, fait disparaître les apnées, atténue la somnolence diurne [37].

On a constaté une réduction de la stimulation sympathique nocturne et diurne, de la fréquence des épisodes ischémiques et arythmiques cardiaques, une amélioration de la vasodilatation endothélium dépendante. Des essais menés sur de faibles effectifs d’insuffisants cardiaques atteints d’apnées obstructives du sommeil ont montré à court terme des effets hémodynamiques et neuro-hormonaux favorables, une amé- lioration de la fraction d’éjection ventriculaire [38]. La pose d’orthèse endobuccale destinée à avancer la mandibule peut améliorer les symptômes, réduire l’index apnéique, la somnolence diurne. Par contre on ignore l’efficacité de cette technique au long cours sur les troubles biologiques et hémodynamiques.

Le traitement des apnées centrales est empirique et aucun résultat d’essai prolongé n’est disponible. L’oxygénothérapie nocturne est recommandée mais elle ne paraît entraîner qu’une amélioration fonctionnelle sans effet positif sur la fonction cardiaque et le pronostic. La prescription de théophylline, efficace sur les pauses respiratoires, est défavorable à long terme dans l’insuffisance cardiaque en raison de ses effets arythmogènes. L’inhalation de CO2 réduit le nombre d’apnées centrales mais n’a aucun effet sur la fonction cardiaque de ces patients. Aujourd’hui le renforcement du traitement de base de l’insuffisance cardiaque, l’utilisation de doses recommandées, optimales de bêtabloquants et d’inhibiteurs de l’enzyme de conversion, de diurétiques sont avec la ventilation en pression positive continue les seules mesures thérapeutiques disponibles pouvant freiner l’évolution. On a constaté que la ventilation assistée diminue les pressions de remplissage, la régurgitation mitrale fonctionnelle, la stimulation sympathique avec des améliorations cliniques transitoires [39]. La pression positive variable auto adaptée représente un nouveau mode de ventilation dont les algorythmes sont conçus spécialement pour traiter la dyspnée de Cheyne-Stokes. Cette technique qui apporte une aide inspiratoire et expiratoire a des effets supérieurs à ceux de la pression positive à court terme sur de petites séries de patients. Elle est en cours d’évaluation par plusieurs équipes. La nouveauté thérapeutique est l’emploi de la stimulation atriale pour régulariser le rythme cardiaque. Des résultats préliminaires sur une courte série démontrent que la prévention des variations du tonus vagal et sympathique pourrait représenter une voie nouvelle dans le traitement des syndromes apnéiques [32].

Fréquentes, invalidantes et graves par leurs conséquences cardiovasculaires et neuro-cognitives, les apnées du sommeil justifient une prise en charge spécialisée et
multidisciplinaire. Altérant la qualité de la vie et précipitant l’évolution des pathologies auxquelles elles sont associées, elles justifient un traitement spécifique par pression positive qui demeure pour le moment le traitement de référence, mais dont l’efficacité à long terme est en cours d’évaluation.

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DISCUSSION

M. Patrice QUENEAU

Outre l’effet bénéfique des bêta bloquants que vous avez souligné, j’imagine que de nombreux médicaments puissent au contraire favoriser les apnées du sommeil (les psychotropes et d’autres probablement) ou pour d’autres au contraire les diminuer. Qu’en est-il ? La fatigue physique, le stress, les repas pléthoriques et « arrosés » ou encore une activité sexuelle excessive sont-ils susceptibles d’intervenir comme facteurs d’accentuation de la fréquence des apnées du sommeil ?

Il est admis que tous les hypnotiques, les sédatifs, les médicaments tranquillisants et plusieurs antidépresseurs facilitent les apnées du sommeil en inhibant la relaxation de certains muscles dilatateurs des voies aériennes supérieures. Les repas copieux le soir, la consommation d’alcool même modérée au repas du soir sont à proscrire. Les situations stressantes semblent favoriser les apnées mais je n’ai pas d’information précise sur l’activité sexuelle.

M. Pierre GODEAU

Quel est le rôle de l’hémoconcentration de la polyglobulie réactionnelle et de l’hyperviscosité sanguine dans la genèse des accidents cardio-vasculaires ? On est souvent déçu de constater qu’après un enthousiasme initial, beaucoup de patients abandonnent après quelques mois la respiration en pression positive. A-t-on apprécié la fréquence de cet échec thérapeutique à moyen et long terme ?

Les mécanismes pouvant expliquer les relations entre le syndrome d’apnées du sommeil et la pathologie cardiovasculaire suscitent de nombreuses publications et tout encore n’est pas clairement expliqué. Outre leurs conséquences hémodynamiques délétères les apnées semblent être associées à une activation des facteurs thrombogènes et inflammatoires. On a constaté une augmentation de l’hématocrite, une élévation du fibrinogène, une polycythémie, une activation plaquettaire et une réduction de l’activité fibrinolytique. De plus la dysfonction endothéliale, des taux élevés d’endothéline et des molécules d’adhésion des cellules circulantes contribuent à accélérer l’athérogénèse. Tous ces éléments jouent un rôle dans la pathogénie des accidents coronariens aigus et cérébraux.

La stimulation sympathique et l’augmentation de la post charge ventriculaire dans un contexte d’hypoxémie sont aussi des facteurs favorisants des accidents cardiaques Comme vous, j’ai remarqué qu’après quelques semaines de traitement, malgré une amélioration du sommeil et de la qualité de vie, une réduction de la somnolence diurne, les patients abandonnent facilement la pression positive continue. L’inconfort lié à l’appareillage est souvent mis en cause. Les motifs sont variables, la sècheresse buccale et nasale, la gêne apportée par le masque, le bruit qui gêne l’épouse sont les plaintes les plus courantes. Les améliorations apportées à l’appareillage et la pression positive autoadaptée paraissent un progrès et permettront peut être une meilleure observance.

M. Patrice TRAN BA HUY

En tant qu’ORL, je souhaite vous remercier d’avoir souligné l’importance et la gravité de la morbidité associée au syndrome des apnées du sommeil, syndrome que nous connaissons bien dans notre spécialité notamment depuis les travaux de Claude-Henri Chouard qui fut le premier en France à attirer l’attention de notre discipline sur l’importance d’une prise en charge des « ronchopathies ». La définition des apnées de type centrales est-elle pour vous clinique, comme le suggère une respiration de Cheyne-Stokes ou polysomnographique ? Ces apnées sont-elles fréquentes en comparaison des apnées obstructives ? Ne sont-elles pas secondaires dans bien des cas à ces dernières ? Au plan thérapeutique, quelle est votre expériences des orthèses d’avancée mandibulaire qui représentent pour nous désormais le traitement de choix, compte tenu du taux élevé d’abandon des respirateurs à pression positive ?

L’élément déterminant des apnées centrales est l’abolition transitoire de la commande des muscles respiratoires. Le diagnostic définitif repose sur un examen polysomnographique dont l’observation clé est la présence de pauses respiratoires prolongées et récurrentes sans mouvement respiratoire, sans activité musculaire de lutte. La mesure de la pCO2 trans-cutanée est aussi utile. Les apnées centrales ne prennent pas toujours le type d’une respiration périodique. Je suis de votre avis, dans notre expérience, les apnées centrales ou la dyspnée de Cheyne Stokes sont souvent secondaires à des apnées obstructives et l’insuffisant cardiaque grave associe fréquemment les deux types d’apnées. Sur le plan thérapeutique, ce sont nos collègues pneumologues qui portent les indications thérapeutiques de la pression positive continue, des orthèses d’avancement mandibulaire ou des interventions chirurgicales. De nombreux malades semblent préférer les orthèses à la pression positive continue avec masque facial mais certains d’entre eux se plaignent aussi avec les orthèses d’effets secondaires gênants, tels une hypersialorrhée, un inconfort buccal, des douleurs ou du bruxisme. Il faut une surveillance stomatologique régulière me semble t-il et la prise en charge thérapeutique des apnées du sommeil est le type même d’une collaboration multidisciplinaire. Le cardiologue ne fait que les dépister dans une population à risque d’hypertendus, de coronariens ou d’insuffisants cardiaques et il tente de limiter leur retentissement cardiovasculaire.

M. Bernard SWYNGHEDAUW

Y a-t-il des modèles expérimentaux d’apnées du sommeil ? Les apnées du sommeil existentt-elles dans les cardiopathies droites (insuffisance tricuspidienne) ? Cela n’a pas été décrit dans les insuffisances tricuspides, mais cela existe et représente un réel problème dans les hypertensions artérielles pulmonaires.

Oui il y a de nombreux modèles expérimentaux canins et Brooks en particulier a étudié le retentissement cardiaque et tensionnel d’obstructions répétées des voies respiratoires chez le chien. On a étudié aussi le retentissement neuro-hormonal et biologique de ces apnées expérimentales répétées pendant plusieurs semaines et interrompues par la suite.

Les apnées favorisent l’hypertension artérielle pulmonaire à cause de l’hypoxémie qu’elles induisent mais elles semblent être surtout un facteur prédisposant dans un contexte de pneumopathie chronique et d’obésité. Les relations entre les apnées du sommeil et l’hypertension pulmonaire sont encore mal élucidées à ma connaissance, on invoque la vasoconstriction réflexe à l’hypoxémie et la dysfonction endothéliale comme dans toute la pathologie vasculaire aujourd’hui.

M. Yves GROSGOGEAT

À quelle phase du sommeil, profond ou paradoxal, surviennent de préférence ces apnées du sommeil ?

C’est assez variable d’un patient à l’autre. Normalement de l’état de veille jusqu’au sommeil profond, sans mouvement oculaire rapide, on constate un relâchement musculaire, une réduction de la fréquence cardiaque, de la tension artérielle et une baisse du débit cardiaque. La majorité des patients ont alors des apnées obstructives à l’endormissement et de la phase 1 à 4 du sommeil sans mouvement oculaire rapide, secondaire à l’obstruction de voies respiratoires à l’étage vélo pharyngé lors de la diminution du tonus des muscles pharyngodilatateurs. Il s’installe un ronflement intense et des apnées suivies d’éveil. Pendant la phase de sommeil à mouvement oculaire rapide la respiration est moins dépendante de l’état métabolique et il y a une augmentation du tonus sympathique. Il peut y avoir une hyperventilation suivie d’hypocapnie et Naughton a mis en évidence des apnées centrales avec respiration périodique dans cette période. En fait les insuffisants cardiaques gravement atteints ont des apnées pendant les deux types de sommeil.

M. Jean-Marie MANTZ

Le syndrome d’apnées du sommeil d’origine centrale avec respiration périodique de CheyneStokes et amaigrissement correspond-t-il à ce qu’on appelait autrefois syndrome d’Ondine ?

Oui je crois savoir que le syndrome ou la malédiction d’Ondine est une hypoventilation alvéolaire primitive avec des apnées centrales ou des accès de respiration périodique créant une hypercapnie et hypoxémie chroniques.

M. Jean-Luc de GENNES

Au cours de ces apnées répétitives, avec anoxie secondaire, y a-t-il une répercussion sur l’augmentation du taux d’hémoglobine et de la concentration des hématies ?

Oui, dans les diverses anomalies biologiques et hématologiques associées aux apnées du sommeil on a constaté une élévation de l’hématocrite, de la viscosité sanguine, du taux d’hémoglobine et de la concentration en hémoglobine, conséquences de l’hypoxémie chronique dans les apnées graves.

M. Claude MOLINA

Une statistique australienne portant sur plus de 2.000 sujets chauffeurs routiers signale la fréquence de ces AOS dans cette profession d’où risque accru d’accidents de la route, risque aggravé par l’alcool, la prise de certains médicaments (antihistaminiques, par exemple.

Qu’en est-il à Toulouse dans votre statistique ? La prise en charge par les associations régionales à but non lucratif en France est citée comme un exemple à l’étranger en particulier aux USA. On parle de « modèle français ». Je crois savoir que certaines de ces associations envisagent de changer de statut pour se transformer en sociétés commerciales.

Pouvez-vous confirmer ou infirmer cette information ?

Le syndrome d’apnées du sommeil induit une hypersomnie diurne cause courante d’accidents automobiles par endormissement intempestif au volant. Etant membre de la commission du retrait du permis de conduire de Midi-Pyrénées, j’ai dû appliquer quelquefois l’arrêté ministériel de 1997 qui retient les syndromes apnéiques avérés comme incompatibles avec le renouvellement du permis si un traitement efficace n’est pas instauré et surtout suivi. Les apnées sont hélas assez fréquentes chez les chauffeurs routiers souvent atteints de surpoids, grands fumeurs et trop souvent alcooliques. Je ne peux vous répondre sur les modalités de fonctionnement des associations, mais je sais qu’à Toulouse le suivi des patients apnéiques et l’observance thérapeutique sont facilités par des associations de patients à but non lucratif, créées et surveillées par les pneumologues. La prise en charge des appareils de ventilation est effectuée selon le TIPS de 1999 et le renouvellement est fait par les équipes qui ont expliqué le fonctionnement des appareillages aux malades et facilité l’observance par leur soutien psychologique.

M. Henry HAMARD

On connaît la part importante de l’ischémie dans la neuropathie glaucomateuse. Une statistique anglo-saxone récente compare une population de sujets normaux à une autre, atteinte d’apnées du sommeil, graves. Dans cette dernière on voit apparaître des altérations papillaires et des déficits périmétriques de type glaucomateux. Avez-vous connaissance d’autres études de ce type ?

Dans la revue des incidents cardiovasculaires je n’ai pas eu connaissance des accidents ophtalmologiques, mais les patients atteints d’apnées du sommeil étant pour la plupart des sujets athéromateux, hypertendus, obèses, atteints de pathologies cardiaques et neurologiques ischémiques sont des sujets à haut risque ischémique et donc de neuropathie glaucomateuse, comme vous le signalez.

M. Roger NORDMANN

Vous avez mentionné, sans le commenter, un travail bordelais récemment publié concernant l’effet bénéfique de la stimulation auriculaire. Pouvez-vous nous donner des précisions sur ce travail et son intérêt éventuel dans la prévention des apnées du sommeil sévères ?

L’équipe de Jacques Clémenty et Stéphane Garrigue a publié dans le New England Journal of Medicine une étude faite chez 15 patients atteints d’apnées obstructives ou centrales associées à des dysfonctionnements sinusaux, des brady arythmies ou des épisodes de fibrillation auriculaire. Une stimulation auriculaire à 72 battements par minute a réduit l’index apnéique de manière significative, augmenté la saturation en oxyhémoglobine, et diminué le nombre de réveils. L’explication physiopathologique n’est pas encore clairement élucidée. Pour les apnées centrales on fait intervenir une réduction du déséquilibre vagosympathique par le maintien d’une fréquence cardiaque fixe et régulière. La répétition des épisodes nocturnes, bradycardie- tachycardie, cause de baisse du débit cardiaque a ainsi été supprimée. L’auteur n’a pas d’explication claire pour les apnées obstructives et des travaux sont actuellement en cours. Par ailleurs la stimulation cardiaque biventriculaire, multisite, en plein essor, améliorant la fonction ventriculaire pourra probablement diminuer la fréquence des apnées chez les insuffisants cardiaques et sera probablement indiquée dans les apnées des dysfonctions ventriculaires graves.

M. André VACHERON

Les accidents vasculaires cérébraux ischémiques ne seraient-ils pas en rapport avec des épisodes de fibrillation auriculaire emboligène ?

Je suis entièrement d’accord. Dans la pathogénie des accidents vasculaires cérébraux on fait intervenir en premier les arythmies auriculaires récurrentes, fibrillation auriculaire chronique ou paroxystique, causes d’embolies cérébrales fréquentes. Mais les grandes poussées hypertensives au décours des apnées peuvent aussi favoriser les accidents hémorragiques intra cérébraux.


* Membre de l’Académie nationale de médecine . ** Service de Cardiologie CHU de Rangueil, 2 Avenue Jean Poulhes, 31403 Toulouse. *** Service de Pneumo-Allergologie CHU de Rangueil, 2 Avenue Jean Poulhes, 31403 Toulouse. Tirés-à-part : Professeur J.-P. BOUNHOURE, 9 Rue Deville, Toulouse 31000. Article reçu le 2 janvier 2005, accepté le 7 février 2005.

Bull. Acad. Natle Méd., 2005, 189, no 3, 445-464, séance du 1er mars 2005