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L'EPREUVE D'EFFORT


Professeur Jean-Pierre BASSAND
Révision 06/2001

Mise à jour du 28/10/2005
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ADAPTATION CARDIAQUE AU COURS DE L'EXERCICE MUSCULAIRE
TECHNIQUE
INDICATIONS DE L'EPREUVE D'EFFORT
CONTRE-INDICATIONS
CRITERES DE POSITIVITE
INCIDENTS-ACCIDENTS

Documentation multimédia
Diaporama 1
Epreuve d'effort, Troubles du rythme.
Epreuve d'effort conventionelle.
Epreuve d'effort négative.
Exemple de triplement d'amplitude des ondes T.
Sur-décalage dans le territoire antérieur pendant l'effort. Spasme de l'interventriculaire antérieure.
Valeur Prédictive - Faible Prévalence
Sous-décalage apparaissant à l'effort, déjà plus discutable, de plus faible intensité.
Valeur Prédictive - Forte Prévalence
Sur-décalage à l'arrêt de l'effort - spasme sur la coronaire droite.
Dispositions légales pour une épreuve d'effort conventionelle.
Exemple de sous-décalage majeur du segment ST apparaissant à l'effort
Autre exemple de sous-décalage à l'effort
 



Les épreuves d'effort permettent d'apprécier l'adaptation cardio-vasculaire au cours de l’exercice.. Elles contribuent au diagnostic non invasif de l'ischémie myocardique.

ADAPTATION CARDIAQUE AU COURS DE L'EXERCICE MUSCULAIRE

L'augmentation du travail des muscles squelettiques entraîne une élévation de la consommation d'oxygène et des métabolites énergétiques. Plusieurs mécanismes contribuent à augmenter la délivrance d’oxygène du substrat aux tissus périphériques : l’augmentation de la ventilation pulmonaire, modification de l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène favorisant la délivrance tissulaire, augmentation du débit cardiaque.

La consommation d'oxygène (VO2) augmente linéairement lors de l'effort, jusqu'à atteindre un plateau maximal où elle se stabilise malgré l'augmentation de l'effort ; c'est la consommation d'oxygène maximale (VO2 max). Elle est limitée par la capacité du système cardio-vasculaire à transporter l'oxygène.

Au cours de l’effort, la fréquence cardiaque, mais également la pression artérielle augmentent. La pression artérielle diastolique est peu modifiée, c’est surtout la pression artérielle systolique qui augmente au cours de l’effort.

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TECHNIQUE

1. Conditions de l'examen

Les tests d'effort peuvent être pratiqués sur tapis roulant ou sur bicyclette ergométrique.

1.1 - Le tapis roulant
C'est le test le plus physiologique. Différents protocoles d’épreuve d’effort ont été décrits. Ils permettent de faire varier la vitesse du tapis ainsi que la pente.

1.2 - La bicyclette ergométrique
C'est le test le plus répandu en Europe. Un frein mécanique, ou électromagnétique permet d'augmenter la résistance au pédalage. Cette résistance est exprimée en watt.

1.3 - Quelle que soit la technique utilisée, l'épreuve est réalisée chez un patient bien préparé, ayant une tenue adaptée à l'effort, averti des modalités de l’épreuve d’effort. Si l'épreuve est réalisée dans un but diagnostique, elle doit impérativement être réalisée en l'absence de tout traitement anti-angineux.

1.4 - L'épreuve d'effort est un test fiable, à la condition que l'effort fourni par le patient permette d’augmenter la fréquence cardiaque d’une façon suffisante. On considère que celle-ci doit si possible atteindre la fréquence maximale théorique pour l’âge (FMT) ou en tout cas qu’elle atteigne au moins 85% de la FMT. Cette fréquence maximale théorique est donnée par la formule d'ASTRAND : FMT = 220 - âge.

1.5 - Matériel de réanimation.
La loi indique qu'une épreuve d'effort ne peut être conduite qu'en milieu hospitalier avec au moins un cardiologue présent pendant sa réalisation et disposant de tout le matériel de réanimation nécessaire : défibrillateur, sonde d'intubation, etc...

2. Déroulement de l'épreuve

2.1 - Avant l'épreuve
Un examen clinique doit être conduit avant l’épreuve d’effort à la recherche d’une contre-indication à l’examen. La fréquence cardiaque et la tension artérielle basales sont notées. Un ECG de repos est enregistré.

2.2 - Pendant l'épreuve
La charge imposée au patient pendant l’épreuve d’effort est augmentée par palier successif toutes les deux ou trois minutes. On demande au patient de signaler la survenue de tout signe fonctionnel. Chaque minute, sont notés fréquence cardiaque, tension artérielle, un tracé ECG 12 dérivations est enregistré.
L'épreuve est interrompue lorsque la fréquence cardiaque atteint la FMT (au bout de 10 minutes environ) ou s'il apparaît un critère d'arrêt:
manifestation ECG d'ischémie myocardique formelle.
trouble du rythme auriculaire rapide.
extra-systolie ventriculaire polymorphe, tachycardie ventriculaire.
absence d'augmentation ou chute de la pression artérielle, ou au contraire élévation excessive, au delà de 270 mm de mercure pour le systolique.
mauvaise tolérance fonctionnelle (douleurs, essoufflement…)

2.3 - Récupération
La surveillance clinique, tensionnelle et ECG est maintenue pendant une phase de récupération de 10 minutes.

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INDICATIONS DE L'EPREUVE D'EFFORT

L'épreuve d'effort ECG classique, ou couplée à une scintigraphie myocardique, est indiquée essentiellement dans la pathologie coronaire.

1. l'indication essentielle est le diagnostic de l'insuffisance coronarienne chez un patient présentant des douleurs thoraciques, alors que la preuve électrique de l'ischémie myocardique n'a pu être obtenue au repos. Dans ce cas, l'épreuve est obligatoirement réalisée en l'absence de tout traitement anti-angineux. Les critères diagnostiques de l'ischémie myocardique reposent sur les modifications du segment ST au cours de l'effort.

2. L'épreuve d'effort est parfois réalisée volontairement sous traitement anti-angineux, afin de vérifier l'efficacité de celui-ci.

3. Après infarctus myocardique, l'épreuve d'effort permet de surveiller la réadaptation du patient coronarien. Les premiers tests sont réalisés sous traitement, puis si possible en l'absence de traitement anti-angineux, afin de dépister une ischémie myocardique résiduelle.

4. Troubles du rythme : dans certains cas, l'épreuve d'effort peut être réalisée afin de déclencher un trouble du rythme auriculaire ou ventriculaire inapparent à l’état basal.

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CONTRE-INDICATIONS

infarctus myocardique en phase aiguë ou très récent,
angor instable,
obstacle à l'éjection ventriculaire (rétrécissement aortique, rétrécissement pulmonaire, cardiomyopathie obstructive),
hypertension artérielle sévère non contrôlée,
trouble du rythme ventriculaire,
ainsi que dans tous les cas où elle risque d'être mal tolérée : anémie sévère, insuffisance respiratoire, artérite des membres inférieurs, incapacité à marcher ou à pédaler…

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CRITERES DE POSITIVITE

L'interprétation d'une épreuve d'effort doit prendre en compte non seulement l'analyse de l'ECG, mais également des constatations cliniques et hémodynamiques qui permettent éventuellement de poser le diagnostic de maladie coronarienne ou d'en apprécier la sévérité.

1. Certaines modifications cliniques sont normales à l'effort :
raccourcissement de l'espace PR,
légère diminution d'amplitude du complexe QRS,
Modification de la morphologie du segment ST qui peut être légèrement sous-décalé mais ascendant. Il rejoint la ligne iso-électrique moins de 0,06 seconde après le point J.

2. Sous-décalage de ST
Il est le signe d’une ischémie myocardique apparaissant à l’effort. Considéré comme significatif lorsqu'il atteint 1 mm, en étant horizontal ou descendant, il est également considéré comme positif lorsqu'il est légèrement ascendant et qu'il persiste un sous décalage d'au moins 1 mm pendant 0,08 seconde après le point J.
Le territoire du sous décalage n'a pas de valeur topographique.

3. Sus-décalage de ST
Rare en l'absence d'antécédents d'infarctus, il témoigne en général d'une ischémie transmurale. Il est parfois précédé d'un sous décalage transitoire. Contrairement au sous décalage, il existe une bonne corrélation entre le territoire électrique et la topographie des lésions coronaires.
C’est un signe d’ischémie myocardique transmural formel.

4. Triplement des Ondes T 
A titre exceptionnel, un triplement de l’amplitude des ondes T peut s’observer au cours de l’épreuve d’effort. Il représente également une manifestation d’ischémie myocardique.

5. Douleur thoraciques
La survenue de douleurs thoraciques au cours de l’effort n’est pas un critère de positivité sauf si elles sont associées à des modifications électrocardiographiques typiques. Isolées, elles n’ont aucune valeur. Elles peuvent contraindre à l’arrêt de l’épreuve d’effort.

6. L'épreuve d'effort a des limites diagnostiques

6.1 - L’épreuve d’effort n’est pas diagnostique si une fréquence cardiaque d’au moins 85% de la fréquence maximale théorique n’est pas atteinte.

6.2 - La sensitivité et la sensibilité de l’épreuve d’effort sont imparfaites (cf infra).
Dans 10 à 20 % des cas, l'épreuve est normale alors qu'il existe des lésions coronaires authentiques.
Certains troubles de la repolarisation, existantes au repos, d'origine non ischémique, rendent l’épreuve d’effort difficilement interprétable. C’est le cas de certains troubles métaboliques, d'imprégnation médicamenteuse (digitaliques, diurétiques hypokaliémiants, anti-dépresseurs, anti-arythmiques) mais également le cas d’anomalies de la repolarisation liées à une hypertrophie ventriculaire gauche.
Dans certaines circonstances, l’épreuve effort peut être faussement positive (cf infra).

6.3 - De plus, l'épreuve est ininterprétable en cas de :
Bloc de branche gauche.
Rythme électro-entraîné en permanence par un pace-maker.
Trouble majeur de la repolarisation à l'état basal, observé en cas d'hypertrophie ventriculaire, importante d'imprégnation médicamenteuse (anti-arythmique)...

7. Validité des épreuves d'effort
L'épreuve d'effort ne fait que refléter les désordres métaboliques du myocarde et indirectement les manifestations ischémiques pouvant résulter d'un flux coronaire insuffisant à l'effort. Les performances de l’épreuve d’effort se définissent par :

La sensibilité: c'est la proportion de sujets coronariens correctement identifiés au sein de la population étudiée. Elle est de l'ordre de 80%, c'est à dire que 20% des coronariens vrais ne seront pas détectés.

Se =
Vrais positif
 
faux nég + vrais pos

La spécificité : c'est la proportion de sujets normaux correctement identifiés. Elle est de l'ordre de 80%, c'est à dire que 20% des non coronariens auront une épreuve faussement positive.

Sp =
Vrais négatifs
 
vrais nég + faux pos

Valeur prédictive positive : c'est la probabilité d'être coronarien, sachant que l'on a une épreuve d'effort positive.

VPP =
Vrais positifs
 
vrais pos + faux pos

Valeur prédictive négative :
C'est la probabilité d'être sain sachant que l'on a une épreuve d'effort négative.

VPN =
Vrais négatifs
 
vrais nég + faux nég

La valeur prédictive positive et négative d'un test varient en fonction de la prévalence (ou incidence) de la maladie au sein de la population étudiée, (ou probabilité de la maladie en fonction des symptomes et des facteurs de risque chez un individu donné).

La valeur prédictive positive est d'autant plus faible que la prévalence de la maladie est faible (nombre élevé de faux positifs), et réciproquement. En effet, plus le nombre de sujets sains est grand au sein de la population, plus on obtient de faux positifs, puisqu'ils représentent 20% des épreuves d'effort.

La valeur prédictive négative est d'autant plus élevée que la prévalence de la maladie est plus basse (nombre de faux négatifs bas, puisque faible pourcentage de coronariens), et réciproquement. C'est le théorème de Bayes.


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INCIDENTS - ACCIDENTS

Réalisée dans de bonnes conditions, l'épreuve d'effort est généralement bien tolérée.
Certains incidents peuvent survenir et plus rarement des accidents :

1. Douleurs angineuses
Peu fréquentes, 10% des cas.

2. Troubles du rythme ventriculaire
Tachycardie ventriculaire ou fibrillation ventriculaire, 0.5% des cas

3. Infarctus du myocarde
0.2% des cas

4. Décès durant l'épreuve d'effort rarissime, statistiquement 1/27000.


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