Une étude de l’impact de la cigarette électronique sur la rigidité artérielle

La cigarette électronique n'a pas d'effet à court terme sur la rigidité de l'aorte contrairement au tabac

La cigarette électronique n’a pas d’effet à court terme sur la rigidité de l’aorte contrairement au tabac

Ça ne dit peut être pas grand chose à ceux qui n’ont jamais été confrontés à la question des accidents cardiovasculaires mais la rigidité artérielle est un élément clé qui peut avoir des conséquences dramatiques sur l’organisme. Le Docteur Farsalinos, cardiologue très prolifique dans le cadre des études sur la cigarette électronique nous a déjà gratifié de plusieurs publications riches d’enseignements : sur la cytotoxicité de la vapeur de liquide de cigarette électronique, sur l’impact de la ecigarette sur le débit sanguin, sur le vapotage passif,…Cette fois-ci il consacre son étude à son cœur de métier (c’est le cas de le dire) avec des résultats très encourageants encore une fois et qui pourrait inciter davantage de médecins et cardiologues à suggérer aux fumeurs de passer à la cigarette électronique.

Qu’est-ce que la rigidité artérielle et pourquoi la mesurer ?

La structure d'une artère

La structure d’une artère

Je ne vais pas rentrer dans le détail technique de la composition des parois des artères. Mais brièvement, elles sont constituées de 3 couches : l’intima (couche interne), la média (couche principale) et l’adventice (couche externe). Ces différentes couches sont séparées dans l’ordre par la limitante élastique interne et la limitante élastique externe.

Ces parois peuvent être plus ou moins élastiques. Il a été montré en 2003 qu’indépendamment de tout facteur à risque, une perte d’élasticité, c’est à dire une augmentation de la rigidité augmentait les risques d’accidents cardiovasculaires. Ce résultat découle de l’étude de l’équipe de Stéphane Laurent, directeur de l’équipe Inserm « biomécanique et pharmacologie de la paroi artérielle » publié dans la revu Stroke en mai 2003 : Aortic stiffness is an independent predictor of fatal stroke in essential hypertension.

Pourquoi ? Pour comprendre il faut faire le distinguo entre le débit sanguin et ce qu’on appelle l’onde de pouls. Le débit sanguin c’est la circulation du sang pour faire simple, sa vitesse est de l’ordre de 0,25 m/s. L’onde de pouls est beaucoup plus rapide : entre 5 et 16 m/s. Cette onde de déformation de la paroi artérielle (perpendiculaire à l’axe de l’artère) provient de l’ébranlement sanguin dans l’aorte ascendante lors du choc d’éjection ventriculaire cardiaque. Puis elle se propage tout le long de l’artère.

L'onde de pouls est analogue à l'onde à la surface de l'eau.

L’onde de pouls est analogue à l’onde à la surface de l’eau.

Par analogie, lorsqu’on jette un caillou dans l’eau il va y avoir un phénomène d’onde qui va déformer la surface (les ronds qu’on observe) : il n’y a pas de déplacement d’eau à ce niveau là ! C’est un phénomène de résonance (analogue à l’onde de pouls). Il va également y avoir un phénomène de mouvement de flux (analogue au flux sanguin) avec l’eau qui va bouger sous le caillou (exemple inspiré du site de la société Axelife).

Cette onde de pouls si elle arrive sur des parois trop rigides peut provoquer des dégâts. Pour revenir à des exemples concrets, faisons un peu de plomberie. Lorsqu’on ferme brutalement un robinet d’eau, cela crée une onde qui va se propager dans les canalisations. Aujourd’hui les tuyaux sont bien conçus pour absorber cette onde de choc (tuyaux en plastique, « flexibles » à l’entrée des robinets…) mais autrefois, il n’était pas rare que des canalisations cèdent à cause de cela. Dans le cadre des artères, on observe le même type de phénomène : l’absence d’élasticité peut engendrer des dégâts dans la circulation périphérique suite à l’onde de pouls. C’est également le même type de phénomène qui vous permet d’ouvrir les pots de confiture en tapant à l’arrière. Puisque leurs parois sont rigides, l’onde de choc de votre main va se propager jusqu’au bouchon et le décoller légèrement, facilitant l’ouverture (on imagine bien qu’il faut mieux que les artères ne soient pas trop rigides).

Dans l’étude menée par l’Inserm  à partir d’une cohorte de 1715 personnes hypertendues suivies depuis 1981, les chercheurs ont mesuré la rigidité artérielle par calcul de la vitesse de propagation de l’onde de pouls (VOP), c’est-à-dire la vitesse de propagation, le long de l’aorte, de l’onde produite par l’ébranlement de l’aorte lors de l’éjection systolique.

Ils ont ensuite calculé le risque relatif de décès par accident cardiovasculaire en fonction de cette vitesse de propagation. Ils concluent que le risque augmente de 72% à chaque variation de la vitesse de propagation de l’onde de pouls de 4 m/s. La rigidité artérielle est donc un facteur clé qui est d’ailleurs de plus en plus mesuré chez les patients pour prévenir les accidents cardiovasculaires.

Rigidité artérielle, tabac et cigarette électronique

C’est donc dans l’optique d’étudier ce paramètre très important en lien avec le tabac et la cigarette électronique que le Docteur Farsalinos et son équipe ont mené leur étude.

La présentation de l’étude en anglais est disponible ici. En voici une traduction :

Le Docteur Farsalinos présente une étude sur l'impact de la cigarette électronique sur le coeur lors d'un congrès de cardiologie.

Le Docteur Farsalinos présente une étude sur l’impact de la cigarette électronique sur le coeur lors d’un congrès de cardiologie.

Résumé : Les effets indésirables du tabagisme sur la paroi vasculaire sont bien documentés. Il a été montré qu’il réduisait la distensibilité et augmente la rigidité de l’aorte. Les cigarettes électroniques ont été commercialisées au cours des dernières années comme des substituts à la cigarette. La recherche a montré qu’elles libèrent des substances chimiques beaucoup moins toxiques par rapport à la fumée de la cigarette. Toutefois, des études cliniques sur leurs effets sont relativement rares. Le but de cette étude était d’évaluer les effets aigus de la cigarette électronique sur les propriétés élastiques de l’aorte ascendante et de les comparer avec les effets de la consommation de tabac.

Méthode : 108 participants ont été recrutés, tous en bonne santé, âgés de 20-55 ans; 51 fumeurs et 57 utilisateurs quotidiens de cigarette électronique qui avaient cessé de fumer depuis 10,5 ± 8,7 mois. On a demandé aux fumeurs de fumer deux cigarettes (0,7 mg de nicotine) et d’utiliser une cigarette électronique avec un liquide contenant de la nicotine (18mg/ml) pendant 10 minutes dans le cadre d’une expérience croisée aléatoirement. L’évaluation en deux dimensions guidée en M-mode de la tension systolique (AOS) et diastolique (AOD) de l’aorte ascendante, 3 cm au-dessus de la valve aortique a été réalisée au début de l’expérience (8 heures d’abstinence de tabac, d’alcool et de caféine), 20 minutes après le tabagisme et 20 minutes après l’usage de la cigarette électronique. La pression artérielle et la fréquence cardiaque ont été également mesurées. Pour les utilisateurs de la cigarette électronique, des examens ont été réalisés au départ et après 20 minutes en utilisant le même type de cigarette électronique et de liquide que les fumeurs. Les indices d’élasticité aortique suivants ont été mesurés:
aortic strain = 100 (AoS – AoD)/AoD
aortic distensibility (DIS) = 2(AoS – AoD)/(AoD x pulse pressure)
aortic stiffness index (SI) = ln(SBP/DBP)/[(AoS – AoD)/AoD]

 Résultats : Les deux groupes avaient des caractéristiques similaires. La pression artérielle et la fréquence cardiaque étaient similaires au départ et 20 minutes après la consommation de tabac ou de cigarette électronique. Aucune différence n’a été observée dans les indices d’élasticité de l’aorte au départ. Chez les fumeurs, on a observé une diminution significative du paramètre aortic strain (de 10,48 ± 4,49% à 8,47 ± 3,49%, P <0,001) du DIS (de 3,24 ± 1,57 à 2,69 ± 1,25, P = 0,001), et une élévation du SI (de 5,73 ± 2,34 à 7,01 ± 3,75, P = 0,004) a été observée après la cigarette par rapport au départ. Au contraire, aucune différence n’a été observée après l’usage de la cigarette électronique (aortic strain : 10,32 ± 4,44%, P = 0,694; DIS: 3,26 ± 1,49, P = 0,873; SI: 5,86 ± 2,76, P = 0,655). Parmi les utilisateurs de cigarette électronique aucune différence n’a été observée entre le début et 20 minutes après l’avoir utilisée (aortic strain: 10,85 ± 3,99% vs 11,05 ± 3,77%; DIS: 3,39 ± 1,39 vs 3,29 ± 1,16; SI: 5,37 ± 2,58 vs 5,24 ± 1,84, P = NS pour tous).

Conclusions. Une diminution significative de l’élasticité et une rigidité élevée de l’aorte ascendante a été observée après la cigarette, confirmant ainsi les études antérieures. Cependant, aucun effet indésirable n’a été observé après l’utilisation de la cigarette électronique. La recherche sur les cigarettes électroniques doit être intensifiée car elles pourraient potentiellement être utiles pour réduire les effets indésirables sur le plan vasculaire associés au tabagisme.

Au final cette nouvelle étude conforte le fait que la cigarette électronique serait nettement moins nocive que le tabac. Bien entendu, d’autres études complémentaires doivent être menées mais c’est très encourageant. Rappelons que les maladies cardio-vasculaires tuent 150 000 à 180 000 personnes par an et que c’est la première cause de décès liée au tabac devant les cancers.

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Sylvain Filatriau

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