EFFETS CARDIOVASCULAIRES DU DOPAGE
Jean GAUTHIER
Club des Cardiologues du Sport
Expert médical de la Fédération Internationale de Football (FIFA)
INTRODUCTION :
__Le dopage est une réalité grandissante dans le milieu sportif. Les statistiques des fédérations , la publication des résultats positifs , les déclarations spontanées des athlètes et les minutes des affaires judiciaires , en apportent une meilleure connaissance. Sa principale caractéristique est l'universalité : toutes les nations sont touchées , avec des préférences continentales quant aux produits utilisés ; tous les sports sont concernés , même les plus inattendus ; on le retrouve à tous les niveaux de compétition , même les plus modestes ; toutes les enquêtes confirment la précocité d'utilisation , dès l'enfance. Les produits sont nombreux et s'adressent à toutes les fonctions de l'organisme : cérébrales , métaboliques , cardio-vasculaires , respiratoires , hématologiques . La détection est difficile et aléatoire dans un contexte réglementaire encore peu favorable ( dépistage urinaire quasi exclusif ) Les différents modes d'action des substances dopantes concernent à plus d'un titre le système cardio vasculaire ; il devient nécessaire de s'intéresser à leurs complications dans un double but de dépistage et de prévention , d'autant que les cas documentés sont maintenant assez nombreux . Les données expérimentales et les informations cliniques permettent de retenir 5 mécanismes principaux :
vasoconstriction
rétention hydrosaline
hyperviscosité sanguine
stimulation sympathique
troubles lipidiques .
VASOCONSTRICTION :
__Le mécanisme mis en cause est une augmentation rapide des résistances artérielles périphériques Les produits responsables sont essentiellement les amphétamines .
__ Amphétamines : _Ce sont des psycho stimulants actifs sur la vigilance , la fatigue , la douleur , le désir de vaincre ; leur utilisation remonte à 1940 , avec une recrudescence après la deuxième guerre mondiale qui avait permis d'apprécier leur efficacité ; leur interdiction date de 1968 . Leur effet stimulant sur le système nerveux autonome entraîne une augmentation des résistances artérielles périphériques. On relève un autre mécanisme d'action par effet vasoconstricteur direct de la paroi artérielle ; c'est le cas avec l'érythropoïétine ( EPO ) :
__ EPO : _C'est une hormone glycoprotéique d'origine rénale stimulant la production de globules rouges en cas de déperdition ou d'hypoxie ; les effets associent une augmentation de la consommation en oxygène ( VO2 Max. ) , un recul du seuil ventilatoire ( anaérobie ) , une diminution de la production des lactates , une meilleure utilisation des graisses de réserve et une épargne glycogénique , c'est- à- dire pratiquement ceux d'un entraînement idéal ; elle est connue depuis 1988 et interdite depuis 1990 . Elle a provoqué de nombreuses polémiques car sa détection directe est pour l'instant difficile , y compris dans le sang , et ses effets indirects sur l'hématocrite controversés ; toutefois , de nombreux cyclistes reconnaissent utiliser une centaine de doses par an . _On reconnaît à l'EPO un effet de majoration du tonus vasculaire , par augmentation significative du calcium libre ; il s'agit donc d'un effet vasoconstricteur direct sur la cellule musculaire lisse et les plaquettes par altération du métabolisme calcique ; on a constaté expérimentalement que l'effet hypertensif de l'EPO pouvait être annulé par la prise contemporaine d'indométhacine.
__D'autres produits dopants ont un effet vasoconstricteur :
__ la caféine : triméthylxanthine naturelle , antagoniste des récepteurs adrénergiques , elle augmente la contractilité de la cellule musculaire lisse en facilitant la perméabilité au calcium du réticulum sarcoplasmique ;
__ les corticoïdes : le cortisol potentialise l'effet vasculaire des catécholamines ; les perfluorocarbones ( PFC ) :augmentation pour l'instant inexpliquée des résistances artérielles périphériques ;
__ la cocaïne : le risque artériel est majeur par augmentation des résistances artérielles périphériques ; une prise nasale de 2 mg/Kg d'hydrochloride de cocaïne à 10% augmente de 35% les résistances des artères coronaires ( 18 )
. __ Les effets de la vasoconstriction : _hypertension artérielle aiguë ( pic hypertensif ), chronique _œdème pulmonaire aigu, insuffisance cardiaque chronique _tachycardies : tachycardie sinusale, possibilité de troubles du rythme . __L'apparition d'une hypertension artérielle inexpliquée chez un sportif jusque là sans antécédent constitue un élément important de dépistage du dopage.
PETIT GLOSSAIRE DU LANGUAGE MEDICAL
__ Système nerveux autonome : _Encore appelé système nerveux végétatif. Ce système nerveux n'est pas sous le contrôle de la volonté, il agit tout seul et règle le fonctionnement des organes internes. Il est composé du système sympathique et du système parasympathique. Il y a des centres dans la moelle épinière et des ganglions nerveux. Ces deux systèmes se contrôlent et se surveillent. Par exemple, la fréquence cardiaque ne dépend pas de notre volonté. Les nerfs parasympathiques diminuent la fréquence cardiaque, les nerfs sympathiques l'augmentent. Le système nerveux autonome surveille des tas d'organes sans même que l'on ne s'en rende compte, le diamètre de la pupille de l'œil, les glandes salivaires, le cœur, les glandes sudorales, la sécrétion des bronches, le diamètre des artères, le fonctionnement du tube digestif et de ses glandes, les organes sexuels, la vessie, l'utérus, etc.
_ effet vasoconstricteur : _Un effet vasoconstricteur est un effet capable de diminuer le diamètre des artères, donc de gêner la circulation du sang et par là même d'imposer au cœur un travail supplémentaire qui se concrétise par l'augmentation de la tension artérielle (hypertension).
_ hormone glycoprotéique :_Les protéines simples ne sont formées que d'acides aminés liés entre eux. Certaines protéines contiennent autre chose que des acides aminés, cette autre chose étant appelée groupement prosthétique. Une protéine contenant un groupement prosthétique de nature glucidique, est une glycoprotéine. Protéine avec lipide = lipoprotéine.
_ épargne glycogénique :_Le glycogène correspond à du glucose mis en réserve dans le muscle pour servir à a contraction musculaire. Il y a aussi une réserve glycogénique dans le foie. L'épargne glycogénique décrite dans le texte signifie que si les muscles consomment mieux leurs graisses, ils économiseront leur glucose du stock glycogénique._
_ récepteurs adrénergiques : _L'adrénaline et la noradrénaline (catécholamines) sont des médiateurs chimiques (N.A. sécrétée par le système nerveux sympathique et adrénaline par la glande surrénale). Pour agir sur le fonctionnement des organes, il faut bien qu'ils soient captés par les cellules, c'est pour cela que les cellules possèdent des récepteurs à leur surface. Il existe des récepteurs nommés " alpha " et des récepteurs nommés " bêta " Certains médicaments vont empêcher l'action de l'adrénaline et de la noradrénaline en bloquant ces récepteurs (alpha bloquants et bêta bloquants)
_ réticulum sarcoplasmique : _Le réticulum sarcoplasmique est une partie des cellules musculaires formé de compartiments fermés disposés parallèlement aux myofibrilles, qui sont des tubules longitudinaux qui servent de réservoir au calcium. Quand l'influx nerveux arrive sur ces tubules, le calcium peut sortir vers les fibres et permettre la contraction. Puis le calcium retourne dans les tubules et le relâchement musculaire devient possible.
_ corticoïdes : _La glande surrénale est composée de deux parties : son centre ou médullosurrénale, et sa périphérie ou corticosurrénale. La glande corticosurrénale secrète des produits nommés corticoïdes. Ce sont des hormones. Les corticoïdes sont divisés en gluco-corticoïdes comme le cortisol, les minéralo-corticoïdes comme l'aldostérone et des substances à propriétés intermédiaires comme la corticostérone.
_ catécholamines : _L'adrénaline et la noradrénaline, formées et sécrétées par le cerveau, le système nerveux et la médullosurrénale, sont des dérivées du catéchol, c'est pourquoi on les nomme catécholamines.
_ chronique : _Une maladie chronique s'installe lentement et dans la durée.
_ aigu : _Un trouble aigu s'installe rapidement et apparaît de façon soudaine, en quelque sorte sans signes précurseurs.
_ œdème pulmonaire : _Un œdème pulmonaire correspond au passage d'eau (provenant du sang) dans les alvéoles pulmonaires qui s'encombrent ce qui entraîne la diminution de l'entrée d'oxygène dans le sang. Le malade s'étouffe, on entend un ronflement dans ses poumons (râles) et l'eau provoque la toux et remonte des poumons à la bouche par les voies respiratoires (trachée) Il a de l'écume à la bouche.
_ tachycardie : _Accélération du pouls, de la fréquence cardiaque.
_ tachycardie sinusale : _Accélération de la fréquence cardiaque qui reste cependant régulière, sans extrasystoles. Le rythme est élevé mais régulier. L'excitation du cœur n'est pas anarchique, c'est toujours le même centre nerveux (nœud sinusal) qui commande les contractions. Il n'y a pas arythmie.
RETENTION HYDROSALINE
_" Note préliminaire : Certains produits dopants provoquent dans le corps une accumulation de sel et d'eau. Retenir 7 g de sel correspond à retenir 1 litre d'eau. "
C'est un mécanisme fréquent avec l'utilisation des corticoïdes et des anabolisants.
_ Les corticoïdes :_Ce sont des hormones du cortex surrénal ._Elles ont des effets anti-inflammatoires , anti-oedémateux , antalgiques , mais aussi psychostimulants , légèrement euphorisants . _Leur détection urinaire est impossible . _On sait que le cortisol des corticoïdes majore l'effet vasoconstricteur des catécholamines ; au niveau rénal , cette vasoconstriction entraîne un dysfonctionnement secondairement responsable d'une rétention hydrosaline , qui fait partie du vaste syndrome d'hypercorticisme.
_Les anabolisants :_Les androgènes et stéroïdes anabolisants sont des produits hormonaux qui augmentent la synthèse des protéines en diminuant les effets cataboliques des glucocorticoïdes . Associés à l'entraînement , ils augmentent la masse musculaire en facilitant l'assimilation des protéines alimentaires .
Les substances les plus utilisées ont été la nandrolone entre 1980 et 1985 , puis les associations à partir de 1985 ; la nandrolone réapparaît au premier plan depuis 1998 . Les enfants et les adolescents sont souvent concernés.
Ces produits sont interdits depuis 1975 .
Les anabolisants entraînent une réduction de l'élimination urinaire d'azote , de sodium ,de potassium , de chlore et d'eau.
_Les effets de la rétention hydrosaline : "Note : si de l'eau reste en excès dans le sang, le volume de sang augmente et la tension devient plus forte dans les artères. Le cœur se fatigue pour faire circuler plus de sang."
hypertension artérielle __insuffisance cardiaque . __Pour les corticoïdes , la rétention hydrosaline et l'hypertension artérielle font partie du syndrome d'hypercorticisme qui associe en outre hyperglycémie , hypokaliémie et acidose . __L'hypertension artérielle des anabolisants a parfois été controversée ; on s'accorde toutefois sur le fait que la courbe tensionnelle diurne est monotone , aplatie et qu'il n'y a pas de relâchement tensionnel nocturne
L'insuffisance cardiaque des anabolisants est certainement favorisée par une fibrose myocardique induite.
_Petit glossaire du langage médical
_ Corticoïdes : La glande surrénale est composée de deux parties : son centre ou médullosurrénale, et sa périphérie ou corticosurrénale (cortex surrénal). La glande corticosurrénale secrète des produits nommés corticoïdes. Ce sont des hormones. Les corticoïdes sont divisés en gluco-corticoïdes comme le cortisol, les minéralo-corticoïdes comme l'aldostérone et des substances à propriétés intermédiaires comme la corticostérone.
_ Antalgique : Qui combat la douleur. On les nomme aussi analgésiques. Comme la douleur prend naissance à l'endroit douloureux, cheville par exemple lors d'une entorse, et que cette douleur est interprétée par le cerveau, il y a des analgésiques qui exercent leur action sur l'endroit douloureux, et d'autres qui agissent sur le cerveau. Action sur l'endroit lésé : analgésiques non narcotiques (aspirine, paracétamol, certains anti inflammatoires…) Action sur le cerveau : analgésiques narcotiques de type morphine (codéine, morphine et ses dérivés…) On n'utilise les narcotiques que quand les non narcotiques se sont avérés insuffisants, car ils provoquent des effets indésirables de tolérance (accoutumance) et surtout de dépendance physique et psychique (on ne peut plus s'en passer)
_ Cortisol : C'est l'hydrocortisone. Hormone produite par le cortex de la glande surrénale. Sa transformation chimique donne la cortisone. (voir corticoïdes)
_ Catécholamines : L'adrénaline et la noradrénaline, formées et sécrétées par le cerveau, le système nerveux et la médullosurrénale, sont des dérivées du catéchol, c'est pourquoi on les nomme catécholamines.
Rétention hydrosaline : Le corps humain élimine mal le sel (chlorure de sodium ou sel de cuisine) et retient de l'eau. Les tissus enflent et le poids augmente, 1 litre d'eau retenue provoque l'augmentation de poids du corps de 1 kg. (hydro = eau, saline = sel)
Hypercorticisme : Dans l'hypercorticisme, le cortex de la glande surrénale fonctionne trop et produit des quantités anormalement élevées d'hormones. Cette forte activité peut avoir deux causes : soit la glande est normale mais stimulée par d'autres hormones qui lui donnent l'ordre de s'activer (hormones venant de l'hypophyse) soit la corticosurrénale produit trop d'hormones car elle est malade (tumeurs de la glande).
_ Glucocorticoïdes : Cortisol et cortisone. Hormones produites par la zone dite fasciculée de la glande surrénale. Ces hormones augmentent la concentration de glucose sanguin en transformant les acides aminés (protéines) en glucose. C'est leur effet catabolisant. Ils inhibent donc la synthèse protéique. Les sportifs cherchent l'effet inverse, faire du muscle et non le détruire. En augmentant l'effet de l'adrénaline et de la noradrénaline, les glucocorticoïdes augmentent la force de contraction cardiaque. Ils stimulent la production de suc gastrique et ralentissent l'excrétion de l'eau par le rein. A forte dose ils ont un effet anti inflammatoire et anti allergique. Les glucocorticoïdes sont sécrétés en plus grande concentration en réaction au stress.
_ Hyperglycémie : Augmentation de la concentration du glucose dans le sang. La valeur normale est de 0,8 à 1 g/l à jeun soient 4,4 à 5,5 mmol/l. Attention, selon la méthode de dosage utilisée, les valeurs normales peuvent varier un peu. hypokaliémie : Kaliémie = Concentration en Potassium du plasma sanguin.
_Hypokaliémie : Baisse de la concentration en potassium du plasma sanguin. Valeurs normales de la kaliémie vont de 3,8 à 5 meq/l (on prononce meq/l : milli équivalent par litre) Une hypokaliémie induit une forte fatigue musculaire.
_ Acidose : Le sang a une acidité qui est constante. On dit que le pH normal du sang est de 7,38 à 7,42. Toute acidification est néfaste. Le sportif dont les muscles produisent de l'acide lactique a un sang qui s'acidifie. Le sujet qui n'élimine pas bien le gaz carbonique par insuffisance respiratoire a également un sang acidifié.
_ Fibrose myocardique : Le cœur est surtout composé de fibres musculaires. La membrane qui tapisse l'intérieur du cœur et le muscle cardiaque lui même peuvent perdre leurs qualités de souplesse et de contractilité en se laissant transformer partiellement en tissu fibreux
HYPERVISCOSITE SANGUINE
_(*) note de la rédaction, complément destiné à comprendre le mot précédent Plus le sang est visqueux et plus il a du mal à circuler dans les petits vaisseaux sanguins. Des embolies peuvent se produire. Essayez d'aspirer de l'eau puis de l'huile avec une paille et vous verrez la différence ! Avec un sang trop visqueux, le cœur va se fatiguer pour assurer la circulation.
Elle résulte du dopage des fonctions hématologiques . Les principaux objectifs sont d'augmenter le taux de globules rouges circulants , et la libération de l'oxygène hémoglobinique (*transporté par l'hémoglobine). _C'est le dopage moderne , domaine où la recherche et l'expérimentation humaine semblent se développer dans le monde sportif.
Les utilisateurs avouent un important effet stimulant de la performance ; chez les non sportifs , le dopage sanguin augmente la performance à l'épreuve d'effort de 10% .
Les mêmes cellules souches de la moelle osseuse produisent, en fonction des besoins, globules rouges , blancs et plaquettes ; 10% des cellules sont utilisés à l'état normal ; leur stimulation dépend de facteurs de croissance hématopoïétiques qui peuvent agir sur toutes les lignées , comme le Stem Cell Factor (* SCF = produit fabriqué pour lutter contre les cellules cancéreuses), ou sur une seule comme l'EPO pour les hématies. _(* les globules rouges et blancs qui sont dans le sang, ne sont pas fabriqués tels quels dans la moelle des os, mais proviennent de la transformation d'autres cellules qui restent dans l'os et que l'on nomme cellules souches) (* des substances apportées dans le sang peuvent stimuler ces cellules souches à produire d'avantage les globules rouges et les blancs (SCF), ou seulement les rouges (EPO)
_ Auto-transfusion : _Première méthode connue de dopage hématologique , elle consiste à réinjecter sur un sujet une quantité donnée de son propre sang préalablement prélevé et conservé ; elle provoque une polyglobulie ._(* ici, polyglobulie a le sens de trop de globules rouges).
_ Erythropoïétine : _Cette hormone (* dopage EPO) est déjà impliquée dans les phénomènes de vasoconstriction . La polyglobulie induite augmente la viscosité sanguine de 25 à 30%
_ Perfluorocarbones (* ou perfluorocarbures) _Ce sont des molécules synthétiques à partir d'hydrocarbures sur lesquels le fluor remplace l'hydrogène. Leur émulsion par dispersion dans du sérum physiologique est difficile à stabiliser . Ils augmentent la solubilité de l'oxygène dans le plasma et peuvent donc temporairement pallier à une hémorragie ; ils constituent donc un substitut potentiel du sang ._Leur taille est très inférieure à celle des globules rouges , facilitant leur circulation . La consommation sous forme pure en aérosols broncho-pulmonaires permet d'augmenter la surface des échanges gazeux. _La possibilité de dissoudre d'importantes quantités d'oxygène dans le sang et de les transporter passivement aux tissus musculaires pourrait constituer une aide réelle à la performance ; toutefois , l'efficacité est dépendante de la teneur en oxygène du gaz inspiré , faible dans l'air ambiant , autour de 20%. (* ces produits seraient actifs si on respirait de l'air enrichi en oxygène)_Les effets latéraux connus sont sévères sur le foie et le système nerveux ; les complications cardio-vasculaires n'ont pour l'instant pas donné lieu à une étude sérieuse ; expérimentalement , on constate une augmentation de la pression artérielle , des résistances artérielles périphériques , de la pression artérielle pulmonaire et une diminution de la fraction d'éjection ventriculaire _(* volume de sang que le ventricule gauche du cœur envoie dans l'aorte à chaque contraction). L'irruption dans le sang des molécules de PFC augmente significativement sa viscosité.
_ Hémoglobine réticulée :_Ce sont des hémoglobines reconstituées ; on en connaît cinq types différents au moins ; on les considère comme des substituts du sang . _(* il s'agit d'hémoglobines fabriquées en laboratoire et que l'on injecte directement dans le sang. A l'inverse de l'hémoglobine naturelle, elles ne sont dissoutes dans le plasma et non enfermées dans les globules rouges) On a mis en évidence leur activité procoagulante ; _(* elles facilitent la coagulation du sang, donc des embolies qui bouchent les artères) elles sont aussi responsables de pics hypertensifs. _(* hypertension artérielle).
_ Interleukine 3 : _C'est une glycoprotéine (* protéine et glucide) agissant sur la chaîne de fabrication des globules rouges , en potentialisant l'EPO . _Elle provoque une augmentation brutale dose-dépendante de la viscosité sanguine et une thrombopénie . (*diminution des plaquettes sanguines.) Quelques produits dopants comme les anabolisants et la cocaïne ont des effets secondaires sur la viscosité sanguine sans pour autant modifier les fonctions hématologiques.
_ Anabolisants : _Ils augmentent l'agrégation des plaquettes en majorant leur sensibilité au collagène ; ils diminuent l'activité fibrinolytique , inhibent l'activateur du plasminogène , augmentent l'anti-thrombine III et la protéine S ; ils sont donc responsables de troubles de la coagulation . (*ils favorisent l'accrochage des plaquettes entre elles ce qui fabrique un caillot, et ils freinent l'action des substances chargées de détruire ce caillot qui bouche l'artère).
_ Cocaïne : _Elle est responsable d'une importante augmentation de l'agrégation plaquettaire , dose-dépendante, mal expliquée.
_ Les effets de l'hyperviscosité sanguine :_Le syndrome d'hyperviscosité sanguine associe une diminution de la vitesse circulatoire et une diminution du débit cardiaque . La principale conséquence est la thrombose et ses complications thromboemboliques (*thrombose = embol = bouchon qui obstrue l'artère et empêche la circulation du sang) La thrombose peut être cardiaque , endocavitaire _(* caillot dans le cœur) ; elle est le plus souvent vasculaire périphérique , artérielle ou veineuse ; l'atteinte coronarienne est fréquente _(* caillot qui bouche une artère qui apporte l'oxygène au muscle cardiaque). _Les complications thromboemboliques les plus documentées sont l'infarctus pulmonaire et l'accident vasculaire cérébral_(* caillot qui bouche une artère des poumons ou du cerveau) . _La mort subite par accident thromboembolique n'est pas rare . _Chez le sportif , la thrombose est encore favorisée par la déshydratation de l'effort et la bradycardie (* ralentissement de la fréquence cardiaque, pouls trop lent), en particulier du sommeil . Le risque thromboembolique oblige souvent l'utilisateur à prendre des mesures anticoagulantes , notamment avec l'EPO : association de médicaments tels que l'aspirine , les coumariniques , l'héparine sous ses différentes formes , thérapeutiques dangereuses chez le sportif en cas de traumatisme. (* puisque ce type de dopage augmente la viscosité et provoque des caillots dans les artères, il faut absorber en plus des médicaments qui empêchent la formation des caillots. Mais alors, avec ces anticoagulants, si le sportif a une hémorragie par traumatisme, le saignement sera difficile à stopper) .
