Qu'est ce que la tension artérielle ?

L’histoire de la recherche autour du pouls artériel nous ramène loin dans le temps avec des premiers écrits datant de l’antiquité égyptienne ou grecque et les premières avancées sur l’onde de pouls que l’on doit d’abord à William Harvey médecin anglais du 17ème siècle puis à l’apparition des premiers appareils de mesure à partir du 19ème siècle. Le Sphygmomètre de Jules Hérisson d’abord, le Kymographe de l’allemand Carl Ludwig ensuite puis le Sphygmographe de Etienne Marey enfin…

La première étude formelle sur l'onde de pouls artériel a été réalisée par Marey à l'aide de son sphygmographe. Il a décrit les différences dans les formes d'onde du pouls artériel chez les adultes âgés et jeunes. Les premiers tracés d’ondes de pouls étaient alors possibles… même si pas vraiment pertinents.

Le sphygmographe de Mahomed avec la capacité d'enregistrer quantitativement la pression de l'onde de pouls a conduit à l'introduction du sphygmomanomètre à la fin du XIXe siècle et plus particulièrement du sphygmomanomètre à brassard par Postel-Vinay en 1896… ancêtre du tensiomètre actuellement utilisé par tous les médecins à travers le monde pour mesurer la pression artérielle périphérique. En 1896, le médecin italien Scipione Riva Rocci fait évoluer le sphygmomanomètre et fait le dernier pas vers le tensiomètre, un appareil qui permet de mesurer la pression artérielle. Plus tard, l'appareil sera suffisamment amélioré par Nikolaï Korotkov pour permettre de diagnostiquer l'hypertension. Le traçage des ondes de pouls était difficile et prenait du temps avec souvent des artefacts sur les enregistrements. Le brassard facilite l'interprétation en fournissant simplement des chiffres qui refléteraient la force cardiaque (pression systolique) et le tonus artériolaire (pression diastolique). Il faudra 50 ans pour voir arriver les premières recommandations tensionnelles sur l’HTA sous l’impulsion de l’O.M.S. après la seconde guerre mondiale et presque 100 ans pour qu’elles arrivent en France sous l’impulsion de l’ANAES en 1997. Il aura donc fallu 100 ans au tensiomètre pour s’imposer comme outils de mesure de la tension artérielle. Mais la mesure de la pression artérielle seule ne suffit pas à détecter les atteintes artérielles sous-jacentes, car l'élévation de la pression artérielle est un symptôme mesurable d'une maladie cardiovasculaire sous-jacente. Les anomalies vasculaires, cardiaques, cérébrales et rénales semblent souvent dissociées des chiffres tensionnels. L'augmentation de la rigidité artérielle est un marqueur de risque indépendant et peut être plus sensible pour la détection des atteintes artérielles que la simple mesure de la pression artérielle.La mesure de la vitesse de l’onde de pouls, qui correspond à la propagation de l'onde de pression générée par la contraction du cœur le long des artères, s’est rapidement imposée comme « gold standard » pour mesurer la rigidité artérielle.

L’onde de pouls correspond à la brusque augmentation du volume sanguin à la sortie du ventricule gauche.

L’onde de pouls est une onde de pression qui se propage le long des artères à une vitesse allant de 4/5 à 10/12 m/s selon l’âge de l’individu.

La valeur de la vitesse de l’onde de pouls (VOP) permet de quantifier la rigidité artérielle et fournit donc au professionnel de santé un marqueur de la santé cardiovasculaire. La paroi artérielle s'épaissit et se raidit avec l'âge. Ces changements structurels et fonctionnels liés au vieillissement ne sont pas distribués de manière homogène mais prédominent dans l'aorte et les artères élastiques centrales. D'autre part, les mécanismes liant la raideur artérielle et la maladie vasculaire (par exemple, l'athérosclérose) ne sont pas complètement compris, en plus d'être un marqueur du vieillissement cardiovasculaire (CV), la raideur aortique s'est avérée être indépendamment associée à un risque CV accru de morbi-mortalité.

Source : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25170513/
D'où l'intérêt d'évaluer la raideur artérielle en pratique clinique.

La VOP a été reconnu en 1922 comme un marqueur de l'élasticité artérielle et un indice fondamental de "l'efficacité circulatoire" par Bramwell et Hill (Bramwell et Hill, 1922) mais la notion d'analyse des ondes artérielles et l'évaluation du pouls artériel sont connues depuis la fin Dynastie Han (Parker, 2009) lorsque l'un des premiers livres "le Pulse Classic (Mai Jing – le traité des pouls)", a été écrit en 220 après JC. De plus, le concept de transmission des ondes de pouls vers l'avant a été identifié par Erasistratos dès 280 av. J.-C., et il a découvert que le pouls apparaissait plus tôt dans les artères proximales au cœur que dans celles distales au cœur (Skalak et al.,1981). https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rspb.1922.0022

Crighton Bramwell, un scientifique du début du XXe siècle, a donc été le premier à introduire le concept de vitesse d'onde de pouls (VOP).

Il a décrit la vitesse comme variant proportionnellement à la tension de la paroi artérielle et à la pression artérielle et comme étant une mesure indirecte de l'élasticité de la paroi artérielle. Bramwell et Hill ont introduit une formule simple par laquelle l'élasticité artérielle pouvait être calculée à partir de la VOP. Avec cette formule, il a trouvé une corrélation positive entre la VOP et l'âge et une corrélation négative entre l'élasticité de la paroi artérielle et la VOP. La vélocité de l’onde de pouls (VOP) est en fait une valeur finie, mesurable, variable le long de l’arbre artériel (4 à 5 m/s dans l’aorte, 8 à 9 m/s dans les iliaques) qui dépend de la compliance du segment artériel considéré. La VOP s’impose rapidement comme le « gold standard » pour mesurer la rigidité artérielle.

Pour comprendre ce lien entre compliance artérielle et VOP et analyser l’onde de pouls, pour mesurer notamment la pression centrale aortique, il a fallu développer des approches mathématiques et algorithmiques.Il existe une relation entre la compliance artérielle et la VOP (équation de Bramwell et Hill).

où ρ est la densité du sang, V dP/dV est l’inverse de la compliance. Depuis l'invention du pléthysmographe par Schmitt au milieu du XXe siècle, les études sur l'onde de pouls ont progressé à un rythme plus rapide.

Plusieurs méthodes ont été utilisées au cours des cinquante dernières années pour l'étude de la VOP, telles que la sphygmographie à fil chaud, la pléthysmographie par impédance, la tonométrie par aplanation et l'enregistrement de l'onde de pouls à l'aide de microphones à cristal.

Peu à peu, les études sur la VOP sont passées de la circulation périphérique à des études plus fiables sur la circulation centrale. Les chercheurs ont commencé à étudier les caractéristiques des ondes de pouls de l'aorte abdominale principalement parce qu'elles étaient plus fiables, moins variables et plus facilement reproductibles. En utilisant la pléthysmographie pour enregistrer l'hémodynamique de l'aorte abdominale, la VOP aortique s'est avérée être un substitut important de la rigidité du système vasculaire coronaire. Asmar et al. Dans une étude de 56 sujets a comparé un nouvel appareil automatisé avec un calcul manuel pour la détermination de la VOP et a constaté que les résultats des deux étaient très proches et reproductibles. Cette découverte a conduit au développement de trois dispositifs automatisés : Complior (Artech Medical, Pantin, France), Arteriograph (TensioMed, Budapest, Hongrie) et Sphygmocor (AtCor Medical, Sydney, Australie). Ce dernier étant considéré comme le « gold standard », la référence. En tout cas c’est celui qui a accompagné le plus d’études cliniques dans le domaine.

D'autres méthodes non invasives telles que l'échographie et l'imagerie par résonance magnétique ont également été introduites pour la mesure de la VOP. En utilisant l'échographie, la VOP aortique s'est avérée être un prédicteur indépendant du risque cardiovasculaire. Plusieurs façons de mesurer la VOP et la rigidité artérielle sont possible d’un point de vue mathématique. Dans cette publication l’auteur les décrit tout en précisant : « La mesure la plus sacrée (et toujours probablement la meilleure) de la rigidité artérielle est la vitesse de l'onde de pouls (PWV). Cette quantité est liée au module de Young (E) d'un tube élastique homogène à paroi mince par la formule : , où ρ est la densité du fluide à l'intérieur (le sang est d'environ 1,05) et h/2r est la paroi épaisseur/diamètre.

"La vitesse de l'onde de pouls est mesurée comme la différence entre deux sites d'enregistrement dans la ligne de déplacement de l'impulsion et le retard entre les points correspondants sur l'onde (de pression ou de débit), qui ne sont pas influencés par la réflexion de l'onde. Le front d'onde ou la course ascendante initiale est le point de référence habituel dans les deux formes d'onde."

La vitesse d’onde de pouls est un biomarqueur récent développé à la fin du 20eme siècle et validé à travers plus de 2000 études par an depuis le début des années 2000. Ces développements ont permis de faire évoluer les techniques de mesures qui permettent un passage de la clinique à la pratique pour mieux évaluer la santé cardiovasculaire des patients en consultation. Axelife en développant un dispositif médical qui mesure la VOP doigt/orteil via la technologie de photoplétismographie a développé une expertise algorithmique unique sur l’analyse de l’onde de pouls qui lui permet de calculer les pressions centrales ainsi que les IPS. pOpmètre® est un DM non invasif, non opérateur dépendant avec une bonne reproductibilité qui mesure en quelques minutes la VOP, gold standard de la mesure de la rigidité artérielle. Dans un article « On a l'âge de ses artères, mais personne ne veut le savoir. Il est temps que cela change ! », le Pr Boutouyrie, cardiologue à l’HEGP et référence dans le domaine de la rigidité artérielle, conclu en écrivant : « Dans un monde idéal, le début du XXIe siècle devrait signer la disparition du brassard de pression artérielle. Nous sommes dans la dernière ligne droite. » On a l’âge de ses artères et avec pOmètre® vous pouvez désormais le mesurer.