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ECOLE DOCTORALE NORMANDE DE BIOLOGIE INTÉGRATIVE, SANTÉ, ENVIRONNEMENT (EDNBISE) - ED 497. DOCTORAT de l’UNIVERSITE de CAEN Spécialité : Physiologie, Biologie des Organismes, Populations, Interactions.
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ECOLE DOCTORALE NORMANDE DE BIOLOGIE INTÉGRATIVE,SANTÉ, ENVIRONNEMENT (EDNBISE) - ED 497 DOCTORAT de l’UNIVERSITE de CAEN Spécialité : Physiologie, Biologie des Organismes, Populations, Interactions Effets de la prise de médicaments psychotropes et de l’âge du conducteur sur la conduite, l’éveil et les fonctions attentionnelles.I. Effet dose d’un Analgésique,II. Effet combiné d’une dose d’analgésique et d’un hypnotique. MEMBRES du JURY Claude MARIN-LAMELLET Directeur de Recherche IFSTTAR (rapporteur) Stéphane ESPIE Directeur de Recherche IFSTTAR (rapporteur) Michèle MOESSINGER Chargée de Recherche Renault Marie-Laure BOCCA Maître de conférences Université Paris-Sud Catherine BERTHELON Directeur de Recherche IFSTTAR (co-directrice) Pierre DENISE Professeur des universités CHU de Caen (directeur)
PLAN GENERAL Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux Résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Données d’accidentologie de l’année 2009 • EN FRANCE (métropole et DOM-TOM) à partir des Bulletins d’Analyse des Accidents Corporels (de la circulation) [BAAC] • Parmi les 4443 accidents mortels de 2009, la vitesse (inappropriée ou supérieure à la vitesse maximale autorisée) reste toujours la cause majeure de la mortalité routière. • Les 18-24 ans représentent 25,3% des conducteurs de Véhicule Leger (VL) tués • Les 45-64 ans représentent 20,3%des conducteurs de VL tués • Observatoire National Interministériel de Sécurité Routière (ONISR), Bilan de l’année 2009 LA SECURITE ROUTIERE EST, TOUJOURS EN 2011, UN ENJEU DE SANTE PUBLIQUE
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Données d’accidentologie de l’année 2009 • Nouveauté 2009: « drogue » • Dans les BAAC • Vigilance = état d’éveil • Cause estimée d’un tiers des accidents mortels sur les autoroutes • 25% à 50% des accidents corporels seraient dus à un défaut d’attention • ONISR, Bilan de l’année 2009 LES CAUSES DES ACCIDENTS UN ENJEU DE SECURITE MALGRE LES MESURES POUR DIMINUER LE NOMBRE D’ACCIDENTS
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Objectifs Etudier les effets d’une prise unique de psychotropes seuls (effet doses) ou combinés (interaction) sur les performances de conduite, l’Eveil et les processus Attentionnels
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Objectifs II Etudier les effets résiduels des médicaments & Croiser différentes méthodes objectives et subjectives Evaluer leurs sensibilités & développer l’emploi de l’Electroencéphalographie Explorer les fonctions qui pourraient être modifiées sous l’effet résiduel des psychotropes
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives • Intérêt pour des psychotropes d’usage courant, • Stilnox® et Codoliprane® représentent • chacun • 15 millions de boites vendues par an en France codéine-paracétamol zolpidem
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Contexte • Intérêt pour ces psychotropes, • dont la consommation augmente avec l’âge • et dont la prise concomitante serait hautement probable • Cependant • les effets de cette polymédication n’ont jamais été testés • Intérêt pour les doses thérapeutiques
Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Contexte • Les molécules que nous avons étudiées dépriment l’éveil et la vigilance en potentialisant l’effet du GABA sur ses récepteurs et en hyperpolarisant la membrane cellulaire
CADRE THEORIQUE Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses La Vigilance et l’Eveil Définition(s) • La vigilance est synonyme de surveillance attentive et soutenue • La vigilance correspond à un état physiologique du cerveau, de l’organisme pendant la phase de veille du cycle nycthéméral • Larousse (2010) Tassi et coll. (2003) ont suggéré 1. D’associer spécifiquement le terme vigilance aux capacités attentionnelles 2. D’associer le terme d’éveil aux champs de l’électrophysiologie et de l’activation nerveuse
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses La Conduite Automobile Définition « La conduite automobile est une situation dynamique, multicomponentielle, peu structurée et complexe d’interaction entre le conducteur, le véhicule et l’environnement » • Modèles de conduite automobile • Näätänen et Summala (1974) • Michon (1979, 1985) • Ranney (1994) • Summala et Mikkola (1994) • Amalberti (1996) • Summala et Hakkanen (1999) • Hoc, Amalberti et al. (2004) • Hollnagel (2006)
Personality Experiences Stimulus Situation Perception Moti- vation Subj. Risk Monitor Expectancy Vigilance Desired Action No Beh. Change Decision La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Action Le modèle de Näätänen et Summala (1974) • réactivité comportementale soumise aux variations d’Eveil • la vigilance conditionne la capacité d’attention sélective Adaptation de la performance Boucles et couplage perceptivo-moteurs En fonction perception seuil de risque
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses La Conduite Automobile et l’Eveil O’Hanlon & Kelley (1977) Etude princeps: Sur autoroute de nuit (durée de l’épreuve 2h30) Performance de conduite automobile et observation des niveaux d’Eveil Résultats: Malgré un taux d’évènements relativement faible Performance de conduite automobile dégradée Diminution des niveaux d’Eveil au profit de stades de sommeil
O’Hanlon & Kelley (1977) La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Résultats: Des sujets présentent un Stade 2 du Sommeil Conclusion Sur autoroute (dans un environnement monotone), de nuit, les dégradations de la performance de conduite automobile seraient liées à une dégradation des niveaux d’Eveil « Lorsque le recours à des actions de correction est faible et lorsque l’environnement est monotone, comme la conduite de nuit le long d’une autoroute, l’activité de conduite automobile peut-être classée comme « une tâche de vigilance » et l’écart type de la position latérale (SDLP) comme « une performance de la vigilance » (p.105) (Brookhuis et al., 1986)
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses L’Association Codéine-Paracétamol Pharmacologie Classification des psychotropes: Psychodysleptiques • Caractéristiques: • Demi-vie Plasmatique (T1/2): • 2-3 heures • Concentration plasmatique maximale (Cmax): • 60 minutes après ingestion orale • - Doses administrées: • Caractéristiques: • Demi-vie Plasmatique (T1/2): • 2-3 heures • Concentration plasmatique maximale (Cmax): • 60 minutes après ingestion orale • - Doses administrées:
Comportements La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses • Cognition: • Effets dépendants de la classe d’analgésique • Pas d’Effets aigus chez les sujets sains après une prise unique de codéine • (Zacny, 1995; Stout et Farrell, 2002; Strassels, 2008) • Epidémiologie des accidents: • Augmentation du risque d’accident seul ou en association • (Engeland, 2007; Bachs, 2009; Leveille et al., 1994; Christophersen et al., 2003) • Performance de conduite: • Une seule étude avec une molécule similaire à celle que nous avons étudiée • Date de 1974 • Dose unique de 50mg de Codéine • Tâche d’évitement d’obstacle Pour les auteurs de cette étude: 50mg de codéine augmente le risque de collision avec un obstacle
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Zolpidem (10mg) Pharmacologie Classification des psychotropes: Psycholeptiques Hypnotiques • Caractéristiques: • Demi-vie Plasmatique (T1/2): • 2-3 heures • Concentration plasmatique maximale (Cmax) : • 30 à 180 minutesaprès ingestion orale • Traitements administrés: • 10mg Zolpidem • 20mg codéine / 400mg Paracétamol • Caractéristiques: • Demi-vie Plasmatique (T1/2): • 2-3 heures • Concentration plasmatique maximale (Cmax) : • 30 à 180 minutesaprès ingestion orale • Traitements administrés: • 10mg Zolpidem • 20mg codéine / 400mg Paracétamol
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Zolpidem (10mg) Comportements • Cognition: • Pas d’effet résiduel chez les sujets sains après une prise unique • (Bensimon et al., 1990; Fairweather et al., 1992; Allain et al., 1995; Otmani et al. 2008) • Effets aigus chez les sujets sains après une prise unique • (Allain et al., 1995; Otmani et al. 2008) • Epidémiologie des accidents: • Augmentation du risque d’accident clairement démontrée • (Christophersen et al., 2008; Smink et al., 2008; Gustavsen et al., 2008) • Performance de conduite: • Des effets aigus (Otmani et al., 2008; Leufkens et al., 2009) et effets résiduels (Etard et al., 1995; Meskali et al., 2009, Bocca et al., 2010) ont été mis en évidence
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Les Interactions médicamenteuses Pharmacologie - Différents types de synergie: Additive (A+B) Renforçatrice (>A+B) Potentialisatrice (multiplie les effets de A et B) • - Homotopique: - récepteur:GABAa • sous unité:ω1 (zolpidem) • sous unité: ε (codéine)
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Les Interactions médicamenteuses Comportements La codéine et le zolpidem peuvent entrainer des mésusages et des dépendances (Orriols et al., 2009; Backmund et al., 2005) Epidémiologie L’augmentation du risque d’accident lié à une poly-consommation de psychotropes est clairement démontrée, en particulier avec l’Age (Christophersen et al., 2003; Leveille et al., 1994; Orriols et al., 2009; McGwin et al., 2000)
La Vigilance et l’Eveil La Conduite Automobile Conduite automobile et éveil Codéine-Paracétamol Zolpidem Les interactions médicamenteuses Interactions médicamenteuses Performance de Conduite
Quels sont les effets aigus d’une prise matinale de différentes doses thérapeutiques de l’association codéine-paracétamol? Expérience 1 Quelles sont les conséquences de l’association médicamenteuse de zolpidem pris la veille au soir et l’association codéine-paracétamol pris le matin? Expérience 2
METHODES Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale (SDLP) Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des Tests
La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Méthodes des expérimentations Paramètres de conduite automobile simulée • Trajectoire • SDLP (m) • Nombre de sorties de voie ou sorties de route • Vitesse • Vitesse moyenne (km/h) • Ecart-type de la Vitesse moyenne (km/h) Vitesse Moyenne / Ecart-type de la vitesse Moyenne Ligne médiane Sortie de route Sortie de voie • Conduire à110 km/h • Rester sur la voie de Droite Ligne centrale SDLP: Ecart-type de la position latérale (O’Hanlon et al., 1982; O’Hanlon, 1984) Trajectoire
La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Méthodes des expérimentations Paramètre le plus pertinent: L’écart type de la position latérale (SDLP) Indice de Performance Objectif Facilement reproductible (Brookhuis et al., 2003) Indice de Performance Dépendant de la durée de la tâche La durée de la tâche entraine une dégradation des SDLP (Riemersma et al., 1977; Sanders, 1986)
La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Méthodes des expérimentations Paramètre le plus pertinent: L’écart type de la position latérale (SDLP) Indice de Performance Corrélé avec les concentrations plasmatiques de certains psychotropes (O’Hanlon, 1984; Verster et al., 2005) Indice de Performance Corrélé avec le risque d’accident (RR ) lors de la consommation de certains psychotropes (Louwerens et al., 1987; Owens et al., 2009)
Méthodes des expérimentations La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Evaluations Subjectives - Evaluation Subjective de l’Eveil, Somnolence et/ou de la Vigilance • Karolinska Sleepiness Scale (KSS) • Evaluation subjective de la qualité de conduite (Qual) • Echelle Visuelle Analogique (EVA) d’évaluation de l’éveil et de la vigilance
Méthodes des expérimentations La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Evaluations Objectives - Evaluation objective de la Vigilance • Psychomotor Vigilance Test (PVT) [Temps de réaction (TR)] - Evaluation objective des processus attentionnels • Attentional Network Test (ANT) (TR) - Evaluation objective de l’Eveil • Electroencéphalographie (EEG)
Méthodes des expérimentations La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Protocole de l’expérience 1 • 16 sujets (8 hommes et 8 femmes) en bonne santé entre 20 et 30 ans Tests sur simulateur de conduite (conduite monotone) Evaluations objectives et subjectives de l’Eveil et de la Vigilance 08h Absorption Gélule Doses codéine-paracétamol ou Placebo Contrôle par actimétrie 8 jours avant Cycle Chronobiologique 07h réveil 12h30 2de prise de sang 8h45 1ère prise de sang SOMMEIL TESTS
Méthodes des expérimentations La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Protocole de l’expérience 2 • 16 sujets (8 hommes et 8 femmes) en bonne santé entre 55 et 65 ans Tests sur simulateur de conduite (conduite monotone) Evaluations objectives et subjectives de l’Eveil (EEG) et de la Vigilance (PVT) Evaluation des processus attentionnels (ANT) 21h30 Polysomnographie Ambulatoire 22h30 Gélule zolpidem 10 mg ou Placebo 08h Absorption Gélule Doses codéine-paracétamol ou Placebo Cycle chronobiologique 8 jours avant 13h30 2de prise de sang 07h réveil 8h45 1ère prise de sang SOMMEIL TESTS
Méthodes des expérimentations La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests La Conduite Automobile simulée L’écart type de la position latérale Méthodes Protocoles Expérience 1 Protocoles Expérience 2 Détails des tests Détails des tests Evaluation objective de, Eveilsubjectif Evaluation objective de l’éveil Evaluation objective de l’attention (ANT), en particulier l’Alerte, L’Orientation et L’Exécutif Qualité de la performance de conduite Performance de conduite - Eveil Somnolence subjective Vigilance – TR + Nb Lapses (+500ms)
RESULTATS DES EXPERIENCES 1 & 2 Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Introduction générale Objectifs Contexte Cadre théorique Méthodes Principaux résultats Analyses et résultats complémentaires Conclusions - perspectives Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Durée du sommeil la veille des expérimentations • Durée moyenne du sommeil la veille de chaque session: • 7h23 (jeunes) • 6h54 (matures)
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives - KSS - Qual - EVA Jeunes Matures PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation subjective de l’Eveil • KarolinskaSleepinessScale, après une heure de conduite monotone
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives - KSS - Qual -EVA Jeunes Matures PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation subjective de la qualité de Conduite • Après une heure de conduite monotone
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives - KSS - Qual - EVA Jeunes Matures PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation subjective de la somnolence: sujets jeunes • Echelle Visuelle Analogique, répétée plusieurs fois dans la matinée Epreuve de conduite simulée (1h) Doses Pas d’effet des différentes doses administrées Pas d’interaction entre les différentes doses administrées et la durée de la matinée d’expérimentation
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives - KSS - Qual - EVA Jeunes Matures PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation subjective de la somnolence: sujets matures • Echelle Visuelle Analogique, répétée plusieurs fois dans la matinée Epreuve de conduite simulée (1h) Pas d’effets des différents traitements administrés Pas d’interaction entre les différents traitements administrés et la durée de la matinée d’expérimentation
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT TR Lapses Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation objective de la Vigilance: PVT • Temps de réaction (TR – millisecondes [ms]) • & Ecart Type des temps de réaction (ET TR) Sujets Jeunes TR: F(3,45)=0.88, p=0.45 ET TR: F(3,45)=0.41, p=0.74 Sujets Matures TR: F(3,45)=1.11, p=0.35 ET TR: F(3,45)=1.091, p=0.36
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT TR Lapses Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation objective de la Vigilance: PVT • Nombres de Lapses (TR>500ms): indice du niveau de Vigilance
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone Trajectoire Jeunes Matures Vitesse ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation de l’Eveil sur Simulateur de conduite automobile • Epreuve de conduite monotone: Contrôle de la Trajectoire
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone Trajectoire Jeunes Matures Vitesse ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation de l’Eveil sur Simulateur de conduite automobile • Epreuve de conduite monotone: Contrôle de la Trajectoire
Résultats Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone Trajectoire Jeunes Matures Vitesse ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation de l’Eveil sur Simulateur de conduite automobile • Epreuve de conduite monotone: Contrôle de la Vitesse
Résultats Sujets Matures (Expérience 2) Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation Objective des processus Attentionnels (ANT) • Attentional Network Test
Résultats Sujets Matures (Expérience 2) Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation Objective de l’Eveil • Avant et Après l’épreuve de conduite monotone Condition Contrôle PLACEBO –Yeux Fermés
Résultats Sujets Matures (Expérience 2) Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation Objective de l’Eveil • Avant l’épreuve de conduite monotone Effets Résiduels zolpidem et Effet Aigus codéine-paracétamol Yeux Ouverts – Avant l’épreuve de conduite
Résultats Sujets Matures (Expérience 2) Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation Objective de l’Eveil • Après l’épreuve de conduite monotone Effets Résiduels zolpidem et Effet Aigus codéine-paracétamol Yeux Ouverts – Après l’épreuve de conduite
Résultats Sujets Matures (Expérience 2) Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires Evaluation Objective de l’Eveil • Avant et Après l’épreuve de conduite monotone Effets Résiduels zolpidem et Effet codéine-paracétamol Yeux Ouverts – Avant et Après l’épreuve de conduite Il n’y a pas d’interaction entre les traitements et la tâche de conduite monotone
Conclusions Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires • Les différents traitements administrés impactent sur la performance de conduite notamment chez les sujets matures(contrôle de la trajectoire) • Il ne semble pas y avoir d’effet de ces psychotropes sur les évaluations subjectives et objectives de la vigilance • Effet de l’interaction médicamenteuse sur l’éveil (EEG) • La répétition des échelles visuelles analogiques(EVA) à différents moments de la matinée d’expérimentation met clairement en évidence une augmentation significative de la somnolence après l’épreuve de conduite monotone
Conclusions Durée du sommeil Evaluations subjectives PVT Conduite monotone ANT EEG Conclusions Résultats complémentaires - Corrélation concentration sanguine - performances R=0,32 P=0,08 R=0,4 P=0,007 R=0,34 P=0,02