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Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistance respiratoire
Pr. Vincent Castelain
Service de réanimation médicale
Hôpital de Hautepierre / Strasbourg
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan
oPourquoi ?
oQuand ?
oComment ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan
oPourquoi ?
oQuand ?
oComment ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pourquoi ?
o Oxygénation
o Elimination du gaz carbonique
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pourquoi ?
o Oxygénation
o Elimination du gaz carbonique
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
JOLIE IMAGE TYPE PRAIRIE, MONTAGNE, FLEURES, ENFANTS…
Akunamatata UTMB 2008 - http://www.flickr.com/photos/akunamatata/2823762085/in/photostream/
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
JOLIE IMAGE TYPE PRAIRIE, MONTAGNE, FLEURES, ENFANTS…
Akunamatata UTMB 2008 - http://www.flickr.com/photos/akunamatata/2823762085/in/photostream/
Oxygène = vie
Assistance respiratoire V. Castelain /2017 Bubble Fish Tank / Psalt design
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Kilgannon et al. JAMA 2010
% d
e m
ort
alit
é
Hyperoxie P/F ≥ 300
Normoxie 60 < P/F < 300
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Kilgannon et al. Circulation 2011
% d
e m
ort
alit
é
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Bonikos et al. Am J Pathol 1976
Souris nouvellement nées exposées 6sem 100% FiO2
Œdème pulmonaire
Lésions vasculaires
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Helmerhorst et al. Critical Care 2015
Pro
bab
ilité
de
déc
ès
PaO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
O2 peut tuer
Interprétation Et
Adaptation…
O2 = vie
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan – O2
o Sous quelle forme ?
oEn quelle quantité ?
oLe transport
oL’utilisation
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan – O2
o Sous quelle forme ?
oEn quelle quantité ?
oLe transport
oL’utilisation
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Contenu artériel en O2
CaO2 = (1,34 x Hb x SaO2) + 0,003 x paO2
< 2%
>98%
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pas d’O2
sans Hb
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan – O2
o Sous quelle forme ?
oEn quelle quantité ?
oLe transport
oL’utilisation
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Homme sain, 25 ans… paO2 = 90 mmHg, Hb = 14 g/dL et SaO2 = 99% O2 dissout = 0,3 mL O2 / Hb = 18,6 mL
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mais si on augmente la pression
atmosphérique…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Oxygénothérapie hyperbare
Air ambiant
O2 pur
Pression (ATA) 1 1 2 3
PpO2 alv. (mmHg) 90 673 1433 2193
HbO2 (mL) 18,6 20,1 20,1 20,1
CaO2 18,9 22 23,9 26,1
O2 dissout (mL) / %CaO2
0,3 / 1,6 1,9 / 8,6 3,8 / 15,9 6 / 22,9
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Oxygénothérapie hyperbare
Air ambiant
O2 pur
Pression (ATA) 1 1 2 3
PpO2 alv. (mmHg) 90 673 1433 2193
HbO2 (mL) 18,6 20,1 20,1 20,1
CaO2 18,9 22 23,9 26,1
O2 dissout (mL) / %CaO2
0,3 / 1,6 1,9 / 8,6 3,8 / 15,9 6 / 22,9
Si Patm = 3ATA en O2 pur paO2 < 25% du CaO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pas d’O2
sans Hb
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
De quoi dépend le CaO2
o Hb, Saturation, paO2
o Concentration d’O2 inspirée
o Pression barométrique
o pCO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
De quoi dépend le CaO2
o Hb, Saturation, paO2
o Concentration d’O2 inspirée
o Pression barométrique
o pCO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Influence de la FiO2 (1)
paO2 = 180 mmHg
o Qu’en pensez-vous ?
Pas d’hypoxie mais …
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Influence de la FiO2 (2)
paO2 = 180 mmHg avec une FiO2 = 100 %
o Qu’en pensez-vous ?
Hypoxie importante partiellement corrigée par O2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Rapport paO2/FiO2
mieux que rien…
mais définition SDRA…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
De quoi dépend le CaO2
o Hb, Saturation, paO2
o Concentration d’O2 inspirée
o Pression barométrique
o pCO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Equation des gaz alvéolaires
40 40
150 150 Quels sont les gaz normalement contenus dans les alvéoles ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Equation des gaz alvéolaires
PAO2 = (PB – PH2O) x FiO2 – PaCO2/R
40 40
150 150
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Equation des gaz alvéolaires
o PAO2 = (PB – PH2O) x FiO2 – PaCO2/R
o PAO2 = pression partielle alvéolaire en O2
o PB = pression barométrique
o PH2O = pression partielle alvéolaire en H2O
o R = quotient respiratoire
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
http://refugedugouter.ffcam.fr
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Grocott M et al. NEJM 2009
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Equation des gaz alvéolaires
ce qu’il faut retenir…
Gaz alvéolaires Malade en AA
N
O2
CO2
H2O
40 40 80 80
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan – O2
o Sous quelle forme ?
oEn quelle quantité ?
oLe transport
oL’utilisation
Assistance respiratoire V. Castelain /2017 Moffat Road - http://www.flickr.com/photos/39836272@N07/6800833294/sizes/o/in/photostream/
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Index cardiaque
CaO2
VO2
SvO2
L’essentiel est dans les tissus
Hb
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
o Transport artériel en O2
o C’est l’O2 qui va aux cellules
o TaO2 = CaO2 x IC x 10
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pas d’O2 sans
débit cardiaque
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
o Transport artériel en O2
o C’est l’O2 qui va aux cellules
o TaO2 = CaO2 x IC x 10
o En lien avec la consommation…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan – O2
o Sous quelle forme ?
oEn quelle quantité ?
oLe transport
oL’utilisation
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Déséquilibre entre les apports et les besoins en oxygène
Transport / TaO2 Transport / TaO2 Conso / VO2 Conso / VO2
TaO2 vs VO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
VO2
Zone « physiologique »
Consommation O2 = Demande en O2
VO2 stable - Variation de EO2
Variation TaO2 / DC Pas de Variation de VO2
et Variation de EO2
Pas de lactate
Variation TaO2 / DC Pas de Variation de VO2
et Variation de EO2
Pas de lactate
TaO2 vs VO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
VO2 Zone « physiologique »
TaO2 vs VO2
TaO2crit
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
VO2 Zone « physiologique »
TaO2 vs VO2
TaO2crit
Zone « critique » Demande en O2 > Consommation O2
VO2 dépendante de TaO2
EO2 dépassée
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
VO2 Zone « physiologique »
TaO2 vs VO2
TaO2crit
Zone « critique » Demande en O2 > Consommation O2
VO2 dépendante de TaO2
EO2 dépassée
Lactate
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
TaO2
VO2 Zone « physiologique »
TaO2 vs VO2
TaO2crit
Zone « critique » Demande en O2 > Consommation O2
VO2 dépendante de TaO2
EO2 dépassée
Lactate
Variation TaO2 / DC Variation de VO2
EO2 maximale ?
Lactate +++
Variation TaO2 / DC Variation de VO2
EO2 maximale ?
Lactate +++
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Pourquoi ?
o Oxygénation
o Elimination du gaz carbonique
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Interprétation des GDS
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Qu’est-ce qu’un acide ?
A- A-
H+ H+
Acide Acide
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Système tampon /bicarbonate
HCO3- H+ CO2 H2O
Système ouvert
Double régulation
Réabsorption des bicarbonates Elimination d’acide
Elimination du CO2
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Système équilibré
HCO3- H+ CO2 H2O
Equation d’Henderson Hasselbach pH = 6,1 + Log (HCO3
-/0,03 x paCO2)
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Equilibre acido-basique
ACIDE BASE
HCO3-
HCO3-
HCO3-
H+
PCO2
PCO2 pH normal 7,40 ± 0,05
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Diagramme de Davenport
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Acidose pH < 7,35
Respiratoire PCO2 > 45 mmHg
ACIDE BASE
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Insuffisance respiratoire chronique
PCO2 et
HCO3->
ACIDE BASE
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
H+
PCO2
PCO2
PCO2
pH normal
Compensation métabolique Délai de 24-48 h
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Diagnostic biologique : élévation de la paCO2
R = VCO2 / VO2 0.863
paCO2 = VCO2 / VA
Hypoventilation alvéolaire
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Acidose respiratoire
o Hypoventilation
alvéolaire…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan
oPourquoi ?
oQuand ?
oComment ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Insuffisance respiratoire aiguë
o Diagnostic positif
o Analyse de la gravité
o Diagnostic différentiel
o Orientation diagnostique
o Conduite à tenir
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Plan
oPourquoi ?
oQuand ?
oComment ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Maintient de l’O2 tissulaire
o Maintient de l’hémoglobine
o Maintient de l’hémodynamique
o Apport d’oxygène
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Maintient de l’O2 tissulaire
o Maintient de l’hémoglobine
o Maintient de l’hémodynamique
o Apport d’oxygène
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Hémoglobine
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Maintient de l’O2 tissulaire
o Maintient de l’hémoglobine
o Maintient de l’hémodynamique
o Apport d’oxygène
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Hémodynamique
o Maintenir l’index cardiaque…
o En fonction de…
– La pression artérielle
– Les signes d’hypoperfusion
– L’existence d’une hyperlactatémie
– Autres indices…etc
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Maintient de l’O2 tissulaire
o Maintient de l’hémoglobine
o Maintient de l’hémodynamique
o Apport d’oxygène
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Les « lunettes » à oxygène
Débit de O2 (L/min) FIO2
1
2
3
4
5
6
0.24
0.28
0.32
0.36
0.40
0.44
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
o Masque Venturi avec FiO2 jusqu’à 50-
60%...
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Le masque avec « venturi »
FIO2 O2 (L/min)
24%
28%
32%
36%
40%
2
4
6
8
10
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
o Masque Venturi avec FiO2 jusqu’à 50-
60%...
o Masque à réserve avec O2: 10 – 15 L/min
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Le masque « haute concentration »
Débit de O2 (L/min) FIO2
6
7
8
9
10
0.60
0.70
0.80
>0.80
>0.80
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
o Masque Venturi avec FiO2 jusqu’à 50-
60%...
o Masque à réserve avec O2: 10 – 15 L/min
o O2 ht débit - VNI – CPAP
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Lunettes à « haut débit »
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Ventilation non-invasive
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Interfaces nasales
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Interfaces faciales
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Interfaces « full face »
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Interfaces « casques »
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
VNI – Résumé
o De première intention pour :
– OAP
– BPCO
– Détresse respi. Immunodéprimé
– Post-op de chir thoracique
o A discuter pour :
– Détresse respi. avec atteinte bilatérale
o A priori contre-indiqué…
– Etat de choc…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
VNI – Résumé (2)
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
VNI – Résumé (2)
o Ne pas retarder une
intubation +++
o Protection VAS
o Distension digestive
o Eviter l’intubation…
o Risques infectieux
o Surmortalité?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
o Masque Venturi avec FiO2 jusqu’à 50-
60%...
o Masque à réserve avec O2: 10 – 15 L/min
o O2 ht débit - VNI – CPAP
o Intubation – Ventilation mécanique
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Historique (1)
Spirophore 1876
Pulmotor 1906
Poumons d’acier 1928
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Historique (2)
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Historique (3)
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique…
o Comment faire arriver l’air au malade ?
o Comment en déterminer la quantité ?
o Comment régler les temps d’administration ?
o Comment régler la quantité d’oxygène ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique Arrivée des Gaz
Patient
Sortie des Gaz
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Arrivée des gaz
o Forme liquide ou comprimée…
o « vaporisation »
o Loi des gaz parfaits: P x V = n x R x T
o Sinon turbines…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique Arrivée des Gaz
Patient
Sortie des Gaz
3 Valves
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Magnet
Electromagnetic Coil
Measured Outflow
GAS
Micro- processor Theoretical flow
Valves asservies
L. Brochard
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique Arrivée des Gaz
Patient
Sortie des Gaz
Des systèmes de mesure
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique Arrivée des Gaz
Patient
Sortie des Gaz
Le microprocesseur…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Mécanique
• Des gaz mélangés
= FiO2
• Débit + temps inspiratoire
= Volume
• Un volume Une pression
• Des mesures…
• Une pression de consigne…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Apport d’O2
o Lunette à O2: 2-3 L/min
o Masque Venturi avec FiO2 jusqu’à 50-
60%...
o Masque à réserve avec O2: 10 – 15 L/min
o O2 ht débit - VNI – CPAP
o Intubation – Ventilation mécanique
o Assistance respiratoire et/ou circulatoire
extra-corporelle
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistance extra-corporelle
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistance extra-corporelle
o Principe – Une pompe
– Un oxygénateur à membrane
o 2 types: – Veino-veineuse / 1 ou 2 grosses veines
• Épuration de CO2
• Apport d’O2 limité…
• Risques…
– Artério-veineuse / 1 grosse veine + 1 ART • Assistance totale
• Risques…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Art Vn
Vn
Vn
http://www.maquet-cardiohelp.com
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistances extra-corporelles
o En attendant un mieux…
o En attendant une hypothétique
transplantation…
o SDRA ?
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Assistances extra-corporelles
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Conclusion
o Pas d’O2 sans hémoglobine
o Pas d’O2 sans débit cardiaque
o Influence de la FiO2
o VNI pour OAP et BPCO
o Ne pas retarder l’intubation +++
o Optimisation des réglages du ventilateur
o Assistance extra-corporelle…
Assistance respiratoire V. Castelain /2017
Questions ?
Informations complémentaires ?
http://reamed-htp.org
vincent.castelain@chru-strasbourg.fr
Secrétariat: 03 88 12 82 69
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