thermorégulation peranesthésique chez ladulte service d'anesthésie-réanimation hôpital...

Thermorégulation peranesthésiquechez l’adulte

Service d'Anesthésie-Réanimation

Hôpital Saint-AntoineParis

André LIENHART

Thermorégulation peranesthésique

- Physiopathologie

- Conséquences

- Prévention

L'hypothermie peropératoire

Physiopathologie-

- Conséquences

- Prévention

L'hypothermie peropératoire

Thermorégulation peranesthésique

Généralités

Espèce humaine : homéotherme

Température centrale régulée (37 0,2 °C)

Compartiments thermiques : central et périphérique

Centre régulateur : hypothalamus

Ajustement nycthéméral pertes/production de chaleur

Les compartiments thermiques

CENTRAL

37°C

Périphérie

31 - 35°C

Réponse au froid

- Seuil (niveau central) : . 80 % température centrale . 20 % température cutanée

- Réponse . Vasoconstriction= pertes = cantonne la production de chaleur . Frisson = VO2 . Thermogenèse sans frisson = négligeable / adulte

.

Thermorégulation normale

Seuils

Thermorégulation peranesthésique

33 35 37 39 41 °C

Frisson

Vaso-constriction

Sudation

Vaso-dilatation

Normal

Thermogenèsesans frisson

d'après Sessler, 1990

"Thermostat" hypothalamique

-+

373635 38 39

Température Corporelle Moyenne (°C)

Informations de l'ensemble du corps 80 % Température Centrale20 % Température Cutanée Moyenne

Répons

e métabolique à l'hypothermie

Effet sur la VO 2.

Température cutanée moyenne40

3020

10

°C

Températures centrales

37

35

33

T°rectale

°CT°tympanique

VO2.

W/kg 6

4

2

0-10 0 10 20 30 40 50 60 70

Temps (min)

avantimmersion dans bain à 10°C

bain chaudd'après Hayward,J Appl Physiol, 1977

Répons

e adrénergique à

l'hypothermie

d'après Higgins 1995

600

400

200

0

90

80

7037

36,5

36

35,5

35

perfusion IVminutes

0 80 120

noradrénaline (pcg/ml)

pression artérielle (mmHg)

température centrale ( °C)

40

= perfusion froide

= perfusion chaude* *

Bilan calorique nul

0

50

100

150

200

cutanées

Production Pertes

éveil

Watts respiratoires

VO2

.

Chez le sujet normal : Température stableProduction de chaleur = Sorties

Thermogenèse

Production de chaleur

La VO2 peut s'exprimer :.

(A) en ml / min (300 ml / min) (B) en watts : (A) / 3 (100 W) (C) en calories par jour : (B) x 20 (2 000 cal/j)

Thermolyse normal

e- Conduction (3 %)- Convection (15 %)- Radiation (60 %)

- Évaporation (22 %)

Pertes de chaleur

Peau ~ 90 %

Évolution peranesthésique de la température

baisse initiale rapide

baisse lente

plateau tardif

Temps (h)1 2 430

37

36

35

34

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Sessler, Anesthesiology, 1987

Hypothermie peropératoire : mécanismes

- Thermorégulation altérée

- VO2

- Pertes accrues

.

Seuils

Thermorégulation peranesthésique

33 35 37 39 41 °C

Frisson Vaso-constriction

SudationVaso-dilatation

Normal

Thermogenèsesans frisson

(d'après Sessler)

33 35 37 39 41 °C

Anesthésie

Seuil sous anesthésie

Thermorégulation peranesthésique

d'après Støen et Sessler, Anesthesiology, 1990

(°C)seuil devasoconstriction

Isoflurane (%)

37

35

33

310 0,5 1 1,5 2

Seuils de

thermorégulation

sous

propofol d’après Matsukawa 1995

38

36

34

32

300 2 4 6 8

[Propofol] (µg/ml)

Seuil(°C)

Sudation

Vasoconstriction

Frisson

Intervalle de confiance 95%

Bilan thermique peropératoire

- Pertes cutanées

- Perfusions ( ~ 18 W)

- Humidification-réchauffement des gaz ( ~ 12W)

- Plaie opératoire ( ~ ?)

( ~ 100 W)

- VO2 ~ -10 % ( ~ 70 W).

Pertes

sous

anesthésie général

e

Pertes cutanées

110

100

90

80

0

(%)

- 1,5

-1,0

-0,5

0

(°C)

T° tympanique ***

*

0 15 30 45 60 75

Temps (min)

Thermorégulation peranesthésique

d'après Sessler et al, Anesthesiology, 1991

Évolution peranesthésique de la température

Le bilan thermique négatif

n'explique pas l'intensité

de l'hypothermie initiale

Thermorégulation sou

s anesthésie péridurale

T° cutanée

VO2

.

-

-

-

(W)200 150 100

Pertes thermiques

T° centrale

-

-

-

-

1

- 1

- 2

0(°C)

0 60 120 180 240

(min)

-- - - -

d'après Sessler et Ponte Anesthesiology, 1990

Évolution de la température

Temps (h)

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Sessler

anesthésie

d'après Durigon

post-mortem

33

34

35

36

37

0 1 2 3 4 5 6 7

Hypothermie initiale = redistribution

éveil anesthésie

Peau32-34 °C

Peau28-32°C

Périphérie 33-35 °C

31-35 °CPériphérie

Noyau37 °C

Noyau36 °C

Vasodilatationpar seuil

Efficacité d'un

vasodilatateur en fonction du moment de l'administrat

ion

Prévention de l'hypothermie initiale

Temps (min)

NifédipinePrémédication

Contrôle

NifédipineInduction

37

36

35

34

330 20 40 60 80 100 120

induction

incision

Tem

pér

atu

re c

entr

ale(

°C)

d ’après Vassilief , Anesthesiology

Redistribution

Interne et vasoconstricteurs

Ikeda et al.,1999

Durée (min)

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

0 15 30 45 60Fin

37

36

35

38

Phényléphrine

Contrôle

= p < 0,05 vs Contrôle

Redistribution et

agent

d’induction

Kétamine

Propofol

Durée (min)

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

0 15 30 45 60 Fin

37

36

35

38

d ’après Ikeda, Anesth Analg, 93, 2001= p < 0,05 vs Propofol

Redistribution Interne en fonction de la masse graisseuse (%)

Kurz et al., 1995

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

) 37

36

35

0 20 40 60

Durée (min)

36-50%

25-35%

10-24%

Efficacité du préchauffage

35

36

37

te

mp

éra

ture

ce

ntr

ale

(°C

)

peropératoire

**

**

* * * *

*

temps (min)

//

0 30 60 90 fin

préchauffé

contrôle

p<0.05 vs groupe contrôle *

Prévention de l'hypothermie initiale

d'après Just, Anesthesiology, 1993

(90 min)

Évolution de la température peranesthésique

baisse initiale rapide

baisse lente

plateau tardif

Temps (h)

1 2 430

37

36

35

34

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Sessler

Hypothermie peropératoire = bilan calorique négatif

0

50

100

150

200

cutanées

Production Pertes

respiratoires

perfusions

cutanées

éveil

sous anesthésie

0

50

100

150

200

Watts respiratoires

Production Pertes

VO2

VO2

..

Évolution de la température peranesthésique

d'après Sessler

baisse initiale rapide

baisse lente

plateau tardif

Temps (h)

1 2 430

37

36

35

34

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

Belani et al, 1994

La phase en plateau

3735

-1 0 1 2 3

Durée (h)

36

34

32

30

34

32

30

28

(°C)

(°C)

T° centrale

T° jambe

T° cuisse

Évolution de la

températur

e peranesthésique

vasoconstriction

redistribution

Pertes > production

1 2 430

37

36

35

34

Tem

pér

atu

re

cen

tral

e (°

C)

Durée (h)

Conséquences

- Physiopathologie

-

- Prévention

L'hypothermie peropératoire

Thermorégulation peranesthésique

Conséquences de l'hypothermie

- Frisson

- Augmentation de VO2

- Hypercatécholaminémie

- Vasoconstriction

- Saignement

- Taux d'infections pariétales

.

Conséquences de l'hypothermie

- Frisson

- Augmentation de VO2

- Hypercatécholaminémie

- Vasoconstriction

- Saignement

- Taux d'infections pariétales

.

Relation avec la température centrale de fin d'anesthésie

Frisson postopératoire

d'après Lienhart et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992

n = 75probit y = 39.3 - 0.97 xr = 0.932

Pou

rcen

tage

de

pati

ents

fri

sson

nant

100

75

50

25

0

Température centrale (°C)373533

VO2 et ventilation au réveil de l'hypothermie

.

VE

Frisson arrivée au réveil

0

10

20

30

40

Ven

tila

tio

n-m

inu

te (

ml/

min

.kg

)

fin duréveil

0

200

400

600

800

1000

préop

Co

nso

mm

atio

n d

'oxy

gèn

e (m

l/m

in)

VO2

.

.

Augmentation de VO2 au réveil

d'après Just et al, Anesthesiology, 1992

Effet de l'hypothermie peropératoire

.

200

100

0Avant Naloxone Après Nlx Départ de SdR

Po

urc

en

t d

u c

on

trô

le

*Patients hypothermiques (n=7)

Patients normothermiques (n=7)

* p<0,05 vs Hypothermiques

m ± sem

Effet de l'hypothermie sur la vasoconstriction

Température

Température

* p < 0,01vs Réchauffement cutané

cutanée(°C)

Gradientcutané

(°C)

Centrale(°C)

* *

*

** * * * *

*****

** * *

Avan

t

Fin

US

I30

min

60 m

in90

min

180 m

in

J1

Perop. Postop.

6

4

2

0

37

36

35

35

34

3332

**110

100

90

80

* **

200

300

400

500

600

* * *

eNoradrénalin(pcg/ml)

e

aPressionrtérielle

moyenn(mmHg)

Avan

t

US

I

60 m

in

J1

RéchaufféStandard

m ± sem

d'après Frank et al, Anesthesiology, 1995

180 min

Arythmies ventriculaires périopératoires

hypothermie

% de patients

*

0

4

8

12

16

7%

9%

17%

6,5%

p<0,05 vs hypothermienormothermie

*

20

d'après Frank et al, Anesthesiology Suppt, 1995

Influence de l'hypothermie

peropératoire postopératoire

Morbidité cardiovasculaire et hypothermie

Contrôle(n = 158)

Réchauffé (n =142)

Température centrale fin d’intervention (°C) 35,4 ± 0,1

36,7 ± 0,1**

Anomalies ECG (ischémie, arythmies ventriculaires)

16 %

7 %*

Complications cliniques (angor instable, infarctus, arrêt cardiaque)

6 %

1 %*

Complications ECG + cliniques

21 %

8 %*

= p < 0,01 vs Contrôle

= p < 0,05 vs Contrôle

d’après Frank, JAMA, 1997:277

***

Saignement

- Frisson

- Augmentation de VO2

- Hypercatécholaminémie

- Vasoconstriction

-

- Taux d'infections pariétales

.

Conséquences de l'hypothermie

Hypothermie et allongement du temps de saignement

4

3

2

1

0

3635,5 36,5Température (°C)

Allongementdu temps desaignement

(min)

r = 0,9272

d'après Kahn , Ann Fr Anesth Réanim,1994

Chirurgie de l'aorte abdominale

Hypothermie et saignement

Deux études randomisées / double aveugle

- Prothèses totales de hanche Schmied et al, Lancet,1996

Contrôle (35 ± 0,5 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,4 °C)

Pertes périop. 2,2 ± 0,5 L 1,7 ± 0,3 L p < 0,01≥ 8 CG 7 / 30 1 / 30 p < 0,05

- Chirurgie colo-rectale Kurz et al, N Engl J Med,1996

Contrôle (34,7 ± 0,6 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,5 °C)

n patients transf. 34 / 96 23 / 104 p = 0,054n CG 0,8 ± 1,2 0,4 ± 1 p = 0,01

Taux d'infections pariétales

- Frisson

- Augmentation de VO2

- Hypercatécholaminémie

- Vasoconstriction

- Saignement

-

.

Conséquences de l'hypothermie

N Engl J Med, 1996

Chronologie des complications de l’hypothermie

Saignement

Peropératoire Réveil Postopératoire

35 °C

Contrainte métabolique

Complications cardiaques, cicatrisation, infection

Prévention

- Physiopathologie

- Conséquences

-

L'hypothermie peropératoire

Thermorégulation peranesthésique

Comment éviter les conséquences

de l'hypothermie peropératoire ?

- Continuer l'anesthésie en salle de réveil

- Donner des médicaments qui bloquent le frisson ou ses conséquences

- Utiliser d'autres moyens de prévenir la transfusion, les infections de paroi ...

La voie la plus simple et la plus logique estla prévention de l'hypothermie

Prévention de l'hypothermie peranesthésique

- Ce qui est efficace (la peau)

- Ce qui l'est peu . L'humidification-réchauffement des gaz . Le réchauffement des perfusions

- Ce qui est indispensable . Le réchauffement des transfusions

Effet du recouvrement cutané

Prévention de l'hypothermie peranesthésique

d'après Sessler, Anesthesiology, 1991

Pertesthermiques (W)

0 100 200 300 400 500 600

Temps (min)

Papier Coton Bair H. Plastique Thermadrap Vêtement

Découvert

Couvert

100

80

60

Relation Gain thermique - Température cutanée

Effet de différentes couvertures

d'après Sessler, Anesthesiology, 1990

150

100

50

0

- 50

31 33 35 37- 100

Température cutanée moyenne (°C)

Fluxcalorique

transcutané(W)

Pertes

Gains

Réchauffement

cutané peropératoire

Réchauffé

Contrôle

0 36024018012060

Temps (min)

34

35

36

37

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Delva, 1991

Comparaison de

différents

moyens

d'après Hynson

Réchauffement peranesthésique

0

- 1

- 2

- 3

T° (°C)

0 60 120 180

Temps (min)

Bair Hugger

Matelas à eau

Humidificateur-réchauffeur

Contrôle

Exemple des

transplantation

s hépatique

s avec shun

t

Efficacité du réchauffement cutané

tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

32

33

34

35

36

37

contrôle

ANH post ANH fin

réchauffé

d'après Justdissection

Coûts comparés des couvertures chauffantes

Par patient 141 / 71 125 / 51 120 / 45

Patients/an

1 salle sur 1 an, 8 heures par jour, 5 jours par semaine

Évaluation 1997Coûts AP-HP

0

25 000

50 000

75 000

100 000

250 500 750

électrique

convection forcée air chaud

FF

d'après Camus

Limites du réchauffement

cutané

- La température cutanée (sécurité)

- La surface (effet de serre)

- Le temps (redistribution)

Régler les thermostat

s sur maximum

de matériels homologués, vérifiés

Prévention de l'hypothermie initiale

Réduction du gradient thermique

entre noyau et périphérie

avant l'induction

Réchauffement

cutané peropératoire

Réchauffé

Contrôle

0 36024018012060

Temps (min)

34

35

36

37

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Delva, 1991

Efficacité du préchauffage

35

36

37

te

mp

éra

ture

ce

ntr

ale

(°C

)

peropératoire

**

**

* * * *

*

temps (min)

//

0 30 60 90 fin

préchauffé

contrôle

p<0.05 vs groupe contrôle *

Prévention de l'hypothermie initiale

d'après Just, Anesthesiology, 1993

(90 min)

Les autres moyen

s de réchauffement

Obligatoire : les transfusions rapides/massives

Partiellement utiles :le réchauffement des perfusionsle réchauffement des liquides d’irrigation (prostatectomie)l’isolation cutanée

Inutiles :le réchauffement des gaz anesthésiquesle réchauffement des gaz insufflés en cœliochirurgie

(humidification ?)

Dangereux :le matelas chauffantLe bricolage

Toujours associés au réchauffement cutané

Conclusion 200

5

Thermorégulation peranesthésique

- Physiopathologie connue

- Prévention de l'hypothermie possible

- Prévention de l'hypothermie souhaitable :

chaque fois que l'ischémie cérébralen'est pas crainte a priori

Conséquences

• La prévention de l’hypothermie doit faire partie de la prise en charge de tout patient anesthésié et ce d’autant plus

- précocement que l’intervention est plus courte

- intensément que l’intervention est hémorragique

- impérativement que le patient est âgé ou coronarien

• Seul le réchauffement cutané par couvertures chauffantes est réellement efficace

• Le coût est un élément du choix du matériel utilisé

Thermorégulation peranesthésique

SAINT ANTOINE

D E S A R

37 °

La régulation centrale

•Vasodilatation

•Sueur

•Vasodilatation

•Sueur

•Vasoconstriction

•Frissons

•Vasoconstriction

•Frissons

Hypothalamus

Cortex

Moelle épinière

Tissus profonds

Peau

Hypothalamus

Cortex

Moelle épinière

Tissus profonds

Peau

Afférences Hypothalamus Efférences

37 °C

33

34

35

36

37

0 1 2 3 4

Évolution de la température

d'après Durigon

Temps (h)

post-mortem

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

d'après Sessleranesthésie

Inefficacité des hu

midificateurs-réchauffeurs

9060300

35

36

37 contrôlefiltreréchauffeur

temps (min)

tem

pé

ratu

re c

en

tra

le (

°C)

s.op. fin

d'après Deriaz et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992

Nécessité de réchauffer les transfusions

Tem

pér

atu

re (

°C)

(Chaleur sèche)Fenwall

(Bain-marie)Hemokinetitherm

5004003002001000

24

26

28

30

32

34

36

H 250 (Contre-courant)H 500

Level 1 Technologies

Débit (ml/min)

d'après Uhl

Réchauffement

des seules perfusions

Débit = 9 ml/kg/hCouverture chauffante dans les 2 groupes

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

Contrôle

Hotline

35

36

37

Fin240180120600

Temps (min)

* * ** *

*p <0,05 vs Contrôle

m ± sem

d'après Camus et al, Acta Anaesth Scand, 1996

Dépens

e énergétique

du frisson

0

200

400

600

800

1000

basal réveil

T°centrale = 37°C

dépenseénergétique du réveil

VO

2 (m

l /

min

)

.

Dépens

e énergétique

du frisson

Relation entre VO2 au réveil et pertes thermiques peropératoires

5002500-250-500-750-750

-250

0

250

500

CCC peropératoire (kJ)

DE

lié

e au

rév

eil

(kJ)

(r = 0,88; p < 0,001)

.

d'après Just et al,Anesthesiology, 1992

Conséquence sur la

vitesse de

réchauffement

Tem

pér

atu

re œ

sop

hag

ien

ne

(°C

)

p < 0,05 vs sans frisson

9060300

35,5

36

avec frisson

sans frisson

Temps (min)

36,5

*

**

Dépense énergétique du frisson

d'après Lienhart et alAnn Fr Anesth Réanim,1992

Évolution

du taux de

noradrénaline

Conséquences métaboliques du frisson

d'après F. Carli

-

-

-

-

-

- ---- - -

_

_

_

_

_

_

1 2 3 4 8 24

No

rad

rén

alin

e (n

mo

l /

l)10 8 6 4 2 0

Pré opératoire

Fin d'intervention

Heures postopératoires

Contrôle

Réchauffé

Péridurale continue

Relation

entre hypothermie et

ischémie

myocardiq

ue

34 °C

34,5 °C

35 °C35,5 °C

36 °C

0 20 40 60 80

Se

ns

ibil

ité

(%

)

100

80

60

40

20

0

-

-

-

-

-

-

1 - Spécificité (%)- - - - -

Conséquence de l'hypothermie

d'après Frank 1993

Couverture chauffante en

orthopédie

60

Contrôle

Couverture

Fin0

34

35

36

37

38

Durée (min)

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

) Induction

Prothèse hanche T. salle d'op. : 21 °C Bair Hugger

Couverture chauffante en

chirurgi

e viscéral

e

Te

mp

éra

ture

ce

ntr

ale

(°C

)

34

35

36

37*

* * **

Fin120600

Durée (min)

Couverture Chromex T. salle d'op. : 20 °C

Frisson

1 / 11

9 / 11Contrôle

Couverture

Isolatio

n par les champs

cutané

s0

25

50

75

100

125

150

180120600

Durée (min)

Pe

rte

s c

uta

né

es

(W

att

s)Transplantation rénale T° salle d'op. : 20 °C

d'après Hynson

Réchauffement

cutané en

chirurgi

e digestive

Position gynécologique Couverture Chromex T° salle d'op. : 21 °C

34

35

36

37

38T

emp

érat

ure

cen

tral

e (°

C)

Fin240180120600Durée (min)

Contrôle

Couverture

Réchauffement

cutané en

chirurgi

e digestive

360240180120600

34

35

36

37T

emp

érat

ure

cen

tral

e (°

C)

Durée (min)

Position gynécologiqueAir souffléT. salle d'op : 21,7 °C

d'après Delva

Contrôle

Réchauffé

Couverture chauffante en

chirurgi

e rectale

d'après Delva 1991

360240180120600

Durée (min)

Position gynécologiqueAir souffléT. salle d'op : 21,7 °C

Frisson

1 / 9

6 / 8 *

34

35

36

37

Tem

pér

atu

re c

entr

ale

(°C

)

Réchauffé

Contrôle

* p < 0,05 vs Contrôle

******

Réchauffement

par matelas chauffant

Matelas chauffant

Contrôle

Durée (min)

 Te

mp

éra

ture

ce

ntr

ale

(°C

)

d'après Hynson

Transplantation rénale T. salle d'op. : 20 °C Perfusion : 37 °C

180120600-3

-2

-1

0

0

Couverture chauffante sur membres

inférieurs

d'après Camus 1993

Frisson

1 / 11 (<5 min)

réchauffé

contrôle 7 / 11 (52 min)*

Chirurgie digestiveT°ambiante : 21,5°CBair-Hugger

T°

mem

bre

s in

f. 31

33

35

37

39

T°

cen

tral

e

35

36

37

** * * *

* * *

0 3 60 90 120 finTemps (min)

(°C)

*

* p < 0,05 vs Contrôle