4-74-Etats-de-choc

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ÉTATS DE CHOC
PHYSIOPATHOLOGIE
ET MÉCANISMES GÉNÉRAUX
A. Lanceleur, A. Cariou, J.-F. Dhainaut
L’état de choc est la conséquence d’une insuffisance circulatoire
aiguë, qui altère de façon durable l’oxygénation et le métabolisme
des différents tissus et organes. Il se traduit cliniquement par une
tachycardie, une tachypnée, une hypotension, une oligurie, une
altération de la conscience, et, parmi les anomalies biologiques, la
classique acidose lactique est souvent le témoin de l’hypoxie tissu-
laire qui en résulte [1].
Les états de choc sont habituellement classés en fonction du
mécanisme hémodynamique initial : diminution du remplissage
ventriculaire pour les chocs hypovolémique et anaphylactique,
diminution de la performance cardiaque pour le choc cardiogé-
nique, altération de la distribution du volume ventriculaire éjecté
pour le choc septique, etc. En fait, ces mécanismes qui aboutissent
du point de vue hémodynamique à une hypoperfusion tissulaire,
sont presque constamment associés entre eux.
Une seconde approche de la physiopathologie des états de choc
est la réponse inflammatoire qui l’accompagne, voire l’initie [2].
L’hypoperfusion et le syndrome d’ischémie-reperfusion lors de la
réanimation sont à l’origine d’une réponse inflammatoire systé-
mique. En fonction de la cause initiale et de la gravité de l’état de
choc, de la réponse génétiquement programmée de l’hôte et de la
rapidité de la mise en route de la réanimation, la réponse inflamma-
toire varie aussi bien en intensité qu’en composants intervenant
dans cette cascade. Par exemple, la correction hémodynamique
rapide d’un choc hypovolémique ou cardiogénique est suivie d’une
réponse inflammatoire habituellement limitée; en revanche, un
traumatisme majeur ou une hypoperfusion prolongée, quelle qu’en
soit la cause, provoque une réponse systémique inflammatoire
importante. N’oublions pas enfin qu’une réponse inflammatoire
systémique majeure peut à elle seule être à l’origine d’un état de
choc (poussée aiguë des collagénoses, administration de cytokines,
etc.). Ainsi, la réponse inflammatoire qui accompagne les états de
choc peut être partiellement tenue pour responsable des anomalies
du métabolisme et du fonctionnement des organes, au même titre
que les anomalies hémodynamiques qui conduisent à l’hypoperfu-
sion.
APPROCHE HÉMODYNAMIQUE
CLASSIFICATION HISTORIQUE
On reconnaît classiquement quatre grandes causes à l’origine de
la constitution de l’état de choc [1].
Le choc hypovolémique est la forme la plus fréquente de choc,
correspondant à une insuffisance circulatoire aiguë conduisant à
l’hypoxie tissulaire par stagnation. La présentation hémodynamique
habituelle est celle d’un débit cardiaque abaissé malgré la tachy-
cardie, associé à des pressions de remplissage effondrées (réduction
du volume sanguin circulant) et des résistances vasculaires systémi-
ques élevées (traduites cliniquement par une vasoconstriction
cutanée). Les étiologies les plus fréquentes sont représentées par des
pertes sanguines dans le cadre d’un traumatisme, d’hémorragie
digestive, d’hémorragies postopératoires, d’anévrysme rompu de
l’aorte, etc. Le choc hypovolémique peut être le résultat également
de pertes non hémorragiques en cas de déshydratation sévère :
brûlures étendues, diarrhées profuses, vomissements incoercibles,
coma prolongé, etc.
Le choc cardiogénique, du fait d’une altération de la contrac-
tion myocardique, conduit aussi à une hypoxie tissulaire par
stagnation. Sa présentation hémodynamique classique correspond à
un débit cardiaque effondré avec une élévation des pressions de
remplissage (œdème pulmonaire) et des résistances vasculaires systé-
miques (vasoconstriction cutanée). Il est le plus souvent secondaire à
un infarctus myocardique étendu, mais peut être dû aussi soit à une
cardiomyopathie d’autre origine, soit à une sidération myocardique
transitoire (période postopératoire d’une chirurgie cardiaque,
myocardite, hémorragie méningée, arrêt cardiaque récupéré, etc.),
ou à une arythmie sévère empêchant une contraction myocardique
organisée.
Le choc obstructif est dû à la constitution rapide d’un obstacle
sur le système cardiovasculaire. Le tableau hémodynamique
comporte un tableau voisin du choc cardiogénique avec un débit
cardiaque diminué associé à des pressions de remplissage et des résis-
tances vasculaires systémiques augmentées. Les causes les plus
fréquentes sont l’embolie pulmonaire massive et la tamponnade.
Notons que dans l’embolie pulmonaire, seules les pressions de
remplissage ventriculaire droites sont élevées avec une hypertension
artérielle pulmonaire précapillaire, alors que dans la tamponnade,
les pressions de remplissage sont élevées au niveau des deux cavités
ventriculaires.
Le choc distributif est bien différent des autres types sus-décrits,
du fait de la libération précoce de médiateurs de l’inflammation. Le
choc septique en représente l’exemple type. Le tableau hémodyna-
mique le plus fréquemment rencontré est celui d’un débit cardiaque
normal ou élevé après correction de l’hypovolémie, avec des pres-
sions de remplissage ventriculaire et des résistances vasculaires
systémiques fortement diminuées. Cette diminution des résistances
à l’éjection ventriculaire gauche permet de maintenir un volume
d’éjection systolique voisin de la normale en dépit d’une atteinte
fréquente de la contraction cardiaque. De plus, et à la différence des
autres types de choc, la consommation d’oxygène est augmentée et
l’extraction en oxygène limitée du fait de troubles de la microcircu-
lation, expliquant qu’un débit cardiaque même augmenté dans ce
type de choc n’est pas forcément adapté à la situation métabolique.
UNE RÉALITÉ PLUS COMPLEXE
Cependant, si cette classification hémodynamique est un bon
outil pédagogique, la réalité est bien plus complexe, car les états de
choc associent au cours de leur évolution plusieurs mécanismes
physiopathologiques. Ainsi, les états anaphylactiques, les trauma-
tismes sévères, les brûlures étendues et les pancréatites extensives
associent les aspects de chocs distributif et hypovolémique. De
même, le choc septique combine des aspects de chocs distributif,
hypovolémique et cardiogénique [1].
En fait, quelle qu’en soit l’étiologie, il existe des conséquences
communes à tous les états de choc. En effet, la phase initiale se
caractérise par une hypoperfusion tissulaire, induisant une série de
mécanismes cellulaires compensatoires visant à maintenir un équi-
libre entre la production d’ATP et les besoins métaboliques. Dans un
premier temps, l’augmentation de l’extraction en oxygène (EO
2
)
jusqu’à un certain seuil permet de maintenir une consommation
tissulaire en oxygène (VO
2
) constante [3]. Au-delà de ce seuil
critique, la cellule utilise le métabolisme anaérobie pour assurer une
production minimale d’ATP, se traduisant par la formation de lactate
et de protons. En dépit de ces phénomènes adaptatifs, l’association
d’une diminution brutale des apports en oxygène, en glucose et
d’une acidose locale expose à des lésions cellulaires. Ultérieurement,
la réanimation du choc, en permettant la revascularisation des tissus
hypoperfusés, s’accompagne de phénomènes d’ischémie-reperfusion
qui peuvent accélérer et exacerber les lésions initiales. Ainsi, tout
type de choc, surtout s’il est sévère et prolongé, va induire une réac-
tion inflammatoire systémique qui ajoutera ses propres consé-
quences au tableau hémodynamique initial : troubles de
perméabilité capillaire à l’origine de l’œdème interstitiel, aggravant
l’hypovolémie et altérant la diffusion de l’oxygène, activation de la
coagulation à l’origine de microthromboses vasculaires, modifica-
tions médiateurs-dépendantes des propriétés systoliques et diastoli-
ques ventriculaires entravant l’adaptation cardiaque à la situation
hémodynamique, et altérations de la microcirculation changeant la
répartition du débit cardiaque non seulement entre les différentes
circulations, mais aussi à l’intérieur même des tissus et organes. Lors
de l’évolution, les lésions de reperfusion sont elles-mêmes sources
d’une nouvelle exacerbation de la réaction inflammatoire, réalisant
un véritable cercle vicieux dont l’exemple le plus classique est celui
de l’ischémie mésentérique [1, 2].
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État de choc 775
La circulation splanchnique participe à la régulation du volume
sanguin circulant et à la pression sanguine systémique. Ainsi, de
façon très précoce au cours du choc, la circulation splanchnique, du
fait de la richesse en récepteurs alpha-adrénergiques est « sacrifiée »
au bénéfice de la vascularisation des territoires vitaux comme le
cœur et le cerveau [4]. La baisse de débit local observée entraîne une
hypoxie cellulaire, encore aggravée au cours du choc septique du fait
de la dysrégulation des phénomènes adaptatifs [5]. Les lésions cellu-
laires exacerbées par la reperfusion favorisent l’atteinte de la
muqueuse intestinale responsable d’une augmentation de sa
perméabilité. Ces modifications permettent la translocation de
bactéries et d’endotoxines de la flore intestinale à travers la barrière
digestive vers le système lymphatique mésentérique et la circulation
portale et systémique. Cependant, si la translocation bactérienne est
un phénomène bien décrit chez l’animal ainsi que ses conséquences
sur différents organes, son incidence et son importance clinique
demeurent discutées [6]. Il semble que le tube digestif au cours du
choc agisse plus comme un formidable générateur de réaction
inflammatoire que comme une véritable porte d’entrée d’agents
pathogènes [7, 8]. L’hypothèse plus récente n’écarte pas la transloca-
tion bactérienne, mais privilégie le mécanisme d’une activation du
tissu lymphoïde digestif (gut associated lymphoid tissue [GALT]) par
l’endotoxine ou les produits bactériens, entraînant une production
intrasplanchnique de médiateurs pro-inflammatoires [9], susceptible
de favoriser, voire d’initier la survenue d’un syndrome de défaillance
multiviscérale (SDMV).
RÉACTION INFLAMMATOIRE
INITIALISATION
L’inflammation est une réponse physiologique normale, immé-
diate et transitoire à toute agression compromettant l’intégrité de
l’organisme. Si le résultat final de la plupart des chocs est une réponse
inflammatoire apparemment excessive, participant à son tour à
l’entretien des troubles microcirculatoires (vasodilatation, œdème,
obstructions capillaires) et à la dysoxie cellulaire, les facteurs déclen-
chants sont nombreux et divers. Au cours du sepsis, la reconnaissance
des pathogènes par les phagocytes génère un signal transmembra-
naire par l’intermédiaire de différents récepteurs, dont les récepteurs
de type Toll (Toll-like receptors [TLRs]) [10]. Schématiquement, l’activa-
tion des TLRs induit l’activation du facteur transcriptionnel NF-κB qui
permet l’amplification de la réponse pro-inflammatoire et le dévelop-
pement de la réponse immunitaire acquise [11, 12]. Le choc septique
est la conséquence de l’activation massive et/ou inadéquate de cette
réponse inflammatoire. Lors du choc hypovolémique, s’il est suffi-
samment sévère et/ou prolongé, l’importance des phénomènes
d’ischémie-reperfusion entraîne une production explosive de radi-
caux libres de l’oxygène [13]. Le stress oxydatif ainsi généré induit des
lésions cellulaires directes, participe à l’attraction et à l’activation des
neutrophiles, et active l’expression des gènes codant pour les molé-
cules d’adhésion et les cytokines par l’intermédiaire de NF-κB [14].
Ainsi, l’intensité de la réponse inflammatoire modifie le profil hémo-
dynamique initial du choc hypovolémique réanimé, favorisant la
survenue d’une défaillance multiviscérale. La chirurgie cardiaque sous
circulation extracorporelle ou encore l’arrêt cardiaque ressuscité
représentent également des modèles d’ischémie-reperfusion pour
lesquels la défaillance hémodynamique observée est liée à une
réponse inflammatoire particulièrement intense [15, 16]. Le choc
anaphylactique est la conséquence de l’action sur l’organisme de
substances libérées par deux types de cellules : les mastocytes, situés
dans le tissu conjonctif et les basophiles dans le sang. Ces deux types
de cellules contiennent de nombreux médiateurs inflammatoires :
histamine, facteurs chimiotactiques des éosinophiles et neutrophiles,
facteur d’activation plaquettaire (platelet-activiting factor [PAF]), leuco-
triènes, kinines et prostaglandine. Enfin, si le choc cardiogénique a
été longtemps opposé au choc infectieux, il a été montré récemment
que même dans les états de défaillances hémodynamiques exclusive-
ment d’origine cardiaque, une élévation des médiateurs de
l’inflammation pouvait être rencontrée, contribuant à la physiopa-
thologie de ce processus [17, 18].
ÉTAPES
Les étapes ont été schématisées par Bone [19]. La réponse de
l’organisme à toute agression s’effectue en cinq étapes d’intensité
progressive qui vont se succéder.
Au cours de la première étape, les médiateurs pro-inflamma-
toires, libérés de façon précoce suite à l’agression, exercent leurs
effets bénéfiques localement, en augmentant la perméabilité vascu-
laire, l’adhésion, la migration et l’action des polynucléaires et en
favorisant la reconstruction tissulaire. Pour contrôler leur action,
l’organisme réagit en initiant une réaction anti-inflammatoire.
La deuxième étape intervient lorsque l’agression initiale est
suffisamment sévère ou prolongée. Les défenses locales sont insuffi-
santes, les médiateurs apparaissent alors dans la circulation
systémique et ont pour but de solliciter de nouvelles défenses.
La troisième étape correspond à une réaction inflammatoire
systémique massive et les premiers signes du syndrome de réaction
inflammatoire systémique (SIRS) apparaissent (tachycardie,
tachypnée, fièvre ou hypothermie, etc.) [20]. Le résultat sera l’état de
choc, avec apparition d’une ou plusieurs défaillances d’organe,
entraînant souvent le décès. À ce niveau :
– soit la quantité de médiateurs pro-inflammatoires libérés est trop
importante, et la réponse anti-inflammatoire est dépassée;
– soit la quantité de médiateurs pro-inflammatoires n’est pas exces-
sive, mais la réponse anti-inflammatoire est insuffisante;
– soit une deuxième agression intervient, ne permettant pas la
maîtrise de la balance pro- et anti-inflammatoire.
La quatrième étape est définie par une réaction anti-inflamma-
toire trop intense, la balance pro- et anti-inflammatoire étant
perturbée, ou la production de médiateurs anti-inflammatoires étant
excessive. Cette phase d’immunosuppression (Compensatory anti-
inflammatory response syndrome [CARS]) augmente la fréquence des
infections secondaires.
La cinquième phase, étape finale, correspond au développe-
ment du SDMV. Il peut être secondaire, soit à l’existence d’une
inflammation non contrôlée et persistante (SIRS prédominant), soit
à la persistance de l’immunosuppression (CARS prédominant), soit à
des périodes d’inflammation sévère et d’immunosuppression,
pouvant aboutir à la guérison si un équilibre de la balance pro et
anti-inflammatoire peut être restauré.
ACTIVATION CELLULAIRE
Les défenses de l’homme comprennent :
– les cellules endothéliales et les molécules qu’elles expriment (adhé-
sion) ou qu’elles sécrètent (chémokines, cytokines, médiateurs
lipidiques, NO, etc.);
– les macrophages et les produits qu’ils sécrètent (TNF, IL-1, IL-6, IL-
8);
– les neutrophiles et les produits résultant de leur dégranulation;
– les plaquettes et leur fonction de coagulation;
– les lymphocytes T et B et de nombreuses autres substances.
Tous ces médiateurs interagissent entre eux de manière
complexe pouvant amener, dans des cas favorables, à la guérison et
dans d’autres cas au SDM et au décès.
CELLULES ENDOTHÉLIALES
Les cellules endothéliales, en réponse à un stimulus, expriment
à leur surface des molécules d’adhésion [21] permettant l’ancrage
puis le passage des neutrophiles, attirés par différents médiateurs
(chémokines [22], lipides, cytokines [23], oxyde nitrique (NO) [24]),
au niveau du site inflammatoire. Ces cellules produisent également
du platelet-activating factor, qui attire les plaquettes et active les
neutrophiles, des facteurs de dégranulation des neutrophiles, et des
facteurs liant ou hydrolysant le LPS, réduisant ainsi la concentration
locale en LPS. Ainsi, l’endothélium est un participant très actif de la
réponse inflammatoire, mais aussi de la régulation du flux sanguin.
Le NO, vasodilatateur libéré à partir de l’endothélium vasculaire,
permet le maintien du flux sanguin organique à des valeurs physio-
logiques, mais dans des conditions pathologiques de choc, une
forme inductible de NO (iNOS), stimulée par le TNF ou l’IL-1, peut
produire une grande quantité de NO responsable des dysfonctions
cellulaires [25-27], pouvant conduire à un SDMV. En effet, le NO est
également un médiateur intervenant aussi bien au niveau de l’adhé-
sion que de l’activation des neutrophiles.
NEUTROPHILES
Si le rôle bénéfique des neutrophiles est mis en évidence lors
d’une infection par le fait qu’ils participent à l’éviction de l’agent
microbien, lors des autres types de choc ils paraissent avoir surtout
un rôle délétère. En revanche, l’importance des neutrophiles,
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776 Affections et leurs traitements
premières cellules à être recrutées au niveau du site inflammatoire,
est démontrée depuis l’initiation de la lésion jusqu’à l’instauration
de l’inflammation systémique [28]. Le neutrophile adhère d’abord à
la paroi endothéliale, puis migre par chimiotactisme au niveau de la
lésion où il pourra exercer son activité de phagocytose et libérer des
facteurs tant bactéricides que cytotoxiques.
RECRUTEMENT DES NEUTROPHILES
Cette étape met en jeu les molécules d’adhésion exprimées à la
surface des cellules endothéliales et des neutrophiles (intégrines, L-
sélectines) [29], dont l’expression augmente sous l’action de
produits libérés par les macrophages ou par des fractions du
complément [30]. Il en résulte une leucoséquestration dans diffé-
rents organes, tels le poumon, le myocarde ou le foie [31, 32]
pouvant entraîner la formation d’un œdème et une dysfonction
d’organe [33, 34]. La neutrophilie est souvent précédée par une
période de neutropénie, les neutrophiles circulants étant immédia-
tement attirés au site de l’inflammation et/ou de l’infection; il
existe un certain temps de latence avant que d’autres neutrophiles
soient libérés à partir des réserves médullaires sous l’influence de
l’endotoxine, des cytokines et des hormones de croissance (G-CSF,
GM-CSF) ou par des composants de la cascade du complément
[35]. Une diminution de la déformabilité des neutrophiles,
observée au cours du choc septique [36] et associée à la leuco-agré-
gation, peut augmenter la résistance vasculaire et diminuer la
perfusion tissulaire ce qui, ajouté à l’activation plaquettaire et à la
formation de thrombus, aboutit à l’occlusion de certains vaisseaux
au niveau microvasculaire [37].
ACTIVATION DES NEUTROPHILES
La migration et l’activation des neutrophiles sont deux phéno-
mènes indépendants [38]. Le degré d’activation des neutrophiles
durant la migration est mineur et les lésions observées résultent de la
combinaison des produits bactériens avec les produits d’activation
des neutrophiles et/ou des cellules endothéliales [39]. Les neutro-
philes, activés par de très nombreux médiateurs (produits de la
cascade du complément, endotoxine, cytokines, induction du
système coagulation-fibrinolyse) libèrent de nombreuses
substances : les radicaux libres de l’oxygène et les enzymes protéoly-
tiques (élastase, cathepsine), de part leur propriété bactéricide,
confère aux neutrophiles un rôle essentiel au niveau de la réponse
primaire de l’organisme; la libération de cytokines (IL-1, IL-8)
permet l’amplification de la réponse inflammatoire. D’autres média-
teurs pro-inflammatoires sont également libérés comme les dérivés
de la peroxidation lipidique et de substances vaso-actives (leuco-
triènes, platelet activating factor, NO). Lorsque cette libération n’est
pas contrôlée, elle aggrave les lésions cellulaires existantes, pouvant
entraîner les lésions d’organes qui précèdent le SDMV.
MONOCYTES-MACROPHAGES
Si le rôle des monocytes-macrophages est essentiel dans la
défense normale de l’hôte, leur activation anarchique et/ou exces-
sive contribue au développement d’une réaction inflammatoire
généralisée et aux lésions cellulaires et tissulaires locales. Les macro-
phages s’activent après liaison de motifs moléculaires issus d’agents
pathogènes à leurs ligands spécifiques, principalement les récepteurs
de type Toll (TLRs). Les macrophages répondent également à la
liaison du TNF- α ou de l’IL – 1 à leurs récepteurs, qui sont fortement
exprimés à leur surface. La liaison ligand-récepteur est responsable
du passage de facteurs de transcription tel NF–κB du cytoplasme vers
le noyau, de leur liaison à l’ADN, et de l’activation d’une batterie de
gènes inflammatoires [40]. Une fois activés, les macrophages sécrè-
tent de nombreux médiateurs de l’inflammation : cytokines,
médiateurs lipidiques, NO, etc. qui agissent sur d’autres cellules en
amplifiant et/ou en étendant la réaction inflammatoire [41]. Ces
cellules sécrètent également des peptides actifs intervenant dans le
chimiotactisme des polynucléaires [41]. Conjointement, les micro-
organismes présents au site de l’infection sont phagocytés. Il en
résulte une consommation accrue d’oxygène par les macrophages et
une augmentation de leur production de radicaux libres, de
protéases et d’hydrolases [41]. Ensuite, il semble que leurs fonctions
soient paralysées pendant plusieurs jours, temps nécessaire à de
nouveaux monocytes-macrophages pour devenir matures.
CYTOKINES
CYTOKINES PRO-INFLAMMATOIRES
Quelle que soit son origine, le choc est le facteur principal
permettant la production et la libération de cytokines marqueurs de
sa sévérité et médiateurs majeurs participant à sa pathogenèse. Si, à
faibles concentrations, la présence de cytokines peut être bénéfique,
comme lors du choc septique où elle favorise l’éviction de l’agent
microbien, leur excès de production peut être responsable d’effets
délétères. Parmi les cytokines pro-inflammatoires, certaines
semblent particulièrement impliquées dans les manifestations systé-
miques de l’état de choc. Le TNF-α, en plus de réguler la
prolifération et l’apoptose cellulaire, recrute et active les cellules de
l’inflammation, et stimule la sécrétion d’autres cytokines ou
protéines par ces mêmes cellules. L’IL-1 a des effets similaires et
synergiques à ceux du TNF-α. L’IL-6, dont la sécrétion reste large-
ment dépendante TNF-α et de l’IL-1, induit la production hépatique
des protéines de la phase aiguë [42]. D’autres cytokines comme l’IL-8
et le GM-CSF jouent également un rôle pro-inflammatoire. L’inten-
sité de la libération de cytokines, leur cinétique d’apparition et
d’évolution, dépend de la nature du choc. En effet, les taux de TNF-
α, d’IL-1 et d’IL-6 retrouvés lors du choc septique sont supérieurs à
ceux trouvés en cas de choc hémorragique ou traumatique [43].
CYTOKINES ANTI-INFLAMMATOIRES
Parallèlement, l’IL-2, 4, 10, le TGF- β et certains médiateurs
comme la PGE2 régulent la production des cytokines pro-inflamma-
toires. L’IL-10, retrouvé en forte concentration lors du sepsis [44],
diminue la production macrophagique de TNF-α, d’IL-1, d’IL-6 et de
radicaux libres, tandis que son administration prévient la mortalité
dans des modèles septiques animaux [45].
De plus, des récepteurs solubles au TNF-α et à l’IL-1, dont le
taux sérique augmente au cours des états inflammatoires aigus, inhi-
bent leur action [46, 47]. L’IL-1 possède par ailleurs un inhibiteur
spécifique, l’IL-1 receptor antagonist (IL-1ra), produit par les macro-
phages en réponse à une agression [48], qui entre en compétition
avec l’IL-1 vis-à-vis de ses récepteurs membranaires, mais dont la
liaison n’entraîne aucune activité agoniste. La capacité de l’IL-1ra à
bloquer également la synthèse de l’IL-8 est considérée comme l’un
des composants primordiaux de son activité anti-inflammatoire.
RÉGULATION DE LA TRANSCRIPTION DES CYTOKINES
Le facteur de transcription NF-κB est directement impliqué dans
le contrôle des états inflammatoires aigus. Dans la cellule au repos,
NF-κB est retenu dans le cytoplasme par liaison non covalente avec
des inhibiteurs spécifiques appelés IκB. Le décrochage des IκB du
complexe NF-κB démasque une séquence de localisation nucléaire,
autorisant le passage de NF-κB dans le noyau de la cellule, sa fixation
à l’ADN et l’activation de ses gènes cibles.
L’activation et la translocation nucléaire de NF-κB dépendent de
l’interaction de produits bactériens ou de cytokines avec leurs récep-
teurs, comme le LPS avec TLR4 ou le TNF-α avec TNF-R1 [49, 50]. La
liaison ligand-récepteur entraîne une phosphorylation des IκB,
permettant leur décrochage de NF-κB et son passage vers le noyau.
Le stress oxydatif, notamment observé lors des phénomènes
d’ischémie-reperfusion, est également responsable d’une puissante
activation de NF-κB. Des sites de fixation pour le NF-κB sont présents
sur les promoteurs de nombreuses cytokines comme le TNF-α, IL-1,
IL-6, IL-8 et celui des molécules d’adhérence (ELAM-1, ICAM-1,
VCAM-1) [51-54]. Certaines de ces molécules, comme IL-1 ou TNFα,
sont à l’origine d’une boucle de rétroamplification.
VARIATIONS INDIVIDUELLES
Certains patients semblent plus susceptibles que d’autres de
développer une réponse inflammatoire systémique. Plusieurs
facteurs ont été décrits.
INTENSITÉ ET NATURE DE L’AGRESSION INITIALE
L’intensité et la nature de l’agression initiale sont des facteurs
importants, car si elle est très sévère, elle entraîne rapidement un
SIRS et un SDMV [11, 43, 55].
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État de choc 777
ÉTAT INITIAL DU PATIENT
Des études épidémiologiques mettent en évidence l’importance
des maladies préexistantes lors de la survenue d’un SIRS, comme les
désordres métaboliques ou immunologiques [56]. La plupart de ces
maladies, telle la cirrhose, sont associées à une augmentation du
taux basal des médiateurs de l’inflammation. Or, il est démontré que
la capacité des cellules à synthétiser des médiateurs pro- ou anti-
inflammatoires est influencée par l’état d’activation préliminaire du
système inflammatoire systémique, ainsi que par l’environnement
hormonal. Il est ainsi raisonnable de faire l’hypothèse que les
patients ayant ces conditions préexistantes d’inflammation systé-
mique auront plus de probabilité de développer un SIRS ou une
défaillance d’organe. À l’inverse, une étude démontre que l’hyper-
tension essentielle offre une meilleure protection à l’infection
qu’une tension normale, les marqueurs de l’inflammation revenant
à la normale plus rapidement chez les hypertendus [57].
INFLUENCE GÉNÉTIQUE
La réponse de l’organisme à l’agression passe par une réaction
inflammatoire extrêmement complexe, constituée de cascades
d’activation et d’inhibition interagissant entre elles, dont les effets
bénéfiques ou délétères dépendent des quantités de médiateurs
sécrétées. Les modèles cellulaires et animaux ont clairement
démontré que l’absence ou l’insuffisance d’un seul des éléments de
cette réaction suffit à la rendre inefficace ou incontrôlée. De
nombreux polymorphismes génétiques modifiant chacune des
étapes de la réponse à l’agression (reconnaissance du pathogène,
réaction inflammatoire, activation de la coagulation) ont été décrits.
Certains polymorphismes sont particulièrement associés à la suscep-
tibilité ou au devenir des infections sévères. Ainsi, un
polymorphisme récemment décrit dans la partie codante de TLR4
[58], responsable d’un phénotype de non-réponse au LPS, semble
spécifiquement associé à des chocs à Gram négatif [59-60], tandis
qu’un polymorphisme au niveau du promoteur du gène du TNF- α
[61], responsable d’un niveau de transcription excessif, est plus
fréquent chez les patients développant un choc septique et est lié à
une mortalité plus élevée [62-63]. Ceci a été démontré pour d’autres
cytokines [64-66].
ÉVALUATION DU NIVEAU D’ACTIVATION
DE LA RÉPONSE INFLAMMATOIRE
Les taux circulants d’un certain nombre de médiateurs inflam-
matoires (IL-6 [67], procalcitonine [68], protéine C [55]) renseignent
sur l’intensité de la réponse de l’hôte. En revanche, si la quantifica-
tion du nombre de neutrophiles circulants ne donne qu’une petite
information sur l’évolution de la réponse inflammatoire, la défini-
tion de leur état fonctionnel semble plus pertinente. En effet, il a été
démontré que les leucocytes circulants de patients en choc présen-
tent rapidement une diminution de leur capacité à produire des
cytokines par rapport à ceux des patients témoins [69]. L’étude de la
mort cellulaire programmée (apoptose) renseigne aussi sur l’état
d’activité des cellules [70]. L’apoptose, mécanisme de régulation
cellulaire, permet la dégradation de la cellule sans engendrer de réac-
tion inflammatoire. Si l’apoptose est accélérée quand le neutrophile
a phagocyté une bactérie, elle peut être retardée lors des états inflam-
matoires pathologiques. Le facteur de transcription NF-κB semble
être un élément majeur de la régulation de ce phénomène [71].
L’activation de cette voie par de nombreux médiateurs fait barrage à
l’apoptose et les stimuli apoptotiques doivent contourner cette
barrière pour induire efficacement la mort cellulaire. Ainsi, la dimi-
nution des mécanismes d’apoptose est associée à un état d’activation
cellulaire augmentée, contribuant à pérenniser les phénomènes de
toxicité tissulaire aboutissant au SDMV.
CONCLUSION
Si la physiopathologie des états de choc a longtemps reposé sur
les seuls événements hémodynamiques, une réaction inflammatoire,
quasi constante quel que soit le type d’état de choc, est responsable
lorsqu’elle est incontrôlée, de la plupart des lésions tissulaires abou-
tissant au SDMV.
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CHOC HÉMORRAGIQUE
ET HYPOVOLÉMIQUE
A. Harrois, J. Duranteau
INTRODUCTION
L’état de choc hypovolémique fait suite à une baisse de volume
intravasculaire suffisante pour compromettre la stabilité hémodyna-
mique et engendrer une hypotension. La déshydratation liée à des
pertes par vomissements, diarrhées ou pertes insensibles excessives
ainsi que la spoliation sanguine dans le cadre d’une hémorragie
rapide et importante, peuvent mener à un choc hypovolémique. Le
choc hémorragique, que nous aborderons plus spécifiquement, se
caractérise par une baisse du transport en oxygène et une baisse de la
perfusion tissulaire responsables d’une hypoxie tissulaire, voire
d’une ischémie tissulaire, qui peuvent contribuer au développement
de défaillances viscérales.
Les principales causes d’hémorragie entraînant un état de choc
comprennent les hémorragies traumatiques, gastrointestinales,
obstétricales et périopératoires. Si la physiologie du choc hémorra-
gique est commune aux différentes étiologies, la thérapeutique
diffère selon celles-ci. Nous nous axerons principalement sur le trai-
tement du choc hémorragique traumatique.
PHYSIOLOGIE DU CHOC HÉMORRAGIQUE
RÉPARTITION DE LA MASSE SANGUINE
ET ESTIMATION DE LA PERTE SANGUINE
Le volume sanguin circulant se distribue dans les différents
secteurs vasculaires de l’organisme : le réseau veineux, la microcircu-
lation et le réseau artériel; 70 % du volume circulant est contenu
dans le système veineux dont un tiers est situé au niveau de la circu-
lation splanchnique [1]. La masse sanguine absolue dépend du poids
du patient et peut être estimée à 70 mL/kg [2]. L’hémorragie entraîne
une baisse de la masse sanguine sans engendrer d’anémie initiale-
ment (le taux d’hémoglobine (Hb) est un mauvais reflet de
l’importance de l’hémorragie à la phase aiguë). La conséquence de
l’hémorragie est une baisse de la volémie qui, lorsqu’elle est
compensée par un remplissage vasculaire, abaisse le taux d’Hb. Si on
néglige les pertes volémiques liées à la diurèse et aux pertes insensi-
bles, le taux d’Hb d’un patient lors de la réanimation du choc
hémorragique dépend du taux d’Hb initial, du volume de remplis-
sage vasculaire administré et de la perte sanguine (fig. 74.1). Une
même quantité de remplissage vasculaire induit une hémodilution
linéairement croissante avec l’augmentation de la perte sanguine.
L’interprétation du taux d’Hb en fonction de la quantité de remplis-
sage vasculaire administrée peut donc renseigner sur l’importance de
la perte sanguine liée à l’hémorragie (fig. 74.1).
RÉPONSE PHYSIOLOGIQUE À L’ÉTAT
DE CHOC HÉMORRAGIQUE
Face à une baisse aiguë de la volémie liée à une perte sanguine,
l’organisme met en place des mécanismes d’adaptation, principale-
ment par le biais d’une activation du système sympathique, dont
l’intensité dépend de l’importance de la perte sanguine.
SUR LE PLAN HÉMODYNAMIQUE
L’hypovolémie entraîne une baisse du retour veineux qui
engendre à terme une hypotension. Les barorécepteurs cardiopul-
monaires ainsi que les barorécepteurs aortiques et carotidiens à
haute pression, respectivement sensibles au shear stress des parois
cardiaques et à la déformation des parois vasculaires, modulent
l’activité des neurones afférents vers les centres bulbaires du tractus
solitaire. À l’état basal, les afférences sont activées et maintiennent
sur les noyaux du tractus solitaire une action inhibitrice sympa-
thique et activatrice parasympathique. Ainsi, lors de l’inactivation
de ces afférences baroréflexes liée à une baisse du shear stress intra-
cardiaque ou de la pression intracarotidienne, une levée d’inhibition
sympathique se produit au niveau des noyaux du tractus solitaire
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