Etats de choc Définition, classification, physiopathologie
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Physiopathologie des états de choc Xavier MONNET Service de réanimation médicale Hôpital de Bicêtre [email protected] Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 3 Adaptation à l’étage de la microcirculation 4 Hypoxie et dysoxie cellulaire États de choc Définition clinique Association d’une baisse de PAS ≤ 90 mmHg et de signes d ’altération de la perfusion des organes Réalité physiopathologique Réduction de la perfusion tissulaire conduisant à une inadéquation entre les apports et les besoins en O2 de l’organisme Phase ultime de l'altération des capacités d'adaptation physiopathologique à la défaillance cardiovasculaire Physiopathologie des états de choc Défaillance circulatoire transport en O2 Hypoxie cellulaire consommation en O2 Nécrose cellulaire Pour éviter la nécrose cellulaire, de nombreux mécanismes de défense sont mis en jeu Physiopathologie des états de choc à l’étage de la macro circulation et du cœur à l’étage de la micro circulation Pour éviter la nécrose cellulaire, à l’étagede dedéfense la cellule de nombreux mécanismes sont mis en jeu Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 3 Adaptation à l’étage de la microcirculation 2.1 Schéma fonctionnel 4 2.2 et dysoxie cellulaire Hypoxie 2.3 2.4 2.5 A l'étage de la macro circulation Schéma fonctionnel Débit cardiaque = retour veineux systémique Vaste réservoir veineux Circulations régionales montées en parallèle ? Que faut-il savoir concernant le retour veineux systémique ? Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2.1 Schéma fonctionnel 2.2 Retour veineux fonctionnel 2.3 2.4 2.5 A l'étage de la macro circulation ? Retour veineux systémique Quels sont les déterminants du retour veineux systémique ? A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique 105 anesthesized dogs Measurement of mean circulatory pressure Retour veineux Pression OD Les 2 déterminants du retout veioneux systémique sont : 1/pente = résistance au retour veineux POD - Psm Pression systémique moyenne 0 Psm Pression de l’oreillette droite A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique 105 anesthesized dogs Measurement of mean circulatory pressure Retour veineux ↗ Psm 0 Psm Pression oreillette droite A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique 105 anesthesized dogs Measurement of mean circulatory pressure Retour veineux ↗ résistances au retour veineux Courbe de retour veineux systémique 0 Psm Pression oreillette droite A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique Retour veineux = débit cardiaque A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique The Frank-Starling physiology Cardiac output Preload dependence Preload independence Cardiac preload A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique Retour veineux = débit cardiaque Mettons-les sur le même graphe ! A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique Débit cardiaque Retour veineux Point d’équilibre Courbe de Frank-Starling Retour veineux Pression de l’oreillette droite Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2.1 Schéma fonctionnel 2.2 Retour veineux systémique 2.3 Classification des états de choc 2.4 2.5 A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc ↘ volume sanguin circulant Choc hypovolémique Choc cardiogénique Choc obstructif Chocs conductifs Choc distributif A l'étage de la macro circulation Retour veineux Classification des états de choc Hypovolémie Débit cardiaque de l’oreillette ↘ Pression Psm droite A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc ↘ fonction pompe Choc hypovolémique Choc cardiogénique Choc obstructif Chocs conductifs Choc distributif A l'étage de la macro circulation Retour veineux Classification des états de choc Débit cardiaque ↘ contractilité cardiaque 0 ↘ Psm Pression de l’oreillette droite A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc Vasodilatation artérielle Vasodilatation veineuse Choc hypovolémique Choc cardiogénique Choc obstructif Chocs conductifs Choc distributif Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2.1 Schéma fonctionnel 2.2 Retour veineux systémique 2.3 Classification des états de choc 2.4 Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.5 A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux ↗ fréquence cardiaque 3 systèmes ↗ inotropisme Système sympathique ↗ tonus artériel ! Conséquence clinique ! Relation entre pression artérielle et débit cardiaque Physiologie Le système sympathique tend à maintenir la PAM normale quand le débit cardiaque diminue Ceci vise à maintenir la perfusion des organes Clinique La PA pulsée baisse avec le débit cardiaque 120 100 80 30 60 80 70 60 Relation entre pression artérielle et débit cardiaque Pas de changement des résistances artérielles 228 patients receiving volume expansion 145 patients with increase of NE Changement des résistances artérielles Relation entre pression artérielle et débit cardiaque 228 pts receiving volume expansion 145 patients with increase of NE Volume expansion Changes in PP induced by VE (%) r = 0.56 n = 228 300 Rough correlation between 250 pulse pressure and cardiac index 200 150 100 50 0 -50 -50 0 50 100 150 200 250 300 Changes in CI induced by VE (%) Relation entre pression artérielle et débit cardiaque 228 pts receiving volume expansion 145 patients with increase of NE (mmHg) La PA pulsée suit mieux les changements de débit 5 L/min/m2que la PA moyenne cardiaque 90 PA moyenne 60 4 PA pulsée 3 30 Index cardiaque 2 0 Avant remplissage Après remplissage 1 A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux ↗ fréquence cardiaque 3 systèmes Système sympathique ↗ inotropisme ↗ tonus veineux Conséquence clinique ! ↗ tonus artériel A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux NE A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 16 septic shock patients Decrease in norepinephrine Estimation of the venous return curve ↗ norepinephrine Venous return ↗ resistance to venous return ↗ ↗ Psm 0 Psm Right atrial pressure A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux NAD La noradrénaline : ↘ le volume sanguin contraint potentialise les effets de l’expansion volémique A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux ↗ volémie 3 systèmes Système sympathique Système rénine angiotensine ↗ tonus veineux ↗ tonus artériel A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 3 systèmes Système sympathique Système rénine angiotensine Système arginine vasopressine ↗ tonus veineux ↗ tonus artériel Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2.1 Schéma fonctionnel 2.2 Retour veineux systémique 2.3 Classification des états de choc 2.4 Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.5 Particularités lors du choc septique A l'étage de la macro circulation 1 2 particularités du choc septique Diminution de la réponse vasculaire aux signaux vasopresseurs monoxyde d’azote insuffisance surrénale relative 2 Dysfonction myocardique Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 3 Adaptation àSchéma l’étagefonctionnel de la microcirculation 2.1 2.2 Retour veineux systémique 2.3 Classification des états de choc 2.4 Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.5 Particularités lors du choc septique Quels sont les déterminants de la SvO2 ? Transport en O2 TaO2 = DC x CaO2 TaO2 = DC x 1.34 x Hb x SaO2 VO2 SvO2 = SaO2 - DC x Hb x 13.4 SaO2 VO2 Consommation en O2 Quels sont les déterminants de la SvO2 ? SvO2 diminue si ↗ VO2 DC SaO2 Hb → La SvO2 reflète l’adéquation entre besoins et apports en O2 A l'étage de la microcirculation ! Transport en O2 But de l’adaptation microvasculaire : Maintenir VO2 malgré la baisse de TaO2 Extraction en O2 Consommation en O2 A l'étage de la microcirculation SvO2 = 40% Relation VO2/TaO2 SvO2 = 60% SvO2 = 70% VO2 EO2 SvO2 ~ 40% VO2 lactate ↗ TaO2 critique EO2 TaO2 Relation TaO2VO2 Dogs with progressive bleeding with and without endotoxinic shock saignée progressive ? Comment est-ce que l’extraction en O2 augmente ? Physiologie de la microcirculation La microcirculation protège contre l’hypoxie tissulaire Recrutement de capillaires fermés Physiologie de la microcirculation La microcirculation protège contre l’hypoxie tissulaire Recrutement de capillaires fermés Physiologie de la microcirculation La microcirculation protège contre l’hypoxie tissulaire Recrutement de capillaires fermés ↗ EO2 Physiologie de la microcirculation Vasodilatation de la microcirculation sous l’effet de substances vasodilatatrices produites localement phénomène de « l’auto-régulation métabolique » depuis la cellule : Adénosine, prostaglandines depuis l’endothélium vasculaire : monoxyde d’azote A l'étage de la microcirculation Relation VO2/TaO2 Débit local de perfusion Q=DP/R zone d’auto-régulation métabolique Pression de perfusion A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque Territoires très sensibles à l’autorégulation métabolique Territoires peu sensibles à l’autorégulation métabolique A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque Débit local de perfusion (% de la valeur physiologique) 100 30 80 120 Pression de perfusion (mmHg) A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque 13 dogs Haemorragic shock A l’étage de la micro circulation L’adaptation microvasculaire est responsable Du maintien de la consommation en O2 alors que le transport est diminué De la partition du débit cardiaque entre les organes lors des chocs "convectifs" mais pas lors de l’état de choc septique Le problème du choc septique SvO2 = 70% VO2 SvO2 = 70% SvO2 = 70% SvO2 = 70% lactate ↗ ? lactate ↗↗ En pratique ? lactate ↗↗↗ TaO2 Le problème du choc septique Prospective observation in Dutch ICUs 340 pts compared to the Rivers’ study … en dépit d’une ScvO2 normale… ? Pourquoi ces troubles de l’extraction en O2 ? Métabolisme anaérobie… Défaillance microcirculatoire du choc septique Patient normal Choc septique A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique de l’extraction en O2 lors du choc septique dysfonction de la microcirculation obstruction des microvaisseaux dysoxie cellulaire plusieurs mécanismes A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique Thrombi A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes dysfonction de la microcirculation obstruction des microvaisseaux diminution de la déformabilité des hématies augmentation de la fraction des PNN activés activation de l’agrégation intercellulaire apparition de microthrombi A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes dysfonction de la microcirculation obstruction des microvaisseaux altération de la réactivité des microvaisseaux à l’autorégulation Anomalies du système du NO : expression inhomogène de la NO synthase A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique Microvascular dysfunction A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique de l’extraction en O2 lors du choc septique dysfonction de la microcirculation dysoxie cellulaire plusieurs mécanismes A l’étage de la micro circulation Particularités du choc septique Dysfonction mitochondriale Plan 1 Définition 2 Adaptation à l’étage de la macrocirculation 3 Adaptation à l’étage de la microcirculation 4 Hypoxie et dysoxie cellulaire A l’étage de la cellule Cyt 1 glucose pyruvate ADP + Pi + H+ lactate acetyl Co A Métabolisme aérobie ATP 38 Mit ATP NAD cytochromes mitx CO2 NADH ADP + Pi O2 A l’étage de la cellule Cyt Métabolisme aérobie glucose pyruvate lactate acetyl Co A Mit ATP NAD cytochromes mitx CO2 NADH ADP + Pi O2 A l’étage de la cellule Cyt glucose pyruvate Mit Métabolisme anaérobie NAD + ADP NADH + ATP A l’étage de la cellule Cyt 1 Métabolisme aérobie glucose pyruvate acetyl Co A Mit Dysfonction mitochondriale 38 ATP NO NO2/NO3 endotoxine radicaux libres oxygénés NAD cytochromes mitx CO2 NADH ADP + Pi O2 A l’étage de la cellule Particularités du choc septique Epinephrine Striated muscular cell AMP β glycogène cAMP Na/K ATPase + ATP ADP G6P Glycolysis + pyruvate lactate 6 messages-clefs 1 Un état de choc entraîne des mécanismes adaptatifs qui visent à maintenir constante la consommation en oxygène par les tissus 2 Les déterminants du retour veineux systémique sont la pression systémique moyenne et les résistances au retour veineux 3 La pression artérielle moyenne tend à rester normale lorsque le débit cardiaque varie 4 Le système sympathique augmente la fréquence cardiaque, l'inotropisme, la pression de perfusion des organes et le retour veineux 5 L’adaptation microvasculaire permet le maintien de la consommation en oxygène et la partition du débit cardiaque 6 En cas d’anaérobiose, l’arrêt de la chaîne respiratoire mitochondriale entraîne une augmentation de la production de lactate
