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DIU d’échocardiographie – 2ème année Retentissement circulatoire de la ventilation mécanique P Vignon Réanimation polyvalente CIC-P 1435 CHU Limoges Circulation pulmonaire = réserve de remplissage du cœur gauche Alimentée par l’éjection du ventricule droit Tout évènement qui affecte l’éjection du ventricule droit ou le pool sanguin pulmonaire retentit sur le remplissage donc l’éjection du ventricule gauche D’après Guyton Artères pulmonaires: 80 ml Capillaires pulmonaires: 120 ml Veines pulmonaires: 300ml OD, VD OG, VG VTDVG = 70 ml/m2 1 - Les pressions mises en jeu Pression pleurale Pression alvéolaire Pression abdominale D’après Hall J & Wood L Pression atmosphérique 2 – Notion de pression transpulmonaire Volume pulmonaire C PTP = Palv - Ppl C = ∆V / ∆PTP Pression transpulmonaire 3 – Notion de pression transmurale • Pression transmurale : VCS pression de distention d’un(e) vaisseau / cavité cardiaque Ppl Ppl Ptm = Piv - Pev • Pression extravasculaire (Pev) : Ppl OD Pabd VCI VD pression pleurale pour VCS, cavités cardiaques et aorte thoracique pression abdominale pour VCI et aorte abdominale Effet de la pression péricardique Tamponnade cardiaque : adiastolie PEV PIV (P péricardique) +14 +15 Ptm +1 Evacuation de l’épanchement +4 +8 +4 Restauration d’un remplissage normal de l’OD -4 +8 +12 Pression de distension Effet de la pression pleurale ↑ Pressions droites (POD et PAP) ↓ POD tm ZEEP OG OD PEP = 15 cmH2O Scharf Am J Physiol 1977 VD Effet de la pression abdominale Situation basale Thèse J Roustan Remplissage vasculaire Modes ventilatoires et régimes de pressions Mise sous VPP Insp Volume éjection VD Volume éjection VG Pression aortique Pression voies aériennes Pression pleurale Insuff Variations respiratoires de la PA sous VM Delta up Delta down Apnée Pression dans les voies aériennes DELTA UP ↑ éjection VG ↓ éjection VD Insufflation DELTA DOWN transit pulmonaire ↓ éjection VG Expiration Temps Variabilité respiratoire : ventilation en volume contrôlé, fréquence respiratoire basse, volume courant > 7 mL/kg, rythme sinusal, patient parfaitement adapté au respirateur sans efforts inspiratoires. Retentissement circulatoire de la VM Insufflation mécanique Effet instantané ↑ éjection VG : delta up Effet retardé (transit pulmonaire) ↓ éjection VD : delta down ↑ précharge VG ↓ retour veineux systémique (↓ postcharge VG) ↑ postcharge VD Delta down Diminution de l’éjection VD à l’insufflation ↓ retour veineux systémique pendant l’insufflation mécanique ↑ P intrathoracique (pleurale) X OD, VD OG, VG Diminution du retour veineux systémique DELTA DOWN Manœuvre de Valsalva en VS : Valsalva ↓ volume d’éjection systolique VD VG Robertson Circulation, 1977 Mise sous VPP Insp Insuff PVC tm P voies aériennes P pleurale PVC L’insufflation mécanique diminue la PVC transmurale, donc le remplissage du cœur droit Insufflation : ↓ pression transmurale OD L’insufflation mécanique diminue la pression transmurale de l’OD, donc le remplissage du cœur droit PtmOD = POD - PE d’après Jardin F ↑ P voies aériennes (insufflation mécanique) → ↑ P pleurale ↑ POD ↓ POD tm I I E Insufflation : ↓ volume d’éjection VD VES VD Exp. Insuffl. Exp. Ptm OD Pvcs ↑ Veine cave supérieure (VCS) Ppl ↑↑ Pabd. VCI Pod ↑ VCS PT Insufflation mécanique : ↓ retour veineux systémique reflétée par un collapsus de la VCS (intrathoracique) dDown (mm Hg) 30 p = 0.0000 r =.76 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 SVC collapsibility (%) Vieillard-Baron AJRCCM 2003 100 Veine cave inférieure (VCI) Ppl↑↑ Pod ↑ VCI Pabd. ↑ IVC TP Insufflation mécanique : ↓ retour veineux systémique reflétée par une distension de la VCI (intra-abdominale) Effets de la volémie APD VCS Ao VCS APD VCS Effets de la PEP (1) ZEEP PEP = 15 cmH2O OG OD VD Insufflation mécanique : ↓ retour veineux systémique par • ↓ retour veineux par la VCS (collapsus à l’insufflation) • ↓ retour veineux par la VCI (distension à l’insufflation) Effets majorés par un niveau de PEEP élevé Effets de la PEP (2) ZEEP PAs PEEP 5 cmH2O 120mmHg 100mmHg dP:9% Partial collapse SVC D’après A Vieillard-Baron dP:11% Complete collapse SVC VCS ZEEP VCS PEEP 5 cmH2O Vieillard-Baron A. In : Echocardiographie Doppler chez le patient en état critique. Elsevier 2008 VCS PEEP 5 cmH2O Expansion volémique Delta down Diminution de l’éjection VD à l’insufflation ↑ postcharge VD lors de l’insufflation mécanique ↑ P transpulmonaire X Augmentation de la postcharge du VD OD, VD OG, VG DELTA DOWN Insufflation mécanique : ↑ cyclique des RVP par ↓ diamètre capillaires pulmonaires liée à la distension alvéolaire Ventilation en pression positive Zone 1 Zone 2 Zone 3 Volume pulmonaire Whittenberger JAP 1960 West JAP 1964 Effets de l’insufflation sur l’éjection VD ETO : coupe de la base du cœur à 0° APd APg Ao AP E I E 16 Surface télédiastolique VD (RVEDA) : retour veineux / précharge Surface télésystolique VD (RVESA) : contractilité / postcharge 14 12 RVEDA RVESA (cm2/m2) * 10 8 6 Pairway 4 1 Vieillard-Baron J Appl Physiol 1999 2 3 4 Rôle de la compliance pulmonaire Effets hémodynamiques marqués si ↑↑ postcharge VD liée à ↓ compliance pulmonaire : exemple, CPA & SDRA Fin expiration (télésystole) VD VG Fin insufflation (télésystole) Effets du volume courant Volume courant AP VD P voies aériennes P pleurale Jardin et al Catheterization and Cardiovascular Diagnosis 1989 Delta up ↑ précharge VG lors de l’insufflation mécanique X Augmentation de la précharge du VG OD, VD OG, VG DELTA UP Insufflation & vaisseaux pulmonaires Vaisseaux pulmonaires : réservoir sanguin du cœur gauche Vaisseaux intraparenchymateux ↓ Vaisseaux capillaires pulmonaires Remplissage OG ↑ Expiration PAP Palv Pvp PAP > Pvp > Palv Zone 3 de West Insufflation mécanique PAP Palv Pvp PAP > Palv >Pvp Zone 2 de West D’après Vieillard-Baron Insufflation & Doppler veineux pulmonaire Insufflation mécanique : effet de chasse du sang veineux pulmonaire vers l’oreillette gauche I Insufflation & oreillette gauche TELESYSTOLE Fin expiration Fin insufflation OG OG OD Exp. OD Ins. Exp. Ins. Insufflation mécanique : ↑ remplissage OG donc ↑ Ptm OG donc ↑ taille de l’OG Insufflation & Doppler transmitral (remplissage VG) E I E I ↑ vitesses Doppler reflètent ↑ remplissage VG lors de l’insufflation mécanique Insufflation mécanique & Doppler aortique (éjection VG) E I E Insufflation mécanique : ↑ volume d’éjection systolique VG reflétée par ↑ vitesses Doppler aortiques Delta up ↑ précharge VG lors de l’insufflation mécanique ↓ postcharge VG X OD, VD OG, VG Diminution de la postcharge du VG DELTA UP Insufflation mécanique & volume VG E I E STDVG STSVG Insufflation mécanique : • ↑ STDVG : ↑ précharge • ↓ STSVG : ↓ postcharge (car contractilité →) ↑ VES VG Diminution de la postcharge du VG ? Modélisation VS VS sur tube Insuffisance cardiaque VM Base Epreuve remplissage Pression + McGregor N Engl J Med 1979 Pizov Anesth Analg 1989 dUp et dDown A Vieillard-Baron AJRCCM 2003 dDown En pratique… Effets circulatoires de la VM • Néfaste si : – Hypovolémie – Dysfonction VD prédominante (surtout si compliance pulmonaire effondrée) • Bénéfique si : – Dysfonction VG prédominante – Insuffisance valvulaire gauche (mitrale) • Outre les interactions cœur-poumon : « collapsus de reventilation » +++ Conclusions Opposition de phase de l’éjection des deux ventricules • Explique les variations respiratoires de la PA : INSUFFLATION MECANIQUE : – ↓ éjection du VD – ↑ éjection du VG EXPIRATION : – ↑ éjection du VD – ↓ éjection du VG • Ces effets sont amplifiés en cas d’hypovolémie ou de dysfonction ventriculaire (droite). Effets hémodynamiques de la VM • Interactions cardiopulmonaires sous VM : constantes car physiologiques (↑ P pleurale et ↑ P transpulmonaire) • Influence des réglages du respirateur (Vt, PEP, FR) • Opposition de phase des deux ventricules • Interactions majorées dans certaines pathologies : – hypovolémie – défaillance ventriculaire droite – anomalie de compliance thoracopulmonaire. Pression dans les voies aériennes Variabilité respiratoire de paramètres hémodynamiques ↓ éjection VD ↑ éjection VG transit pulmonaire ↓ éjection VG Mesures hémodynamiques Insufflation Expiration Variabilité respiratoire : ventilation en volume contrôlé, fréquence respiratoire basse, rythme sinusal, patient parfaitement adapté au respirateur. Temps
