1 Thermorégulation et hypothermie chez le patient

THERMOREGULATION ET HYPOTHERMIE
CHEZ LE PATIENT PEDIATRIQUE
Dr. Ornis Sara
PH AR
Service d’anesthésie
pédiatrique-D.A.R. A
CHRU Lapeyronie Montpellier
D.U. ANESTHESIE PEDIATRIQUE DU GRAND SUD
1
Thermorégulation et hypothermie
• La capacité de thermorégulation est prioritaire pour la vie
• Les enfants se refroidissent plus rapidement que les adultes
• La capacité de thermorégulation est variable en rapport avec le
degré de développement de l’enfant: les thermorécepteurs se
développent dès la 26ème et sont actifs à partir dès 28-30 semaines
d’aménorrhée
• L’hypothermie peut générer des complications secondaires dont
la sévérité dépend de son niveau et de sa durée
2
Température de neutralité thermique
Temperature ambiante pour laquelle la consommation
metabolique d’oxigène des individus est la moindre
3
Température critique
Temperature ambiante au-dessous de laquelle les
individus ne parviennent plus à mantenir leur
temperature centrale
Grande variabilité
Un nouveau né placé nu dans une pièce à 24°C se trouve
dans la meme situation qu’un adulte exposé nu une
temperature de 1°C
4
Courbes comparatives de neutralité thermique
Recent Advances in Paediatrics, Gairdner, Hull, eds. Churchill, London; pp.171-216
Age
T neutralité
T critique
Adulte
28°C
1°C
Nouveau né
32°C
24°C
Prematuré
34°C
28°C
Anesthésie pediatrique, Dalens, Veyckemans, pp 21-28
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Nouveau né et nourrisson: modifications
thermiques et leur régulation (1)
• Le fœtus ne maintien pas tout seul sa température
• La température centrale du fœtus est supérieure de 0.5˚C
environ à celle du sang aortique maternel, donc la
thermorégulation avant la naissance s’effectue dans le sens
d’une perte calorique à travers le placenta
• A la naissance le nouveau-né se retrouve dans un milieu aérien
froid: la perte de température par évaporation va être rapide et
importante surtout si pas séché
L’évaporation de 1g d’eau consomme 580 calories qui
doivent être fournies par le bébé
6
Nouveau né et nourrisson: modifications
thermiques et leur régulation (2)
Pendant les premiers mois de vie la perte de chaleur
est favorisée par les facteurs suivants:
•
•
•
•
Surface corporelle élevée par rapport au poids: 3 x qu’un adulte
pour le nouveau né à terme
Faible épaisseur du derme et de la couche de graisse souscutanée: les vaisseaux se trouvent tout près de la surface
Fortes déperditions par évaporation
Vasodilatation médicamenteuse en cas d’anesthésie
7
Maintien de l’homéothermie
• Le controle de l’homéothermie est du à l’equilibre entre la
•
•
•
•
termogenèse et la thermolise (perte de chaleur)
Metabolisme de base: sourtout cerveau et foie, production de
chaleur
En cas d’exposition au froid: activation de la reponse
thermoregulatrice centrale hypotalamique
Vasoconstriction cutanée
Thermogenese NON frissonante (metabolique)
à travers 2 mechanismes:
•
•
Glyco-lipolyse
Destockage graisse brune
La thermogenese frissonante se developpe à partir de 5-6 ans
8
Thermogenèse métabolique
Cette production metabolique de chaleur entraine une
consommation considerable d’oxigène (VO2)
Il existe une correlation directe entre la VO2 et le
gradient de temperature peau-milieu exterieure (∆T°):
VO2(ml/Kg/min)= 4,23 + 0,573 ∆T°
9
Définition de Normo-thermie et
Hypothermie chez l’enfant
• La définition de “normalité” thermique varie avec l’âge:
augmente pendant les premiers 7 mois et descende de nouveau à
partir de 3 ans de vie: large variabilité
• Chez la plupart des nourrissons la valeur de température rectale,
qui reflète la température centrale correspond à 37°C ± 0,5
• La définition de hypothermie est en rapport avec la température
centrale:
Stress froid: 36.0 - 36.4˚C attention
Hypothermie modérée: 33 - 35.9˚C danger
Hypothermie sévère: < 32,9˚C conséquences graves
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Hypothermie: facteurs de risque particuliers
• Prématurité
• Hypotrophie/petit poids
• Pathologies de base de l’enfant:
Problèmes neurologiques/endocriniens
• Pathologies cardiaques/respiratoires
• Ouvertures pathologique de la surface cutanée
• Exposition à un milieu extérieure froid
• Bloc opératoire
• Interventions chirurgicales (laparotomie, thoracotomie)
• Sédation/anesthésie générale
•
11
Risques spécifiques liés à la prématurité
• Régulation centrale hypothalamique moins efficace
• Moins de graisse sous cutané
• Peau encore plus fine, vaisseaux très superficiels
• Surface corporelle très élevée par rapport au poids: 4 x adulte
• Moins de tonus musculaire: “frog posture” plutôt que flexion de
membres
• Dépôts de graisse brune et de glycogène beaucoup plus faibles
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Bébé en bonne santé
•Réponses
hypothalamiques adaptées
•Dépôts de graisse brune et
de glycogène normalement
présents
•Capacité de produire
chaleur et de le perdre
selon les besoins
extérieures
VS
Bébé malade
•
•
•
Dépenses d’énergie
augmentés
Dépôts de graisse brune et
de glycogène réduits voir
absentes
Grande vulnérabilité au
stress froid et ses
conséquences
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A savoir... (1)
• Chez l’enfant la majorité de récepteurs thermiques
se trouvent au niveau de: visage, cou, épaules
• Deux types de récepteurs: à la chaleur (fibres C
amyéliniques) et au froid (fibres Aδ)
• L’information afférente est véhiculée au niveau des
cordons postérieurs de la moelle épinière
• A ce niveau elle emprunte les voie spino-
thalamiques et arrive au niveau de l’hypothalamus
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A savoir... (2)
• L’hypothalamus régule la température en comparant les
potentiels thermiques intégrés provenant de la surface cutanée et
des tissus profonds à des valeurs seuil
• L’intensité de la réponse thermorégulatrice dépend de
l’importance de l’écart relevé entre ces informations et les
valeurs seuil
• L’écart entre la valeur seuil FROID et la valeur seuil CHAUD
peut varier sous certaines conditions (âge, état de vigilance,
anesthésie, pathologies sévères)
• Les mécanismes de régulation sont bien fonctionnant chez le
nourrisson et l’enfant, moins efficaces chez le prématuré, le sujet
âgé où gravement malade
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Afférences thermiques:
peau, tissus profonds, moelle épinière
HYPOTHALAMUS
Seuil supérieur
Réponse au chaud:
•Vasodilatation active
•Transpiration
Intervalle de neutralité:
Métabolisme de base
Seuil inférieur
< 1°C pour le
nouveau né
Réponse au froid:
•Vasoconstriction
•Thermogenèse non frissonnante
•Frissonnement/horripilation
•Activité musculaire volontaire
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Modification des seuils de
thermorégulation au
cours de l’anesthésie
générale
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Réponses au froid:
production/conservation de chaleur
5 MECHANISMES:
1. Réactions métaboliques
physiologiques de base
2. Activité musculaire volontaire
3. Vasoconstriction périphérique
4. Frissonnement/horripilation
5. Thermogenèse NON frissonnante
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1) Réactions métaboliques physiologiques
• Métabolisme de base: production/utilisation d’énergie et de
chaleur. Organes particulièrement actifs:
• Cerveau, foie, cœur, poumons, muscles...
• La production de chaleur est conséquente au métabolisme oxydatif
de différentes substrats:
• Glucose
• Graisse
• Protéines
Partiellement réduit par l’anesthésie générale
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2) Activité musculaire volontaire
• Changements de position
• Activité musculaire/physique
de réchauffement
• Concerne l’adulte et l’enfant
Utilité limitée chez le nouveau né/nourrisson
Totalement inhibée par l’anesthésie générale
20
3) Vasoconstriction périphérique
• Réduit le flou sanguin superficiel, à commencer des
extrémités (mains, pieds, oreilles, nez, lèvres...)
• Représente la première réaction thermorégulatrice
reflexe à l’hypothermie, particulièrement évidente chez
l’enfant
• Est un mécanisme à médiation physiologique
noradrénergique qui n’est donc pas du tout inhibé par
l’anesthésie générale
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4) Frissonnement/horripilation
• Activité musculaire irrégulière et à haute
fréquence
• Intervient que si les autre mécanismes ont été
inefficaces
• Désagréable
Observé que à partir de 5-6 ans, inhibé par
l’anesthésie générale, peut réapparaitre au réveil.
Horripilation très peut efficace en production de chaleur
22
5) Thermogenèse NON frissonnante
• Mécanisme d’accroissement endogène de la chaleur
indépendant dès l’activité musculaire mécanique
• Obtenue à travers le métabolisme de la graisse brune
• Déclanchement hypothalamique
• Médiation reflexe orthosympathique noradrénergique
Opérationnelle dès la naissance
Moins efficace chez le prématuré
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La graisse brune (1)
• Source d’énergie très importante pour les enfants
• Très vascularisée et très innervée
• Forte présence en mitochondries: activité métabolique intense, très
forte consommation d’oxygène (réactions de phosphorylation
oxydative)
• Localisation spécifique:
• Région péri-rénale
• Base du cou, médiastin, aisselles
• Le long du rachis
• Elle n’est pas remplacée une fois “brulée”
24
Localisation graisse brune
25
La graisse brune (2)
• Chez le nouveau né à terme représente le 4-10% de dépôts de
graisse
• Chez le prématuré entre la 26-30ème semaine elle est quasi absente
et entre la 30-36ème elle est présente que en petite quantité
• En général elle disparait dans les 3-6 mois après la naissance, mise à
part pour les enfants ayant subit des épisodes d’hypothermie sévère
où répétée chez lesquels elle disparait plus rapidement
• L’hypoxie est à la base d’un disfonctionnement de la production de
chaleur par métabolisme de la graisse brune et inversement un état
de stress hypothermique peut entrainer un état hypoxique du à un
excès de consommation d’O2
26
Signes et symptômes
d’instabilité thermique
chez l’enfant
27
Hypothermie conséquences et manifestations cliniques
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Peau froide à la touche
Pâleur où marbrures
Cyanose des extrémités
Cyanose centrale
Manque d’appétit
Réduction de la mobilité gastrointestinale: augmentation des résidus
gastriques, distension abdo
Agitation puis léthargie
Hypotonie
Hypoglycémie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Polypnée
Respiration superficielle où
irrégulière, déstresse respiratoire,
fatigue
Apnée
Hypoxémie
Acidose métabolique
Instabilité
hémodynamique/hypotension
Tachycardie/bradycardie
Arythmies cardiaque, hypo
contractilité
Arrêt cardiaque
28
Prévention de l’hypothermie
1) Maintien d’une température de neutralité thermique
adaptée à l’âge de l’enfant dans l’environnement
•
•
•
La neutralité thermique correspond à la température ambiante où
l’homéothermie n’est assurée que par des processus thermorégulateurs
passifs avec un niveau de métabolisme minimal
Contrairement à l’adulte, la zone de neutralité thermique est très étroite et
ne dépasse probablement 1°C pour les nouveaux nés
Pour le bébé on est dans la zone de neutralité thermique quand il arrive à
maintenir une température axillaire de 36,8°C +/- 0,3°C où rectale de 37°C
+/- 0,5°C, avec une consommation minime d’oxygène et de calories
29
Prévention de l’hypothermie
2) Réduction de pertes calorique du bébé
•
pour arriver à réduire efficacement les pertes de chaleur
il faut considérer les quatre mécanismes physiques qui
sont à la base des tous les exchanges de température en
nature
30
1) Conduction
Echange de chaleur entre deux solides en contact direct entre
eux, la chaleur passe du solide plus chaud au plus froid
•Fonction de:
• Surface de contact
• Conductivité thermique
• Différence de température
• En pratique:
• Rôle modeste en incubateur
• Rôle important en peau à peau et en berceau chauffant
31
2) Convection
Echange de chaleur due à l’exposition d’un solide chaud
à un flou d’air
En pratique:
• Convection cutanée:
• Naturelle
• Forcée (courants d’air, ouverture hublots incubateur)
• Convection respiratoire:
• Significative pour les enfants intubés et ventilés
32
3) Radiation
Echange de chaleur entre deux solides qui ne sont pas
en contact direct entre eux
En pratique:
• Principe de fonctionnement
des incubateurs radiants
• Principe de fonctionnement de
la rampe chauffante au bloc
4) Evaporation
Echange de chaleur qui se vérifie quand un milieu
liquide se transforme en vapeur.
L’évaporation constitue toujours une perte de chaleur
En pratique:
•Deux sites physiologiques principaux:
• Evaporation cutanée
• Evaporation respiratoire
• Si surface cutanée ouverte:
• évaporation viscérale, importante au bloc opératoire
• Fonction de l’humidité ambiante
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Le bébé hospitalisé et encore plus au bloc
opératoire est exposé à une multitude des
possibles sources de refroidissement
35
Bebé
Radiation
Condution
Convection
Evaporation
Temp Amb Froide
Balance froide
Ventilation autour du lit
Disinfection peroperatoire
Paroit incubateur froide
Surfaces d'examen froides
Ventilation mechanique
Bain
Objects froids dans le lit
Draps froids
Flou d'oxigen
Couche muiée
Table operatoire froide
Ouverture chirurgicale
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Effet de l’anesthésie sur la thermorégulation
L’anesthésie a pour effet d’élargir la zone inter-seuil
créant une zone dans laquelle la température
corporelle varie passivement en fonction de la
température ambiante
Nous pouvons identifier trois phases de variation
thermique au cours de l’anesthésie
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1) Phase initiale: redistribution
interne de la chaleur
Chez l’enfant la température centrale s’abaisse rapidement dès
l’induction et pendant le 30-45 min qui suivent: effet redistribution
de la chaleur depuis les régions centrales vers la périphérie
•
•
•
Peut dépasser -1°C chez le nouveau né
Est liée à la vasodilatation induite par l’anesthésie
Ne peut pratiquement pas être évitée, mais le réchauffement
préalable des zones de surface réduit sa chute en élevant la
température finale d’équilibre
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2) Phase secondaire: déperdition
calorique vers le milieu extérieur
Déperdition calorique vers le milieu extérieur selon les 4 lois
physiques: conduction, evaporation, convection, radiation.
• Est caractérisée par la de la température centrale de 0,5-1°C/h
• Prend fin dès l’installation d’une vasoconstriction périphérique
efficace
•
•
Chez le nouveau né et le nourrisson pertes importantes au niveau de la tête
Le réchauffage de la salle d’opération, la mise en place de systèmes de
réchauffage de l’enfant, d’un bonnet... peuvent réduire significativement la
perte calorique du bébé en cette phase
39
3) Phase finale: plateau thermique/réchauffement
• Phase de plateau où de réchauffement chez l’enfant:
l’augmentation de la production métabolique de chaleur en
réponse à l’hypothermie équilibre les pertes vers le milieu
extérieure
• Rôle prépondérant de la thermogenèse non frissonnante, corrélée à
une augmentation importante de la production de catécholamines,
de la VO2, de la production de CO2, des réactions anaérobiques...
Le nouveaux nés, les prématurés, les bébé hypotrophiques auront
tendance à avoir des déperditions thermiques plus importantes
dans les deux premières et une manque d’efficacité des
mécanismes correcteurs dans la troisième phase
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Conséquences de l’hypothermie chez l’enfant anesthésié
Au cours d’une anesthésie une légère baisse de la température centrale est
fréquente et n’a que peu de conséquences pour l’enfant, en cas d’hypothermie
importante et prolongée par contre, les effets peuvent être déletères:
1) OXYGENATION:
•
•
•
•
Diminution fréquence respiratoire si ventilation spontanée où au réveil de
l’anesthésie: hypoventilation alvéolaire
Altération de la réponse physiologique à l’hypoxémie et à l’hypercapnie
Baisse de la PaO2 sanguine et de la PO2 tissulaire: taux circulant de
noradrénaline élevé, augmentation résistances pulmonaires, hypo perfusion
périphérique due à vasoconstriction
Augmentation de fixation d’O2 sur l’hémoglobine, déplacement de la courbe
de dissociation vers la gauche, délivrance aux tissus plus difficile
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2) HEMOSTASE:
• Augmentation viscosité sanguine
• Tendance à l’hypocoagulabilité : allongement TP et TCA dù au
ralentissement des réactions enzymatiques de la cascade coagulatrice
• Réduction agrégation plaquettaire due à réduction de la production
de thromboxane A2
3) FONCTION CARDIAQUE:
• Diminution contractilité myocardique, fréquence et débit cardiaques:
au-dessous de 28-30° le risque de fibrillation ventriculaire devient
majeur
• Modifications ECG: élargissement QRS, allongement PQ, susdécalage ST, inversion onde T, si < 31°C apparition de l’onde J
(Osborne Wave)
42
4) ALLONGEMENT DU TEMPS DE CURARISATION ET DE
REVEIL DES L’ANESTHESIE
• Diminution du MAC et augmentation de la solubilité sanguine
•
•
•
•
des halogénés: réveil retardé
Diminution de la clairance du propofol par diminution du débit
sanguin hépatique et diminution des catalyses enzymatiques
Augmentation de la T1/2 des morphiniques
Prolongation durée d’action des curares non dépolarisants:
• Durée d’action de l’atracurium augmentée de 60% à 34 °
• Durée d’action du vécuronium majorée de 25 % par chaque
degré perdu
Risque majeur de curarisation résiduelle
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5) RISQUE D’INFECTION:
• Diminution des mécanismes immunitaires avec
dysfonctionnement cellulaire et enzymatique
• Diminution de la PO2 tissulaire par la biais de la vasoconstriction
(anaérobies)
• Cicatrisation plus lente: enzyme de synthèse du collagène PO2
dépendante
6) AUTRE:
• Perturbation métabolisme du glucose
• Altération fonction rénale avec chute de la diurèse et du pouvoir
de concentration des urines due à vasoconstriction/hypoxigènation
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Monitorage de la température au bloc opératoire
Indispensable: permet de diagnostiquer et traiter
rapidement les hypo et les hyperthermies
• Fondamentale aussi au cours des interventions < 30 min: chute
température centrale surtout importante en débout d’anesthésie
• En cas de chirurgie majeure la température la plus proche à celle
dans l’artère pulmonaire est la température œsophagienne (écart
0,1-0,5°C)
• Il faut inspecter toute sonde thermique avant usage (risque de
brulures)
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Monitorage de la température au bloc opératoire: sites de mesure
Site
Avantages
Inconvénients
Tympan
Proche hypothalamus
Nasopharynx
Proche carotide
Influencé par la température
des gas inspirés, risque
epistaxis
Oesophage
Proche du coeur
Seulement si intubé
Rectum
Facile, très utilisé
Retard en cas de variation
rapide
Mesure influencée par les
manoeuvres chirurgicales
Risque de perforation
Vessie
Meilleur que le rectum
Debit urinaire doit etre elevé
Bouche
Facile
Peut fiable
Creux axillaire
Facile
Temps de mesure long
Peau
Facile
Peut fiable
46
Prévention de l’hypothermie péri opératoire (1)
• Méthodes passives: destinés à limiter les pertes de
chaleur par conduction, convection, évaporation,
radiation
•
Température salle, couverture de l’enfant, humidification
gaz inspirés...
• Méthodes actives: transfert de chaleur à l’enfant
• Matelas chauffant, air pulsé, réchauffement liquides
administrés...
47
Prévention de l’hypothermie péri opératoire (2)
1) Température de la salle d’opération
But: atténuer la chute de température centrale qui s’observe pendant la
première heure d’anesthésie
24- 26°C pour le nouveau né et le petit nourrisson
> 21°C pour l’enfant
2) Lampe radiante à infrarouges thermo-asservies
But: assurer une ambiance thermique chaude, elles diminuent jusqu’au
77% les pertes thermiques cutanées
3) Isolation de la peau, drap chauds
But: limiter les pertes thermiques cutanées, le bonnet est particulièrement
utile chez les plus petits, champs opératoires en plastique
48
Prévention de l’hypothermie péri opératoire (3)
4) Réchauffement de la peau à l’aide d’un système chauffant:
•
•
Air pulsé (Warmtouch®, Hugger®)
Matelas à circulation d’eau chaude (Thermowrapping®)
5) Humidification des gaz inspirés (nez artificiel, humidificateurréchauffeur, circuit-fermé)
6) Réchauffement des liquides perfusés en IV
7) Réchauffement des liquides d’irrigation chirurgicale
49
CONCLUSION
• L’hypothermie en anesthésie pédiatrique est:
•
•
•
•
Rapide
Dangereuse
Impact potentiellement prolongé: réveil retardé, infections, saignement,
durée de séjour hospitalier, complications hémodynamiques,
métaboliques...
Source majeure d’inconfort
• Mot clé:
PREVENTION
• Nous disposons de plusieurs armes efficace:
UTILISONS-LES DES LE DEBUT DE CHAQUE
ANESTHESIE!
50