Réanimation cardio-pulmonaire Risques et importance

Ricardo Luiz Cordioli, Valentina Garelli, Aissam Lyazidi, Laurent Suppan, Dominique Savary,
Laurent Brochard, Jean-Christophe M. Richard
Réanimation cardio-pulmonaire :
Risques et importance de la ventilation
Rev Med Suisse 2013;9:2318-2323
Résumé
Les mécanismes physiologiques qui régissent les interactions cardiorespiratoires pendant la
réanimation cardio-pulmonaire (RCP) permettent de comprendre les risques et bénéfices de
la ventilation. La ventilation est indispensable aux échanges gazeux surtout en cas de RCP
prolongée. La ventilation, pratiquée avec un ballon ou un ventilateur, présente des risques
quand elle interrompt les compressions thoraciques ou qu’elle est excessive. Une ventilation
trop importante peut gêner les effets hémodynamiques du massage thoracique. Pour ces
raisons, les recommandations internationales insistent particulièrement sur la bonne pratique
du massage cardiaque. La technique d’insufflation continue d’oxygène qui crée une pression
légèrement positive permet un massage continu et prévient le risque de lésions pulmonaires
liées à une RCP prolongée.
Brève histoire de la ventilation pendant la réanimation cardio-pulmonaire
Les efforts visant à réanimer les victimes de l’arrêt cardio-pulmonaire remontent à l’histoire
ancienne. La ventilation y prend une place importante dès les premières descriptions. Dans
la mythologie égyptienne, on trouve l’histoire d’Isis, déesse de la guérison qui, à travers une
respiration par «bouche-à-bouche», sauva son mari Osiris.1 Une description similaire du
bouche-à-bouche est présente dans la Bible lorsque le prophète Elisée ressuscite un enfant
qui semblait mort.2 Les sages-femmes hébraïques, 1300 ans avant Jésus-Christ, utilisèrent
la méthode d’insufflation d’air pour la réanimation des nouveau-nés.3 Galien, environ 150
ans après Jésus-Christ, testa une méthode de ventilation artificielle plus sophistiquée sur
des animaux.4
Lors de l’assassinat du président américain Abraham Lincoln, le Dr Charles Augustus Leale,
un jeune médecin de l’Armée, a été la première personne à assister le président. Son
premier acte fut de reconnaître l’absence de pouls. En assurant l’ouverture des voies
aériennes, avec l’aide de deux médecins, ils ont tenté de fournir une ventilation artificielle
simultanément au massage cardiaque assuré par la compression de la poitrine.5
L’ère moderne de la réanimation cardio-pulmonaire (RCP) remonte aux années 60. La
description de la technique du massage cardiaque avec la séquence ABC (A : airway
patency, B : breathing, C : circulation) a alors été recommandée pour la RCP.6,7
Depuis, beaucoup de débats ont eu lieu sur l’importance de la ventilation assistée pendant la
RCP. En effet, si la ventilation est indispensable, au moins après la phase initiale de l’arrêt
cardiaque, on sait aussi qu’elle peut être délétère si elle interrompt le massage cardiaque ou
si elle est excessive.8,9 De nouvelles perspectives technologiques dans le domaine de la
ventilation et de l’arrêt cardiaque relancent la discussion qui doit mettre en balance
l’importance de la ventilation et ses risques potentiels.
Mécanismes physiopathologiques impliqués dans la réanimation cardio-pulmonaire
Débit cardiaque
Le massage cardiaque se caractérise par la succession de phases de compression et de
décompression. La compression active de la cage thoracique génère une pression positive
qui participe à éjecter le sang du cœur et du système vasculaire thoracique. La
décompression passive crée une pression négative qui favorise le retour veineux et préserve
la précharge cardiaque.

Deux théories peuvent expliquer comment le débit cardiaque est généré lors de la RCP
(figure 1). La «théorie de la pompe cardiaque», qui voit la compression directe du cœur
pendant le massage cardiaque comme la principale explication et la «théorie de la pompe
thoracique», qui considère que c’est l’augmentation de la pression intrathoracique (et pas
seulement la compression du cœur) qui explique l’éjection du sang lors de la RCP.6,10 Les
deux théories se complètent et cohabitent. Le débit cardiaque qui en résulte dépend de
facteurs comme la force, la fréquence et la durée d’interruption des compressions
thoraciques.11,12
Agrandir la figure 1
La théorie de la pompe thoracique explique le flux sanguin et la ventilation au cours du massage thoracique*
* Valve antireflux à l’entrée du thorax.
Ventilation et réanimation cardio-pulmonaire
L’objectif de la ventilation pendant la RCP est essentiellement de maintenir une oxygénation
adéquate et une élimination suffisante de dioxyde de carbone. Les patients, qui reprennent
une circulation spontanée après un arrêt cardiaque, peuvent présenter d’importantes
anomalies des gaz du sang artériel.13,14 Une hypoxie et/ou une hypercapnie devrait être
évitée ou corrigée car elle peut réduire la probabilité de survie du patient et causer de graves
séquelles.13,15,16 La ventilation pendant la RCP est donc indispensable mais elle se fait
trop souvent au détriment du massage cardiaque car elle peut compromettre son efficacité
en l’interrompant. C’est le cas avec toutes les recommandations qui alternent de façon
séquentielle compressions thoraciques et insufflation manuelle. La ventilation peut
également être délétère si la fréquence de ventilation est trop élevée, et/ou les volumes
délivrés sont trop importants, provoquant une hyperventilation délétère sur la fonction
circulatoire.17 Le «phénomène de Lazare» a été décrit comme un retour retardé et
paradoxal de la circulation spontanée (return of spontaneous circulation : ROSC) non pas
pendant mais après l’arrêt de la RCP : l’explication en est une hyperventilation qui empêche
la reprise d’une activité cardiaque efficace. Ce phénomène traduit l’apparition d’une auto-
PEP (pression expiratoire positive) secondaire à une hyperinflation thoracique qui
compromet le retour veineux.18 Pour en limiter les effets délétères et pour ne pas
interrompre le massage cardiaque, la ventilation peut être administrée simultanément aux
compressions thoraciques. Le volume et la fréquence de ventilation doivent donc être bien
maîtrisés pour ne pas être délétères.
Enfin, il faut comprendre qu’une partie de la force appliquée sur le thorax et destinée au
système cardio-vasculaire se dissipe à travers la compression des poumons (système
ouvert). L’écrasement de la cage thoracique, qui en résulte lors des compressions répétées,
conduit à réduire les volumes pulmonaires en dessous de la capacité résiduelle
fonctionnelle. Ce point est important car il pourrait expliquer en partie les lésions pulmonaires
rapportées au cours du massage cardiaque.19,20

Recommandations
Au cours de ces 30 dernières années, on a assisté à des changements de recommandations
concernant la RCP. Le rôle du massage cardiaque est devenu de plus en plus déterminant
accordant, du coup assez logiquement, une importance moindre à la ventilation.
Le Conseil européen, dans sa dernière révision de 2010, recommande les modalités de
ventilation suivantes.21,22 Après avoir pris soin de vérifier la liberté des voies aériennes et
au besoin tenter de désobstruer celles-ci, les professionnels sur place ont plusieurs
alternatives pour réaliser la partie ventilatoire de la RCP.
Modalités de ventilation concernant le sujet non intubé
Ventilation bouche-à-bouche
Elle se pratique en alternance avec les compressions thoraciques en délivrant une
respiration régulière, pas trop violente qui dure une seconde suivie par une seconde de
pause.
Récemment, cette technique a été remise en question par les résultats d’une étude qui ne lui
retrouvait pas d’utilité.23 Les experts s’accordent pour dire que le bouche-à-bouche ne doit
se pratiquer que si une autre personne est présente pour assurer le massage cardiaque et
que si ce témoin a été préalablement formé aux gestes élémentaires de survie. Le bouche-à-
bouche ne doit en aucun cas compromettre l’efficacité du massage cardiaque.
Ventilation au ballon autoremplisseur
Cette technique se pratique avec ou sans oxygène. Elle nécessite deux secouristes, dont
l’un assure le massage cardiaque et l’autre vérifie la bonne position de la tête et l’adhésion
du masque. Le risque majeur de cette modalité de ventilation est de délivrer une pression
positive et des volumes trop importants pouvant causer un phénomène d’hyperventilation et
une insufflation gastrique.24-26
Masque laryngé/masque œsophago-trachéal/tube laryngé de King
Il s’agit de dispositifs qui permettent de faciliter l’intubation, au mieux sans interrompre le
massage cardiaque.27,28 Les études qui comparent l’utilisation de ces dispositifs
supraglottiques à l’intubation orotrachéale sont en faveur de cette dernière technique de
ventilation. Les dispositifs supraglottiques doivent être considérés comme une méthode
alternative en cas d’intubation trachéale difficile.21,29
Modalités de ventilation concernant le sujet intubé
Ventilation au ballon autoremplisseur avec ou sans oxygène
L’insufflation doit durer une seconde et elle doit garantir une expansion de la cage thoracique
visible. La fréquence d’insufflation joue un rôle important sur l’hémodynamique (la pression
intrathoracique et la perfusion coronaire). Une augmentation progressive de la fréquence
d’insufflation peut être délétère.30 Pour cette raison, il est recommandé que la fréquence ne
dépasse pas dix insufflations/minute avec une fréquence de compressions thoraciques de
100 à 120/minute sans faire de pause. Les volumes délivrés doivent être modérés.21 Il est
indispensable de se contraindre pour éviter des volumes délivrés trop importants.
Ventilation mécanique avec ventilateurs de transport
Bien qu’il n’existe pas de mode de ventilation mécanique spécifiquement recommandé pour
la RCP, seul le mode en pression positive intermittente est cité par l’ERC en 2010. Quel que
soit le mode, il est important de régler les paramètres du ventilateur de façon à ce que le
volume courant soit autour de 6-7 ml/kg au maximum, et que la fréquence respiratoire ne
dépasse pas 10 cycles/minute, pour éviter la surventilation et son impact hémodynamique
négatif.21,30
La concentration optimale d’oxygène pendant la RCP de l’adulte dépend de la situation
clinique, mais il faut éviter, quand c’est possible, les concentrations trop élevées car
l’hyperoxygénation est potentiellement toxique pour l’organisme et la fonction cérébrale.31-
33

La ventilation assistée est-elle nécessaire ?
Nous avons vu que la ventilation telle qu’utilisée habituellement (insufflations manuelles ou
ventilateur de transport) pendant la RCP présente des risques possiblement supérieurs à
son bénéfice dès lors qu’elle compromet le massage cardiaque23 ou qu’elle est excessive.
A côté de ces modalités conventionnelles, une partie des besoins ventilatoires peut être
assurée par l’effet des compressions thoraciques seules, voire même et/ou par les
phénomènes de gasping.34-39 La ventilation qui résulte du massage thoracique pourrait être
suffisante, au moins initialement bien que les volumes courants générés ainsi soient souvent
faibles. Des études sur des modèles animaux et chez l’homme ont montré que cette
ventilation pouvait permettre un maintien efficace des gaz du sang. L’énorme intérêt d’une
telle approche réside dans le fait qu’elle est complètement synchronisée au massage
cardiaque, qu’elle n’interrompt pas la compression thoracique et qu’elle prévient le risque de
surventilation. Toutefois, des études ont montré que cette ventilation minute produite
uniquement par les compressions thoraciques tend à diminuer après 4-10 minutes de RCP,
risquant de provoquer une insuffisance respiratoire et métabolique.34 Ceci pourrait être en
rapport avec la dégradation de la mécanique ventilatoire observée lors de la RCP prolongée.
Malgré des résultats encourageants de cette approche qui peut être optimisée par différents
systèmes, la ventilation assistée traditionnelle reste recommandée.9,22
Pour les témoins d’un arrêt cardiaque non entraînés aux gestes de premiers secours, les
centres d’appels d’urgence (112) encouragent uniquement la réalisation d’un massage
cardiaque externe chez l’adulte. En effet, la pratique du bouche-à-bouche décourage
régulièrement les témoins.40 Le massage cardiaque seul est préférable à l’absence de
réanimation et cette approche pragmatique est plus facile à expliquer aux témoins par
téléphone.41 Pour les enfants d’âge inférieur à huit ans, l’origine ventilatoire de l’arrêt
cardiaque étant la plus probable, il conviendra toujours de privilégier l’association de
manœuvres circulatoire et ventilatoire.42
Aussi, la nécessité d’une ventilation assistée est essentielle dès le début dans certains cas
comme l’asphyxie ou la noyade.
Alternatives et prospectives
Ces dernières années, plusieurs études ont testé des alternatives à la ventilation
conventionnelle pendant la RCP.
L’utilisation d’une PEP pendant le massage cardiaque semble améliorer l’oxygénation et
réduire le collapsus alvéolaire, sans générer de problèmes hémodynamiques.43,44 Malgré
ces résultats positifs, l’application d’une PEP n’est pas recommandée en raison de crainte de
conséquences physiologiques négatives, en particulier sur le retour veineux.
Dans une étude sur un modèle animal, Brochard et coll. ont comparé l’utilisation d’un
nouveau système de débit continu d’oxygène de 15 l/min (Boussignac CPR tube, Vygon,
Ecouen, France), directement mis en trachée avec une sonde et générant un faible niveau
de PEP, à la ventilation mécanique conventionnelle. Ils ont montré que l’utilisation de ce
nouveau système permettait une amélioration de la circulation pendant la RCP (pression
aortique systolique, débit carotide systolique).45
Quatre ans après, chez 95 patients, les mêmes auteurs ont comparé les effets de
l’insufflation continue à débit d’oxygène utilisant une sonde de Boussignac à une ventilation
à pression positive intermittente. Cette sonde est caractérisée par des canaux qui courent le
long de l’axe longitudinal et qui débouchent dans la lumière au niveau de son extrémité
distale. Le débit d’O2 insufflé se transforme en une pression positive permanente (jusqu’à 10
cmH2O en fonction du débit de gaz) dans les voies aériennes. Cette étude avait montré une
amélioration significative de pH, de PaO2, une meilleure élimination du CO2, moins de
traumatismes thoraciques en rapport avec le massage, mais pas de bénéfice sur la survie
par rapport à la stratégie conventionnelle.46 Ces résultats ont été confirmés par une autre
étude.47

Nous avons récemment montré sur un modèle de poumon test, spécifiquement conçu pour
étudier la ventilation lors du massage cardiaque, que la ventilation était principalement liée
aux compressions thoraciques même lorsqu’elles sont interposées aux insufflations
manuelles ou au ventilateur. Nous avons aussi montré que, dans ce contexte, l’application
d’un système à débit continu (type Boussignac) améliorait la ventilation, protégeait
l’écrasement pulmonaire sans pour autant compromettre la pression négative (pendant la
décompression) absolument nécessaire pour le retour veineux.48,49 Ces observations sur
banc d’essais viennent confirmer les résultats d’une étude animale dans laquelle les auteurs
ont comparé la survie de porcs en arrêt cardiocirculatoire (fibrillation ventriculaire induite)
réanimés avec un système de RCP automatisé (LUCAS Jolife AB, Lund, Sweden). Dans un
bras de l’étude, les animaux étaient ventilés avec un mode de ventilation conventionnel alors
que dans l’autre, la ventilation était assurée par le massage thoracique seul en présence
d’une sonde d’insufflation à débit continu d’oxygène (Boussignac CPR tube, Vygon, Ecouen,
France). La ventilation, les paramètres d’oxygénation ainsi que la perfusion coronaire étaient
significativement supérieurs avec l’insufflation à débit continu. Après défibrillation, seulement
la moitié des animaux du groupe ventilation conventionnelle retrouvait une circulation
spontanée contre 100% chez ceux qui recevaient l’insufflation continue.50
Conclusion
La place de la ventilation dans la RCP a toujours existé mais elle reste plus que jamais
débattue car on en connaît mieux les risques. Pourtant, cette dernière est nécessaire dès
que la RCP se prolonge ou même à partir du début dans certaines situations. Ne pas
interrompre le massage cardiaque est un élément déterminant du succès de la RCP. Dans
ce contexte, la ventilation, telle que délivrée traditionnellement à l’aide d’un ballon manuel ou
via un ventilateur, doit faire l’objet d’une attention particulière pour éviter qu’elle ne
compromette l’efficacité du massage. La clef est de comprendre qu’elle doit être la plus
modérée possible car les compressions thoraciques par elles-mêmes participent à la
ventilation. La technique d’insufflation continue d’oxygène, qui génère un niveau modéré de
pression positive, est une alternative intéressante car elle permet de combiner un massage
continu tout en prévenant le risque d’une ventilation trop agressive.
Conflits d’intérêt
L’activité de recherche du laboratoire a bénéficié du soutien de différents industriels
impliqués dans la ventilation : Vygon France, Covidien, Maquet et General Electric.
Implications pratiques
> La ventilation a toujours été reconnue comme importante dans l’histoire de la réanimation
cardio-pulmonaire (RCP)
> Une compréhension de l’interaction physiologique entre la ventilation et le massage
cardiaque est essentielle pour comprendre les bénéfices et risques de la RCP
> La ventilation délivrée via un ballon ou un ventilateur est potentiellement délétère dès lors
qu’elle interrompt le massage cardiaque ou qu’elle est trop importante (surventilation)
> Le «phénomène de Lazare» doit être connu de tous les personnels impliqués dans la
RCP. Ce phénomène fait référence à une reprise paradoxale de l’activité contractile du cœur
après interruption de la ventilation. Il illustre le risque important de l’hyperventilation
> Les récentes recommandations ont maintenu une place pour la ventilation traditionnelle en
insistant sur le fait qu’elle doit être le moins agressive possible
> L’insufflation continue en débit d’oxygène peut être une alternative intéressante à la
ventilation traditionnelle (manuelle au ballon ou avec un ventilateur) car elle évite toute
interruption du massage cardiaque
> Chez l’enfant, la physiopathologie de l’arrêt cardiocirculatoire est différente et les causes
respiratoires plus fréquentes. L’importance de la ventilation reste au premier plan