Interactions cardiorespiratoires au cours de la ventilation mécanique

INTERACTION CŒUR POUMON
CHEZ LE PATIENT VENTILE AVEC
PRESSION POSITIVE
S. ERNESTO
DES pneumo à Lyon
2° année DESC réa
Juin 2010 - Nice
PLAN

DE LA THEORIE….
 La mécanique ventilatoire
 En VS
 En VM
 Effet de la ventilation sur le cœur
 Cœur Droit
 Cœur Gauche

… A LA PRATIQUE
 Application à la pathologie cardiaque
 Collapsus de ventilation
 Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique
 Embolie pulmonaire

CONCLUSION
DE LA THEORIE …
La mécanique ventilatoire
 1 espace clos et mobile:
 La cage thoracique
 2 systèmes:
 Cœur et gros vaisseaux
 Poumon et arbre trachéo bronchique
 Soumis à des variations de régime de pressions
La mécanique ventilatoire
 Mouvement d’air déterminé
par gradient de Pression
entre P. pleurale/alvéolaire
et P. atmosphérique
P. Atm
P. Pleur.
 Air circulant
des hautes pression
 basses pressions
P. Alv
Lame élastique
La mécanique ventilatoire
 Les résistances mécaniques
 2 forces en opposition:
 La résistance élastique du poumon
ou force de retour
 Reflète sa tendance naturelle à la rétraction
 Constituée par f. collagène et élastine
 La résistance élastique de la Cage thoracique
 Cette résistance est due aux ligament et fibres musculaires
des muscle respiratoires qui reprennent leur position de
repos
La mécanique ventilatoire
 En VS, au repos:
 Les muscles respiratoires
sont au repos.
 Pression de retour élastique du
poumons = Pression de la cage
thoracique.
 Pression alvéolaire = Pression
atmosphérique.
 L’air ne circule pas dans l’arbre
bronchique.
La mécanique ventilatoire
 En VS, à l’inspiration
 Contraction des M.
inspiratoires
 ↑ pression de retour
élastique de la cage
thoracique
 La cage thoracique
s’agrandit.
 ↑ espaces pleural et
alvéolaire et ↓ de leurs
pressions
La mécanique ventilatoire
 En VS, à l’inspiration
 La pression alvéolaire devient subatmosphérique
 L’air pénètre dans le poumon.
P0
P0
P0
P-5cmH2O
p = 0
p = -5cmH2O
La mécanique ventilatoire
 En VS, à l’expiration
 Relâchement des muscles
respiratoires.
 ↑ pression de retour
élastique du poumon
 La cage thoracique se
rétracte.
 ↓ espaces pleural et
alvéolaire et ↑ de leurs
pressions
La mécanique ventilatoire
 En VS, à l’expiration
 Pression alvéolaire › pression atmosphérique
 L’air sort du poumon
P0
P0
P0
P5cmH2O
p = 0
p = +5cmH2O
La mécanique ventilatoire
 En VM
 La pression pleurale reste POSITIVE durant tout le cycle
respiratoire
 En inspiration, PRESSION POSITIVE vs négatif:
 ↑ pression alvéolaire
 ↑ pression pleurale
 En expiration, PEP
PLAN
INTRODUCTION
 DE LA THEORIE….
 La mécanique ventilatoire
 En VS
 En VM
 Effet de la ventilation sur le cœur
 Cœur Droit
 Cœur Gauche
 … A LA PRATIQUE
 Application à la pathologie cardiaque



Collapsus de ventilation
Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique
 Embolie pulmonaire

CONCLUSION
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Retour veineux systémique
 Dépend du gradient entre:


les veines extra thoraciques
l’OD
 Pression de l’OD change en parallèle avec
la pression qui l’entoure
= pression pleurale
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Retour veineux systémique
 En inspiration, en VS:

diminution de la pression pleurale
=> baisse de la pression auriculaire
= Augmentation du retour veineux
et du volume intra auriculaire, limitée
par la collapsibilité des veines
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Retour veineux systémique
 En inspiration, en VM:

Pression alvéolaire +
=> transmise à la pression pleurale
=> ↑ Pr° OD
= Diminution du retour veineux et
du volume intra auriculaire
= Diminution de la précharge VD
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Post charge ventricule D
 Liée à la RVP
 2 types de vaisseaux pulmonaires:
 Vx de gros calibre = Vx extra
alvéolaire
o Soumis à la Pr° interstitielle
pulm = Pr° pleurale
 Vx de petit calibre = Vx intra
alvéolaire
o Soumis à la Pr° intra alvéolaire
Alvéole
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Post charge ventricule D
 A haut volume, le volume pulmonaire a un effet opposé sur les
2 type de VX
Vx intra alv.
Vx Extra alv.
Effets de la ventilation sur le cœur droit
 Post charge ventricule D
 En VM:
 En inspiration:
 Grande insufflation pulmonaire
o ↑ résistances Vx intra alv. +++ › ↓ résistances Vx extra alv.
 DONC: ↑ résistances vasculaires pulmonaire
et ↑ post charge du VD
Effets de la ventilation sur le cœur
Droit
 En somme, en VM:
 Application d’un grande insufflation,
responsable:
 ↑ Pr° alvéolaire


↑ résistance vasculaire pulmonaire
↑ de la post charge du VD
 ↑ Pr° pleurale
↑ Pr° OD
 ↓ du retour veineux systémique
 ↓ de la pré charge du VD
 ↓ du débit du cœur D

Effets de la ventilation sur le cœur
gauche
 Retour veineux pulmonaire
 Pas de variation en fonction des pressions pleurales
 Variation en fonction de l’inflation pulmonaire
 détermine la capacitance du réservoir veineux pulmonaire
 Trappant ou expulsant +/- de sang dans les Vn pulmonaires
 Affecte cycliquement le remplissage auriculaire G
Effets de la ventilation sur le cœur
gauche
 Post charge du ventricule gauche:
 Dépend de la Pr° art systémique
 Gradient entre Vx intra et extra thoracique
 En VM:
 ↑ Pr° pleurale
=> ↓ post charge VG
DE LA THEORIE …
…A LA PRATIQUE
PLAN
INTRODUCTION
 DE LA THEORIE….
 La mécanique ventilatoire
 En VS
 En VM
 Effet de la ventilation sur le cœur
 Cœur Droit
 Cœur Gauche
 … A LA PRATIQUE
 Application à la pathologie cardiaque
 Collapsus de ventilation
 Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique
 Embolie pulmonaire
 CONCLUSION

Application à la pathologie cardiaque
 Collapsus de ventilation
 Si FEVG conservée:
 ↓ débit cardiaque D +++
=> ↓ du retour Vn pulm et Vol télédiastolique VG
= ↓ Pré charge VG
= ↓ Post charge VG et ↓ débit cardiaque et PAM
 Variation respiratoire des volumes d’ejection
• VG pré charge dépendant
 Remplissage autorisé
Application à la pathologie cardiaque
 Collapsus de ventilation:
 Si FEVG altérée:
 Effets sur le retour veineux et post charge +++
 retour veineux ↓ par ↓ débit cardiaque D
 Post charge:
o Diminuée par la diminution de la précharge qui est alors bénéfique
o Effet bénéfique de la Pep +++ qui facilite l’éjection
 Pré charge non dépendant = !! Effet délétère du remplissage !!
 DOBUTAMINE +++
 Vasodilatateur Art. ↓ post charge
 et ↑ contractibilité cardiaque
Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
Application à la pathologie cardiaque
 Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Diagnostic
 Clinique
 DRA lors de l’épreuve de VS
 Cardiopathie sous jacente
 Paraclinique
 Pro BNP
 ETT
 ↑PAPO lors cathétérisme artériel pulmonaire
 ↓ SvO2
Application à la pathologie cardiaque
 Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Prévention
 ↓ retour veineux systémique
 Vasodilatateurs veineux (dérivés nitrés)
 Diurétiques
 ↓ post charge VG
 Vasodilatateurs artériels (IEC)
 Pas de ionotrope positif car:
 Pas de pb de contractibilité
 Majoration de la consommation myocardique en oxygène
PLAN
INTRODUCTION
 DE LA THEORIE….
 La mécanique ventilatoire
 En VS
 En VM
 Effet de la ventilation sur le cœur
 Cœur Droit
 Cœur Gauche
 Effet de la Pep
 … A LA PRATIQUE
 Application à la pathologie cardiaque
 Collapsus de ventilation
 Dysfonction VG lors du sevrage de la VM
 Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique
 Embolie pulmonaire
 CONCLUSION

Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique
 En VS, majoration de:
 L’inflammation bronchique
 L’obstruction bronchique
 Résistances des voies aériennes
 La distension pulmonaire dynamique
 L’auto pep
 De la pression intra abdominale
Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique:
 En VS, majoration de:
 Retour veineux systémique donc de la pré
charge
 Des résistances pulmonaires donc de la post
charge du VD
 Volume télédiastolique du VD
 Diminution de la compliance du VG
 Gradient de Pr° secteurs extra et intra
Thoracique
 Augmentation de la post charge du VG
Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique:
 En VM:
 Brusque ↑ pression intra thoracique
 ↓ Retour veineux systémique
 = Collapsus de reventilation, modulé par:
o ↑ pression intra abdo et de la PSM
o Substance vasodilatatrice
o hypovolémie
 Brusque ↑ du volume pulmonaire
 ↑ Des résistances pulmonaires donc de la
post charge du VD
 Surtout si gros VT et faible Te = ↑ auto pep
Application à la pathologie respiratoire
 Décompensation spastique:
 En VM:
 ↓ de la pré charge
 ↑ de la post charge
 = ↓ débit cœur Droit +++
 Prévention:
 Faible dose de substances vasodilatatrices
 Assurer normovolémie
 Ventilation à petit Vt et Te respecté
Application à la pathologie respiratoire
 Embolie pulmonaire massive
 Obstacle majeur à l’éjection du VD
 Majoration des résistances artérielles pulm par
les thrombi
 EN VM:
↑
 ↓ retour veineux systémique et de la pré charge
 Effondrement du volume d’ejection systolique
Application à la pathologie respiratoire
 EMBOLIE PULMONAIRE MASSIVE
 TTT:
 Expansion volémique
 ↑ retour veineux et pré charge VD
 Attention effet paradoxal !
↑
 Amines:
 Dobutamine
o ↑ contractibilité VG
 Noradrénaline +++
o ↑ retour veineux
 Modalités VM
 Petit VT
 Pep Nulle
CONCLUSION
 Physiologie ESSENTIELLE pour comprendre:
 les modifications induites par la VM lors de:
 Son introduction
 Et de son sevrage
 L’impact de la VM sur les pathologies cardiaques et
respiratoires,
 La PEC thérapeutique qui en découle
MERCI !!!
BIBLIOGRAPHIE
 PINSKY MR. The influence of positive-pressure ventilation pressure on cardiovascular
function in the critical ill. Crit Care Clin 1985; 4: 161-87
 PINSKY MR. The effect of mechanical ventilation on cardiovascular system. Crit Care
Clin 1990; 6: 663-78
 K. Bendjelid, J-A Romand. Interdépendance cœur-poumons chez le patient ventilé par
pression positive. j.annfar 2007; 26: 211-217
 PINSKY M. Heart lung interactions. Curr Opin Crit care 2007; 13; 528-531
 Monnet X, Teboul J-L. Dysfonction cardiaque gauche lors du sevrage de la ventilation
mécanique. Réanimation 2006; 15: 124-130
 Monnet X, Teboul JL, Richard C. Cardiopulmonary interactions in patients with heart
failure. Curr Opin Crit care 2007; 13:6-11
 Monnet X, Teboul JL. Interactions cœur poumon: application à la pathologie
respiratoire. Rev Mal Respir 2003; 20: 8574-8579