Etude de la ventilation liquide totale hypothermisante sur le

Etude de la ventilation liquide totale hypothermisante
sur le syndrome post-arrˆet cardiaque chez le lapin
Lys Darbera
To cite this version:
Lys Darbera. Etude de la ventilation liquide totale hypothermisante sur le syndrome post-arrˆet
cardiaque chez le lapin. M´edecine humaine et pathologie. Universit´e Paris-Est, 2013. Fran¸cais.
.
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1
UNIVERSITÉ PARIS-EST
ÉCOLE DOCTORALE : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTÉ
PÔLE : PHYSIOPATHOLOGIE ET PHARMACOLOGIE
ANNÉE : 2013
THÈSE
Présentée et soutenue publiquement le 29 novembre 2013
À L’UNITÉ DE FORMATION ET DE RECHERCHE
FACULTÉ DE MÉDECINE PARIS-EST-CRÉTEIL
pour l’obtention du grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ PARIS-EST
par
Lys DARBÉRA
ÉTUDE DE LA VENTILATION LIQUIDE TOTALE
HYPOTHERMISANTE SUR LE SYNDROME POST-ARRET
CARDIAQUE CHEZ LE LAPIN
JURY :
Mr. le Pr A. BERDEAUX Président du jury
Mr. le Pr A. CARIOU Rapporteur
Mr. le Pr J. DURANTEAU Rapporteur
Mme le Pr P. JABRE Examinateur
Mr. le Pr J-L. DUBOIS-RANDÉ Examinateur
Mr. le Pr P. CARLI Examinateur
Mr. le Dr R. TISSIER Directeur de thèse

2
SOMMAIRE
Sommaire .................................................................................................................................. 2
Table des illustrations .............................................................................................................. 4
PREMIÈRE PARTIE : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE .............................................. 7
I. Physiopathologie de l’arrêt cardiaque .......................................................................... 10
A. Définitions et importance clinique ............................................................................... 10
B. Anomalies cellulaires au cours de l'ischémie-reperfusion ........................................... 13
C. Importance de la défaillance cardio-circulatoire .......................................................... 17
D. Particularité de l’atteinte neurologique ........................................................................ 20
E. Dysfonction multiviscérale et syndrome « sepsis-like » .............................................. 21
F. Stratégies thérapeutiques lors du syndrome post arrêt cardiaque ................................ 23
II. L’hypothermie thérapeutique ....................................................................................... 30
A. Rappels sur la thermorégulation ................................................................................... 30
B. Définitions de l’hypothermie ....................................................................................... 32
C. Conséquences de l’hypothermie contrôlée ................................................................... 33
D. L’hypothermie thérapeutique ....................................................................................... 33
E. Mécanismes d’action de l’hypothermie ....................................................................... 48
III. La ventilation liquide ..................................................................................................... 56
A. Historique ..................................................................................................................... 56
B. Techniques de ventilation liquide ................................................................................ 57
C. Propriétés physico-chimiques des PFC ........................................................................ 58
D. Le PFC et le respirateur liquidien idéaux ..................................................................... 60
E. Applications médicales ................................................................................................ 61

3
DEUXIÈME PARTIE : ÉTUDE EXPÉRIMENTALE .................................................... 69
I. Objectifs de la thèse ........................................................................................................ 70
II. Matériel et méthodes ...................................................................................................... 71
A. Conditions générales des expériences .......................................................................... 71
B. Modèle d’infarctus du myocarde .................................................................................. 71
C. Modèle d’arrêt cardiaque sur cœur « sain » ................................................................. 76
D. Modèle d’arrêt cardiaque sur cœur ischémique ........................................................... 80
E. Procédure de ventilation liquide totale ......................................................................... 82
F. Analyses histologiques ................................................................................................. 83
G. Analyses statistiques .................................................................................................... 83
III. Résultats .......................................................................................................................... 85
A. Etude du mécanisme cardioprotecteur de l’hypothermie. ............................................ 85
B. Effet de la ventilation liquide totale sur la déficience neurologique post-arrêt cardiaque
………………………………………………………………………………………...93
C. Effet de la ventilation liquide totale sur la défaillance hémodynamique post-arrêt
cardiaque ............................................................................................................................ 103
IV. Discussion générale ........................................................................................................ 113
CONCLUSION ..................................................................................................................... 118
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ........................................................................... 119

4
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Temps approximatif d’apparition des lésions irréversibles consécutives à une
anoxie tissulaire en fonction des organes. ................................................................................ 13
Figure 2 : Principaux échangeurs ioniques impliqués dans l’apparition d’une surcharge
calcique et sodique intracellulaire au cours d’un épisode d’ischémie-reperfusion. ................. 14
Figure 3 : Schéma simplifié des voies de signalisations intracellulaires impliquées dans
l'apoptose par l’activation des caspases ................................................................................... 16
Figure 4 : Représentation schématique résumant les différents mécanismes intervenant dans
le développement du no-reflow et des modifications ultrastructurales du lit microvasculaire.
D’après Reffelmann et al.
43
..................................................................................................... 19
Figure 5 : Évolution des concentrations sanguines d’IL-6 chez des patients survivants et non
survivants après un arrêt cardiaque. Adapté d’après
52
. ........................................................... 22
Figure 6 : Coupes histologiques de cerveaux de porcs soumis à 4 minutes d’arrêt cardiaque
asphyxique (agrandissement x 200). (Adapté d’après
71
). ....................................................... 26
Figure 7 : Dérivée de la pression ventriculaire gauche en fonction du temps (dP/dt) maximale
(A) et minimale (B) dans différents groupes expérimentaux de lapins soumis à un arrêt
cardiaque asphyxique de 15 minutes. (Adapté d’après
84
) ....................................................... 28
Figure 8 : Enregistrement type de l’expérience visant à évaluer la capacité de rétention
calcique mitochondriale in vitro de prélèvements de myocarde de lapins soumis à un arrêt
cardiaque de 15 min. (Adapté d’après
1
).
Figure 9 : Représentation schématique de l’énergie dépensée pour la thermorégulation en
fonction de la température ambiante chez les homéothermes. ................................................. 30
Figure 10 : Relation entre la réduction de la taille d’infarctus permise par une hypothermie
modérée (32°C) et le moment d’instauration de cette hypothermie au cours d’une ischémie
myocardique expérimentale. .................................................................................................... 37
Figure 11 : Illustration du système de refroidissement Arctic Sun. ..................................... 45
Figure 12 : Illustration du système de refroidissement endovasculaire par l’application d’une
thermode dans la veine fémorale (Alsius, Irvine, CA, USA). .................................................. 46
Figure 13 : Formule chimique développée d’un perfluorocarbone, le perfluorooctane. ......... 47
Figure 14 : Illustration schématique du mode de fonctionnement du système Rhinochill©. . 48