Retentissement cardiaque de la ventilation mécanique P Vignon 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 Pression pleurale Pression alvéolaire Pression abdominale Pression atmosphérique D’après Hall J & Wood L Le thorax protège la double chambre de pression vitale : • pompe circulatoire • pompe ventilatoire La situation anatomique intriquée de ces deux pompes explique leurs interactions Pression transpulmonaire : P Alv - P Pl Pression transmurale (vaisseaux, cavités cardiaques) : P iv – P ev D’après Permutt Pressions vasculaires & intrathoraciques Mise sous VPP Insp Volume éjection VD Volume éjection VG Pression aortique Pression voies aériennes Pression pleurale Insuff INSP. EXP. : P alvéolaire Pa lv. Poeso. Poeso. POD PAPO P voies aériennes P voies aériennes L’insufflation mécanique augmente les pressions intravasculaires D’après Jardin Variations respiratoires de la PA Delta up Delta down Apnée Variations respiratoires de la PA Variation de la PA systolique I E I E Variation de la PA différentielle I E I E Retentissement circulatoire de la VM Insufflation mécanique • ↓ éjection VD : delta down Expiration passive • ↑ éjection VD : – ↓ retour veineux systémique – ↑ retour veineux systémique – ↑ postcharge VD – ↓ postcharge VD • ↑ éjection VG : delta up – ↑ précharge VG • ↓ éjection VG : – ↓ précharge VG – (↓ postcharge VG) Le delta down n’est observé qu’à l’expiration : temps de transit du volume de sang éjecté par le VD pendant l’insufflation mécanique jusqu’au cœur gauche Delta down ↓ retour veineux systémique lors de l’insufflation mécanique ↑ P intrathoracique (pleurale) Notion de pression transmurale (1) • Pression transmurale : pression de distention d’un(e) vaisseau / cavité cardiaque VCS 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 Notion de pression transmurale (2) L’insufflation mécanique diminue la pression transmurale (intrathoracique) PtmRA = PRA - PE d’après Jardin F Mise sous VPP Insp Insuff PVC tm P voies aériennes P pleurale PVC L’insufflation mécanique diminue la pression transmurale (intrathoracique), donc le retour veineux systémique Veine cave supérieure (VCS) VCS PT Veine cave inférieure (VCS) Ppl↑↑ Pod ↑↑ IVC VCI Pabd. ↑ TP Insufflation mécanique : ↓ retour veineux systémique reflétée par un collapsus de la VCS (intrathoracique) et une distension de la VCI (intra-abdominale) ZEEP PEP = 15 cmH2O OG OD VD Delta down ↑ postcharge VD lors de l’insufflation mécanique ↑ P transpulmonaire Insufflation mécanique : ↑ cyclique des RVP par ↓ diamètre capillaires pulmonaires liée à la distension alvéolaire Effets de l’insufflation du volume courant sur l’éjection VD ETO : coupe de la base du cœur à 0° APd APg Ao AP E I E 16 14 12 RVEDA RVESA (cm2/m2) * 10 8 6 Pairway 4 1 2 3 4 Vieillard-Baron J Appl Physiol 1999 Delta up ↑ précharge VG lors de l’insufflation mécanique 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 Fin expiration Fin insufflation OG OG OD Exp. OD Ins. Exp. Ins. Insufflation mécanique : ↑ remplissage 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 & volume VG E I E STDVG STSVG Insufflation mécanique : • ↑ STDVG : ↑ précharge • ↓ STSVG : ↓ postcharge (car contractilité →) ↑ VES VG Insufflation mécanique & Doppler aortique (éjection VG) E I E Insufflation mécanique : ↑ volume d’éjection systolique VG reflétée par ↑ vitesses Doppler aortiques Impact de la pathologie sous-jacente Conditions hémodynamiques (hypovolémie) Collapsus complet de la VCS VCS D’après Vieillard-Baron Variations importantes des vitesses Doppler aortiques PT Conditions de mécanique respiratoire (HTAP) Rôle de la compliance pulmonaire (Ppl) Palv SDRA NL Effets hémodynamiques marqués si ↑↑ postcharge VD liée à ↓ compliance pulmonaire cm H2O 30 6 15 Ppl cm H2O Dysfonction VD secondaire à HTAP Fin expiration VD VG Fin insufflation SDRA primaire ventilé en choc Jardin F. Intensive Care Med 2004;30:1047-50 Fonction ventriculaire Dysfonction VD prédominante Ventilation mécanique globalement NEFASTE • ↓ retour veineux (Frank Starling) • ↑ postcharge (surtout pendant l’insufflation) qui majore les conséquences de l’HTAP • Interdépendance ventriculaire accentuée : ↓ compliance effective du VG (à pressions de remplissage égales, le volume télédiastolique donc la précharge diminue) • Effet net = ↓ ou ↓↓ du débit cardiaque droit DONC gauche. Dysfonction VG prédominante Ventilation mécanique globalement BENEFIQUE • ↓ pressions de remplissage • ↓ postcharge (surtout pendant l’insufflation) • Effet net = ↑ du débit cardiaque gauche. Conclusions 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) • Interactions majorées dans certaines pathologies : – hypovolémie – anomalie de compliance thoracopulmonaire (réduction [SDRA], augmentation avec distension [emphysème])... 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). 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