Mécanismes des maladies. Les échanges gazeux

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1 Mécanismes des maladies Les échanges gazeux

2 Pourquoi les patients sont-ils hypoxémiques? Le shunt

3 Les malades atteints d œdème pulmonaire (OAP, SDRA) sont hypoxémiques du fait d un shunt intrapulmonaire. 1- Qu est-ce que le shunt et pourquoi donne-t-il de l hypoxémie Normalement, le sang veineux arrivant dans les capillaires est oxygéné lors de son passage dans les alvéoles au travers de la fine membrane alvéolocapillaire Si les alvéoles ne sont pas ventilées (œdème lors d un OAP, atélectasie, pus et fibrine lors d un SDRA, etc ) le sang repart mal oxygéné A la sortie du poumon, le sang artériel est fait du mélange du sang mal oxygéné venant de ces alvéoles «malades» et du sang bien oxygéné venant d alvéoles bien ventilées: c est le shunt intrapulmonaire. Ceci est illustré sur la 1ère figure

4 Mécanisme de l hypoxémie sévère lors du «shunt» gaz frais oxygéné (inspiration) Capillaire pulmonaire bien oxygéné O 2 Alvéole bien ventilée bronchiole Oedème Oedème capillaires pulmonaires sang veineux peu oxygéné 1ère figure Sang artériel très faiblement oxygéné retournant au cœur gauche

5 2- Pourquoi l hypoxémie par shunt est mal corrigée par l oxygène L oxygène dans le sang est capté par l hémoglobine. La courbe de saturation de l hémoglobine indique que la quantité d oxygène qui peut être capté au niveaux des alvéoles ventilées arrive vite à «saturation» (100%), même si on augmente l oxygène dans cette zone par une FiO 2 élevée. Ceci est illustré sur la 2ère figure L insuffisance d oxygène dans le sang mal oxygéné n est donc que très mal contrebalancé par les zones bien ventilées car l hémoglobine est vite saturée dans ces zones. La quantité totale d oxygène au niveau du sang artériel n augmente que peu C est pourquoi ces malades ont besoin de FiO 2 très élevées (de 60 à 100 %). C est la caractéristique de l hypoxémie par «shunt». Il existe aussi des shunts intracardiaques (foramen ovale perméable ou FOP) recherchés par échographie par le passage de bulles de l oreillette droite vers l oreillette gauche

6 La quantité d oxygène dans le sang dépend de la quantité fixée sur l hémoglobine = c est la saturation de l Hb (ou encore courbe de dissociation) SatO 2, % Courbe de dissociation de l'hémoglobine PO 2, mmhg 2ème figure Si on augmente beaucoup la PO 2 dans l alvéole en augmentant la FiO 2 Cela n augmente pas la quantité, dès lors qu on est arrivé à 100%!

7 Pourquoi les patients sont-ils hypercapniques? L espace mort

8 1- Qu est-ce que l espace mort La ventilation a pour but d amener l oxygène vers les capillaires mais aussi d épurer le gaz carbonique ou CO 2 venant des cellules et contenu dans le sang veineux A la fin de l expirations toutes les voies aériennes sont donc remplies de gaz expiré venant de l alvéole et qui est chargé en CO 2 Toute cette partie des voies aériennes est appelé «l espace mort» Lors de l inspiration suivante, ce gaz chargé de CO2 est toujours présent et va arriver aux alvéoles Plus cet espace mort (Vd) est grand par rapport au volume inspiré (volume courant, Vc), plus la proportion de CO 2 est forte; plus l élimination de CO 2 sera diminuée et plus la capnie (PaCO 2 ) sera élevée

9 2- Qu est-ce qui fait varier l espace mort et la PaCO 2 L espace mort peut-être élevé à cause de la maladie pulmonaire (SDRA, BPCO) L espace mort peut aussi augmenter parce qu on rajoute des circuits communs à l inspiration et à l expiration (par ex: un filtre échangeur de chaleur et d humidité sur le circuit du respirateur ou un raccord annelé, par lesquels passent à la fois l inspiration et l expiration) Sans faire varier l espace mort, la proportion de cet espace mort (Vd/Vc), peut augmenter si le volume courant diminue. Une fréquence respiratoire élevée aura du mal à compenser cela quand ce rapport Vd/Vc est élevé C est de cette façon que les BPCO deviennent hypercapniques (ils ont un faible volume courant, et n arrive pas à compenser malgré une fréquence élevée) C est pour cela que l utilisation de faibles volumes courants (SDRA) amène à augmenter la fréquence respiratoire C est pour cela que le remplacement d un filtre par un humidificateur chauffant peut parfois aider à diminuer la capnie

10 bouche glotte trachée CO 2 expiration volume ou «espace mort» rempli de CO 2 (Vd, d = dead) bronches souches CO 2 venant du sang veineux inspiration O 2 Le gaz inspiré (volume courant) «repousse» d abord le CO 2 vers les alvéoles (Vc, c = courant) Résultat sur la PaCO2: Plus Vd/Vc est élevé, plus la PaCO2 est haute

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