Les bases de la ventilation mécanique

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1 Les bases de la ventilation mécanique JM Constantin, M.D. Ph.D. GRED CNRS 6293 INSERM U1103 Département de Médecine Périopératoire Responsable des Réanimations CHU Clermont-Ferrand

2 ventilation mécanique Vital (très souvent) Délétère (souvent) Mortel (parfois)

3 ventilation mécanique 1/3 de Prescription 1/3 de Surveillance 1/3 d adaptation

4 Les Fondamentaux

5 5

6 Système Respiratoire

7 Système respiratoire Trachée+bronches 1. VOIES AERIENNES = Fonction airway Poumon droit Poumon gauche 2. POUMONS = Fonction échangeur (oxygénation : PaO2) Diaphragme 3. DIAPHRAGME = Fonction pompe (ventilation : PaCO2)

8 Physiologie de la respiration INSPIRATION (active) Expansion thoracique Ppl Palv < Patm Afflux passif d air dans le poumon EXPIRATION (passive) Force de rétraction élastique Ppl Palv > Patm Expulsion d air du poumon

9 Ventilation vs Oxygénation Oxygénation Mesurée par : PaO2 ; SaO2 Déterminée par : FiO2; PEP

10 Ventilation vs Oxygénation Ventilation Mesurée par : PaCO2 ; EtCO2 Dépend de la ventilation alvéolaire VM = RR x VT VM=V A +V DS VA=RRxVT-V DS toute combinaison de RR x VT produisant une même VE sera associée à la même PaCO2

11 Mécanismes d action de l insuffisance respiratoire aigue? 1. Insuffisance de l échangeur gazeux (Poumon) Hypoxémie isolée Oxygénothérapie 2. Insuffisance de la pompe ventilatoire (Muscles - diaphragme) Ventilation mécanique Hypoxémie + hypercapnie Ventilation (améliorer la PaO2 et SatO2) ( PaCO2 et ph)

12 Système respiratoire Système passif (échangeur) voies aériennes RESISTANCE Poumons - alvéoles COMPLIANCE Système actif (pompe) muscles respiratoires (diaphragme, accessoires )

13

14 Pression (cm H20) RETT 7 RETT 7,5 RETT 8 RETT 8,5 RETT 9 R trachéo 8, ,5 1 1,5 2 débit (L/s) Résistance de la prothèse endotrachéale

15

16 Compliance

17 La boucle pression-volume : Compliance Volume + C=100 ml/cmh 2 O Vt: 500 P P res Ppointe C=50 ml/cmh 2 O P plateau C=10 ml/cmh 2 O Base line - P1 P2 Pression +

18

19

20 Mode ventilatoire

21 VOLUME or PRESSURE? P (cmh 2 O) Pinsuf Pic Pplat I Flow (L.min -1 ) + E t. (s) - Pressure (constant) Pinsuff Ppic Volume (constant) Pinsuff = Pplat

22 Ventilation en volume spontanée contrôlé calme à débit de inspiratoire repos constant Paw (cmh 2 0) Le débit inspiratoire généré par le ventilateur est constant 10 secondes Débit ( l.min -1 ) secondes A l inspiration, la pression dans les voies aériennes supérieures est positive et constitue la pression motrice 40

23 VOLUME CONTRÔLE (VC) Effets d'une augmentation d'impédance du système respiratoire P (cm H 2 O) + débit (L.min -1 ) t. (secondes) Le volume réglé est bien délivré, mais la pression est non controlée: risque barotraumatique

24 Que se passe t-il (probablement)? Pression crête Augmente Pression plateau Inchangée Sonde bouchée?

25 Quelles sont les différences entre un mode en volume et un mode en pression? PARAMETRES REGLES ET PARAMATRES MONITORES VOLUME courant PRESSION voies aériennes DEBIT Paramètres ventilatoires VOLUME CONTROLE FIXE (assuré) variable Carré (constant) PRESSION CONTROLEE variable FIXE (controlée = sécurité) décélérant ALARMES à surveiller Pressions (Ppic, Pplat, Pmoy) Volume (VT mini) Ventilation minute EtCO2

26 Le volume courant

27 Dreyfuss 1997

28 Les hauts Vt sont délétères SDRA Ventilation poumon sain Ventilation per-op Quel que soit le mode

29 Choix du volume courant?

30 Vt = 6 à 8 ml.kg -1 / Pplat < 30 cmh 2 O IBW

31 Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg

32 After undressed

33

34 Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg

35 Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg

36 Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg Lung Volume = 3245 ml Lung Volume = 3364 ml

37 Vt = 6 à 8 ml.kg -1 / Pplat < 30 cmh 2 O IBW

38

39 La PEP - PEEP Pression expiratoire Positive

40 Ventilation en volume contrôlé avec PEP Paw (cmh 2 0) PEP = 10 cmh 2 O secondes 10 0 La pression expiratoire positive (PEP) permet, en fin d expiration, de maintenir le poumon ouvert lorsqu atélectasié ou oedèmateux Débit ( l.min -1 ) 40 secondes 20 0 La PEP se règle entre 5 et 20 cmh 2 O 20 40

41 Comment régler la PEP?

42 Jamais nulle

43 La fréquence ventilatoire

44 Adaptée à la VM A la limite de l auto PEP

45 La PEP intrinsèque ou auto-pep Paw (cmh 2 0) secondes 10 0 Débit ( l.min -1 ) secondes Il persiste un débit expiratoire positif en fin d expiration

46 La PEP intrinsèque ou auto-pep Paw (cmh 2 0) Il persiste un débit expiratoire positif en fin d expiration secondes Débit ( l.min -1 ) secondes La PEEP intrinsèque se mesure lors d une pause expiratoire prolongée

47

48 Modes de ventilation: classification Volumétriques (débit) Barométriques (pression) Contrôlé VC VAC Partielle VACI VS Contrôlé PC PAC Nouveaux modes = Mixtes (combinés) : Autoflow, VCRP - PAV; PPS; NAVA; ASV, VSV, APV Partielle BIPAP Aide Inspiratoire VS

49 Le mode ventilatoire «assisté» (de référence) L aide inspiratoire (AI): (=Pressure Support Ventilation)

50 L aide inspiratoire (AI): (=Pressure Support Ventilation) rappels

51 Aide inspiratoire Paw ( cmh 2 0 ) déclenchement 0 Débit ( l.min -1 )

52 Pourquoi l aide inspiratoire a tout changé en Réa? 1 Le patient peut imposer sa fréquence respiratoire Volume contrôlée (VC-VAC) Pression contrôlée (PC-PAC)

53 Paw (cmh20) 40 Volume Contrôlé (VC) 20 0 Débit (L/s) Paw (cmh20) 40 Volume Assisté Contrôlé (VAC) 20 0 Débit (L/s) 1 0 1

54 Paw (cmh20) VT FR Ti Te I/E Débit inspiratoire (Max) 0 Débit (L/s) 1 VC Fixe Fixe Fixe Fixe Fixe Fixe 0 1 Paw (cmh20) VAC Fixe Variable Fixe Variable Variable Fixe 0 Débit (L/s) 1 0 1

55 Pourquoi l aide inspiratoire a tout changé en Réa? 2 Le patient peut recevoir le débit inspiratoire «maximal» C est un des avantages «théoriques» des modes en pression qui délivrent un débit «décélérant» donc avec un débit maximal au début de l inspiration!

56 Inspiration Débit (PATIENT) (Litres/sec) 2 L/s 0,3 1,5 L/s 0,5 0,5 L/s 0 expiration Débit MACHINE Mode en volume = Débit carré (volume) Débit MACHINE Mode en pression = Débit décélérant (pression)

57 Pourquoi l aide inspiratoire a tout changé en Réa? 3 Le patient peut imposer son temps inspiratoire C est le premier mode ventilatoire assisté où le patient peut «dire» à la machine quand il veut expirer!

58 Conclusion Physiologie adaptée à la VM

59 Conclusion la VM doit s adapter à la Physiologie Pplat limitée et surveillée Vt bas Marie-Thérèse S. 53 ans 162 cm 132 kg Julia R. 49 ans 161 cm 47 kg

60 Trucs et astuces

61 Aspiration trachéale FiO2 = 0.3 FiO2 = 1 Lu, Am J Resp Crit Care Med 2000

62 iatrogénie Maggiore, Am J Resp Crit Care Med 2002

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