MEMOIRE LA SATURATION VEINEUSE CENTRALE EN OXYGENE NE PERMET PAS DE PREDIRE SI L EXPANSION VOLEMIQUE REDUIT L HYPOXIE TISSULAIRE

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1 ACADEMIE DE PARIS Année 2012 MEMOIRE pour l obtention du DES d Anesthésie-Réanimation Coordonnateur : Monsieur le Professeur Didier JOURNOIS par Florence JULIEN-MARSOLLIER Présenté et soutenu le 10 Avril 2012 LA SATURATION VEINEUSE CENTRALE EN OXYGENE NE PERMET PAS DE PREDIRE SI L EXPANSION VOLEMIQUE REDUIT L HYPOXIE TISSULAIRE CENTRAL VENOUS OXYGEN SATURATION DOES NOT ALLOW PREDICTING WHETHER FLUID RESUSCITATION WILL REDUCE TISSUE HYPOXIA Travail effectué sous la direction du Professeur Xavier MONNET Travail relu et validé par le Professeur Souhayl DAHMANI

2 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION...5 METHODES...7 Sélection des patients...7 Schéma de l étude...7 Analyse statistique...8 RESULTATS...9 DISCUSSION...18 CONCLUSION...23 ANNEXES...24 Annexe 1: Formules des paramètres d oxygénation tissulaire...24 Annexe 2: Protocole de l étude...25 REFERENCES...26 RESUME...28 ABSTRACT

3 ABREVIATIONS C(a-v)O 2 : gradient artério-veineux du contenu en oxygène CaO 2 : contenu artériel en oxygène CO 2 : dioxyde de carbone CvO 2 : contenu veineux en oxygène O 2 : oxygène P(v-a)CO 2 : gradient veino-artériel de la pression partielle en dioxyde de carbone ScvO 2 : saturation veineuse centrale en oxygène TaO 2 : transport artériel en oxygène VO 2 : consommation en oxygène 3

4 REMERCIEMENTS Tout d abord je tiens à remercier le Professeur D. JOURNOIS de présider cette soutenance de mémoire. Je remercie également les professeurs H. KEITA, F. BONNET et S. BELOUCIF de participer au jury de ce mémoire. Un très grand merci au Professeur Xavier MONNET pour sa patience et pour tout le temps passé à m encadrer pour la réalisation de ce mémoire dans son ensemble, de l inclusion des patients à la relecture du manuscrit. Merci également à toute l équipe médicale et paramédicale du service de réanimation médicale du Professeur RICHARD de l hôpital de Bicêtre qui s est impliquée dans cette étude et avec qui j ai beaucoup appris durant un semestre. Merci au Professeur Souhayl DAHMANI d avoir accepté de relire ce mémoire en sa qualité de professeur d Anesthésie-Réanimation. 4

5 INTRODUCTION L expansion volémique est le traitement administré en première intention dans la majorité des états de choc. Selon une vision conventionnelle, la raison principale pour administrer une expansion volémique est d augmenter la précharge cardiaque et le débit cardiaque. Néanmoins, le bénéfice sous-jacent que l on attend de l expansion volémique est que l augmentation du transport en oxygène (TaO 2 ) qu elle induit augmente la consommation tissulaire en oxygène (VO 2 ) et qu elle réduise le degré d hypoxie tissulaire. Or, d après la relation physiologique entre TaO 2 et VO 2, ceci ne peut survenir que si la VO 2 dépend du TaO 2 [1]. Alors que de nombreux indices ont été développés au cours des dernières années pour prédire si l expansion volémique va augmenter ou non le débit cardiaque [2], il manque aujourd hui des indices qui permettent de prédire si l augmentation du TaO 2 liée au remplissage vasculaire va réduire l hypoxie tissulaire. Basée sur l étude de Rivers et coll. [3], la Surviving Sepsis Campaign recommande de guider le remplissage vasculaire dans le cadre des états de choc septique par la saturation veineuse centrale en oxygène (ScvO 2 ) avec l objectif de la maintenir au-dessus de 70% [4]. Des auteurs suggèrent également qu un niveau de ScvO 2 abaissé devrait être l indice déclenchant une réanimation hémodynamique [5]. Cependant, lors des états de choc septique, on sait qu il existe une anomalie de l extraction périphérique de l oxygène qui aboutit à des valeurs de ScvO 2 élevées malgré une dépendance TaO 2 /VO 2. A cet égard, plusieurs études ont rapporté que la majorité des patients en choc septique ayant déjà bénéficié d une réanimation avaient une ScvO 2 élevée en dépit de la persistance d une hypoxie tissulaire [6-8]. Ainsi, la ScvO 2 ne reflète pas toujours le degré d hypoxie tissulaire et pourrait ne pas être le meilleur critère pour décider de débuter une réanimation hémodynamique. C est ce que nous avions l intention de démontrer dans la présente étude. D autre part, des marqueurs du métabolisme anaérobie tels que la concentration sanguine en lactate sont élevés en cas d hypoxie tissulaire, surtout en cas de dépendance TaO 2 /VO 2. Ces marqueurs pourraient être de bons guides pour l optimisation hémodynamique des patients en état de choc septique [9, 10]. 5

6 Cependant la cinétique de variation de la lactatémie reste un facteur limitant. Dans une étude précédente [11], il a été établi que le rapport entre la différence de pression veino-artérielle en dioxyde de carbone (P(v-a)CO 2 ) et celle du contenu artério-veineux en oxygène (C(a-v)O 2 ) calculé à partir du sang veineux mêlé, est un marqueur de métabolisme anaérobie et est corrélé à la lactatémie. Un avantage de ce rapport P(v-a)CO 2 )/C(a-v)O 2 comme reflet du métabolisme anaérobie pourrait être d une part de varier avec une cinétique plus rapide que la lactatémie et d autre part d être un reflet plus pur du métabolisme anaérobie que ne l est la lactatémie [12]. Le but principal de notre étude était de comparer la capacité respective de la ScvO 2, du rapport (P (v-a) CO 2 )/(C (a-v) O 2 ) calculé à partir du sang veineux central et de la lactatémie artérielle pour prédire si une augmentation du débit cardiaque lors d une expansion volémique résulte en une diminution de la dette en oxygène estimée par une augmentation de la VO 2. Dans cette étude, mon rôle a été de participer au recueil des données et à leur traitement statistique, de rédiger ce manuscrit, et de participer à la rédaction du manuscrit issu de l étude et soumis pour publication dans une revue scientifique anglophone avec comité de lecture. 6

7 METHODES Sélection des patients Cette étude a été acceptée par le comité pour la protection Ile-de-France VII. Les proches de tous les patients étaient informés de l étude au moment où celle-ci était débutée et possibilité leur était donnée à ce moment de refuser la participation du patient à l étude. Dans le cas contraire, les patients étaient informés de leur participation à l étude dès que leur état de conscience le permettait. Ils pouvaient alors refuser par eux-mêmes de participer à l étude. Les critères d inclusion étaient les suivants : Présence d une défaillance circulatoire aiguë définie par une pression artérielle systolique 90 mmhg (ou une diminution de plus de 50 mmhg chez les patients antérieurement hypertendus) associée à l un des signes suivants : diurèse 0,5 ml/kg/h pendant 2h et/ou une tachycardie (fréquence cardiaque >100 batt/min) et/ou présence de marbrures cutanées. Nécessité d effectuer une expansion volémique selon la décision du médecin en charge du patient. Présence d un cathéter artériel fémoral et d un cathéter veineux central jugulaire interne. Les investigateurs vérifiaient que l extrémité distale de ce cathéter se situait dans la partie supérieure de l oreillette droite à la radiographie de thorax. Présence d un monitorage hémodynamique par un système PiCCO2 (Pulsion Medical Systems, Munich, Allemagne). Schéma de l étude A l état de base avant l expansion volémique, nous mesurions les variables suivantes : Les variables hémodynamiques : fréquence cardiaque, pression artérielle systémique et index cardiaque mesuré par thermodilution transpulmonaire. Les variables d oxygénation tissulaire mesurées par prélèvement sanguin artériel et veineux central (ABL 800flex, Radiometer, Copenhague, 7

8 Danemark) : contenu artériel en oxygène (CaO 2 ), contenu veineux en oxygène (CvO 2 ), VO 2, TaO 2, gradient veino-artériel de la pression partielle en dioxyde de carbone (P (v-a) CO 2 ) (voir formules utilisées en Annexe 1). La lactatémie artérielle était également mesurée (Modular, Roche, Meylan, France). Après ces mesures, nous réalisions une expansion volémique standardisée (500 ml de soluté salé à 0,9% intraveineux sur 30 minutes). Immédiatement après cette épreuve de remplissage, nous mesurions une deuxième fois les variables hémodynamiques et les variables d oxygénation tissulaire (voir protocole en Annexe 2). Un deuxième dosage artériel de lactate était réalisé 3,0±1,5 heure après le premier. Dans l intervalle, la réanimation était poursuivie sans protocole pré-établi, incluant, selon les besoins, remplissage vasculaire, administration de catécholamines, épuration extra-rénale, avec le but de normaliser le taux de lactate artériel (<1,7 mmol/l) et d obtenir une ScvO 2 >70%. Analyse statistique Les patients pour lesquels l épreuve de remplissage vasculaire induisait une augmentation de l index cardiaque de plus de 15% étaient définis comme des «répondeurs à l expansion volémique» et les autres comme des «non-répondeurs à l expansion volémique» [2]. Par analogie, puisque la VO 2 est proportionnelle à l index cardiaque, nous avons défini une augmentation significative de la VO 2 comme une augmentation de celle-ci supérieure à 15%. Les données ont été exprimées en moyenne ± écart-type ou médiane (espace interquartile 25-75%). La comparaison des variables entre avant et après l expansion volémique a été réalisée par un test t pairé de Student ou un test de Wilcoxon. Les comparaisons entre deux groupes ont été réalisées par un test t non-pairé de Student ou un test U de Mann-Whitney. Nous avons construit des courbes ROC pour tester la capacité de la ScvO 2, du taux artériel de lactate et du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 à prédire une augmentation de VO 2 15% lors de l expansion volémique. Les comparaisons entre les courbes de ROC ont été réalisées par un test de Hanley-McNeil. Une valeur de p <0,05 était considérée comme significative. L analyse statistique a été réalisée avec MedCalc (Mariakerke, Belgique). 8

9 RESULTATS Population étudiée Cinquante et un patients ont été inclus dans cette étude. Leurs caractéristiques démographiques à l état de base sont résumées dans le Tableau 1. TABLEAU 1: Caractéristiques des patients à l état de base Age (moyenne ± DS, ans) 62 ± 15 Sexe (nombre de patients, F/M) Score IGS (moyenne ± DS) 15/36 64 ± 18 Type de choc (nombre de patients, %) septique 40 (78%) vasoplegique/ intoxication 5 (10%) hypovolemique 3 (6%) cardiogénique 3 (6%) Patients recevant NAD à l'état de base (nombre de patients, %) 44 (86%) Dose NAD à l'état de base (mediane [25-75]% interquartile, µg/kg/min) 0,26 [0,22-0,47] Diabète (nombre de patients, %) 4 (7%) Cirrhose (nombre de patients, %) 1 (2%) Insuffissance hépatique aigüe (nombre de patients, %) 2 (4%) SDRA ( nombre de patients, %) 33 (65%) Volume courant (ml/kg du poids théorique, moyenne ± DS)* 7 ± 2 Fréquence respiratoire (/min, moyenne ± DS)* 28 ± 2 PEEP (mmhg, moyenne ± DS)* 7 ± 2 Mortalité à J28 (%) 53% NAD, noradrénaline; PEEP, pression positive de fin d'expiration, SDRA, Syndrome de détresse respiratoire aigüe * parmi les 46 patients recevant une ventilation mécanique 9

10 La ScvO 2 était supérieure à 70% (78±5%) chez 25 patients (et inférieure chez les 26 autres). Parmi ces 25 patients, tous souffraient d un état de choc d origine septique. Parmi l ensemble des 40 patients souffrant de choc septique, la ScvO 2 à la base était >70% chez 25 patients. Parmi les 40 patients souffrant de choc septique, l infection était d origine pulmonaire pour 33 patients (82% de la population), d origine urinaire pour trois (8%), d origine pancréatique pour deux (5%) et d origine inconnue pour deux (5%). Effets de l expansion volémique sur l index cardiaque, le TaO 2 et la VO 2 L expansion volémique augmentait l index cardiaque de plus de 15% (39±17%) chez 25 patients dits «répondeurs à l expansion volémique» (soit 49% de la population totale). Parmi ces 25 patients, la VO 2 augmentait de plus de 15% chez 14 patients alors qu elle ne changeait pas chez les 11 patients restants (Tableau 2A). Chez les 26 autres patients («non-répondeurs à l expansion volémique»), l index cardiaque ne se modifiait pas de façon significative au cours du remplissage vasculaire (Tableau 2A). Chez ces patients, le taux d hémoglobine artériel et veineux diminuait de façon significative de 8±4% et de 8±5% au cours de l expansion volémique, respectivement. Dans le même temps, le TaO 2 et la VO 2 diminuaient de 4±7% et 4±11%, respectivement. 10

11 Avant EV Variation index cardiaque 15% Variation index cardiaque < 15% Après expansion volémique Variation VO 2 > 15% Variation VO 2 < 15% (n = 14) (n = 11) (n = 26) Après EV Avant EV Après EV Avec expansion volémique Fréquence cardiaque (moyenne±ds, batts/min) 90 ± ± ± 13# 116 ± 16# 103 ± ± 21 Pression artérielle moyenne (moyenne±ds, mmhg) 76 ± ± 13* 64 ± 9 77 ± 10* 72 ± ± 12 Index cardiaque (moyenne±ds, L/min/m 2 ) 2,7 ± 1,2 3,7 ± 1,5* 2,7 ± 1,1 3,7 ± 1,4* 3,6 ± 1,4 3,7 ± 1,5 Index VES (moyenne±ds, ml/m 2 ) 31 ± ± 21* 23 ± 9 32 ± 11* 37 ± ± 19 Dose NAD (médiane [25-75% interquartile], µg/kg/min) 0,28 [0,23-0,40] 0,28 [0,23-0,40] 0,23 [0,00-0,40] 0,23 [0,00-0,40] 0,24 [0,19-0,44] 0,24 [0,19-0,44] ph artériel (moyenne±ds) 7,32 ± 0,14 7,32 ± 0,14 7,35 ± 0,09 7,34 ± 0,09 7,34 ± 0,09 7,33 ± 0,08 SaO 2 (moyennen±ds, %) 98 ± 2 98 ± 2 96 ± 3 97 ± 2 97 ± 2 97 ± 2 Hb artérielle (moyenne±ds, g/dl) 10,5 ± 2,2 9,9 ± 2* 10,5 ± 1,5 9,7 ± 1,2* 9,3 ± 1,5 8,5 ± 1,5* CaO 2 (moyenne±ds, ml) 14,2 ± 2,7 13,7 ± 1,8* 13,7 ± 1,8 13,0 ± 1,6* 12,4 ± 2,0 11,4 ± 2,0* PaCO 2 (moyenne±ds, mmhg) 32 ± 7 31 ± 8,0 37 ± 9 38 ± 9 36 ± ± 11 ph veineux (moyenne±ds) 7,31 ± 0,18 7,30 ± 0,11 7,30 ± 0,09 7,31 ± 0,10 7,31 ± 0,08 7,30 ± 0,08 ScvO 2 (moyenne±ds, %) 70 ± ± ± 4 71 ± 2* 73 ± 8 73 ± 7 Hb veineuse (moyenne±ds, g/dl) 10,7 ± 2,2 10,0 ± 2,2* 10,5 ± 1,5 9,9 ± 1,3* 9,0 ± 1,9 8,3 ± 1,7* CvO 2 (moyenne±ds, ml) 10,1 ± 3,4 9,7 ± 3,2 9,2 ± 1,6 9,6 ± 1,4* 9 ± 2,5 8,3 ± 2,2 PvCO 2 (moyenne±ds, mmhg) 40 ± 7 36 ± 8 43 ± ± 9* 42 ± ± 11* TaO 2 (moyenne±ds, ml/min/m 2 ) 388 ± ± 229* 382 ± ± 234* 436 ± ± 154* VO 2 (moyenne±ds, ml/min/m 2 ) 103 ± ± 58* 124 ± ± 62* 120 ± ± 73* P(v-a)CO 2 (moyenne±ds, mmhg) 8,5 ± 2,8 4,9 ± 3,1* 5,9 ± 1,8# 3,9 ± 1,4* 5,5 ± 2,6 5,3 ± 2,7 C(a-v)O 2 (moyenne±ds, ml) 3,6 ± 1,9 3,4 ± 1,1 4,5 ± 0,8 3,5 ± 0,6* 3,9 ± 1,6 3,5 ± 1,3 P(v-a)CO 2 / C(a-v)O 2 (moyenne±ds, mmhg/ml) 2,3 ± 0,8 1,3 ± 0,8* 1,3 ± 0,5# 1,2 ±0,5 1,8 ± 1,0 1,9 ± 1,0 Lactate (moyenne±ds, mmol/l) 5,5 ± 4,0 3,6 ± 1,7* 2,3 ± 1,1# 2,0 ± 1,0*# 3,6 ± 3,5 3,0 ± 3, 2 Avant EV Après EV Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Avant EV 3,5 ± 1,0 h après SaO 2 : saturation artérielle en oxygène, Hb: hémoglobine; CaO 2 : contenu artériel en oxygène; PaCO 2 : pression artérielle en dioxyde de carbone; ScvO 2 : saturation veineuse centrale en oxygène; CvO 2 : contenu veineux en oxygène; PvCO 2 : pression veineuse en dioxyde de carbone; TaO 2 : Transport artériel en oxygène; VO 2 : consommation en oxygène; P(v-a)CO 2 : gradient veino-artériel de pression partielle de dioxyde de carbone; C(a-v)O 2 : différence artério-veineuse de contenu en oxygène; EV: Expansion volémique; NAD: Noradrénaline. *, p < 0,05 après vs avant expansion volémique. #, p < 0,05 patients avec une variation de VO 2 < 15% vs. patients avec une variation de VO 2 15% tissulaire au cours du remplissage vasculaire TABLEAU 2A : Paramètres hémodynamiques et variables d oxygénation 11

12 TABLEAU 2B : Paramètres hémodynamiques et variables d oxygénation tissulaire au cours du remplissage vasculaire Etat de base ScvO 2 >70% Variation VO2 > 15% Variation VO2 < 15% (n = 11) (n = 14) Avant EV Après EV Avant EV Après EV Fréquence cardiaque (moyenne±ds, batts/min) 90 ± ± ± ± 20 Pression artérielle moyenne (moyenne±ds, mmhg) 75 ± ± 13* 71 ± 9 71 ± 9 Index cardiaque (moyenne±ds, L/min/m2) 2,9 ± 1,1 3,8 ± 1,4* 3,7 ± 1,2 3,8 ± 1,3* ph artériel (moyenne±ds) 7,29 ± 0,16 7,29 ± 0,15 7,31 ± 0,10 7,31 ± 0,90 SaO2 (moyennen±ds, %) 98,0 ± 1,0 99,0 ± 1,0* 97 ± 3,0 97 ± 3,0 Hb artérielle (moyenne±ds, g/dl) 10,7 ± 2,4 10,1 ± 2,1* 9,5 ± 1,4 8,0 ± 2,7#* CaO2 (moyenne±ds, ml) 14,8 ± 2,9 14,1 ± 2,6* 12,7 ± 2,0 11,7 ± 1,6#* PaCO2 (moyenne±ds, mmhg) 32 ± 7 31 ± 8 36 ± ± 11 ph veineux (moyenne±ds) 7,29 ± 0,2 7,27 ± 0,12 7,3 ± 0,09 7,29 ± 0,09 ScvO2 (moyenne±ds, %) 79 ± 3 79 ± 3 78 ± 6 77 ± 6 Hb veineuse (moyenne±ds, g/dl) 11,0 ± 2,5 10,3 ± 2,3* 9,6 ± 1,6 8,9 ± 1,5* CvO2 (moyenne±ds, ml) 11,9 ± 3,0 11,1 ± 2,8* 10,1 ± 1,9 9,4 ± 1,8* PvCO2 (moyenne±ds, mmhg) 39,0 ± 6,0 36,0 ± 8,0* 41 ± 13,0 40 ± 11,0* TaO2 (moyenne±ds, ml/min/m2) 437 ± ± 233* 460 ± ± 124* VO2 (moyenne±ds, ml/min/m2) 86,0 ± 38,0 112,0 ± 41,0* 90 ± 36,0 85 ± 34,0* P(v-a)CO2 (moyenne±ds, mmhg) 6,9 ± 1,7 3,9 ± 2,6* 4,9 ± 1,6# 4,6 ± 2,1 C(a-v)O2 (moyenne±ds, ml) 2,9 ± 0,7 3,0 ±0,6 2,6 ± 1,0 2,4 ± 1,0* P(v-a)CO2 / C(a-v)O2 (moyenne±ds, mmhg/ml) 2,5 ± 0,9 1,4 ± 1,0* 2,0 ± 0,5# 2,1 ± 0,9 Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Lactate (moyenne±ds, mmol/l) 6,3 ± 4,3 3,8 ± 1,8* 4,7 ± 4,2# 3,8 ± 4,2 Etat de base ScvO 2 70% Variation VO2 > 15% Variation VO2 < 15% (n = 4) (n = 22) Avant EV Après EV Avant EV Après EV Fréquence cardiaque (moyenne±ds, batts/min) 103 ± ± 12* 110 ± 15# 110 ± 18# Pression artérielle moyenne (moyenne±ds, mmhg) 80 ± 7 89 ± 9 69 ± ± 13 Index cardiaque (moyenne±ds, L/min/m2) 2,2 ± 1,4 3,3 ± 1,6* 3,1 ± 1,5 3,7 ± 1,6* ph artériel (moyenne±ds) 7,39 ± 0,06 7,38 ± 0,06 7,37 ± 0,08 7,36 ± 0,08 SaO2 (moyennen±ds, %) 96 ± 3,0 97 ± 3,0* 96 ± 3,0 96 ± 3,0* Hb artérielle (moyenne±ds, g/dl) 10,2 ± 1,7 9,4 ± 1,6* 9,6 ± 1,6 8,8 ± 1,4* CaO2 (moyenne±ds, ml) 13,3 ± 2,2 12,4 ± 2,0* 12,7 ± 1,9 11,8 ± 1,9* PaCO2 (moyenne±ds, mmhg) 32 ± ± 9 36 ± ± 10 ph veineux (moyenne±ds) 7,35 ± 0,1 7,35 ± 0,0* 7,32 ± 0,1 7,32 ± 0,1* ScvO2 (moyenne±ds, %) 47 ± 4 52 ± 2 65 ± 4 69 ± 4#* Hb veineuse (moyenne±ds, g/dl) 10,5 ± 1,7 9,6 ± 1,8* 9,3 ± 1,9 8,6 ± 1,8* CvO2 (moyenne±ds, ml) 6,5 ± 0,5 6,8 ± 1,5 8,1 ± 1,7 8,0 ± 1,9 PvCO2 (moyenne±ds, mmhg) 44 ± 9,0 40 ± 8,0* 42 ± 10,0 41 ± 10,0* TaO2 (moyenne±ds, ml/min/m2) 283 ± ± 169* 393 ± ± 215* VO2 (moyenne±ds, ml/min/m2) 142 ± 62,0 181 ± 74,0* 146 ± 83,0 143 ± 78,0* P(v-a)CO2 (moyenne±ds, mmhg) 12,0 ± 1,8 7,8 ± 2,2* 6,1 ± 2,7 5,1 ± 2,8* C(a-v)O2 (moyenne±ds, ml) 6,5 ± 0,5 6,8 ± 1,5* 4,6 ± 1,0 3,8 ± 0,8* P(v-a)CO2 / C(a-v)O2 (moyenne±ds, mmhg/ml) 1,8 ± 0,2 1,4 ± 0,3 1,5 ± 0,9 1,4 ± 0,9 Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Avant EV 3,5 ± 1,0 h après Lactate (moyenne±ds, mmol/l) 3 ± 1,2 2,5 ± 1,1* 2 ± 1,4 1,7 ± 0,8* SaO 2 : saturation artérielle en oxygène, Hb: hémoglobine; CaO 2 : contenu artériel en oxygène; PaCO 2 : pression artérielle en dioxyde de carbone; ScvO 2 saturation veineuse centrale en oxygène; CvO 2 : contenu veineux en oxygène; PvCO 2 : pression veineuse en dioxyde de carbone; TaO 2 : Transport artériel en oxygène; VO 2 : consommation en oxygène; P(v-a)CO 2 : gradient veino-artériel de pression partielle de dioxyde de carbone; C(a-v)O 2 : différence artério-veineuse de contenu en oxygène; EV: Expansion volémique; NAD: Noradrénaline. *, p < 0,05 après vs avant expansion volémique. #, p < 0,05 patients avec une variation de VO 2 < 15% vs. patients avec une variation de VO 2 15%. 12

13 Effets de l expansion volémique sur les variables dérivées de l O 2 et du CO 2 et sur la lactatémie parmi les répondeurs à l expansion volémique avec une augmentation de VO 2 15% Parmi les patients répondeurs à l expansion volémique chez qui la VO 2 augmentait de plus de 15%, la ScvO 2 à l état de base était de 70±15% et n était pas significativement modifiée après l expansion volémique (Tableau 2A). Chez quatre de ces patients, dont trois souffraient de choc septique, la ScVO 2 était inférieure à 70% à l état de base (47±4%) (Tableau 2B). Chez tous les autres patients, dont la ScvO 2 à l état de base était >70%, le choc était d origine septique. Le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 diminuait de façon significative (42±30%) après l expansion volémique (Tableau 2A, Figure 1). Le taux sanguin de lactate était de 5,5±4,0 mmol/l à l état de base. Effets de l expansion volémique sur les variables dérivées de l O 2 et du CO 2 et sur la lactatémie parmi les répondeurs à l expansion volémique avec une variation de VO 2 <15% Parmi tous les patients répondeurs à l expansion volémique et chez qui le remplissage vasculaire n augmentait pas la VO 2 de plus de 15%, l état de choc était d origine non septique. Comparés aux patients répondeurs à l expansion volémique avec une augmentation de la VO 2 15%, ces patients avaient un rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 moins élevé et un taux de lactate plus bas à l état de base (Tableau 2A). La ScvO 2 à l état de base était de 64%±4% (<70% chez tous les patients) et elle augmentait de façon significative après l expansion volémique à 71±2% (Tableau 2A). Le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 n était pas modifié par l expansion volémique. 13

14 FIGURE 1 Relation entre le transport artériel en oxygène (TaO 2 ) et la consommation en oxygène (VO 2 ) chez les patients présentant un rapport entre la différence veinoartérielle en pression partielle de dioxyde de carbone et la différence artério-veineuse en contenu en oxygène (P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ) 1,8 mmhg/ml (cercles) et <1,8 mmhg/ml (carrés) avant (marqueurs blancs) et après (marqueurs noirs) l'expansion volémique. Les données sont exprimées en moyenne ± DS VO 2 (ml/min/ m 2 ) TaO 2 (ml/min/ m 2 ) 14

15 Prédiction d une augmentation de VO 2 15% induite par l expansion volémique Chez les répondeurs à l expansion volémique, la ScvO 2 à l état de base n était pas un facteur prédictif d augmentation significative de la VO 2 (aire sous la courbe de ROC non différente de 0,5, Figure 2). Chez ces patients, un taux de lactate à l état de base 2,7 mmol/l prédisait une augmentation de la VO 2 15% avec une sensibilité de 93 (66-100)% et une spécificité de 82 (48-98)%. Un rapport P(va)CO 2 /C(a-v)O 2 1,8 mmhg/ml était aussi un facteur prédictif de remplissage vasculaire avec une sensibilité de 86 (57-98)% et une spécificité de 91 (59-100)%. Les aires sous la courbe sur les courbes de ROC étaient respectivement pour le taux de lactate, le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 et la ScvO 2 à l état de base de 0,91±0,06, 0,91±0,06 et 0,69±0,11 (Figure 2). Relation entre les valeurs à l état de base de la lactatémie, de la ScvO 2 et du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 En considérant l ensemble de la population (n=51) avant l expansion volémique, il existait une corrélation significative à l état de base entre le taux de lactate et le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 (r = 0,56, p < 0,0001). La corrélation entre le taux de lactate et la ScvO 2 à l état de base était significative si la ScvO 2 était >70% (r = 0,38, p < 0,03) mais non significative si la ScvO 2 était <70% (p = 0,52). 15

16 Relation entre le gradient P(v-a)CO 2, la ScvO 2, la lactatémie et l index cardiaque à l état de base Considérant l ensemble de la population et les valeurs mesurées avant et après l expansion volémique (soit 102 paires de mesures), l index cardiaque et le gradient P(v-a)CO 2 étaient corrélés de façon significative (r = -0,32, p = 0,0007). Les changements d index cardiaque induits et de gradient P(v-a)CO 2 étaient également corrélés de façon significative (r = -0,59, P = 0,0001, 51 paires de mesures). Les valeurs d index cardiaque et de lactatémie n étaient pas corrélées significativement (p = 0,28). Il en était de même des changements d index cardiaque et de lactatémie induits par l expansion volémique (p = 0.34). Les valeurs d index cardiaque et de ScvO 2 n étaient pas corrélées significativement (p = 0,34). Il en était de même des changements d index cardiaque et de ScvO 2 induits par l expansion volémique (p = 0,38). 16

17 FIGURE 2 Courbe de receiver operating characteristics (ROC) montrant la capacité des valeurs basales de lactate, du rapport entre la différence veino-artérielle en pression partielle de dioxyde de carbone et la différence artério-veineuse en contenu en oxygène (P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ) et de la saturation veineuse centrale en oxygène (ScvO 2 ) pour prédire une augmentation de la consommation d'oxygène 15% en réponse à l'expansion volémique Sensibilité * lactate P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ScvO Spécificité 17

18 DISCUSSION Premièrement, notre étude montre que la ScvO 2 n était pas un bon facteur prédictif de l augmentation de la VO 2 en réponse à une augmentation de TaO 2 induite par une expansion volémique (aire sous la courbe de la courbe de ROC=0,69±0,11). Deuxièmement, cette étude montre que le taux de lactate ainsi que le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 à l état de base permettaient de prédire la réponse de la VO 2 à l expansion volémique (les aires sous la courbe sur les courbes de ROC étaient respectivement 0,91±0,06, 0,91±0,06). Le concept de dépendance VO 2 /TaO 2 comme indicateur de la dette en oxygène Il a été démontré que la dépendance VO 2 /TaO 2 était un marqueur d hypoxie tissulaire [13] et de mauvais pronostic [14]. En tant que marqueur de métabolisme anaérobie, le lactate augmente en cas de dépendance VO 2 /TaO 2 [15]. Le premier résultat important de notre étude est que le calcul des variables dérivées de l oxygène à partir du sang veineux central plutôt que du sang veineux mêlé permettait de détecter l hypoxie tissulaire au travers de la dépendance VO 2 /TaO 2. En effet, le taux de lactate à la base était élevé chez les patients chez qui l expansion volémique augmentait à la fois le TaO 2 et la VO 2, c est-à-dire les patients en état de TaO 2 /VO 2 dépendance, alors qu il était normal chez les patients sans dépendance TaO 2 /VO 2. Il y a plusieurs années, le concept de dépendance VO 2 /TaO 2 était sujet à controverse. Certains évoquaient qu un couplage mathématique était responsable de la relation VO 2 /TaO 2 [16]. Néanmoins, le fait que, dans notre étude, la lactatémie soit élevée à la base et diminue après l expansion volémique ne soutient pas l hypothèse qu un tel phénomène ait été responsable de l augmentation de VO 2 que nous observions. Il a également été suggéré que des traitements augmentant le débit cardiaque (tels les bêta-agonistes adrénergiques) puissent augmenter la VO 2 par un effet thermogénique [17]. Il est cependant peu probable qu un tel effet ait été observé dans notre étude puisque le traitement administré était du soluté salé isotonique et que les doses d agents vasoactifs n étaient pas modifiées durant l épreuve d expansion volémique. 18

19 Prédiction de l augmentation de la VO 2 suite à une augmentation du TaO 2 induite par l expansion volémique Lors de la prise en charge d un état de choc, le remplissage vasculaire a pour but d augmenter l index cardiaque afin de réduire l hypoxie tissulaire (c est-à-dire l inadéquation entre la demande et les besoins en oxygène des tissus). Il a été récemment rapporté que la ScvO 2 ne permettait pas de prédire si l expansion volémique allait ou non augmenter le débit cardiaque [18]. Nos résultats suggèrent de plus que la valeur de ScvO 2 ne peut être utilisée pour prédire si l augmentation de TaO 2 induite par le remplissage vasculaire va in fine augmenter la VO 2 (c est-à- dire si les patients sont en situation de dépendance TaO 2 / VO 2 ). En effet, chez une majorité des patients répondeurs à l expansion volémique, chez qui l augmentation de TaO 2 augmentait la VO 2, la ScvO 2 avant expansion volémique était élevée (>70%). Ces patients souffraient tous d un état de choc d origine septique, confirmant que, lors du choc septique, il existe des anomalies de l extraction tissulaire en oxygène qui expliquent que la VO 2 soit directement liée au TaO 2 et que la ScvO 2 soit élevée [19]. Ceci était observé alors que le métabolisme était probablement anaérobie comme en témoignait l élévation du taux de lactate et du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2. De ce point de vue, notre étude confirme que la ScvO 2 est >70% en dépit de la persistance d une hypoxie tissulaire chez une majorité de patients en choc septique ayant déjà été réanimés [6, 7]. Dans un petit sous-groupe de patients pour lesquels l épreuve de remplissage vasculaire a induit une augmentation du TaO 2 et de la VO 2, la ScvO 2 initiale était très basse (47±4%). Dans ce sous-groupe seulement, la valeur basse de ScvO 2 permettait de prédire l augmentation de VO 2 induite par l expansion volémique. En fait, ces patients étaient similaires à ceux de l étude de Rivers et coll. avant la réanimation [3], mais représentaient une minorité parmi notre population. A l inverse, une large proportion des répondeurs à l expansion volémique avec une ScvO 2 à la base <70% ne répondaient pas à l expansion volémique par une augmentation de VO 2 15%. Chez ces patients, les marqueurs d hypoxie tissulaire à la base n étaient 19

20 pas très élevés. Ceci suggère que les recommandations de guider la réanimation hémodynamique sur la seule ScvO 2 [4] ne s appliquent qu à une minorité de patients. Les marqueurs du métabolisme anaérobie : lactatémie et rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 Nous avons trouvé qu il existait une corrélation significative entre le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 et la lactatémie à l état de base, comme cela a déjà été montré dans une étude mesurant ce gradient à partir du sang veineux mêlé [11]. On sait qu en cas d hypoxie tissulaire, une diminution de la VO 2 est associée à une diminution de la production de CO 2 par la voie aérobie et à une augmentation de la production de CO 2 par la voie anaérobie. Ainsi, la production totale de CO 2 (VCO 2 ) est moins diminuée que la VO 2 : le quotient respiratoire (VCO 2 /VO 2 ) est donc augmenté. D après l équation de Fick (Annexe 1), VO 2 = index cardiaque x C(a-v)O 2. De même, VCO 2 = index cardiaque x C(a-v)CO 2. Ainsi, le rapport VCO 2 /VO 2 est égal au rapport C(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2. Dans le range physiologique des contenus en CO 2, la pression partielle en CO 2 est linéairement reliée au contenu en CO 2 [20]. Ainsi, P(v-a)CO 2 pourrait servir à estimer C(v-a)CO 2. Dans les conditions de métabolisme anaérobie, une augmentation du rapport VCO 2 /VO 2 pourrait être reflétée par une augmentation du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2. Un des avantages, du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 comme marqueur du métabolisme anaérobie par rapport au lactate pourrait être de réagir de façon plus rapide lors des changements hémodynamiques de court terme. A ce titre, nous avons observé que, chez les répondeurs au remplissage vasculaire, le rapport diminuait dès la fin de l expansion volémique. Ainsi notre étude suggère qu un rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 > 1,8mmHg est un facteur prédictif d augmentation de la VO 2 via l expansion volémique. L ensemble de ces résultats suggère que la réanimation hémodynamique qui vise à augmenter le TaO 2 devrait être guidée par des marqueurs de métabolisme anaérobie plutôt que par la seule ScvO 2. 20

21 Relation entre les changements de ScvO 2 et les changements d index cardiaque Nous n avons pas observé de lien significatif entre les modifications d index cardiaque et celles de la ScvO 2, contrairement ce qui a été rapporté dans une étude récente [21]. On peut expliquer ceci par le fait que cette dernière étude incluait des patients cardiaques alors que notre population était majoritairement constituée de patients en choc septique. Dans cette population septique, l'absence de corrélation entre les changements de ScvO 2 et d'index cardiaque pendant l'expansion volémique pourrait avoir deux explications. Premièrement, les valeurs de ScvO 2 étaient élevées à l'état de base, correspondant à la partie haute de la relation hyperbolique entre la ScvO 2 et l index cardiaque. Deuxièmement, la dépendance VO 2 /TaO 2 était présente dans une grande proportion de nos patients. Valeur du gradient P(v-a)CO 2 Chez les répondeurs à l expansion volémique chez lesquels VO 2 augmentait, le gradient P(v-a)CO 2 était élevé à l'état de base. De même que Vallée et coll. [8], nous suggérons qu'une valeur élevée du gradient P(v-a)CO 2 pourrait être utile pour identifier les patients qui restent insuffisamment réanimés. Le coefficient de corrélation entre l'index cardiaque et le gradient P(v-a)CO 2 était inférieur à celui qui a précédemment été rapporté [8, 22] mais la corrélation entre les changements du gradient P(v-a)CO 2 et les changements d'index cardiaque était bonne. Confirmant des résultats préalables [8, 11], nous observions que le gradient P(v-a)CO 2 n'était pas corrélé avec la valeur de lactate à l'état de base. Ces résultats renforcent le message selon lequel le gradient P(v-a)CO 2 reflète plutôt la capacité du débit cardiaque à épurer le CO 2 accumulé que la présence d'un métabolisme anaérobie [23]. 21

22 Effet de l'expansion volémique sur le TaO 2 et la VO 2 chez les patients non-répondeurs à l expansion volémique Chez les patients non-répondeurs à l'expansion volémique, le TaO 2 diminuait à cause d une hémodilution induite par le remplissage vasculaire. Même si ceci ne résultait pas en une diminution du rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2, probablement parce que la baisse de TaO 2 n était pas suffisamment ample, ceci suggère que l'administration d une expansion volémique chez des patients qui ne sont pas en état de précharge dépendance est délétère. Limites de l'étude Une première limite de notre étude est que nous avons estimé les variables dérivées de l O 2 et du CO 2 à partir du sang veineux central et non du sang veineux mêlé, ce qui a pu conduire à une sous-estimation des changements de l'oxygénation du territoire splanchnique. Deuxièmement, nous avons observé que la lactatémie était un marqueur fiable de l'hypoxie tissulaire. En fait, les conditions dans lesquelles la lactatémie est élevée en l'absence d'hypoxie (administration d'adrénaline, insuffisance hépatique) étaient absentes ou rares dans notre population, ce qui pourrait limiter la généralisation de nos résultats. Troisièmement, nous avons considéré le lactate comme un marqueur pur de métabolisme anaérobie, alors que ceci est controversé [9]. Quatrièmement nous n avons pas remesuré le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 au moment précis où la lactatémie a été remesurée après l expansion volémique, de sorte que nous n avons pas pu tester si les changements de ces deux marqueurs d anaérobiose étaient liés. Enfin, notre étude n'était pas dessinée pour tester si augmenter le TaO 2 même lorsque la ScvO 2 est déjà 70% pourrait influencer le pronostic. 22

23 CONCLUSION Notre étude a montré que la ScvO 2 ne permet pas de détecter les patients en état de choc septique chez lesquels une augmentation d index cardiaque et de TaO 2 induite par une expansion volémique va in fine augmenter leur VO 2 (c est-à-dire les patients en état de TaO 2 /VO 2 dépendance). En revanche, notre étude montre que le rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2, quand il est supérieur à 1,8mmHg, ainsi que le taux artériel de lactate permettent de détecter ces patients. Ceci suggère que les marqueurs d'hypoxie tissulaire devraient être inclus dans les algorithmes décisionnels plutôt que la ScvO 2 comme indicateurs devant faire décider d'entreprendre une réanimation hémodynamique. Professeur Xavier MONNET Professeur Souhayl DAHMANI 23

24 ANNEXES Annexe 1: Formules des paramètres d oxygénation tissulaire Contenu artériel en oxygène (CaO 2 ) CaO 2 = 1,34 x Hb x SaO 2 + 0,003 x PaO 2 Avec Hb = taux d hémoglobine sanguin SaO 2 = saturation artérielle en oxygène PaO 2 = pression artérielle en oxygène Contenu veineux en oxygène (CvO 2 ) CvO 2 = 1,34 x Hb x SvO 2 + 0,003 PvO 2 Avec Hb = taux d hémoglobine sanguin SvO 2 = saturation veineuse en oxygène PvO 2 = pression veineuse en oxygène Consommation en oxygène (VO 2 ) VO 2 = index cardiaque x 10 x C(a-v)O 2 Transport en oxygène (TaO 2 ) TaO 2 = index cardiaque x 10 x CaO 2 Gradient veino-artériel de PCO 2 (P(v-a)CO 2 ) P(v-a)CO 2 = PvCO 2 - PaCO 2 24

25 Annexe 2: Protocole de l étude 25

26 REFERENCES 1. Vincent JL, De Backer D. Oxygen transport-the oxygen delivery controversy. Intensive Care Med 2004; 30: Marik PE, Cavallazzi R, Vasu T, Hirani A. Dynamic changes in arterial waveform derived variables and fluid responsiveness in mechanically ventilated patients: a systematic review of the literature. Crit Care Med 2009; 37: Rivers E, Nguyen B, Havstad S, Ressler J, Muzzin A, Knoblich B et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N Engl J Med 2001; 345: Dellinger RP, Levy MM, Carlet JM, Bion J, Parker MM, Jaeschke R et al. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: Intensive Care Med 2008; 34: Pinsky MR, Vincent JL. Let us use the pulmonary artery catheter correctly and only when we need it. Crit Care Med 2005; 33: Shapiro NI, Howell MD, Talmor D, Lahey D, Ngo L, Buras J et al. Implementation and outcomes of the Multiple Urgent Sepsis Therapies (MUST) protocol. Crit Care Med 2006; 34: van Beest PA, Hofstra JJ, Schultz MJ, Boerma EC, Spronk PE, Kuiper MA. The incidence of low venous oxygen saturation on admission to the intensive care unit: a multi-center observational study in The Netherlands. Crit Care 2008; 12:R Vallee F, Vallet B, Mathe O, Parraguette J, Mari A, Silva S et al. Central venous-to-arterial carbon dioxide difference: an additional target for goaldirected therapy in septic shock? Intensive Care Med 2008; 34: Jansen TC, van Bommel J, Schoonderbeek FJ, Sleeswijk Visser SJ, van der Klooster JM, Lima AP et al. Early lactate-guided therapy in intensive care unit patients: a multicenter, open-label, randomized controlled trial. Am J Respir Crit Care Med 2010; 182: Jones AE, Shapiro NI, Trzeciak S, Arnold RC, Claremont HA, Kline JA. Lactate clearance vs central venous oxygen saturation as goals of early sepsis therapy: a randomized clinical trial. Jama 2010; 303: Mekontso-Dessap A, Castelain V, Anguel N, Bahloul M, Schauvliege F, Richard C et al. Combination of venoarterial PCO2 difference with arteriovenous O2 content difference to detect anaerobic metabolism in patients. Intensive Care Med 2002; 28: Gutierrez G, Wulf ME. Lactic acidosis in sepsis: a commentary. Intensive Care Med 1996; 22:

27 13. Schumacker PT, Cain SM. The concept of a critical oxygen delivery. Intensive Care Med 1987; 13: Bihari D, Smithies M, Gimson A, Tinker J. The effects of vasodilation with prostacyclin on oxygen delivery and uptake in critically ill patients. N Engl J Med 1987; 317: Reuse C, Vincent JL, Pinsky MR. Measurements of right ventricular volumes during fluid challenge. Chest 1990; 98: Phang PT, Cunningham KF, Ronco JJ, Wiggs BR, Russell JA. Mathematical coupling explains dependence of oxygen consumption on oxygen delivery in ARDS. Am J Respir Crit Care Med 1994; 150: Teboul JL, Graini L, Boujdaria R, Berton C, Richard C. Cardiac index vs oxygen-derived parameters for rational use of dobutamine in patients with congestive heart failure. Chest 1993; 103: Velissaris D, Pierrakos C, Scolletta S, De Backer D, Vincent JL. High mixed venous oxygen saturation levels do not exclude fluid responsiveness in critically ill septic patients. Crit Care 2011; 15:R Astiz ME, Rackow EC, Kaufman B, Falk JL, Weil MH. Relationship of oxygen delivery and mixed venous oxygenation to lactic acidosis in patients with sepsis and acute myocardial infarction. Crit Care Med 1988; 16: West JB. Gas transport to the periphery: How gases are moved to the peripheral tissues? Book : Respiratory physiology the essentials Williams & Wilkins Eds, Baltimore 1990: Giraud R, Siegenthaler N, Gayet-Ageron A, Combescure C, Romand JA, Bendjelid K. ScvO(2) as a marker to define fluid responsiveness. J Trauma 2011; 70: Cuschieri J, Rivers EP, Donnino MW, Katilius M, Jacobsen G, Nguyen HB et al. Central venous-arterial carbon dioxide difference as an indicator of cardiac index. Intensive Care Med 2005; 31: Bakker J, Vincent JL, Gris P, Leon M, Coffernils M, Kahn RJ. Veno-arterial carbon dioxide gradient in human septic shock. Chest 1992; 101:

28 RESUME Objectifs: Au cours des états de choc, le but principal des traitements visant à augmenter le débit cardiaque est de réduire l hypoxie tissulaire ce qui n est possible que si et seulement si la consommation d oxygène (VO 2 ) est dépendante du transport artériel en oxygène (TaO 2 ). Nous avons étudié la capacité de la saturation veineuse centrale en oxygène (ScvO 2 ) et des marqueurs du métabolisme anaérobie à prédire quand une augmentation du TaO 2 via une expansion volémique induit une augmentation de la VO 2. Type d étude : Etude prospective, monocentrique. Méthodes : Cinquante et un patients (SAPSII=64±18) ont été inclus. Tous les patients présentaient un état de choc dont 82% d origine septique. Nous avons mesuré avant et après une épreuve de remplissage vasculaire standardisée (500mL de sérum physiologique) l index cardiaque, les paramètres d oxygénation tissulaire et la concentration artérielle en lactate. Résultats : L expansion volémique augmentait l index cardiaque de plus de 15% chez 49% des patients (dits «répondeurs» au remplissage vasculaire, n=25). Le TaO 2 était significativement augmenté chez ces 25 patients (+32±16%). Une augmentation concomitante de la VO 2 de plus de 15% (+38±28%) survenait chez 56% de ces 25 patients alors qu elle n était pas modifiée de façon significative chez les autres. Par rapport aux patients «répondeurs» chez qui la VO 2 n était pas modifiée, les «répondeurs» pour lesquels la VO 2 augmentait de plus de 15% présentaient une concentration de lactate plus élevée (5.5±4.0 mmol/l vs. 2.3±1.1 mmol/l) et un rapport entre le gradient veino-artériel de la pression partielle en dioxyde de carbone et le gradient artério-veineux du contenu en oxygène plus élevé (P (v-a)co 2 /C(a-v)O 2 ). Une augmentation de la VO 2 de plus de 15% induite par l expansion volémique n était pas prédite par la ScvO 2 à l état de base mais par une concentration de lactate et un rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 plus élevés à l état de base (aires sous les courbes de ROC 0.68±0.11, 0.94±0.05 and 0.91±0.06, respectivement). Chez les patients dits «non-répondeurs» au remplissage, l expansion volémique n augmentait pas l index cardiaque de façon significative mais le TaO 2 diminuait par une hémodilution induite par une baisse de l hématocrite. Conclusion : Contrairement aux marqueurs de métabolisme anaérobie (lactatémie et rapport P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ), la ScvO 2 ne permet pas de prédire les patients chez qui une augmentation de TaO 2 induite par une expansion volémique va finalement améliorer la VO 2. Ceci suggère que ces marqueurs d'hypoxie tissulaire devraient être inclus dans les algorithmes décisionnels plutôt que la ScvO 2 pour entreprendre une réanimation hémodynamique. 28

29 ABSTRACT Objectives: During circulatory failure, the ultimate goal of treatments that increase cardiac output is to reduce tissue hypoxia. This can only occur if oxygen consumption (VO 2 ) is dependent upon oxygen delivery (DO 2 ). We compared the ability of central venous oxygen saturation (ScvO 2 ) and markers of anaerobic metabolism to predict whether a fluid-induced increase in DO 2 results in an increase in VO 2. Study design: Prospective study Methods: We included fifty-one patients (SAPSII=64±18) with an acute circulatory failure (82% of septic origin). Before and after a volume expansion (500mL of saline), we measured cardiac index, O 2 - and CO 2 -derived variables and lactate. Results: Volume expansion increased cardiac index 15% in 49% of patients ( volume-responders, n=25). DO 2 significantly increased (+32±16%) in these 25 patients. An increase in VO 2 15% (+38±28%) concomitantly occurred in 56% of these 25 volume-responders while in the remaining ones, VO 2 did not change significantly. Compared to the volume-responders in whom VO 2 did not increase, the volume-responders in whom VO 2 increased 15% were characterized by a higher lactate (5.5±4.0 mmol/l vs. 2.3±1.1 mmol/l) and a higher ratio of the veno-arterial carbon dioxide tension difference (P(v-a)CO 2 ) over the arterio-venous oxygen content difference (C(a-v)O 2 ). A fluid-induced increase in VO 2 15% was not predicted by baseline ScvO2 but by high baseline lactate and P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ratio (areas under the ROC curves: 0.68±0.11, 0.94±0.05 and 0.91±0.06, respectively). In volume-non responders, volume expansion did not significantly change cardiac index but the DO 2 decreased due to a hemodilution-induced decrease in hematocrit. Conclusion: Unlike markers of anaerobic metabolism (lactate and P(v-a)CO 2 /C(a-v)O 2 ratio), ScvO 2 did not allow to detect whether a fluid-induced increase in DO 2 would result in an increase in VO 2. This suggests that the indicators of anaerobism should be considered instead of ScvO 2 for starting hemodynamic resuscitation. 29