FR www.wilamed.com Humidification du gaz respiratoire: Fondements et Pratique
Qu est-ce que l humidification du gaz respiratoire? Sommaire Qu est-ce que l humidification du gaz respiratoire?... 2 Comment fonctionne le conditionnement naturel du gaz respiratoire?... 3 1. Réchauffement... 3 2. Humidification... 4 3. Nettoyage... 5 Clairance muco-ciliaire... 5 À quel moment le conditionnement du gaz respiratoire est-il entravé?... 6 Fonctionnement de l humidificateur de gaz respiratoire AIRcon... 8 L humidification du gaz respiratoire est une méthode de réchauffement et d humidification artificielle du gaz respiratoire pour les patients sous assistance respiratoire. En plus du réchauffement et de l humidification, le conditionnement du gaz respiratoire comprend également le nettoyage de ce dernier. Ces trois fonctions essentielles du conditionnement du gaz respiratoire traitent le gaz respiratoire inspiré pour les poumons sensibles. Si l humidification naturelle du gaz est insuffisante, il peut en résulter des infections pulmonaires et un endommagement des tissus pulmonaires. Avantages de l humidificateur de gaz respiratoire AIRcon par rapports aux HME... 9 Accessoires pour l humidification active du gaz respiratoire... 10 Chambre d humidification... 10 Systèmes de tuyaux... 10 Dispositifs de fixation... 10 Références... 11 2
Comment fonctionne le conditionnement naturel du gaz respiratoire? Le conditionnement du gaz respiratoire chez les personnes en bonne santé a lieu à 75% dans les voies respiratoires hautes (nez/gorge) (fig. 1). Les 25% restants ont lieu dans la trachée. 1 Chaque jour, les voies respiratoires hautes réchauffent, humidifient et nettoient 1 000 à 21 000 litres de gaz respiratoire selon la taille du corps et les capacités physiques. 2 1. Réchauffement Le réchauffement de l air inhalé se fait par de nombreux petits vaisseaux sanguins qui recouvrent les muqueuses nasales et buccales. Les impulsions nerveuses régulent la quantité de sang qui traverse comme un système de chauffage propre au corps. Ainsi, les vaisseaux sont plus irrigués en cas d inspiration d air froid (réchauffement du gaz respiratoire) et moins lors d inspiration d air chaud. 3 Pharynx Voies respiratoires hautes Larynx Trachée Carène Arbre bronchique Voies respiratoires basses Alvéoles Fig. 1: Aperçu de la voie respiratoire 3
2. Humidification La muqueuse bien irriguée dans les parois nasales et la bouche humidifie à chaque inspiration le gaz respiratoire. Chez un adulte en bonne santé, 200 à 300 ml d eau s évaporent chaque jour. Alors que l inspiration par le nez ou par la bouche refroidit les muqueuses. Ce refroidissement conduit à une condensation d une partie de l humidité de l air qui arrive des poumons (humidité de l air de 100% à 37 C) dans les muqueuses. Ces dernières sont donc réhumidifiées. En allant vers les voies respiratoires basses, le gaz respiratoire déjà humidifié est à nouveau climatisé dans le nez/la gorge jusqu à ce que le seuil de saturation isothermique soit atteint. Le seuil de saturation isothermique est l humidité maximale possible pour une chaleur donnée. Pour une température corporelle de 37 C, cela correspond à une humidité relative de 100%, pour une humidité absolue de 44 mg/l. Chez les personnes en bonne santé et respirant calmement, cet équilibre se fait à la bifurcation trachéale pour la respiration par le nez. Ainsi, seul de l air saturé en vapeur d eau et à température du corps arrive dans les alvéoles (fig. 2). 22 C 50% 10 mg/l 32 C 100% 34mg/l INSPIRATION Seuil de saturation isothermique EXPIRATION 4 37 C 100% 44 mg/l Fig. 2: Conditionnement du gaz respiratoire avec respiration par le nez 37 C 100% 44 mg/l
3. Nettoyage Alors que l extraction des particules inspirées a lieu dans les voies respiratoires hautes, avant tout par la toux et l éternuement (clairance par la toux), la clairance muco-ciliaire a lieu en arrière-plan dans les voies respiratoires profondes. C est le mécanisme de nettoyage le plus important des bronches. Clairance muco-ciliaire Les bronches principales jusqu aux alvéoles sont recouvertes d un épithélium respiratoire. Sur ce dernier se trouvent les cellules vibratiles dont la partie supérieure est structurée en forme de cheveux (cils). Les cils sont entourés d une couche de mucus fine. Une deuxième couche de mucus épaisse s y trouve également, dans laquelle les particules étrangères et les microorganismes restent accrochés. Cils Epithélium respiratoire PHARYNX Bactéries 0,02-10 microns Virus 0,017-0,3 microns Couche de mucus épaisse Couche de mucus fine Les cils effectuent des mouvements de manière coordonnée à l intérieur de la couche de mucus fine en direction du pharynx. La couche de mucus épaisse est ainsi transportée en direction de la bouche où elle est avalée ou crachée. Une température de 37 C et une humidité absolue de 44 mg/l, correspondant à une humidité relative de 100%, assurent une fonction optimale de la clairance muco-ciliaire. Si la chaleur et l humidité dans les voies respiratoires basses sont insuffisantes, les cellules vibratiles ajustent leur fonction de transport en peu de temps. La 6, 7, 8 colonisation bactérienne est facilitée si ces conditions ne sont pas remplies. 5
À quel moment le conditionnement du gaz respiratoire est-il entravé? Avec la respiration artificielle, avant tout avec du gaz respiratoire sec et froid, le conditionnement naturel du gaz respiratoire est limité et n a lieu qu à moitié. En cas de respiration non invasive (par ex. masque respiratoire), un flux continuellement positif est souvent envoyé (par ex. CPAP). La respiration par la bouche amplifiée qui en découle peut déclencher des effets secondaires indésirables. Un approvisionnement permanent en gaz respiratoire froid provoque à long terme un assèchement des voies respiratoires. Les conséquences sont une irritation et une sensation de douleurs au niveau des muqueuses nasales et buccales ainsi qu un encombrement des voies respiratoires et des sécrétions dans l appareil respiratoire. Des pertes dans le masque respiratoire peuvent particulièrement encourager l assèchement des muqueuses nasales. Une arrivée constante de gaz respiratoire chaud contribue à soulager de manière capitale ce tableau clinique.9 Les enjeux de la respiration artificielle sont: Réchauffement insuffisant. Du gaz respiratoire qui n est pas suffisamment réchauffé arrive dans les poumons. Humidification insuffisante. L air insuffisamment réchauffé ne peut pas transporter la quantité d humidité nécessaire en raison du seuil de saturation thermique. Nettoyage limité des voies respiratoires. Chez les patients intubés ou avec trachéotomie, le la clairance par la toux est fortement limitée ou totalement inexistante. L extraction mécanique des corps étrangers et germes doit être exclusivement prise en charge par la clairance muco-ciliaire chez ces patients. Toutefois, cela ne fonctionne que si suffisamment d humidité est disponible. En cas de respiration invasive (intubation ou trachéotomie), les voies respiratoires hautes sont contournées et ne peuvent plus remplir leur fonction naturelle. La fonction de conditionnement du gaz respiratoire est donc exclusivement transférée à la trachée qui ne peut cependant pas fournir seule l humidification, le réchauffement et le nettoyage nécessaires. 6
Une respiration avec un gaz respiratoire trop froid ou trop sec provoque rapidement un épaississement du mucus dans l épithélium respiratoire, ce qui entrave la fonction des cellules vibratiles. Les cils battent de moins en moins vite et finissent par suspendre leurs battements (pour < 30% de saturation de vapeur d eau après 35 min.). Après une heure maximum, des dégâts peuvent être décelés dans le prélèvement cellulaire. Cela peut avoir de lourdes conséquences: 1,10 Perturbation de la fonction des cils avec un mucus plus épais et des muqueuses gonflées Augmentation de la résistance des voies respiratoires et réduction de la compliance par un encombrement croissant et des incrustations Risque d alectasie à cause de l activité réduite du surfactant Complication de l échange de gaz dans les poumons Risque d infections pulmonaires élevé Les prématurés sont particulièrement menacés par ces complications. À partir de la 24ème semaine de grossesse, ils sont certes déjà viables, mais leurs poumons, leur arbre bronchique et leur clairance muco-ciliaire sont extrêmement sous-développés. De plus, ils doivent s adapter immédiatement à un environnement froid et sec. Même après la naissance, le développement ontogénétique n est pas encore achevé. Une humidification optimale du gaz respiratoire chez les prématurés et nouveau-nés sous respiration artificielle est impérativement nécessaire pour prévenir l assèchement et le durcissement des poumons. 11 7
V Fonctionnement de l humidificateur de gaz respiratoire AIRcon Quand un patient est ventilé pendant une longue période, il faut nécessairement prendre des mesures pour palier à la perte de chaleur et d humidité, cela afin d éviter les complications évoquées ci-dessus. Ensuite, le gaz respiratoire est administré au patient. Une résistance thermique est intégrée dans le circuit respiratoire afin que la température reste constante, tout en évitant la condensation dans le tube. L humidificateur Aircon compense cette perte de chaleur et d humidité (Fig. 3). Le gaz respiratoire froid et sec est canalisé depuis le ventilateur jusque dans la chambre d humidification. Il circule au-dessus de la surface de l eau et absorbe de la chaleur et de l humidité sous forme de vapeur d eau (processus du Pass-Over). Comme la vapeur d eau ne peut pas transporter de germes, le risque de contamination est considérablement réduit. De cette manière, l AIRcon préserve la couche de mucus de l épithélium respiratoire et maintient le mouvement des cils actifs. Les particules étrangères et les micro-organismes susceptibles de provoquer des infections pulmonaires ou d endommager les tissus pulmonaires, peuvent être évacués avec succès. 38.8 C 39.0 C EXP. IV Fig. 3: Humidificateur de gaz respiratoire AIRcon dans la respiration artificielle 8
Avantages de l humidificateur de gaz respiratoire AIRcon par rapports aux HME Atteinte de la température physiologique de 37 C avec une humidité de l air relative optimale de 100% Maintien de la clairance muco-ciliaire sur de longues périodes Réduction du risque d intubation ou d occlusion des canaux grâce à la fluidification des sécrétions Pas d agrandissement de l espace mort ou de la résistance respiratoire Convient aussi aux nouveau-nés de moins de 2 500 g Aucune perte d humidité durable pendant l inspiration Fonctionnement possible avec systèmes de tuyaux chauffés ou non Gestion intelligente des alarmes Réglage individuel, les besoins des patients peuvent être pris en compte 9
Accessoires pour l humidification active du gaz respiratoire Chambre d humidification Dispositifs de fixation Fixation universelle: Système Autofill pratique: Un flotteur intégré stabilise indépendamment le niveau d eau. Volume constant: Le mécanisme Autofill réglé garantit un volume constant dans la chambre d humidification. Mise en place économique: Notre gamme comprend des chambres d humidification à usage unique (utilisable jusqu à 7 jours) et des chambres d humidification à usage multiple (autoclavable à 134 C). Nos dispositifs de fixation sont adaptés aux rails standards courants et connus. Fixation sable: Les dispositifs de fixation sont spécialement conçus selon les mesures des appareils et garantissent un maintien sûr et stable. 10 Systèmes de tuyaux Formation de condensat réduite: La résistance de chauffage intégrée réduit la formation de condensat qui augmente la résistance respiratoire, provoque un mauvais déclanchement de l appareil respiratoire et favorise la croissance de germes. Matériaux de haute qualité: Nous utilisons des tuyaux respiratoires conçus avec des matériaux agréés sur le plan médical. Si rien d autre n est indiqué, les matériaux ne comportent pas de latex, de PC et de DEHP. Conditionnement individuel: Nos systèmes de tuyaux pour une utilisation unique (utilisable jusqu à 7 jours) ou multiple (autoclavable à 134 C) conviennent aux nouveaunés, aux enfants et aux adultes. Nous proposons des configurations pour l utilisation clinique et à domicile. Nous conditionnons naturellement aussi des systèmes de tuyaux selon vos exigences.
Références 1 W. Oczenski, H. Andel et A. Werba: Atmen - Atemhilfen. Thieme, Stuttgart 2003: 274, ISBN 3-13-137696-1. 2 A. Wanner, M. Salathé, T.G. O riordan: Mucociliary Clearance in the Airways. Dans: American journal of respiratory and critical care medicine, 1996, 154 (1), n 6: 1868-1902, ISSN 1535-4970. 3 N. Cauna, K.H. Hinderer: Fine structure of blood vessels of the human nasal respiratory mucosa. Dans: Ann Otol Rhinol Laryngol, 1969; 78(4):865-79, ISSN 0003-4894. 4 J. Rathgeber, K. Züchner, H. Burchardi: Conditioning of Air in Mechanically Ventilated Patients. Dans: Vincent JL. Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine, 1996: 501-519, ISSN 0942-5381. 5 M.P. Shelly, G.M. Lloyd, G.R. Park: A review of the mechanism and methods of humidification of inspired gases. Dans: Intens Care Med. 1988; 14:1, ISSN 0342-4642. 6 M.A. Sleigh, J.R. Blake, N. Liron: The Propulsion of Mucus by Cilia. Dans: Am. Rev. Respir., Dis. 1988; 137: 726-41, ISSN 0003-0805. 7 R. Williams, N. Rankin, T. Smith, et al. Relationship between the humidity and temperature of inspired gas and the function of the airway mucosa. Dans: Crit. Care Med, 1996, Vol. 24, n 11: 1920-1929, ISSN 0090-3493. 8 R. Estes, G. Meduri: The Pathogenesis of Ventilator- Associated Pneumonia: 1. Mechanisms of Bacterial Transcolonization and Airway Innoculation. Dans: Intensive Care Medicine. 1995; 21: 365-383, ISSN 0340-0964. 9 H. Schiffmann: Humidification of Respired Gases in Neonates and Infants. Dans: Respir Care Clin. 2006; 12:321-336, ISSN 1078-5337. 10 S. Schäfer, F. Kirsch, G. Scheuermann et R. Wagner: Fachpflege Beatmung. Elsevier, München 2005, S. 145-146, ISBN 3-437-25182-1 11 M.T. Mar tins de Araújo, S.V. Vieira, E.C. Vasquez, et al. Heated Humidification or Face Mask To Prevent Upper Airway Dryness During Continuous Positive Airway Pressure Therapy. Dans: Chest. 2000; 117: 142-147, ISSN 0012-3692.. 11
WILAmed GmbH Medizinische Geräte und Zubehör Gewerbepark Barthelmesaurach Aurachhöhe 5 7 91126 Kammerstein (Germany) Phone: +49 9178 996999-0 Fax: +49 9178 996778 info@wilamed.com www.wilamed.com Made in Germany Si vous souhaitez obtenir de plus amples informations, vous pouvez nous contacter à tout moment, ainsi que nos revendeurs agréés! Version 1.2 Stand: 17/10/2012 REF 890.207.9 Tous droits réservés. Soumis à modification.