VENTILATION NON INVASIVE Principes généraux Jérôme CUNY 29 mai 2015 Collège Régional de Médecine d Urgence Nord-Pas-de-Calais
Ventilation Mécanique Prise en charge du Travail inspiratoire du patient AMELIORATION DE L HEMATOSE
Différences de pressions Mobilisation du volume courant P va: Pression des voies aériennes ( lu sur le ventilat P alv: pression des alvéoles = pression trachéale P pl: pression pleurale = pression œsophagienne = pression intra-thoracique P musc: pression musculaire Inspiration : P alv < Pb P b Expiration : P alv> Pb Forces élastiques système PASSIF: -poumons -paroi thoracoabdominale - interf ace alvéol aire - résist ances VA P va P alv P pl Ventilation contrôlée: pression positive dans les voies aériennes = P b en fin d expiration = PEP e + PEP i système ACTIF: mu P musc Ventilation spontanée: pression intra-thoracique négative
EQUATION DU MOUVEMENT P va = ( Po + P résistives + P élastiques) P musc
COMPLIANCE = Variation de volume pour une pression donnée (Norme : 200 ml/cm H2O) C = D Volume D pression C = 1 / E ELASTANCE = Pression nécessaire pour induire une augmentation de volume pulmonaire E = 1/C Ex : poumons emphysémateux C = élevée (distension) donc E = faible (expiration lente) Normal Vt = P élastiques E Faible Faible
COMPLIANCE PULMONAIRE: Volume insufflé / pression trans-pulmonaire C pulm = Vt P alv - P oeso COMPLIANCE DU SYSTEME RESPIRATOIRE TOTAL = Volume insufflé/pression trans-thoraco-pulmonaire C rs = Vt Vt P alv - P atm P plat - Po = Relaxation musculaire complète par curarisation C rs î : Rigidité anormale du poumon (ex : Fibrose pulmonaire), Fermeture de territoires alvéolaires (ex : SDRA) Atélectasie, distension abdominale, rigidité thoracique
La COMPLIANCE permet de quantifier l élasticité de l ensemble poumon-paroi. Mesure par occlusion télé-inspiratoire (débit nul, P résistives = 0, P musc = 0 ) Correspond à une anomalie de l élasticitédu tissu pulmonaire ou une diminution de la quantité de parenchyme pulmonaire, non corrélé à la quantité de tissu atteint. INTERET : Dans le SDRA : Indice de gravité, aide à déterminer la PEP Norme : 80 à 100 ml / cm H2O COMPLIANCE DYNAMIQUE : Vt / Pic de pression insufflation - pression expiratoire permet l exploration des résistances bronchiques et du parenchyme pulmonaire COMPLIANCE QUASI-STATIQUE: Vt / pression du plateau d insufflation -plateau télé expiratoire Élimine la participation des voies aériennes
Volume Pulmonaire Courbe normale Point d inflexion supérieur DISTENSION MAXIMALE DU POUMON C. V. augmentation importante des pressions, peu de variation de volume zone de surdistension alvéolaire ZONE C = barotraumatisme COMPLIANCE Best PEP V 1 V 2 ZONE B recrutement résiduel des territoires alvéolaires collabés meilleure compliance SDRA P P Best PEP ZONE A = hypoxémie ouverture progressive des alvéoles collabées C.R.F. Pression Point d inflexion inférieur niveau de la PEP pour oxygénation optimale
COURBE PRESSION, DEBIT, VOLUME EN FONCTION DU TEMPS Pressions résistivites Pression de plateau télé-inspiratoire Pression Pressions élastiques Pression de crête = P pic Pep externe Auto pep Pep totale Débit Débit Volume Pressions insufflation Expiration Occlusion télé-inspiratoire Occlusion télé-expiratoire
RESISTANCES: perte de charge lors de l écoulement d un gaz dans un circuit = différence de pression entre l entrée et la sortie du tube par le débit Écoulement laminaire et turbulent. Les résistances sont dynamiques et fonction du débit. diamètre d écoulement (sécrétions bronchiques, bronchospasme, diamètre de la sonde ) très importante des résistances. Correspond aux voies aériennes, à la sonde d intubation, au circuit du ventilateur, (valves). R = P pic - P plat Débit R = Δ pressions entrée / sortie Débit = qques cm H2O Le risque de baro ou volotraumatisme est maximum en fin d inspiration Intérêt de monitorer et de surveiller la P plat
PEP INTRINSEQUES ET EXTRINSEQUES Auto-PEP = PEP intrinsèque = hyperinflation dynamique = rétention gazeuse Expiration = phénomène physiologiquement passif vidange complète des alvéoles = retour à la CRF En fin d expira on : P alv = P va Débit expiratoire = 0 Si P alv > P va ( > P atm ) AUTO PEP Inadéquation entre le temps expiratoire réel et le temps expiratoire idéal nécessaire à une vidange complète Survenue prématurée de l inspiration suivante : - Persistance d une pression résiduelle dans les voies aériennes et les alvéoles à la fin d une expiration normale -Débit inspiratoire est positif au moment de l inspiration suivante - Rétention gazeuse intra-thoracique en fin d expiration Charge élas que supplémentaire à vaincre
INTERET / INCONVENIENTS DE LA PEP Permet d éviter la survenue d un collapsus expiratoire des bronchioles et alvéoles : P va et de la PaO2 travail muscles respiratoires du volume pulmonaire en fin expiration : efficacité des muscles retour veineux et modifie les résistances vasculaires pulmonaires débit cardiaque du risque de volo- et barotraumatisme et distension thoracique Adjonction d une PEP externe mais < 80 % de PEPi pour ne pas avoir une ì des pressions d insufflation.
PEP AVANTAGES : permet une amélioration de l oxygénation proportionnellement a l augmentation de la pression moyenne recrutement alvéolaire la Capacité Résiduelle Fonctionnelle Réduit le shunt intra-pulmonaire risque d atélectasie améliore la compliance thoraco-pulmonaire INCONVENIENTS : Majore les conséquences hémodynamiques ( débit cardiaque et du retour veineux) et respiratoires ( barotraumatisme ) PeP intrinsèque lié a un Te trop court Principales indications : OAP, SDRA Choix de la PEP e en fonction de la PEP i
La PeP Intrinsèque Elle correspond à une pression résiduelle positive de fin d expiration dans les alvéoles P b P va En fin d expiration, la Pav est égale à Patm P alv Ppl et P diaphragmatique Créent une Palv negative P pl P diaphragmatique
La PeP Intrinsèque P b Obstruction bronchique P va Pression positive résiduelle de fin d expiration + 5 cm P alvh2o P pl A l inspiration suivante, le diaphragme doit lutter contre une pression résiduelle positive P musc
PEP intrinsèque Pression Pression réelle dans les VA 20 Pression affichée sur le ventilateur 10 PEP intrinsèque 0 PEP totale PEP externe Tps
PEP intrinsèque Pression Pression réelle dans les VA 20 Pression affichée sur le ventilateur 10 PEP intrinsèque 0 PEP totale PEP externe Tps Seuil de déclenchement du trigger
PEP intrinsèque Pression Pression réelle dans les VA 20 Pression affichée sur le ventilateur 10 0 PEP totale PEP intrinsèque PEP externe Effort inspiratoire du patient doit lutter contre la PEP Tps Seuil de déclenchement du trigger
MECANIQUE HEMODYNAMIQUE La pompe respiratoire est une pompe aspirante Dépression intra-thoracique La pompe cardiaqueest une pompe refoulante ( VD = 20 mmhg ; VG = 120 mmhg ) Le retour veineuxdépend de la différence de pression entre PAM et PVC. PVC varie avec pression intra -thoracique Adaptation entre les débits ventriculaires droit et gauche et le retour veineux. Débit éjec on ventriculaire retour veineux retour veineux débit éjec on ventriculaire Pompe cardiaque est intra-thoracique En VS : - cœur = pression positive -Poumon = pression négative -Inter-dépendance ventriculaire : Dc droit remplissage VG Dc gauche pression intra-thoracique post-charge du VD remplissage du VG Dc gauche
POMPE RESPIRATOIRE ET POMPE CARDIAQUE Pompe respiratoire Post-charge VD Pression alvéolaire Cap pulm Circulation pulmonaire Pré-charge VG PRESSION THORACIQUE (P pl.) PVC VD Pompe cardiaque VG Circulation systémique Pré-charge VD PAM TISSUS Post-charge VG PRESSION ATMOSPHERIQUE
TRIGGER permet la synchronisation du patient et du ventilateur Détecte le début de l effort inspiratoire du patient (Paw) Réduit la sédation nécessaire Diminue la durée du sevrage ventilatoire Trigger performant ( sensible, réponse rapide) permet la diminution du travail respiratoire du patient Réglage le plus petit possible mais attention aux déclenchement par les artefacts : mobilisation du circuit Asynchronies Surveillance de la fréquence respiratoire car f mesurée > f réglée. Si f trop importante : du Te et création d une PeP intrinsèque surveillance du I/E mesuré ATTENTION : si trigger ou débit inspiratoire mal réglé : du travail inspiratoire
1. Phase de déclenchement : le trigger inspiratoire Déclenchement de l inspiration Le ventilateur réagit à une variation de pression (ou de débit) générée par le patient, et détecté par un trigger. 1. temps de déclenchement du trigger 2. temps de réponse du ventilateur Travail inspiratoire du patient Lors de chaque détection d un effort inspiratoire du patient ( par le trigger ), la machine administre une pression inspiratoire constante ( = AI ).
1. Phase de déclenchement : le trigger Attention aux fuites : facteurs de déclenchement intempestifs Augmente le travail ventilatoire Le ventilateur réagit à une variation de pression (ou de débit) générée par le patient, et détecté par un trigger. Si Auto-PeP importante : effort du patient non récompensé par la machine car pas de pression suffisamment basse Intérêt d une PEP e Lors de chaque détection d un effort inspiratoire du patient ( par le trigger ), la machine administre une pression inspiratoire constante ( = AI ).
TRIGGER INSPIRATOIRE Lors d un effort inspiratoire entre les cycles contrôlés, le patient peut déclencher l insufflation TRIGGER INSPIRATOIRE ( le cycle est identique aux autres ) 1.TRIGGER EN PRESSION Ouverture d une valve par la dépression inspiratoire du patient sur un circuit fermé. 2.TRIGGER EN DEBIT Le patient génère un signal de débit en respirant dans un circuit ouvert débit gazeux continu dans le circuit patient détourné à l inspiration Diminution du débit continu enregistré sur la valve expiratoire par rapport à la valve inspiratoire Déclenchement du cycle consommateur d oxygène ( débit continue de 10 l / min )
TRIGGER EXPIRATOIRE Essentiellement en VS-AI : la pression d aide n est maintenu que pendant l effort inspiratoire Le TRIGGER EXPIRATOIRE détecte le début de l expiration pour cesser d insuffler Le débit inspiratoire atteint 25 % du débit de pointe Limitation du Ti
CYCLE CONTROLE Pression de Pic Pression de plateau P aw Débit Tp Appel inspiratoire du patient tps Temps d inspiration Temps d expiration Auto-pep