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Jérôme CUNY
S.A.M.U. Régional de Lille
Pôle de l’Urgence
CHRU de LILLE
2010
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INTRODUCTION
1943 : 1ère mesure infrarouge du CO2 (Luft)
1978 : Utilisation courante lors d’anesthésie générale (Pays-Bas)
Mesure du CO2 dans l’air expiré Indicateur
- direct des échanges pulmonaires, - indirect de la production tissulaire de CO2
Technique non invasive, reflète : La production de CO2, La perfusion pulmonaire, La ventilation alvéolaire, Le mode ventilatoire, La surveillance des circuits de ventilation.
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Capnographe : appareil de mesure enregistrant la forme de l’onde
Capnomètre : Mesure des concentrations expirées de CO2
Capnogramme : représentation graphique
Pa CO2 : pression partielle artérielle en CO2
PA CO2 : Pression partielle alvéolaire en CO2
PET CO2 : pression télé expiratoire en CO2
FE CO2 : fraction expiratoire de CO2
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En pré hospitalier, 2002 :
53 % des SMUR équipés d’un capnographe
32 % des polytraumatisés
FREYSZ, le traumatisé grave, actualités en réanimation, 2002-2003. p85-111
GDS fait aux urgences, patient intubé ventilé
= hypercapnie
Par mauvais réglage du ventilateur
Pathologies pulmonaires
JEUR, 2001,14,163-164
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Asthme et ET CO2
Capteur nasal
Surveillance possible de l’évolution de la crise : amélioration avec le
traitement
Pente de la Phase III
Angle α
Identique aux données du DEP réalisés aux urgences
Int J Emerg Med. 2009 feb 24;2(2):83-9
Détresse respiratoire et ET CO2 Capteur nasal
Détresse respiratorie tout venant, quelque soit l’étiologie
Différence significative entre la Pa CO2 et ETCO 2
Gradient de 8 à 12 mmhg
Pas de reflet de la Pa CO2 Am J Emerg Med. 2009nov;27(9):1056-9
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Polytraumatisés et Et CO2
Utilisation prudente
Polytraumatisés graves intubés ventilés
Etco2 entre 35 et 40
30% des patients : Pa CO2 > 50 mmHg
80 % des patients : Pa CO2 > 40 mmHg
J Trauma. 2009 Jan;66(1):26-31
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PHYSIOPATHOLOGIE CO2 air ambiant = 0,03 % PaCO2 ~ 0
Production du CO2 par le métabolisme aérobie :consommation d’ oxygène= 200 L / j (adulte)
Transport sous 3 formes :
Bicarbonates = 60 à 70 % Liaisons protidiques (carbamino-hémoglobine) = 20 à 30 % Libre dans le plasma (veineux, Pv CO2) = 5 à 10 %
Élimination pulmonaire
Équilibre RAPIDE au niveau pulmonaire entre Pressions alvéolaires (PA CO2) et pressions artérielle (Pa CO2)
Pa CO2 reflète la ventilation alvéolaire
élimination par ventilation
Transformation hépatique et rénale
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GRADIENT P (a – et) CO2
= Gradient artério-alvéolaire
Si poumon homogène : pas de differnece entre Pa et PA
Gaz expiré = Gaz alvéolaire
Mais les rapports V / Q sont inhomogènes
Variations de l’espace mort alvéolaires de 10% à 30%
Provenant d’alvéoles ventilées, perfusées et ventilées non
perfusées
PET CO2 < PA CO2 des alvéoles perfusées< Pa CO2
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ET CO2 = 35 à 37 mmHg (ou 5 %)
A poumons sains : (sauf enfant et grossesse)
le gradient Pa CO2 et PET CO2 = 2 à 6 mmHg en VS
ESPACE MORT =
DETERMINANT PRINCIPALDU GRADIENT (a – ET) CO2
Pa CO 2 ~ PA CO 2
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Les variations de la PET CO2 ne sont pas proportionnelles à celles de la Pa CO2 Neurochirurgie : dans 26 % des cas, Pa CO2 et PET CO2 varient
en sens opposé
Grenier, Anesth Analg 1999 :88
PHYSIOPATHOLOGIE DE L’AUGMENTATION DU GRADIENT
Anomalie du rapport ventilation / perfusion et espace mort
Embolie Pulmonaire, hypovolémie,
Absence de vidange alvéolaire complète dans certain mode ventilatoire
Utilisation de la Jet ventilation à haute fréquence
Erreur technique
défaut de calibrage, fuite du circuit
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PET CO2 non substituable à la Pa CO2
PET CO2 = alerte précoce
PET CO2 : pression télé-expiratoire en CO2
déterminée par :
Production métabolique de CO2
Transport vers le poumon
Élimination par la ventilation = ventilation alvéolaire (en l’absence de trouble de la diffusion pulmonaire)
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EN PRE HOSPITALIER : Pause et al, Resuscitation 1997
Adaptation difficile de la ventilation sur la Pet CO2
Insuffisance circulatoire, EP, asthme, insuffisance respiratoire
Si insuffisance cardiaque ou insuffisance respiratoire :
le gradient moyen = 17 mm Hg [ e = 1 à 30 ]
Pas d’évaluation de la Pa CO2 par la Pet CO2
INTERFERENCES :
H2O : présence de piège à eau
N2O
CO : quantifié comme du CO2
Variations de température : 0,3% par °C
Pression atmosphérique : utilisation de la fraction de CO2
Variation du gradient avec l’âge : augmentation de 1,5 mmHg par 10 ans
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CAPNOGRAMME
Capnogramme de temps et capnogramme de volume
Volume :
pas de segment inspiratoire
Temps :
Permet surveillance de patients non ventilés
Surveillance de l’inspi- et expiration
Faible évaluation de l’état de V / Q
Difficulté d’évaluer l’espace mort
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A
BC
DA
• 2 SEGMENTS :
Expiratoire (3 phases) Inspiratoire
• 2 ANGLES
PHASE I (espace D-A)
• Fin de l’inspiration• CO2 des voies aériennes• Vidange de l’espace mort anatomique • Espace mort absolu • [ CO2 ] = 0
Capnography.com
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A
BC
DA
PHASE II (espace A-B)
• Apparition du CO2 dans les gaz• Mélange des gaz de l’espace mort au gaz alvéolaire • Ascension lente si poumon inhomogène
POINT A :
• Expiration initiale de gaz ne participant pas aux échanges
POINT C :
• PET CO2 (~ PA CO2)
Capnography.com
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A
BC
DA
PHASE III (espace B-C )
• Plateau alvéolaire = Expiration du CO2 des alvéoles• Pente ascendante car :
• élimination du CO2 est régulière• vidange tardives des alvéoles distales = rapport V/Q petit• asynchronisme de vidange• perfusion et ventilation • pente si poumon inhomogène
ANGLE α
• Normal à 105 °•Reflète la spasticité• Varie avec la pente• Corrélé au DEP• Indication indirecte
de l’état de V/Q
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A
BC
DA
PHASE 0 (espace C-D)
• Inspiration • Inhalation de gaz dépourvu de CO2
• Chute rapide de [ CO2 ] vers 0
ANGLE ß
• Angle droit• Etat de réinhalation
Capnography.com
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VARIATION BRUTALE DE PET CO2
=
SITUATION CRITIQUE
Production de CO2
Transport = débit cardiaque
Ventilation alvéolaire
ANOMALIES
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Techniques4 méthodes : – Spectrométrie de masse :
méthode de référence
Sépare les gaz en fonction de
leur poids moléculaires
Analyse de plusieurs gaz
simultanément
Bloc
Impossible en médecine d’urgence
– Spectrométrie Raman :
Rayon laser argon haute intensité
Analyse multi gaz
Pas en France
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Méthode colorimétrique :
– Semi quantitative
– Papier filtre
– Marginale
– Pourpre < 0,5 %
– Jaune > 2 %
Spectrophotométrie d’absorption infrarouge :
– La plus employée
– Faisceau IR traversant les gaz
– Comparaison avec échantillon référence
– Rapide
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CO2 absorbe fortement les Infrarouges (λ = 4,3 µm)
Comparaison de la différence d’absorption entre le mélange gazeux et un mélange de référence à concentration connue
TYPE ASPIRATIF : (sidestream) Echantillonnage LATERAL Permet une étude multi gaz, cellule dans la machine, comparaison à
échantillon de référence
secrétions = obstruction, fuite, distorsion du signal
NON ASPIRATIF : (meanstream) Echantillonnage CENTRAL lecture directe, rapide, sans distorsion,
augmente l’espace mort, fragilité
Précision de 0,2 %
Mesure faussée si O2 ou protoxyde d’azote mais correction automatique
+
-
+
-
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MESURE NASALE
Surveillance d’un patient en ventilation spontanée MAIS :
Mélange du CO2 expiré avec O2 inhalé
Ventilation par la bouche
Débit O2 > 4 L / min
Hypoventilation
PET CO2
Surveillance de la variation de la valeur
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ABSENCE DE CAPNO
Intubation oesophagienne : La SpO2 peut rester normale pendant
plusieurs dizaines de secondes
Arrêt cardiaque: Spiromètrie conservée
Bronchospasme : Élévation des pressions dans le circuit
Déconnexion du circuit: spirométrie nulle
Dysfonctionnement du capnomètre, obstruction de la sonde, fuites Capnography.com
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Hypothermie
DcCollapsus
HypovolémieEP
ACR
Production de CO2
Perfusion pulmonaire
Ventilation alvéolaire
Hyperventilation (Vt, fr)Apnée
Obstruction VAExtubation
Problèmes techniques
FuitesDébranchement
Anomalies du ventilateur
PET CO2
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FièvreHyperthermie maligne
Bicarbonates
DcHTA
Production de CO2
Perfusion pulmonaire
Ventilation alvéolaire
Hypoventilation(Vt, fr)
Obstruction VA
Problèmes techniques
FuitesAnomalies de valves
Anomalies du ventilateur
PET CO2
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PRONOSTIC : Cantineau et al. Crit Care Med 1996 ; 24 : 791-6.Asplin et al. Ann Emerg Med 1995 ; 25 : 756-61
Callaham et al. Crit Care Med 1990 ; 18 : 358-62
Valeur pronostique (AC avec activité électrique !) :Levine et al. N Engl J Med 1997;337 : 301-6
PET CO2 > 10 mmHg au cours des 20 premières min. de réa
Probabilité de RACS
PET CO2 initiale > 15 mmHg 91% de RACS
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ATTENTION :
• ADRENALINE : PET CO2 (50% 1 min après IVD)
• BICARBONATES : PET CO2
PET CO2 10 mmHg après 20 min de réa
100% décès
Ne JAMAIS HYPERVENTILER un patient après un AC :
Pa CO2 entraine une de D de perfusion coronaire et cérébral
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B.P.C.O.
20
40
Augmentation de la pente du plateau expiratoire
Courbe normaleAttention à ne pas vouloir obtenir
une ET CO2 normale, mais celle de base
CHRU LILLE
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BRONCHOSPASME
20
40
Augmentation des résistances Expiratoires
Courbe normalePhase II : prolongée, progressivePhase III : pente
CHRU LILLE
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EMPHYSEME
20
40
Inversion de la pente
Courbe normale
Destruction du système capillaire alvéolaire
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REPRISE DE VENTILATION SPONTANEE
20
40
Encoche lors du plateau = cleft
Courbe normale-Douleur
-Insuffisance de sédation
-Hypercapnie
-Hoquet
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ASYNCHRONISME VENTILATOIRE DES DEUX POUMONS
20
40
Plateau biphasique
Courbe normale
Compression pulmonaire extrinsèqueEmbolie pulmonaire
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Fistule Broncho-pleurale
20
40
Plateau biphasique+ chute ET CO2
Courbe normale- Désaturation-Fuite -Drain thoracique bulle a nouveau
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Cycle de ventilation mécanique pendant une ventilation spontanée
20
40
Courbe normale
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Bronchospasme avec auto-pep
20
40
Courbe normale
-Angle alpha augmenté
-Chute de la pression artérielle
-Pas de retour à la ligne de base = auto pep
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Sonde d’intubation mobile
20
40
Courbe normale
- Plateau bosselé
- orifice de la sonde au dessus des cordes vocales
-Transmission de l’ecg
![Page 38: Jérôme CUNY - COMU5962 · Embolie Pulmonaire, hypovolémie, ... CHRU LILLE. BRONCHOSPASME 20 40 Augmentation des résistances Expiratoires Courbe normale Phase II : prolongée,](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022011803/5b96333b09d3f2d0248b6bc5/html5/thumbnails/38.jpg)
AVENIR EVALUATION DU DEBIT CARDIAQUE :
Technique de réinhalation, mesure non-invasive Mesure de l’espace mort par réinhalation de CO2
Estimation du shunt par SpO2 et FiO2
Déduction par Equation de Fick du débit cardiaque Monitoring du Débit cardiaque
DIAGNOSTIC D’EMBOLIE PULMONAIRE :
Calcul de surface sous la courbe Évaluation de l’espace mort alvéolaire : équation de Bohr Calcul d’un ratio, CHOPIN, CCM 1990
Spécificité : 100 %, sensibilité : 48 %
EVALUATION DU BRONCHOSPASME :
Mesure de la pente du plateau alvéolaire Ajustement de la PeeP Guider l’intubation à l’aveugle Surveillance d’un patient en VS.