INTERACTIONS CŒUR-POUMON

Les effets de la ventilation

 

Introduction

Le cœur et les poumons sont anatomiquement et fonctionnellement liés. Ainsi, toute variation des caractéristiques physiques et physiologiques pulmonaires aura inévitablement une conséquence sur le fonctionnement et la géométrie du cœur, mais l’inverse est également vrai. Les cavités cardiaques sont soumises à la pression intra thoracique, le ventricule droit est branché en amont du poumon, les deux ventricules ont une paroi commune appelée septum inter ventriculaire.

 

Généralités : Effets de la ventilation sur le cœur droit

Pré-charge & post-charge du ventricule droit

Ventilation spontanée

Lors de l’inspiration, la diminution excessive de la pression intra thoracique se transmet à l’oreillette droite et entraîne une augmentation du retour veineux (pré-charge) vers le cœur droit. Durant l’expiration, la pression pleurale redevient positive, élevant la pression auriculaire droite, provoquant une baisse du retour veineux et favorisant le remplissage.

Ventilation mécanique

Lors de la ventilation mécanique en pression positive en revanche, la pression pleurale reste positive durant la totalité du cycle respiratoire, cela diminue le gradient de pression que génère le retour veineux. On aura donc, une baisse de la pré-charge permanente. La diminution du retour veineux entraine, la baisse de la pression artérielle et du débit cardiaque et l’augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire.

 

Cas Particulier de la POST-CHARGE du VD en ventilation mécanique:

Si la ventilation mécanique induit un fort recrutement alvéolaire et la restauration d’un volume pulmonaire télé-expiratoire inférieur ou égal à la CRF, (cas de l’OAP avec PEP importante)  la post-charge VD doit diminuer.

En revanche, si la ventilation mécanique induit une augmentation du volume pulmonaire télé-expiratoire au-dessus de la Capacité résiduelle Fonctionnelle, (Cas du BPCO, SDRA avec Volume important) la post-charge VD doit augmenter.

En résumé, au niveau du cœur droit, lors de la ventilation mécanique, la pré-charge diminue et la post-charge augmente ou diminue selon les réglages du respirateur induit par la pathologie.

De façon générale, pour tous les patients qui présentent une dysfonction droite, il est indispensable de maintenir une pression de plateau limitée, inférieure à 30 cmH2O, et de ne jamais utiliser une PEP supérieure à 9 cmH2O. Une alternative à la PEP particulièrement intéressante est fournie par la ventilation en décubitus ventral, qui sera donc préférée à la majoration de la PEP chez les patients très hypoxémiques

 

Effets de la ventilation spontanée sur le cœur gauche

Pré-charge & Post-charge du ventricule Gauche

Ventilation spontanée

L’inspiration se caractérise par une baisse des pressions intra thoraciques favorisant l’augmentation du volume télédiastolique ventriculaire droit. Du fait de l’interdépendance ventriculaire et de l’inextension de la séreuse péricardique, le déplacement septal vers la gauche s’accompagne d’une baisse du volume télé diastolique ventriculaire gauche.

En ventilation mécanique

L’augmentation des pressions intra thoraciques freine le retour veineux au cœur droit, limitant de fait la pré charge ventriculaire gauche et le volume d’éjection systolique VG avec un décalage de deux à trois battements cardiaques (pouls paradoxal). D’autres mécanismes ont un impact sur l’hémodynamique cardiaque pendant la ventilation à pression positive, notamment l’augmentation des pressions intra thoracique qui abaissent la post charge ventriculaire gauche améliorant ainsi l’éjection du ventricule gauche, tout en abaissant la pression artérielle.

En résumé, au niveau du cœur Gauche, lors de la ventilation mécanique, la pré-charge diminue et la post-charge diminue.

 

Synthèse des effets de la ventilation mécanique sur les conditions de charge ventriculaire

L’insufflation mécanique chez un patient sédaté est à l’origine d’une diminution de la pré-charge (secondaire a la gêne du retour veineux) et d’une augmentation de la post-charge ventriculaire droite (secondaire à l’augmentation du volume pulmonaire). Ces deux phénomènes sont à l’origine d’une baisse du volume d’éjection systolique ventriculaire droit par baisse de la précharge et augmentation de la contrainte à l’éjection du ventricule droit (surcharge du VD) due à l’HTAP.

En découle une baisse de la pré-charge ventriculaire gauche, suivie d’une baisse du volume d’éjection du ventricule gauche, qui va coïncider avec la phase expiratoire de la ventilation mécanique. Le phénomène est inverse lors de l’insufflation où le volume d’éjection ventriculaire gauche augmente du fait d’un meilleur remplissage.

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Sevrage de ventilation

Lors du sevrage ventilatoire, la complication la plus fréquente est la survenue d’un œdème pulmonaire. Du fait, d’une dysfonction ventriculaire gauche ; essentiellement diastolique (baisse compliance VG secondaire à une dilatation VD) couplée à une hausse de sa post charge (secondaire à l’augmentation de la pression intra abdominale).

Mais également la survenue possible d’une ischémie myocardique résultant d’un déséquilibre entre apports (hausse des pressions télé-diastoliques VG qui réduisent le gradient de perfusion coronaire) et besoins myocardiques en oxygène (augmentation du travail des muscles respiratoires, inégalités ventilation/perfusion lors du sevrage, augmentation de la post charge VG…) peut favoriser la persistance d’une dysfonction VG systole-diastolique.

 

RAPPELS

-   Toute variation de pression thoracique a des conséquences sur la physiologie cardiaque en raison des liens anatomiques et fonctionnels entre cœur et poumons.

-   L’augmentation de la pression intra thoracique (et donc la ventilation en pression positive) freine le retour veineux, diminue la pré-charge ventriculaire droite et la pré-charge ventriculaire gauche. Simultanément cette augmentation de pression réduit la post charge ventriculaire gauche.

-   Les interactions cardio-pulmonaires ont des conséquences directes sur la prise en charge de certaines pathologies (insuffisance cardiaque, BPCO, SDRA).

-   La mise sous ventilation mécanique en pression positive exerce également un effet « anti-ischémique » car elle réduit la demande myocardique en oxygène tout en rétablissant l’apport d’oxygène au myocarde par correction de l’hypoxémie et amélioration du gradient de perfusion coronaire.

-   L’augmentation de la pression intra-thoracique permet de diminuer le volume sanguin central, la pré-charge ventriculaire droite et la pré-charge ventriculaire gauche. Simultanément cette augmentation réduit la post-charge ventriculaire gauche souvent très élevée dans cette situation

-   La ventilation mécanique améliore

  • La contractilité du VG par réduction de l’ischémie myocardique
  • La post-charge du VG par élévation des pressions intra-thoracique
  • La pré-charge du VD et du VG par diminution du retour veineux

 

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2 Réponses à “INTERACTIONS CŒUR-POUMON”

  1. infirmierderea
    28 août 2017 à 16 h 30 min #

    merci pour ce commentaire de sympathie Hugues

  2. Hugues
    27 août 2017 à 14 h 35 min #

    Ton blog est vraiment génial ! J’ai un stage en Réa polyvalente la semaine prochaine en guise de rentrée de 3ème année et je sens que ton blog va devenir ma bible !

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