Evaluation de la commande ventilatoire - HUG

Evaluation de la

comm

ande ventilatoire

P 0.1 et réponse ventilatoire au C

O2

F. G

onzalez, janvier 2010

Plan

�R

appel physiologique�

Mesures de la com

mande ventilatoire

�A

pplications et perspectives

�C

onclusions

Rappel physiologique

Régulation du contrôle de la

comm

ande ventilatoire (1)

�La pom

pe respiratoire est contrôlée par les «

centres respiratoires»

qui reçoivent l’input d’une batterie de récepteurs qui les renseignent sur les gaz du sang et la m

écanique pulmonaire.

�E

n retour, «les centres respiratoires

»ajustent la com

mande («

drive») pour

produire une certaine ventilation alvéolaire.

Tiré

de E. B

enarochN

eurology2007;68;2140-2143

Régulation du contrôle de la

comm

ande ventilatoire (2)

�C

hémorécepteurs centraux et

périphériques: PC

O2, pH

, PO

2�

Récepteurs neuraux thoraciques

(propriocepteurs, récepteurs J, fibres C

, etc.) →via le n. vague.

�A

fférences du SN

C (cortex préfrontal,

cortex moteur, hypothalam

us, am

ygdales, syst. Limbique, etc.)

Voies effectrices et effecteurs

de la comm

ande ventilatoire

�V

oie automatique (tractus ventro-

latéral, efférenceT

C)

�V

oie volontaire (tractus cortico-spinal, efférence

cortex moteur)

�M

otoneurone spinal (corne ant.), intégration des 2 voies.

�N

. périphériques pour les mm

. respiratoires (jonction neurom

usculaire).

«C

entres respiratoires»

et contrôle de la ventilation

�S

itués dans la partie caudale du tronc cérébral (m

edulla oblongata).�

Divisées fonctionnellem

ent en 3 parties:

-Intégrateur

-G

énérateur-

Modulateur

Mesures de la com

mande

ventilatoire

«In the face of all these

complexities, itis

a puzzle how to define

and measure

output. We

have variousindirect and

incomplete

ways

of doingthis, of w

hichthe best one for any

situation dependson the question under

study.»

W.A

. Whitelaw

et J.P. D

erenne

Airw

ayocclusion pressure, briefreview

, J. ApplP

hysiol. 74(4): 1475-1483, 1993

Méthodes d’évaluation de la

comm

ande ventilatoire

�S

pirométrie

/ Etude du pattern et du

travail respiratoire�

Pressions inspiratoires m

aximales

(PIm

ax, SN

IP)

�E

MG

Méthodes d’évaluation de la

comm

ande ventilatoire (2)

�Les m

éthodes précédentes ont plusieurs limitations:

-V

Evarie en fonction de la résistance et de la com

pliance du systèm

e respiratoire-

Nécessite souvent une bonne collaboration du patient.

-D

ifficile àm

ettre en œuvre en pratique quotidienne.

-E

MG

difficile àstandardiser, lim

itéà

un muscle resp.

-P

Imax

biaisée dans les pathologies neuromusculaires.

→D

éveloppement de nouvelles techniques dans les

années 70

Méthodes d’évaluation de la

comm

ande ventilatoire (3)

�P

ression d’occlusion des VA

(A

irways/M

outhocclusion pressure, P

0.1, P

100)

+/-

coupléau:

�C

hallenge hypercapnique/ hypoxique

Définition P

0.1

�P

ression maxim

ale générée au début d’une inspiration norm

ale (àla C

RF

) contre des voies aériennes occluses, m

esurée à0.1 seconde. A

ussi appelém

outhocclusion pressure ou P

100.

Avantages P

0.1

�E

n l’absence de flux, les effets d’une mécanique

respiratoire altérée sont grandement m

inimisés.

�M

esure faite àla C

RF

, donc en théorie pas d’influence des forces de rappels élastiques.

�C

ontraction isométrique, donc les propriétés force-vitesse

des muscles ont peu d’influence sur la pression produite.

�C

ollaboration du patient minim

um.

�E

ffets de la conscience contournés, car temps

nécessaire àla perception d’une occlusion des V

A > 100-

150ms m

inimum

.

Avantages P

0.1 (2)

�E

n résumé, beaucoup des facteurs

impliqués dans la transform

ation de l’activité

électrique des motoneurones

respiratoires en pression sont m

inimisés ou élim

inés.�

La P 0.1 peut donc être considérée

comm

e un bon reflet de l’activitédes

centres respiratoires (comm

ande ventilatoire ou «

drive respiratoire»).

P 0.1 et corrélation avec

l’activitédiaphragm

atique

Altose

et al., J Appl. P

hysiol. 1976

P 0.1 et genre

Scott et al. C

hest; 98;900-906, 1990

P 0.1 (au repos), âge et

comparaison entre sujet sain et

patient

Scott et al. C

hest; 98;900-906, 1990

Relations P

01, VE/P

01et V

EM

S/C

VF

(1)

Scott et al. C

hest; 98;900-906, 1990

Relations P

01, VE/P

01et V

EM

S/C

VF

(2)

Scott et al. C

hest; 98;900-906, 1990

Effets d’une curarisation

partielles sur VE

et P 0.1

Holle

et al, J. Appl. P

hysiol. 57(4) 1150-1157, 1984

Critiques et lim

itations de la P

0.1 (1)�

La mesure doit se faire à

la CR

F, sinon les

valeurs peuvent être sur ou sous-estimées

(piégeage gazeux).

�Influence possible de constantes de tem

ps hétérogènes dans les V

A en raison de

grandes inégalités régionales de com

pliance et de résistance.

�G

rande variabilitéinter-

et intra-individuel (25-50%

)

Critiques et lim

itations de la P

0.1 (2)�

Certaines pathologies (pression positive, anesthesie,

BP

CO

décompensé

et O2) peuvent altérer de m

anière inhom

ogène les mm

. respiratoires et ainsi influer sur la courbe dP

/dT

Altération de la C

RF

et P0.1

Cherniak

et al. Chest1976;70;137-141

! Eldridge

1977: c/o chat, CR

F up ->

P01 dow

n!

Réponse ventilatoire au

CO

2:

�Introduit par H

aldane et Sm

ith en 1892 (steady

state)�

Re-R

espiration (rebreathing) en circuit ferm

édont le C

O2 expiré

et constamm

ent ré-inspiré

conduisant àaccum

ulation progressive du C

O2 stim

ulant ainsi la ventilation via les chém

orécepteurs centraux et périphériques (augm

entation du drive).

Réponse ventilatoire au

CO

2

Read D

Australas

Ann M

ed. 1967 Feb;16(1):20-32

P 0.1 et R

éponse ventilatoire au C

O2

J. Appl. P

hysiol. 40(3): 338-344, 1976

Exploration de la com

mande

ventilatoire: applications et perspectives

Valeur pronostique de la

P 0.1

�E

tude parue en 2007 dans resp. medicine:

-464 patients avec insuffisance resp. hypercapnique

d’étiologies variées.-

Mesure avant et après traitem

ent par VN

DP

de: pression insp. m

aximale à

la bouche (P

Im

ax), P 0.1 et P

0.1/PI

max.

- End point: évaluer la valeur prédictive de ces index dans la survie à

long terme des

insuffisants respiratoires

Budw

eiseret al.R

esp. Medicine

101, 2343–2351, 2007

Budw

eiseret al.R

esp. Medicine

101, 2343–2351, 2007

Budw

eiseret al.R

esp. Medicine

101, 2343–2351, 2007

Budw

eiseret al.R

esp. Medicine

101, 2343–2351, 2007

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire

�A

mélioration des échanges gazeux chez les

insuffisants respiratoires chronique:

-A

mélioration de la force des m

m.

Inspiratoires ?-

Am

élioration de la mécanique pulm

onaire ?-

«R

esetting»

des chémorécepteurs ?

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire (2)

Annane

et al., Eur

Respir

J 1999; 13: 157±162

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire (3)

Annane

et al., Eur

Respir

J 1999; 13: 157±162

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire (4)

Dellborg

et al., Resp. M

ed. (2000) 94, 1154–1160

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire (5)

Dellborg

et al., Resp. M

ed. (2000) 94, 1154–1160

Effets de la V

NI sur la

comm

ande ventilatoire (6)

Dellborg

et al., Resp. M

ed. (2000) 94, 1154–1160

Relation entre la vigilance

diurne et le SO

H

�E

tude prospective publiée en 2007 dans C

hestpar l’équipe du Pr JL

Pépin visant à:

-C

aractériser les pathologies respiratoires durant le som

meil

-C

omparer les répondeurs au C

O2 des

non répondeurs en terme

d’hypoventilation RE

M-

Effets de la V

ND

P sur ces param

ètres

SO

H: low

and normal C

O2

responders

Chouri-P

ontarolloet al. C

hest2007; 131;148-155

Corrélation hypoventilation

RE

M et réponse au C

O2

Chouri-P

ontarolloet al. C

hest2007; 131;148-155

Effets de la V

NI sur le test d’O

sler: com

paraison entre répondeurs et non-répondeurs au C

O2

Implications potentielles: m

eilleures sélection des patients pouvant benéficier

d’une VN

I.C

houri-Pontarollo

et al. Chest2007; 131;148-155

Autres applications

possibles

�Index de sevrage de la V

M aux S

I�

Suivi des patients ventilé

au long cours

�A

ide àla décision pour l’introduction

d’une PP

C vs V

ND

P

Conclusions

�L’exploration de la com

mande ventilatoire

est complexe et indirect.

�La P

0.1 et la HC

VR

sont simples, rapides,

non-invasives et requierentpeu de collaboration du patient.

�Il existe plusieurs applications cliniques àses index allant du diagnostic au pronostic en passant par l’aide au choix d’appareillage (V

ND

P vs P

PC

).