Dysfonction Dysfonction diaphragmatique diaphragmatique

chez le sujet chez le sujet ventiléventilé

D.E.S.C Réanimation MédicaleD.E.S.C Réanimation MédicaleVéronique LERAY (Lyon)Véronique LERAY (Lyon)

08/12/200508/12/2005

Dysfonction Dysfonction diaphragmatiquediaphragmatique

Déséquilibre entre la capacité du Déséquilibre entre la capacité du diaphragme à générer une force et les diaphragme à générer une force et les charges qui lui sont imposéescharges qui lui sont imposées

CHARGES PERFORMANCE

DIAPHRAGME

Méthode d’exploration Méthode d’exploration diaphragme en réanimationdiaphragme en réanimation

Examen cliniqueExamen clinique:: respiration paradoxale respiration paradoxale abdominaleabdominale

Imagerie: intérêt limitéeImagerie: intérêt limitée Mesure de la P inspiratoire statique maxMesure de la P inspiratoire statique max lors lors

d’un effort inspiratoire contre résistance: difficiled’un effort inspiratoire contre résistance: difficile

Pression transdiaphragmatiquePression transdiaphragmatique: : mesure P intra-mesure P intra-thoracique (sonde oesophagienne) et mesure P intra-abdo thoracique (sonde oesophagienne) et mesure P intra-abdo (sonde gastrique) (sonde gastrique)

Pression transdiaphragmatique max statique:Pression transdiaphragmatique max statique:Indice Tension-Tps: Ti/Tt Pdi/Pdi maxIndice Tension-Tps: Ti/Tt Pdi/Pdi max

EMGEMG: latence de réponse à la stimulation: latence de réponse à la stimulation

Méthode d’exploration du Méthode d’exploration du diaphragme en réanimationdiaphragme en réanimation

Stimulation phrénique bilatéraleStimulation phrénique bilatérale: : étudie la réponse à un stimuli, étudie la réponse à un stimuli, de façon de façon indépendante de l’état de conscience indépendante de l’état de conscience du patient ou de son état neurologiquedu patient ou de son état neurologique

Utilisateur de stimulateur magnétique:Utilisateur de stimulateur magnétique: Stimulation cervicale,antérolatérale ou Stimulation cervicale,antérolatérale ou

antérieureantérieure

Stimulation phréniqueStimulation phrénique

Stimulation phrénique magnétique antérieure

Diminution Diminution performance performance diaphragmediaphragme

Rôle délétères de la Rôle délétères de la ventilationventilation

Infection nosocomiale: PAVInfection nosocomiale: PAV VILI-VALIVILI-VALI Altération hémodynamique (PEEP)Altération hémodynamique (PEEP) Toxicité de l’oxygèneToxicité de l’oxygène

Dysfonction diaphragmatique induite par Dysfonction diaphragmatique induite par ventilation mécanique (VIDD)ventilation mécanique (VIDD)

VIDD: ventilator-induced VIDD: ventilator-induced diaphragm dysfunctiondiaphragm dysfunction

Diminution de la capacité du diaphragme à Diminution de la capacité du diaphragme à générer une force musculairegénérer une force musculaire

HYPOTHESES:HYPOTHESES: La mise au repos prolongéeLa mise au repos prolongée du diaphragme du diaphragme

induite par la VM contrôlée serait à induite par la VM contrôlée serait à l’origine d’une dysfonction l’origine d’une dysfonction diaphragmatique:diaphragmatique: ATROPHIE d’immobilisationATROPHIE d’immobilisation

Données essentiellement animalesDonnées essentiellement animales

VIDD: études animalesVIDD: études animales

*

*

* *

*

*

* étude in vitro

* étude in vivo

***

Dysfonction Dysfonction diaphragmatiquediaphragmatique

Sassoon et al. JAP 2002- Diaphragme de lapin in vivo

P.transdiaphragmatique= reflet force diaphragme

Fréquence stimulationphrénique

Dysfonction Dysfonction diaphragmatique et diaphragmatique et

anesthésieanesthésie

Powers. JAP 2002- ratsIn vitro

+ anesthésie

Pas de différence entre gpe anesthésie et Ctrl

La dysfonction diaphragmatique chez La dysfonction diaphragmatique chez l’animal:l’animal: Apparaît après Apparaît après une courte périodeune courte période de de

VMCVMC Degré de sévérité Degré de sévérité temps-dépendanttemps-dépendant

avec la durée de la VMavec la durée de la VM

Dysfonction indépendante des agents Dysfonction indépendante des agents anesthésiquesanesthésiques

Absence de dysfonction lors de la VSAbsence de dysfonction lors de la VS

En RésuméEn Résumé

VIDD: mécanismesVIDD: mécanismes

I.I. Atrophie musculaireAtrophie musculaire

II.II. Stress oxydantStress oxydant

III.III. Altération structuralesAltération structurales

IV.IV. Remodelage des fibres Remodelage des fibres musculairesmusculaires

I. I. Atrophie diaphragmeAtrophie diaphragme

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Diaph Soleus

CTLANECMV

*

Yang et al. AJRCCM 2002rats:

Pm/Pb

-13,4%

VMC:4 jours

Réduction masse musculaire dans le gpe VMC

Hypothèses mécanisme Hypothèses mécanisme atrophieatrophie

Synthèse protéique Synthèse protéique diminuéediminuée de m-RNA IGF-1 diaphragme en VMC de m-RNA IGF-1 diaphragme en VMC

Gayan-Ramirez. Gayan-Ramirez. Eur Repir JEur Repir J 2003- rats 2003- rats

Protéolyse Protéolyse • ProtéasesProtéases• CalpaineCalpaine• protéasomeprotéasome

Shanely. AJRCCM 2002In vitro-rats

IIII. Stress oxydant. Stress oxydant

Après 18h de VMAprès 18h de VM: : l’oxydation l’oxydation

protéique (protein protéique (protein carbonyls)carbonyls)

de la peroxydation de la peroxydation lipidique (8-lipidique (8-isoprostane)isoprostane)

Pas de différence Pas de différence entre grpe contrôle et entre grpe contrôle et le gpe VSle gpe VS

Shanely. AJRCCM 2002In vitro-rats

Diminution Diminution système système antioxydant (SOD)antioxydant (SOD)

Temps dépendantTemps dépendant

Jaber S. ICM 2005- cochons

III. Altération structuralesIII. Altération structurales

1. Destruction myofibrilles2. Vacuoles lipidiques sarcoplasmiques3. Mitochondries anormalement petites

avec lésions membranaires focales

Controle

Sasson et al. JAP 2002- diaphragme de lapins

3 jours VM3 jours VS-PEP

Altérations structuralesAltérations structurales

Sasson et al. JAP 2002

IV. IV. Remodelage fibres Remodelage fibres musculairesmusculaires

Modification de la composition Modification de la composition diaphragmatique des fibres de diaphragmatique des fibres de myosine (chaine lourde) myosine (chaine lourde)

Type 1: lentes et endurantesType 1: lentes et endurantes Type 2: rapides et peu endurantesType 2: rapides et peu endurantes

Remodelage fibresRemodelage fibres

Yang et al. AJRCCM 2002Rats: expression isoformes de MHC

Diaphragme

VM 2-4 j

Soleus

Etude randomisée Etude randomisée controlée, controlée, in vitroin vitro

3 gpe ventilation3 gpe ventilation:: ControléeControlée AssistéeAssistée

Étude propriétés Étude propriétés contractiles contractiles isométriquesisométriques

Train de stimuli de 20, Train de stimuli de 20, 50, 75 et 100 Hz : 50, 75 et 100 Hz : détermine Podétermine Po

Sassoon. AJRCCM 2004- lapin

PROTEOLYSE

ATROPHIE MUSCULAIRE

DYSFONCTION CONTRACTILE DIAPHRAGME

ALTERATION STRUCTURALEMYOFIBRILLES

REMODELAGEFIBRES MYOSINE

INACTIVITE DIAPHRAGMATIQUE

STRESS OXYDATIF

VMC

.Sepsis

.Corticoides

.Curares

.Dénutrition

.Tble électrolytes

Et chez l’homme ?Et chez l’homme ?

Dysfonction Dysfonction diaphragmatique patients diaphragmatique patients

en réaen réa 33 patients stables, 33 patients stables,

ventilé pour pathologies ventilé pour pathologies variablesvariables

Durée moy VM: 26jDurée moy VM: 26j Résultats:Résultats:

50% en moyenne du Pdi 50% en moyenne du Pdi par rapport aux sujets sains par rapport aux sujets sains

(Pdi moy: 10,1 cmH20 vs 27,6 sujet (Pdi moy: 10,1 cmH20 vs 27,6 sujet

N)N) BPCO: Pdi moy: 6,63BPCO: Pdi moy: 6,63 80% patients: diminution Pdi 80% patients: diminution Pdi

Watson. CCM 2001

Effet du volume pulmonaire Effet du volume pulmonaire sur la contraction sur la contraction

diaphragmediaphragme

Augmentation du Augmentation du Volume pulmonaire = Volume pulmonaire = réduction de réduction de longueur diaphragmelongueur diaphragme

= = diminution de la force diminution de la force de contractionde contraction

Réduction de la capacité inspiratoire lors distension pulmo.PEEP = effet néfaste sur la contraction du diaphragme

Hyperinflation dynamique Hyperinflation dynamique et dysfonction et dysfonction

diaphragmatiquediaphragmatique

Courbure Courbure diaphragmatique diaphragmatique réduiteréduite

Muscle raccourciMuscle raccourci Surface de zone Surface de zone

apposition réduiteapposition réduite

Causes dysfonction Causes dysfonction diaphragmatiquediaphragmatique

non liés à la ventilationnon liés à la ventilation

Similowski. Réanimation 2003

1 2

3

4

Causes dysfonctions Causes dysfonctions diaphragmatiquesdiaphragmatiques

non liées à la ventilationnon liées à la ventilation1.1. Anomalies des centres respiratoiresAnomalies des centres respiratoires: :

coma profond, encéphalitecoma profond, encéphalite

2.2. Anomalies nerveuses:Anomalies nerveuses:• Lésion médullaires haute (> D4)Lésion médullaires haute (> D4)• Radiculopathie: Guillain BarréRadiculopathie: Guillain Barré• Neuropathie acquise en réanimation:Neuropathie acquise en réanimation: dénervation du dénervation du

diaphragme ?diaphragme ?• Atteinte phrénique post-opératoire (chir cardiaque, aorte Atteinte phrénique post-opératoire (chir cardiaque, aorte

thoraco-abdominale)thoraco-abdominale)• AVC: altération de la conduction motrice centrale AVC: altération de la conduction motrice centrale

3.3. Anomalies musculaires:Anomalies musculaires:• Myosite, Myosite, sepsissepsis, anomalies métaboliques, toxiques, , anomalies métaboliques, toxiques,

endocriniennes, médicaments, endocriniennes, médicaments, hypophosphorémiehypophosphorémie• Myopathie dégénérative intrinsèqueMyopathie dégénérative intrinsèque

4.4. Anomalie pariétales thoraciquesAnomalie pariétales thoraciques (volet (volet costal…),costal…), abdominalesabdominales (chirurgie abdominale) (chirurgie abdominale)

Hypophosphorémie et Hypophosphorémie et dysfonction dysfonction

diaphragmatiquediaphragmatique Déficit en ATP et 2,3 DPGDéficit en ATP et 2,3 DPG

Aubier et al NEJM 1985Aubier et al NEJM 1985 8 patients ventilés pour DRA8 patients ventilés pour DRA Etude de la pression transdiaphragmatique Etude de la pression transdiaphragmatique

avant et après correction d’une avant et après correction d’une hypophosphorémiehypophosphorémie

significative de la Pdi après correction de significative de la Pdi après correction de l’hypophosphorémie l’hypophosphorémie Pdi= 9,75 vs 17,25 cmH2O (p< 0,001)Pdi= 9,75 vs 17,25 cmH2O (p< 0,001)

HYPOPHOSPHOREMIE= RISQUE DYSFONCTION DIAPHRAGMATIQUE

Polyneuromyopathie de Polyneuromyopathie de réanimation et dysfonction réanimation et dysfonction

diaphragmediaphragme

SepsisSepsis: dégénerescence axonale primaire distale dans le : dégénerescence axonale primaire distale dans le neuroneneurone

SIRS: SIRS: anomalie de la microcirculation: facilite la diffusion des anomalie de la microcirculation: facilite la diffusion des curares et stéroides vers l’axone:curares et stéroides vers l’axone: Curares Curares (bloc neuromusculaire): dénervation surajoutée(bloc neuromusculaire): dénervation surajoutée CorticostéroidesCorticostéroides: myopathie surajoutée: myopathie surajoutée

Dysfonction diaphragmatiqueDysfonction diaphragmatique

AUGMENTATION AUGMENTATION CHARGESCHARGES

PERFORMANCES

CHARGES

Dysfonction du diaphragme Dysfonction du diaphragme par charges excessivespar charges excessives

Dans quelles circonstances le Dans quelles circonstances le diaphragme peut-il subir une charge diaphragme peut-il subir une charge excessive ?excessive ? Prolongation inutile d’une épreuve de VS mal Prolongation inutile d’une épreuve de VS mal

tolérée lors du sevrage de la VM +++tolérée lors du sevrage de la VM +++ Résistance élevée: sonde, filtre, broncho-Résistance élevée: sonde, filtre, broncho-

obstructionobstruction Compensation charge métabolique: acidose, Compensation charge métabolique: acidose,

hyperthermie…hyperthermie…

CHARGES EXCESSIVES PROLONGEECHARGES EXCESSIVES PROLONGEE

= RISQUES DEGATS MUSCULAIRES= RISQUES DEGATS MUSCULAIRES

PREVENTIONPREVENTION

Limiter les facteurs aggravantsLimiter les facteurs aggravants: dénutrition, : dénutrition, corticoide, tble métabolique, endocrinien, corticoide, tble métabolique, endocrinien, hypophosphorémiehypophosphorémie

Ne pas prolonger inutilement une épreuve Ne pas prolonger inutilement une épreuve de VS mal tolérée lors du sevrage:de VS mal tolérée lors du sevrage: charge excessive prolongée = lésions charge excessive prolongée = lésions

musculairesmusculaires

Prévention du VIDD ? Prévention du VIDD ? Maintenir une activité musculaire diaphragmatique:Maintenir une activité musculaire diaphragmatique: VM assistée plutôt que VM contrôlée ? VM assistée plutôt que VM contrôlée ? Role préventif des anti-oxydant ? Role préventif des anti-oxydant ? Betters.

AJRCCM 2004-rats

PREVENTION PREVENTION DYSFONCTION DYSFONCTION DIAPHRAGMEDIAPHRAGME

Betters. AJRCCM 2004-rats

Anti-oxydant: TROLOX

Etude in vitro Randomisée, contre placebo

4 groupes:-contrôle: pas de VM-VM + SSI-VM + Trolox pdt 12h-VS + anesthésie

Durée: 3j

ConclusionConclusion

Dysfonction diaphragmatique pendant la Dysfonction diaphragmatique pendant la VM: VM: origine multifactorielleorigine multifactorielle et sous- et sous-estimée cestimée c

VIDDVIDD: étude expérimentales +++ : étude expérimentales +++ maismais phénomène observé dans pls espècesphénomène observé dans pls espèces= Rats, lapins, cochons, babouins …= Rats, lapins, cochons, babouins …

Nécessité d’études cliniques pour Nécessité d’études cliniques pour confirmer ce phénomène chez l’homme confirmer ce phénomène chez l’homme ++ ++

VIDD: quand la suspecter VIDD: quand la suspecter ??

1)1) Période de VM controlée,Période de VM controlée,

2)2) Echec de sevrage de la VM Echec de sevrage de la VM

3)3) Absence d’autres causes de faiblesse Absence d’autres causes de faiblesse diaphragmatique:diaphragmatique:

Choc, sepsis en coursChoc, sepsis en cours Dénutrition majeure, trouble électrolytique, Dénutrition majeure, trouble électrolytique,

métaboliquemétabolique Neuromyopathie de réanimationNeuromyopathie de réanimation

4)4) C’est un diagnostic d’exclusion de l’échec C’est un diagnostic d’exclusion de l’échec du sevrage de la VMdu sevrage de la VM

BibliographieBibliographie Sassoon JAP 2001Sassoon JAP 2001 Watson CCM 2001Watson CCM 2001 Sassoon et al. JAP 2002Sassoon et al. JAP 2002 Shanely et al. AJRCCM 2002 Shanely et al. AJRCCM 2002 Yang et al. AJRCCM 2002Yang et al. AJRCCM 2002 Gayan-Ramirez ICM 2003Gayan-Ramirez ICM 2003 Similowski Réanimation 2003Similowski Réanimation 2003 Powers JAP 2002Powers JAP 2002 Sassoon JAP 2002Sassoon JAP 2002 Shanely AJRCCM 2004Shanely AJRCCM 2004 Betters AJRCCM 2004Betters AJRCCM 2004 Jaber ICM 2005Jaber ICM 2005