Thermorégulation Régulation Glucidique

Particularités du système nerveux central

Dr T. Baugnon Hôpital Necker Enfants Malades

Thermorégulation

Thermorégulation -  L’enfant est comme l’adulte un homéotherme.

=> Maintien d’une Température centrale à 37°C +/- 0,4°C

Hypothermie = Température < à 36°C

-  Modérée entre 34 et 36°C -  Profonde si T < 34 °C

Thermorégulation

-  Implications importantes en anesthésie pédiatrique.

-  Mécanisme complexe, imparfaitement élucidé. - Trois composantes :

-  Informations thermiques afférentes. -  Une régulation centrale -  Réponses efférentes

Thermorégulation : Afférences

-  Capteurs : Cellules thermosensibles réparties dans l’ensemble de l’organisme (peau, organes profonds…).

-  Information « froid » : Fibres Aδ -  Information « chaud » : Fibres C amyelinique. Fibres véhiculent aussi la douleur. Pas de discrimination douleur/chaleur intense

-  Voie spino-thalamique (cordons antérieurs de la moelle).

Thermorégulation : Régulation Centrale

-  Régulation principalement hypothalamique ++

-  Comparaison des informations reçues à des valeurs seuils.

-  L’importance de la réponse déclenchée dépend de l’importance de l’écart avec les valeurs seuils.

-  Les mécanismes de détermination des valeurs « seuils » reste encore inconnu.

-  De nombreux facteurs semblent pouvoir modifier ces seuils dont les facteurs médicamenteux et l’anesthésie.

Thermorégulation : Réponses efférentes

-  Réponse au froid : -  Modification comportementale, thermogénèse musculaire. -  Vasoconstriction cutanée. -  Thermogénèse non frissonnante. -  Frissons (Production de chaleur 5 à 6 fois plus importante) .

- Réponse au chaud : -  Modification comportementale. -  Vasodilatation cutanée. -  Sudation.

Thermorégulation : Particularités Pédiatriques

-  Nouveau né et petit enfant.

-  Facteurs de risque d’hypothermie : -  Surface corporelle élevée rapportée à son poids. -  Conductance thermique plus élevée (tissu sous cutané plus fins). -  Sensibilité à l’évaporation (moins de kératine) : désinfection…

- Dans un même environnement ces enfants vont perdre proportionnellement plus de chaleur au niveau cutané qu’un adulte.

Anesthésie : ì pertes thermiques, î capacités de production de chaleur, î réponse thermorégulatrice… prédisposition pédiatrique à l’hypothermie.

Thermorégulation : Particularités Pédiatriques

- Température de neutralité thermique (= T°ambiante pour laquelle la consommation d’O2 est la moindre). - Température critique (=T°ambiante au dessous de laquelle le patient n’est plus en mesure de maintenir sa température centrale).

Neutralité thermique

Température critique

Adulte 28 °C 1 °C

Nouveau Né 32 °C 23 °C

Prématuré 34 °C 28°C

Thermorégulation : Particularités Pédiatriques

Thermogénèse non liée au frisson : Graisse brune. -  Localisations principales :

-  Entre les deux épaules, en petits amas autour des Vaisseaux du cou, au niveau du creux axillaire, médiastin, autour des surrénales et des reins.

-  2 à 6 % du poids des nouveaux nés.

-  Tissu très vascularisé, riche en mitochondries et très innervé (médiation noradrénergique).

Thermorégulation : Particularités Pédiatriques

Thermogénèse non liée au frisson : Graisse brune.

-  Exposition au froid : - ì de la production de noradrénaline - ì de l’activité de la graisse brune Production de Chaleur.

-  Métabolisme des acides gras Production de Chaleur.

-  inhibition chirurgicalement par la sympathectomie, l’administration de ganglioplégiques ou de béta-bloquants.

Thermorégulation : Effet de l’anesthésie

Patient Eveillé

Patient sous anesthésie générale

L’écart entre le seuil « froid » et le « seuil chaud » passe de 0,4 °C (sujet vigile) à 3,5 °C (sujet anesthésié).

Thermorégulation :

Phase de

Redistribution

Thermorégulation :

Phase de

Redistribution

Température î 1 à 2 °C

- Compartiment central (Noyau). T 36,5 – 37° -  Compartiment périphérique. T plus variables

Thermorégulation :

Thermorégulation :

1)  Conduction

2)  Evaporation

3)  Convection

4)  Radiation

Environnement et pertes

(3%)

(20%)

(15 %)

(60%)

Thermorégulation :

Thermorégulation : Surveillance & Prévention

Monitorage +++

Réchauffement & Limitation des pertes

L’hypo et l’hyperthermie peuvent avoir de graves conséquences -  Pharmacocinétiques des agents anesthésiques :

-  ì de la solubilité des halogénés (î CAM) -  ì de la durée d’action des curares & imprécision monitorage de la curarisation -  retard de réveil

- Risque de troubles du rythme & perturbations ioniques - Hémostase : ì risque de saignement

-  Risque infectieux : î P en O2 tissulaire, î mobilité des macrophages et î production d’anticorps… - Frisson : ì consommation en O2, inconfort.

Sondes thermiques …

Régulation Glucidique

Régulation Glycémique

-  Flux Entrants : -  Glucose exogène (Alimentation) -  Glucose endogène :

-  Glycogénolyse. -  Néoglucogenèse.

-  Flux Sortants : -  Glucose consommé comme substrat (Glycolyse) -  Glucose stocké sous forme de glycogène (Glycogénogénèse) -  Glucose utilisé pour les néosynthèse :

-  acides aminés, Glycérol, acides gras, cholestérol…

Equilibre entre flux entrants et flux sortants de glucose.

Régulation Glycémique : Glucose circulant -  4 heures après un repas : Glucose circulant provient de l’alimentation. -  Consommation :

-  Tissus non insulinodépendants ; Tissu nerveux +++ > 50% de la consommation glucidique au repos. - Tissus insulinodépendants : Foie, muscles…

-  Le glucose non immédiatement consommé est mis en réserve grâce à la glycogénosynthèse hépatique et musculaire.

- Régulation Hormonale : Insuline.

Régulation Glycémique : Glucose circulant - H4 à H16 de jeûne (Jeûne court) : apport de glucose par la glycogénolyse hépatique. -  Consommation du glucose est peu modifiée:

-  Principaux consommateurs: cerveau, foie et muscles, -  Autres organes : réduction progressivement de leur consommation.

-  Régulation hormonale : Inversion du rapport insuline/glucagon.

Régulation Glycémique : Glucose circulant ⇒  Jeûne « Long » : -  Epuisement des réserves de glycogène. -  Mécanismes mise en jeu :

-  Néoglycogénèse. -  Cétogénèse.

-  Réduction de la Consommation de l’ensemble des tissus :

-  Le système nerveux utilise le glucose et utilise les corps cétoniques.

Régulation Glycémique : Hormones

Régulation Glycémique : Nouveau Né -  Avant la naissance :

-  Glycémie du fœtus dépend de la glycémie de la mère. -  Glycogénogénèse pendant les 2 derniers mois de Grossesse.

-  Naissance : -  arrêt brutal des apports, phase de jeûne. -  Glycogénolyse immature (peu de réponse au Glucagon) -  Néoglucogenèse immature. => Baisse de la glycémie

-  H4 - H6 de vie : Glycémie maintenue -  Utilisation des réserves de glycogène et de lipides. -  Nouveau né normal à terme : réserves suffisantes pour 12 h de

jeûne.

Régulation Glycémique : Nourrisson, petit enfant… -  Tolérance limitée au jeûne par rapport à l’adulte :

-  Consommation cérébrale en glucose.

Régulation Glycémique : Particularités Pédiatriques

Régulation Glycémique : Nourrisson, petit enfant… -  Tolérance limitée au jeûne par rapport à l’adulte :

-  Consommation cérébrale en glucose -  Dépense énergétique élevée (mobilisation, croissance…) -  Réserves limitées.

-  Réserves : -  8 à 12h de réserves de glycogène -  Néoglucogenèse limitée : faible masse musculaire = faible source

d’acides aminés néoglucoformateurs.

=> Mobilisation plus rapides des voies alternatives :

cétogenèse, oxydation des acides gras.

Régulation Glycémique & Anesthésie… - Quid du jeûne ?

Régulation Glycémique & Anesthésie

Régulation Glycémique & Anesthésie… - Quid du jeûne ?

-  En pér-opératoire : Phase de « stress » -  sécrétions de catécholamines, -  hyperglucagonémie, -  baisse de l’insuline…

⇒  Tendance à l’hyperglycémie per-opératoire.

6 h : Solides, laitages 4 h : Lait maternel 2h : Liquide clair (eau sucrée…) Se Méfier du contexte clinique ++ Traumatologie, HTIC …

Régulation Glycémique & Anesthésie…

-  Hyperglycémie : -  Diurèse osmotique -  Rôle de l’hyperglycémie dans la constitution de lésions cérébrales

en cas d’ischémie ou d’hypoxémie.

- Hypoglycémie :

-  Risque de lésions cérébrales

Régulation Glycémique & Anesthésie… -  En pratique :

-  Apports glucosés limités peropératoires : -  0,12 g/kg/h. (Mikawa, anesthesiology 1991) -  Prévention de l’hypoglycémie, sans augmentation de la lipolyse. -  Pas d’hyperglycémie majeure.

-  ou pas d’apports (Enfant > 4 - 5 ans).

=> Importance du Monitorage

Régulation Glycémique & Anesthésie…

Système Nerveux Central

Système Nerveux Central

-  A la naissance le cerveau est toujours en développement -  Multiplication des neurones : 15 à 30eme semaine de gestation. -  Prolifération gliale : 25eme semaine de gestation à 1 an. -  Myelinisation : de la naissance à 10 ans. -  Barrière hémato-encéphalique encore incomplète.

-  Certaines fonctions cérébrales peuvent être immatures : -  Prématurité +++ :

Apnées centrales, baroréflexe cardiovasculaire limité, thermorégulation limitée…

-  N.Né à terme : Réactivité à l’hypocapnie modérée…

Système Nerveux Central :

-  un cerveau qui consomme plus …

-  Consommation d’Oxygène : = 5,8 mL O2/min/100 g de tissu cérébral à 6 ans contre 3,5 chez

l’adulte. -  Consommation de glucose : = 7,8 g/ Kg de poids corporel /jour chez le nouveau né, 4 g à 6 ans

contre 1,7 g chez l’adulte. => Sensibilité accrue à l’hypoxémie et à l’hypoglycémie ++

Système Nerveux Central :

- Toxicité neuronale des agents anesthésiques rapportée expérimentalement dès les années 80.

-  Effets liés au blocage des récepteurs NMDA et à la stimulation des récepteurs GABA-A impliqués dans la migration cellulaire et la différenciation des neurones.

-  Association à une augmentation des phénomènes d’apoptose dans le cerveau en croissance. -  Effets sur le développement de l’arborisation dendritique des neurones.

Système Nerveux Central :

-  Effet « pro épileptogène » du sevoflurane : -  Sevoflurane : agent de référence de l’induction en pédiatrie. -  EEG à l’induction : pointes, décharges critiques associées à des

phases de « burst suppression » -  Favorisées par une fraction inspirée élevée, une vitesse d’induction

rapide, l’hypocapnie… -  Mécanisme non clairement élucidé. -  Pas de séquelles neurologiques rapportées -  Rôle dans l’agitation et les troubles du comportement post

opératoire ?

=> Limiter les fractions inspirée à 6% maximum : palier 2 – 4 – 6% ⇒  puis rester inférieur à 1,5 CAM. Rq : Effet de « burst suppression » avec d’autres hypnotiques.

Système Nerveux Central :

Pression Intra Crânienne :

N.Né/NRS : 1– 6 mmHg

1 à 6 ans : 3 – 8 mmHg

Adolescent : 10 – 15 mmHg

-  Volume intra crânien du nouveau né (335 ml) < à l’adulte (1300 ml) capacité à compenser des variations de volumes rapides est plus faible.

Compensation : LCR, vaisseaux

Système Nerveux Central :

Compliance de la dure mère

Système Nerveux Central :

-  Variations « lentes » : -  Mécanismes de compensation

-  Expansion de la boite crânienne (macrocranie) qui limite l’élévation de la PIC.

Système Nerveux Central :

-  Un débit sanguin cérébral variable :

Nouveau né :

40 mL/100g/min

Enfants :

100 mL/100g/min

PPC = PAM - PIC