Thermorégulation peranesthésiquechez l’adulte
Service d'Anesthésie-Réanimation
Hôpital Saint-AntoineParis
André LIENHART
Thermorégulation peranesthésique
- Physiopathologie
- Conséquences
- Prévention
L'hypothermie peropératoire
Physiopathologie-
- Conséquences
- Prévention
L'hypothermie peropératoire
Thermorégulation peranesthésique
Généralités
Espèce humaine : homéotherme
Température centrale régulée (37 0,2 °C)
Compartiments thermiques : central et périphérique
Centre régulateur : hypothalamus
Ajustement nycthéméral pertes/production de chaleur
Les compartiments thermiques
CENTRAL
37°C
Périphérie
31 - 35°C
Réponse au froid
- Seuil (niveau central) : . 80 % température centrale . 20 % température cutanée
- Réponse . Vasoconstriction= pertes = cantonne la production de chaleur . Frisson = VO2 . Thermogenèse sans frisson = négligeable / adulte
.
Thermorégulation normale
Seuils
Thermorégulation peranesthésique
33 35 37 39 41 °C
Frisson
Vaso-constriction
Sudation
Vaso-dilatation
Normal
Thermogenèsesans frisson
d'après Sessler, 1990
"Thermostat" hypothalamique
-+
373635 38 39
Température Corporelle Moyenne (°C)
Informations de l'ensemble du corps 80 % Température Centrale20 % Température Cutanée Moyenne
Répons
e métabolique à l'hypothermie
Effet sur la VO 2.
Température cutanée moyenne40
3020
10
°C
Températures centrales
37
35
33
T°rectale
°CT°tympanique
VO2.
W/kg 6
4
2
0-10 0 10 20 30 40 50 60 70
Temps (min)
avantimmersion dans bain à 10°C
bain chaudd'après Hayward,J Appl Physiol, 1977
Répons
e adrénergique à
l'hypothermie
d'après Higgins 1995
600
400
200
0
90
80
7037
36,5
36
35,5
35
perfusion IVminutes
0 80 120
noradrénaline (pcg/ml)
pression artérielle (mmHg)
température centrale ( °C)
40
= perfusion froide
= perfusion chaude* *
Bilan calorique nul
0
50
100
150
200
cutanées
Production Pertes
éveil
Watts respiratoires
VO2
.
Chez le sujet normal : Température stableProduction de chaleur = Sorties
Thermogenèse
Production de chaleur
La VO2 peut s'exprimer :.
(A) en ml / min (300 ml / min) (B) en watts : (A) / 3 (100 W) (C) en calories par jour : (B) x 20 (2 000 cal/j)
Thermolyse normal
e- Conduction (3 %)- Convection (15 %)- Radiation (60 %)
- Évaporation (22 %)
Pertes de chaleur
Peau ~ 90 %
Évolution peranesthésique de la température
baisse initiale rapide
baisse lente
plateau tardif
Temps (h)1 2 430
37
36
35
34
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Sessler, Anesthesiology, 1987
Hypothermie peropératoire : mécanismes
- Thermorégulation altérée
- VO2
- Pertes accrues
.
Seuils
Thermorégulation peranesthésique
33 35 37 39 41 °C
Frisson Vaso-constriction
SudationVaso-dilatation
Normal
Thermogenèsesans frisson
(d'après Sessler)
33 35 37 39 41 °C
Anesthésie
Seuil sous anesthésie
Thermorégulation peranesthésique
d'après Støen et Sessler, Anesthesiology, 1990
(°C)seuil devasoconstriction
Isoflurane (%)
37
35
33
310 0,5 1 1,5 2
Seuils de
thermorégulation
sous
propofol d’après Matsukawa 1995
38
36
34
32
300 2 4 6 8
[Propofol] (µg/ml)
Seuil(°C)
Sudation
Vasoconstriction
Frisson
Intervalle de confiance 95%
Bilan thermique peropératoire
- Pertes cutanées
- Perfusions ( ~ 18 W)
- Humidification-réchauffement des gaz ( ~ 12W)
- Plaie opératoire ( ~ ?)
( ~ 100 W)
- VO2 ~ -10 % ( ~ 70 W).
Pertes
sous
anesthésie général
e
Pertes cutanées
110
100
90
80
0
(%)
- 1,5
-1,0
-0,5
0
(°C)
T° tympanique ***
*
0 15 30 45 60 75
Temps (min)
Thermorégulation peranesthésique
d'après Sessler et al, Anesthesiology, 1991
Évolution peranesthésique de la température
Le bilan thermique négatif
n'explique pas l'intensité
de l'hypothermie initiale
Thermorégulation sou
s anesthésie péridurale
T° cutanée
VO2
.
-
-
-
(W)200 150 100
Pertes thermiques
T° centrale
-
-
-
-
1
- 1
- 2
0(°C)
0 60 120 180 240
(min)
-- - - -
d'après Sessler et Ponte Anesthesiology, 1990
Évolution de la température
Temps (h)
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Sessler
anesthésie
d'après Durigon
post-mortem
33
34
35
36
37
0 1 2 3 4 5 6 7
Hypothermie initiale = redistribution
éveil anesthésie
Peau32-34 °C
Peau28-32°C
Périphérie 33-35 °C
31-35 °CPériphérie
Noyau37 °C
Noyau36 °C
Vasodilatationpar seuil
Efficacité d'un
vasodilatateur en fonction du moment de l'administrat
ion
Prévention de l'hypothermie initiale
Temps (min)
NifédipinePrémédication
Contrôle
NifédipineInduction
37
36
35
34
330 20 40 60 80 100 120
induction
incision
Tem
pér
atu
re c
entr
ale(
°C)
d ’après Vassilief , Anesthesiology
Redistribution
Interne et vasoconstricteurs
Ikeda et al.,1999
Durée (min)
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
0 15 30 45 60Fin
37
36
35
38
Phényléphrine
Contrôle
= p < 0,05 vs Contrôle
Redistribution et
agent
d’induction
Kétamine
Propofol
Durée (min)
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
0 15 30 45 60 Fin
37
36
35
38
d ’après Ikeda, Anesth Analg, 93, 2001= p < 0,05 vs Propofol
Redistribution Interne en fonction de la masse graisseuse (%)
Kurz et al., 1995
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
) 37
36
35
0 20 40 60
Durée (min)
36-50%
25-35%
10-24%
Efficacité du préchauffage
35
36
37
te
mp
éra
ture
ce
ntr
ale
(°C
)
peropératoire
**
**
* * * *
*
temps (min)
//
0 30 60 90 fin
préchauffé
contrôle
p<0.05 vs groupe contrôle *
Prévention de l'hypothermie initiale
d'après Just, Anesthesiology, 1993
(90 min)
Évolution de la température peranesthésique
baisse initiale rapide
baisse lente
plateau tardif
Temps (h)
1 2 430
37
36
35
34
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Sessler
Hypothermie peropératoire = bilan calorique négatif
0
50
100
150
200
cutanées
Production Pertes
respiratoires
perfusions
cutanées
éveil
sous anesthésie
0
50
100
150
200
Watts respiratoires
Production Pertes
VO2
VO2
..
Évolution de la température peranesthésique
d'après Sessler
baisse initiale rapide
baisse lente
plateau tardif
Temps (h)
1 2 430
37
36
35
34
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
Belani et al, 1994
La phase en plateau
3735
-1 0 1 2 3
Durée (h)
36
34
32
30
34
32
30
28
(°C)
(°C)
T° centrale
T° jambe
T° cuisse
Évolution de la
températur
e peranesthésique
vasoconstriction
redistribution
Pertes > production
1 2 430
37
36
35
34
Tem
pér
atu
re
cen
tral
e (°
C)
Durée (h)
Conséquences
- Physiopathologie
-
- Prévention
L'hypothermie peropératoire
Thermorégulation peranesthésique
Conséquences de l'hypothermie
- Frisson
- Augmentation de VO2
- Hypercatécholaminémie
- Vasoconstriction
- Saignement
- Taux d'infections pariétales
.
Conséquences de l'hypothermie
- Frisson
- Augmentation de VO2
- Hypercatécholaminémie
- Vasoconstriction
- Saignement
- Taux d'infections pariétales
.
Relation avec la température centrale de fin d'anesthésie
Frisson postopératoire
d'après Lienhart et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992
n = 75probit y = 39.3 - 0.97 xr = 0.932
Pou
rcen
tage
de
pati
ents
fri
sson
nant
100
75
50
25
0
Température centrale (°C)373533
VO2 et ventilation au réveil de l'hypothermie
.
VE
Frisson arrivée au réveil
0
10
20
30
40
Ven
tila
tio
n-m
inu
te (
ml/
min
.kg
)
fin duréveil
0
200
400
600
800
1000
préop
Co
nso
mm
atio
n d
'oxy
gèn
e (m
l/m
in)
VO2
.
.
Augmentation de VO2 au réveil
d'après Just et al, Anesthesiology, 1992
Effet de l'hypothermie peropératoire
.
200
100
0Avant Naloxone Après Nlx Départ de SdR
Po
urc
en
t d
u c
on
trô
le
*Patients hypothermiques (n=7)
Patients normothermiques (n=7)
* p<0,05 vs Hypothermiques
m ± sem
Effet de l'hypothermie sur la vasoconstriction
Température
Température
* p < 0,01vs Réchauffement cutané
cutanée(°C)
Gradientcutané
(°C)
Centrale(°C)
* *
*
** * * * *
*****
** * *
Avan
t
Fin
US
I30
min
60 m
in90
min
180 m
in
J1
Perop. Postop.
6
4
2
0
37
36
35
35
34
3332
**110
100
90
80
* **
200
300
400
500
600
* * *
eNoradrénalin(pcg/ml)
e
aPressionrtérielle
moyenn(mmHg)
Avan
t
US
I
60 m
in
J1
RéchaufféStandard
m ± sem
d'après Frank et al, Anesthesiology, 1995
180 min
Arythmies ventriculaires périopératoires
hypothermie
% de patients
*
0
4
8
12
16
7%
9%
17%
6,5%
p<0,05 vs hypothermienormothermie
*
20
d'après Frank et al, Anesthesiology Suppt, 1995
Influence de l'hypothermie
peropératoire postopératoire
Morbidité cardiovasculaire et hypothermie
Contrôle(n = 158)
Réchauffé (n =142)
Température centrale fin d’intervention (°C) 35,4 ± 0,1
36,7 ± 0,1**
Anomalies ECG (ischémie, arythmies ventriculaires)
16 %
7 %*
Complications cliniques (angor instable, infarctus, arrêt cardiaque)
6 %
1 %*
Complications ECG + cliniques
21 %
8 %*
= p < 0,01 vs Contrôle
= p < 0,05 vs Contrôle
d’après Frank, JAMA, 1997:277
***
Saignement
- Frisson
- Augmentation de VO2
- Hypercatécholaminémie
- Vasoconstriction
-
- Taux d'infections pariétales
.
Conséquences de l'hypothermie
Hypothermie et allongement du temps de saignement
4
3
2
1
0
3635,5 36,5Température (°C)
Allongementdu temps desaignement
(min)
r = 0,9272
d'après Kahn , Ann Fr Anesth Réanim,1994
Chirurgie de l'aorte abdominale
Hypothermie et saignement
Deux études randomisées / double aveugle
- Prothèses totales de hanche Schmied et al, Lancet,1996
Contrôle (35 ± 0,5 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,4 °C)
Pertes périop. 2,2 ± 0,5 L 1,7 ± 0,3 L p < 0,01≥ 8 CG 7 / 30 1 / 30 p < 0,05
- Chirurgie colo-rectale Kurz et al, N Engl J Med,1996
Contrôle (34,7 ± 0,6 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,5 °C)
n patients transf. 34 / 96 23 / 104 p = 0,054n CG 0,8 ± 1,2 0,4 ± 1 p = 0,01
Taux d'infections pariétales
- Frisson
- Augmentation de VO2
- Hypercatécholaminémie
- Vasoconstriction
- Saignement
-
.
Conséquences de l'hypothermie
N Engl J Med, 1996
Chronologie des complications de l’hypothermie
Saignement
Peropératoire Réveil Postopératoire
35 °C
Contrainte métabolique
Complications cardiaques, cicatrisation, infection
Prévention
- Physiopathologie
- Conséquences
-
L'hypothermie peropératoire
Thermorégulation peranesthésique
Comment éviter les conséquences
de l'hypothermie peropératoire ?
- Continuer l'anesthésie en salle de réveil
- Donner des médicaments qui bloquent le frisson ou ses conséquences
- Utiliser d'autres moyens de prévenir la transfusion, les infections de paroi ...
La voie la plus simple et la plus logique estla prévention de l'hypothermie
Prévention de l'hypothermie peranesthésique
- Ce qui est efficace (la peau)
- Ce qui l'est peu . L'humidification-réchauffement des gaz . Le réchauffement des perfusions
- Ce qui est indispensable . Le réchauffement des transfusions
Effet du recouvrement cutané
Prévention de l'hypothermie peranesthésique
d'après Sessler, Anesthesiology, 1991
Pertesthermiques (W)
0 100 200 300 400 500 600
Temps (min)
Papier Coton Bair H. Plastique Thermadrap Vêtement
Découvert
Couvert
100
80
60
Relation Gain thermique - Température cutanée
Effet de différentes couvertures
d'après Sessler, Anesthesiology, 1990
150
100
50
0
- 50
31 33 35 37- 100
Température cutanée moyenne (°C)
Fluxcalorique
transcutané(W)
Pertes
Gains
Réchauffement
cutané peropératoire
Réchauffé
Contrôle
0 36024018012060
Temps (min)
34
35
36
37
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Delva, 1991
Comparaison de
différents
moyens
d'après Hynson
Réchauffement peranesthésique
0
- 1
- 2
- 3
T° (°C)
0 60 120 180
Temps (min)
Bair Hugger
Matelas à eau
Humidificateur-réchauffeur
Contrôle
Exemple des
transplantation
s hépatique
s avec shun
t
Efficacité du réchauffement cutané
tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
32
33
34
35
36
37
contrôle
ANH post ANH fin
réchauffé
d'après Justdissection
Coûts comparés des couvertures chauffantes
Par patient 141 / 71 125 / 51 120 / 45
Patients/an
1 salle sur 1 an, 8 heures par jour, 5 jours par semaine
Évaluation 1997Coûts AP-HP
0
25 000
50 000
75 000
100 000
250 500 750
électrique
convection forcée air chaud
FF
d'après Camus
Limites du réchauffement
cutané
- La température cutanée (sécurité)
- La surface (effet de serre)
- Le temps (redistribution)
Régler les thermostat
s sur maximum
de matériels homologués, vérifiés
Prévention de l'hypothermie initiale
Réduction du gradient thermique
entre noyau et périphérie
avant l'induction
Réchauffement
cutané peropératoire
Réchauffé
Contrôle
0 36024018012060
Temps (min)
34
35
36
37
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Delva, 1991
Efficacité du préchauffage
35
36
37
te
mp
éra
ture
ce
ntr
ale
(°C
)
peropératoire
**
**
* * * *
*
temps (min)
//
0 30 60 90 fin
préchauffé
contrôle
p<0.05 vs groupe contrôle *
Prévention de l'hypothermie initiale
d'après Just, Anesthesiology, 1993
(90 min)
Les autres moyen
s de réchauffement
Obligatoire : les transfusions rapides/massives
Partiellement utiles :le réchauffement des perfusionsle réchauffement des liquides d’irrigation (prostatectomie)l’isolation cutanée
Inutiles :le réchauffement des gaz anesthésiquesle réchauffement des gaz insufflés en cœliochirurgie
(humidification ?)
Dangereux :le matelas chauffantLe bricolage
Toujours associés au réchauffement cutané
Conclusion 200
5
Thermorégulation peranesthésique
- Physiopathologie connue
- Prévention de l'hypothermie possible
- Prévention de l'hypothermie souhaitable :
chaque fois que l'ischémie cérébralen'est pas crainte a priori
Conséquences
• La prévention de l’hypothermie doit faire partie de la prise en charge de tout patient anesthésié et ce d’autant plus
- précocement que l’intervention est plus courte
- intensément que l’intervention est hémorragique
- impérativement que le patient est âgé ou coronarien
• Seul le réchauffement cutané par couvertures chauffantes est réellement efficace
• Le coût est un élément du choix du matériel utilisé
Thermorégulation peranesthésique
SAINT ANTOINE
D E S A R
37 °
La régulation centrale
•Vasodilatation
•Sueur
•Vasodilatation
•Sueur
•Vasoconstriction
•Frissons
•Vasoconstriction
•Frissons
Hypothalamus
Cortex
Moelle épinière
Tissus profonds
Peau
Hypothalamus
Cortex
Moelle épinière
Tissus profonds
Peau
Afférences Hypothalamus Efférences
37 °C
33
34
35
36
37
0 1 2 3 4
Évolution de la température
d'après Durigon
Temps (h)
post-mortem
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
d'après Sessleranesthésie
Inefficacité des hu
midificateurs-réchauffeurs
9060300
35
36
37 contrôlefiltreréchauffeur
temps (min)
tem
pé
ratu
re c
en
tra
le (
°C)
s.op. fin
d'après Deriaz et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992
Nécessité de réchauffer les transfusions
Tem
pér
atu
re (
°C)
(Chaleur sèche)Fenwall
(Bain-marie)Hemokinetitherm
5004003002001000
24
26
28
30
32
34
36
H 250 (Contre-courant)H 500
Level 1 Technologies
Débit (ml/min)
d'après Uhl
Réchauffement
des seules perfusions
Débit = 9 ml/kg/hCouverture chauffante dans les 2 groupes
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
Contrôle
Hotline
35
36
37
Fin240180120600
Temps (min)
* * ** *
*p <0,05 vs Contrôle
m ± sem
d'après Camus et al, Acta Anaesth Scand, 1996
Dépens
e énergétique
du frisson
0
200
400
600
800
1000
basal réveil
T°centrale = 37°C
dépenseénergétique du réveil
VO
2 (m
l /
min
)
.
Dépens
e énergétique
du frisson
Relation entre VO2 au réveil et pertes thermiques peropératoires
5002500-250-500-750-750
-250
0
250
500
CCC peropératoire (kJ)
DE
lié
e au
rév
eil
(kJ)
(r = 0,88; p < 0,001)
.
d'après Just et al,Anesthesiology, 1992
Conséquence sur la
vitesse de
réchauffement
Tem
pér
atu
re œ
sop
hag
ien
ne
(°C
)
p < 0,05 vs sans frisson
9060300
35,5
36
avec frisson
sans frisson
Temps (min)
36,5
*
**
Dépense énergétique du frisson
d'après Lienhart et alAnn Fr Anesth Réanim,1992
Évolution
du taux de
noradrénaline
Conséquences métaboliques du frisson
d'après F. Carli
-
-
-
-
-
- ---- - -
_
_
_
_
_
_
1 2 3 4 8 24
No
rad
rén
alin
e (n
mo
l /
l)10 8 6 4 2 0
Pré opératoire
Fin d'intervention
Heures postopératoires
Contrôle
Réchauffé
Péridurale continue
Relation
entre hypothermie et
ischémie
myocardiq
ue
34 °C
34,5 °C
35 °C35,5 °C
36 °C
0 20 40 60 80
Se
ns
ibil
ité
(%
)
100
80
60
40
20
0
-
-
-
-
-
-
1 - Spécificité (%)- - - - -
Conséquence de l'hypothermie
d'après Frank 1993
Couverture chauffante en
orthopédie
60
Contrôle
Couverture
Fin0
34
35
36
37
38
Durée (min)
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
) Induction
Prothèse hanche T. salle d'op. : 21 °C Bair Hugger
Couverture chauffante en
chirurgi
e viscéral
e
Te
mp
éra
ture
ce
ntr
ale
(°C
)
34
35
36
37*
* * **
Fin120600
Durée (min)
Couverture Chromex T. salle d'op. : 20 °C
Frisson
1 / 11
9 / 11Contrôle
Couverture
Isolatio
n par les champs
cutané
s0
25
50
75
100
125
150
180120600
Durée (min)
Pe
rte
s c
uta
né
es
(W
att
s)Transplantation rénale T° salle d'op. : 20 °C
d'après Hynson
Réchauffement
cutané en
chirurgi
e digestive
Position gynécologique Couverture Chromex T° salle d'op. : 21 °C
34
35
36
37
38T
emp
érat
ure
cen
tral
e (°
C)
Fin240180120600Durée (min)
Contrôle
Couverture
Réchauffement
cutané en
chirurgi
e digestive
360240180120600
34
35
36
37T
emp
érat
ure
cen
tral
e (°
C)
Durée (min)
Position gynécologiqueAir souffléT. salle d'op : 21,7 °C
d'après Delva
Contrôle
Réchauffé
Couverture chauffante en
chirurgi
e rectale
d'après Delva 1991
360240180120600
Durée (min)
Position gynécologiqueAir souffléT. salle d'op : 21,7 °C
Frisson
1 / 9
6 / 8 *
34
35
36
37
Tem
pér
atu
re c
entr
ale
(°C
)
Réchauffé
Contrôle
* p < 0,05 vs Contrôle
******
Réchauffement
par matelas chauffant
Matelas chauffant
Contrôle
Durée (min)
Te
mp
éra
ture
ce
ntr
ale
(°C
)
d'après Hynson
Transplantation rénale T. salle d'op. : 20 °C Perfusion : 37 °C
180120600-3
-2
-1
0
0
Couverture chauffante sur membres
inférieurs
d'après Camus 1993
Frisson
1 / 11 (<5 min)
réchauffé
contrôle 7 / 11 (52 min)*
Chirurgie digestiveT°ambiante : 21,5°CBair-Hugger
T°
mem
bre
s in
f. 31
33
35
37
39
T°
cen
tral
e
35
36
37
** * * *
* * *
0 3 60 90 120 finTemps (min)
(°C)
*
* p < 0,05 vs Contrôle