Post on 21-May-2020
Xavier MONNET
Service de réanimation médicale
Hôpital de Bicêtre
xavier.monnet@aphp.fr
Physiopathologie des
états de choc
Adaptation à l’étage de la macrocirculation
Adaptation à l’étage de la microcirculation
Hypoxie et dysoxie cellulaire
2
3
4
Définition 1
Plan
États de choc
Réalité physiopathologique
Réduction de la perfusion tissulaire
conduisant à une inadéquation
entre les apports et les besoins en O2 de l’organisme
Phase ultime de l'altération des capacités d'adaptation
physiopathologique à la défaillance cardiovasculaire
Définition clinique
Association d’une baisse de PAS ≤ 90 mmHg
et de signes d ’altération de la perfusion des organes
Physiopathologie des états de choc
Défaillance circulatoire
Hypoxie cellulaire
Nécrose cellulaire
transport en O2
consommation en O2
Pour éviter la nécrose cellulaire,
de nombreux mécanismes de défense sont mis en jeu
à l’étage de la cellule
à l’étage de la macro circulation et du cœur
à l’étage de la micro circulation
Pour éviter la nécrose cellulaire,
de nombreux mécanismes de défense sont mis en jeu
Physiopathologie des états de choc
Définition 1
Adaptation à l’étage de la microcirculation
Hypoxie et dysoxie cellulaire
3
4
Plan
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
A l'étage de la macro circulation
Circulations régionales
montées en parallèle
Schéma fonctionnel
Vaste réservoir
veineux
Débit cardiaque
=
retour veineux systémique
Que faut-il savoir concernant le
retour veineux systémique ?
?
Définition 1
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
Retour veineux fonctionnel 2.2
2.3
2.4
2.5
Plan
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
Quels sont les déterminants du
retour veineux systémique ?
?
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
105 anesthesized dogs
Measurement of mean
circulatory pressure
Pression OD
Pression systémique moyenne
0
Retour veineux
Psm Pression de l’oreillette droite
1/pente = résistance au retour veineux
Les 2 déterminants du retout veioneux systémique sont :
POD - Psm
0
Retour veineux
Psm Pression oreillette droite
↗ Psm
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
105 anesthesized dogs
Measurement of mean
circulatory pressure
0
Retour veineux
Psm Pression oreillette droite
↗ résistances au retour veineux
Courbe de retour veineux systémique
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
105 anesthesized dogs
Measurement of mean
circulatory pressure
Retour veineux = débit cardiaque
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
Cardiac output
Cardiac preload
Preload independence
Preload dependence
The Frank-Starling physiology
Retour veineux = débit cardiaque
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
Mettons-les sur le même graphe !
Pression de l’oreillette droite
Courbe de Frank-Starling
Retour veineux
Point d’équilibre
Retour veineux
Débit cardiaque
A l'étage de la macro circulation Retour veineux systémique
Définition 1
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
Retour veineux systémique 2.2
Classification des états de choc 2.3
2.4
2.5
Plan
Choc distributif
Choc hypovolémique
Choc cardiogénique
Choc obstructif
Chocs conductifs
A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc
↘ volume
sanguin circulant
Pression de l’oreillette droite
↘ Psm
Hypovolémie
Retour veineux
Débit cardiaque
A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc
↘ fonction pompe
Choc distributif
Choc hypovolémique
Choc cardiogénique
Choc obstructif
Chocs conductifs
A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc
0
Retour veineux
Pression de l’oreillette droite
Débit cardiaque
↘ Psm
↘
contractilité
cardiaque
A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc
Vasodilatation
artérielle
Choc distributif
Choc hypovolémique
Choc cardiogénique
Choc obstructif
Chocs conductifs
Vasodilatation
veineuse
A l'étage de la macro circulation Classification des états de choc
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
Retour veineux systémique 2.2
Classification des états de choc 2.3
Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.4
2.5
Plan
Définition 1
↗ fréquence
cardiaque
↗ inotropisme
↗ tonus
artériel
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
Système sympathique
3 systèmes
Conséquence clinique ! !
120
60
80
80
100
70
Le système sympathique tend à maintenir la PAM
normale quand le débit cardiaque diminue
Ceci vise à maintenir la perfusion des organes
30 60
La PA pulsée baisse avec le débit cardiaque Physi
olo
gie
Relation entre pression artérielle et débit cardiaque
Cliniq
ue
228 patients receiving volume expansion
145 patients with increase of NE
Pas de changement des
résistances artérielles
Changement des
résistances artérielles
Relation entre pression artérielle et débit cardiaque
-50 0 50 100 150 200 250 300 -50
0
50
100
150
200
250
300
Changes in CI induced by VE (%)
Changes in PP
induced by VE (%) r = 0.56
n = 228
Rough correlation between
pulse pressure and cardiac index
228 pts receiving volume expansion
145 patients with increase of NE
Volume expansion
Relation entre pression artérielle et débit cardiaque
Relation entre pression artérielle et débit cardiaque
1
2
3
4
5 L/min/m2
0
30
60
90 (mmHg)
Avant
remplissage
Après
remplissage
PA moyenne
PA pulsée
Index cardiaque
228 pts receiving volume expansion
145 patients with increase of NE
La PA pulsée suit mieux les
changements de débit
cardiaque que la PA moyenne
↗ fréquence
cardiaque
Système sympathique
↗ inotropisme
↗ tonus artériel
↗ tonus veineux
3 systèmes
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
Conséquence clinique !
NE
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
16 septic shock patients
Decrease in norepinephrine
Estimation of the venous return curve
0
Venous
return
Psm Right atrial pressure
↗ ↗ Psm
↗ resistance to
venous return
↗ norepinephrine
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
La noradrénaline :
↘ le volume sanguin
contraint
potentialise les effets de
l’expansion volémique
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
NAD
↗ tonus artériel
↗ tonus veineux
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
Système sympathique
Système rénine angiotensine
3 systèmes
↗ volémie
Système rénine angiotensine
Système sympathique
Système rénine angiotensine
Système arginine vasopressine
↗ tonus
artériel
↗ tonus
veineux
3 systèmes
A l'étage de la macro circulation Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux
Système arginine vasopressine
Définition 1
Plan
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
Retour veineux systémique 2.2
Classification des états de choc 2.3
Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.4
Particularités lors du choc septique 2.5
Diminution de la réponse vasculaire aux signaux vasopresseurs
monoxyde d’azote
insuffisance surrénale
relative
Dysfonction myocardique 2
1
2 particularités du choc septique A l'étage de la macro circulation
Définition 1
Plan
Adaptation à l’étage de la macrocirculation 2
Schéma fonctionnel 2.1
Retour veineux systémique 2.2
Classification des états de choc 2.3
Systèmes adaptatifs neuro-hormonaux 2.4
Particularités lors du choc septique 2.5
Adaptation à l’étage de la microcirculation 3
Consommation en O2
Transport en O2
TaO2 = DC x CaO2
TaO2 = DC x 1.34 x Hb x SaO2
SvO2 = SaO2 - VO2
DC x Hb x 13.4 DC Hb
SaO2 SaO2
VO2
Quels sont les déterminants de la SvO2 ?
Quels sont les déterminants de la SvO2 ?
SvO2 diminue si ↗ VO2
DC
SaO2
Hb
La SvO2 reflète l’adéquation entre
besoins et apports en O2 →
Consommation en O2
Transport en O2
A l'étage de la microcirculation
Extraction en O2
Maintenir VO2 malgré la
baisse de TaO2
! But de l’adaptation
microvasculaire :
TaO2
VO2
SvO2 = 70% SvO2 = 60% SvO2 = 40%
SvO2 ~ 40%
TaO2 critique
lactate ↗
EO2
VO2
EO2
A l'étage de la microcirculation Relation VO2/TaO2
saignée progressive
Dogs with progressive bleeding
with and without endotoxinic shock
Relation TaO2VO2
Comment est-ce que
l’extraction en O2 augmente ?
?
La microcirculation protège
contre l’hypoxie tissulaire
Physiologie de la microcirculation
Recrutement de
capillaires fermés
Physiologie de la microcirculation
La microcirculation protège
contre l’hypoxie tissulaire
Recrutement de
capillaires fermés
La microcirculation protège
contre l’hypoxie tissulaire
Recrutement de
capillaires fermés
↗ EO2
Physiologie de la microcirculation
Vasodilatation de la microcirculation
sous l’effet de substances vasodilatatrices produites localement
depuis l’endothélium vasculaire :
monoxyde d’azote
depuis la cellule :
Adénosine, prostaglandines
Physiologie de la microcirculation
phénomène de « l’auto-régulation métabolique »
Déb
it lo
cal d
e p
erf
usi
on
Pression de perfusion
Q = D P / R
A l'étage de la microcirculation Relation VO2/TaO2
zone d’auto-régulation métabolique
Territoires très sensibles
à l’autorégulation
métabolique
Territoires peu sensibles
à l’autorégulation
métabolique
A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque
Débit local de perfusion (% de la valeur physiologique)
Pression de perfusion (mmHg)
100
30 80 120
A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque
13 dogs
Haemorragic shock
A l'étage de la microcirculation Partition du débit cardiaque
L’adaptation microvasculaire est responsable
Du maintien de la consommation en O2 alors que le
transport est diminué
De la partition du débit cardiaque entre les organes
lors des chocs "convectifs"
mais pas lors de l’état de choc septique
A l’étage de la micro circulation
TaO2
VO2
SvO2 = 70%
SvO2 = 70%
SvO2 = 70%
SvO2 = 70% lactate ↗
lactate ↗↗
lactate ↗↗↗
Le problème du choc septique
? En pratique ?
Métabolisme anaérobie…
… en dépit d’une ScvO2 normale…
Prospective observation in Dutch ICUs
340 pts compared to the Rivers’ study
Le problème du choc septique
Pourquoi ces troubles de
l’extraction en O2 ?
?
Patient normal Choc septique
Défaillance microcirculatoire du choc septique
de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes
dysfonction de la microcirculation
dysoxie cellulaire
obstruction des microvaisseaux
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
Thrombi
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes
dysfonction de la microcirculation
obstruction des microvaisseaux
diminution de la déformabilité des hématies
augmentation de la fraction des PNN activés
activation de l’agrégation intercellulaire
apparition de
microthrombi
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
altération de la réactivité des
microvaisseaux à l’autorégulation
Anomalies du système du NO :
expression inhomogène de la NO synthase
de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes
dysfonction de la microcirculation
obstruction des microvaisseaux
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
Microvascular
dysfunction
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
de l’extraction en O2 lors du choc septique plusieurs mécanismes
dysfonction de la microcirculation
dysoxie cellulaire
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
Dysfonction
mitochondriale
Particularités du choc septique A l’étage de la micro circulation
Définition 1
Adaptation à l’étage de la macrocirculation
Adaptation à l’étage de la microcirculation
2
3
Plan
Hypoxie et dysoxie cellulaire 4
pyruvate
NAD
glucose
NADH
acetyl Co A
ATP
ADP + Pi
Métabolisme
aérobie Cyt
Mit
CO2 cytochromes mitx
O2
ATP
ADP + Pi + H+
lactate
38
1
A l’étage de la cellule
cytochromes mitx
O2
pyruvate
NAD
glucose
NADH
acetyl Co A
ATP
ADP + Pi
Cyt
Mit
CO2
lactate
Métabolisme
aérobie
A l’étage de la cellule
pyruvate
glucose Cyt
Mit
Métabolisme
anaérobie NAD + ADP
NADH + ATP
A l’étage de la cellule
pyruvate
NAD
glucose
NADH
acetyl Co A
ATP
ADP + Pi
Métabolisme
aérobie Cyt
Mit
CO2 cytochromes mitx
O2
38
1
NO NO2/NO3
endotoxine radicaux libres oxygénés Dysfonction mitochondriale
A l’étage de la cellule
AMP
cAMP
β
Epinephrine
Na/K
ATPase
glycogène
G6P
Glycolysis
ATP
ADP pyruvate
lactate
+ +
Striated muscular cell
A l’étage de la cellule Particularités du choc septique
L’adaptation microvasculaire permet le maintien de la consommation en
oxygène et la partition du débit cardiaque
Un état de choc entraîne des mécanismes adaptatifs qui visent à
maintenir constante la consommation en oxygène par les tissus
Les déterminants du retour veineux systémique sont la pression
systémique moyenne et les résistances au retour veineux
La pression artérielle moyenne tend à rester normale lorsque le débit
cardiaque varie
Le système sympathique augmente la fréquence cardiaque,
l'inotropisme, la pression de perfusion des organes et le retour veineux
1
2
3
4
5
En cas d’anaérobiose, l’arrêt de la chaîne respiratoire mitochondriale
entraîne une augmentation de la production de lactate
6
messages-clefs 6