Capnographie et gaz expirés - … · Contribue à l’effet Haldane. 3. Transport sous forme...
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Capnographie et gaz expirésMaxime Thibault
Cours de sciences de base 2018: Système respiratoire
Capnométrie
Capnographie
Remerciement
• Dr André Denault
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Application clinique
• Vérification IET adéquate
• Monitoring position tube lors du transport patient intubé
• Efficacité réanimation/prognostic ACR/moniteur DC
• Titration paCO2
• Déterminer ventilation adéquate (patient intubé et/ou sédationné)
Question• Tous des équipements requis selon le guide de pratique
de l’anesthésie Canadien (SCA) sauf un, lequel?
• Capnographie
• Saturométrie
• Monitoring des gas anesthésique
• Stimulateur des nerfs périphériques lors utilisation BNM
• ECG
Journal canadien d’anesthésie 2005
Ramsay sedation scale:4: Deeply sedated, responds to nonpainful stimuli5: Deeply sedated, responds only to painful stimuli6: Deeply sedated, unresponsive to painful stimuli
Depuis 2012
capnography.com
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Gravenstein, Capnography, chap 1
Inspiration InspirationExpiration
Phase 0 (ou Phase IV selon les références): Cycle Inspiratoire
Phase I: Ventilation de l’espace mort VAS
Phase II : Phase ascendante rapide avec CO2 alvéolaire
Phase III : Plateau alvéolaire
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Question• De quelle façon le EtCO2 est mesuré dans nos appareils
d’anesthésie:
• Photoacoustique
• Analyse infrarouge
• Spectromètre de masse
• Colorimétrique
• Électrode sensible pression partielle CO2 sur échantillon sang
Technologie de mesure
• Importance d’avoir un outil de mesure
• Rapide
• Continue
• Permettant de différencier différents gaz dans un mélange
Source Infrarouge
Échantillon gaz Détecteur Infrarouge
Spectroscopie infrarougeSource Infrarouge Échantillon gaz Détecteur Infrarouge
par le détecteur est processé pour indiquer la composition du gaz en mmHg et convertie e
• Avantages:
• Mesure CO2, N2O, Volatiles
• Certains appareils portatifs
• Gaz analysé peuvent retourner au circuit d’évacuation (scavenger system)
• Réponse rapide (< 300us)
• Désavantages:
• Mesure O2 et Azote pas possible
• Vapeur d’eau peut absorber IR
Spectroscopie infrarouge
Technologie de mesure
• Spectromètre de masse (précis, rapide, couteux…utilisé contexte recherche)
• Électrode sensible pression partielle CO2(nécessite échantillon sang)
• Détecteur colorimétrique CO2
Détecteur colorimétrique
• Contient colorant ph-sensible qui change de couleur en présence CO2
• Colorant usuel (metacresol purple) change du mauve au jaune
• Portable/léger
Acide faible
• YES … YELLOW / PURPLE… TROUBLE
• Faux positif si lecture faite avant 6 respet CO2 dans l’estomac
• Reflux gastrique, épi intratrach…peuvent changer au jaune de façonpermanente
• La couleur fade après un certain temps…
Détecteur colorimétrique
Question
• Qu’est-ce qui amène une augmentation ETCO2 avec un analyseur latéral (sidestream)?
• Bris dans la ligne d’échantillonage
• Ne pas avoir compter la présence O2
• Vapeur d’eau dans la ligne d’échantillonnage
• Taux d’échantillonage trop élevé
Système d’échantillonnageMainstream Sidestream
Central Latéral
Système d’échantillonnageSystème d’échantillonnageSystème d’échantillonnage
Système d’échantillonnage
Sidestream
Délai avant la lecture
DifférencesMainstream
(Central)Sidestream
(latéral)
Délai - + (< 3 sec)
Fuites - +
Analyse multiples gaz possible par défaut
Bris du capteur + rare
Non-intubé possible +
Besoin volume d’échantillon - 50-250ml/min
Défis chez pt non-intubé
via canule nasale
via port du masque
Nuccio et al, Society for Technology in Anesthesia, 2009, Poster presentation
Capnogramme dilué
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
90-95% CO2 Transport dans GR
Transport sang
Dissout dans le plasma5-10%
Acide carbonique
Transport via G.Rouges1. Acide carbonique
Anhydrase carbonique
Transport via G.Rouges2. Ion bicarbonate (G.R. et plasma)
↑ ETCO2
NaHCO3
Transport via G.Rouges3. Transport sous forme carbamino
lié aux protéines
Surtout lié avec Hb (chaine a et b)
Transport via G.Rouges
• Hb réduite est ∼ 3,5 fois plus efficace pour transporter Co2 que Oxyhémoglobine
• Contribue à l’effet Haldane
3. Transport sous forme carbamino lié aux protéines
Effet Haldane
• La différence entre quantité de CO2 transportée, à pCo2 constante, entre le sang oxygéné et désoxygéné
• 3,5 fois plus efficacement lié par Hb réduite
• Augmentation de la capacité tampon de l’Hb réduite
Effet Haldane en clinique
• Certains MPOC développent Hypercapnie lorsque supplémenté en O2
• ↑ V/Q mismatch → ↑ Ventilation espace mort(O2 inhibe vasoconstriction hypoxique)
• O2 inhibe « drive » ventilatoire hypoxique (contribue peu)
• Effet Haldane → Oxyhémoglobine moins d’affinité pour CO2 → Davantage de CO2 dissout qui augmente PCo2
Déterminants de la PaCO2Production en CO2
Élimination de CO2PaCO2 = =
VCO2
VA
VA
VA VE
= Fréquence respi x (Vt - Espace mort) = f (Vt - VD)
= ( 1 - Vd/Vt)
VCO2PaCO2 =
VE ( 1 - Vd/Vt)
Déterminants de la PaCO2• HYPERCAPNIE
• ↑ Production CO2
• ↓ Ventilation minute
• ↑ Espace-mort
Déterminants de la PaCO2
VCO2PaCO2 =
VE ( 1 - Vd/Vt)
• HYPOCAPNIE
• ↓ Production CO2
• ↑ Ventilation minute
Présentation Capnographie Dr Denault
Gradient a-ETCO2• Reflète l’espace mort alvéolaire
• Normal 4 ± 2 mmHg
• ↑ âge, MPOC, état de bas débit cardiaque
• Possible d’avoir un gradient inverse (gradient négatif )
• femme enceinte et enfant
• Large volume courant/faible fréquence respiratoire
Question
• Peuvent tous donner une augmentation de gradient a-ETCO2 sauf un lequel?
• MPOC
• Respi profonde à capacité vitale
• Expiration obstruée
• Embolie pulmonaire
Débit ♡ et EtCO2
• Avec VMéc constante, la variation DC amène variation linéaire ETCO2
• Avec ↓ abrupte et significative DC → ↓ apport sang contenant CO2 aux poumons (↑↑ espace-mort)
• ↑ CI ≥ 15% s’associe avec ↑ ETCO2 ≥ 2mmHg
Toupin et al, Can J Anesth (2016)
PacingsortieCEC
• Efficacité RCR
• ETCO2 ≥10 to 20 mmHg fortement associée à ROSC
• ETCO2 ≤ 10 mmHg après 20 minutes…0,5% de chance de ROSC
Paiva et al, Resuscitation, 2018
Hypercapnie…DDX• ↓ Ventilation minute
• ↓ drive central (sédation SAHS central, HypoT4, HypoT)
• ↑ Espace-mort
• EP sévère, mx pulm terminale, Hyperinflation dynamique
• ↑ VCO2
• Fièvre, thyrotoxicose, MH, convulsions
• ↑ Absorption CO2 -Laparoscopie
• Re-inspiration CO2Uptodate
Équation de Bohr
• Possible d’estimer Vd/Vt
VD
Vt
=(PaCO2 - PECO2)
PaCo2
Effets hypercapnie• Cérébral
• ↑ Drive respi initiale puis narcose CO2 et ↓ drive respi
• ↑ CBF et ↑ PIC
• Système autonome (relâche catécholamines - Sympatomimétique)
• Cardiovasculaire
• ↑ PAP
• Dépression myocardique/↓ tonus vasculaire
• Arythmies
• Métabolique - Acidose respiratoire
Effet net plus souvent légère ↑ TA
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Oscillations cardiogéniques
Temps
• Hyperventilation
• Diminution graduelle/subite du débit cardiaque
• Asthme/bronchospasme/MPOC/Obstruction TET
• Curare cleft
• Pression sur le diaphragme par chirurgien ou externe brossé qui tient des instruments
Greffe uni-pulmonaire
Intubation endobronchique
Re-Inspiration
INSPI Normale EXPI Normale
Valve inspi incompétenteContamination CO2 branche inspi
pendant l’expiration
INSPI Normale EXPI Normale
Valve expi incompétenteContamination CO2 poussé dans le
patient pendant l’inspi
Fuite dans ligne d’échantillonnage
Pendant l’expiration (moment où la pression dans le circuit respiratoire et la ligne d’échantillonnage est la plus faible), la fuite permet l’aspiration d’air ambiant qui dilue le ETCO2 plateau
Au début de l’inspiration en pression positive, l’aspiration AA cesse et un « bolus » de CO2 alvéolaire est poussé dans la ligne d’échantillonnage vers l’analyseur
Ballonnet dégonflé ou TET au niveau cordes vocales
Miller Fig 51-11
N VS
Obstructif Oscill. ♡
Curare cleft Intub oesoph
Ré-inspiration Fuite valve inspi
Two peaksgreffe uni-pulm Fuite valve inspi
Fuite sample lineFuite majeurecircuit
Plan• Application clinique
• Tracé normal et phases
• Technologie de mesure et système d’échantillonnage
• Physiologie du CO2
• Courbes anormales/Cas particuliers
• Fonctions non-respiratoire du poumon
Fonctions non-respiratoires
• Filtration
• Prévention embolisation systémique
• Défense environnement externe
• Système muco-ciliaire - retrait direct pathogènes
• Inactivation plus distal par protéines surfactant A et D - opsonisation -macrophages
• Système immun - Sécrétions Ig et immunité cellulaire
• Risque biologique : métabolisme substances inhalés peuvent entrainer bio activation → cancérigènes
Fonctions non-respiratoires
• Métabolismes
• Norepi - 30% inactivé dans le poumon
• 5-HT - 98% enlevé premier passage pulm
• Angiotensine 1 → Angiotensine 2 (80% 1er passage)
• Bradykinine métabolisé ACE
• Acide arachidonique et dérivés (Pg, leukotriènes)
ACE
Questions
Références
• Nunns applied respiratory physiology, 8th edition
• Miller 8e édition
• Barash 7e édition
• capnography.com
• Capnography, 2e édition, Gravenstein et al