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Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A.

Acidose métabolique « approche classique vs. approche récente». Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A. DESCQ Réanimation Médicale Lyon 6 décembre 2006. Claude Guérin Réanimation Médicale Hôpital Croix-Rousse et Créatis CNRS 5515 – INSERM 630 - UCBL LYON. Deux approches.

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  1. Acidose métabolique«approche classique vs. approche récente» Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A. DESCQ Réanimation Médicale Lyon 6 décembre 2006 Claude Guérin Réanimation Médicale Hôpital Croix-Rousse et Créatis CNRS 5515 – INSERM 630 - UCBL LYON

  2. Deux approches • Henderson-Hasselbach (1908 et 1916) • pH est dépendant de 2 variables • Concentration de HCO3- plasmatique • PaCO2 • Les changements de bicarbonate plasmatique influencent directement le pH: bicarbonate est CENTRAL • Stewart (Can J Physiol Pharmacol 1983) • pH est dépendant de 3 variables indépendantes • PaCO2 • SID = strong ion difference • Atot = acides faibles • Les changements de bicarbonate plasmatique n’influencent pas directement le pH : bicarbonate N’EST PAS CENTRAL

  3. Approche classique

  4. Henderson (1908) : loi action de masse [H+] x [HCO3-] = K x [CO2] x [H2O] Hasselbach (1916) [H+] = K x [CO2] / [HCO3-] Henderson-Hasselbach (1916) pH = pK1 + log [HCO3-] / S PaCO2

  5.  Production acide lactique TAMPONNEMENT LEC Secondes Lactate- + H+ Tampon bicarbonate H+ + HCO3- CO2 + H2O Poumon SANS PaCO2  [HCO3-] plasma + tampon non-bicarbonate pH = 6,1 + log [HCO3-]/[0,03 x PaCO2] TAMPONNEMENT IC protéines,PO4, bicarbonate, osseux COMPENSATION Stimulation centres respiratoires heures  pH et [HCO3-] LIC 12 heures CORRECTION Régénération rénale de HCO3 Par excrétion urinaire NH4+ 3-5 jours pH  [HCO3-]  [HCO3-] PaCO2

  6. Acidose métabolique pure pH < 7,40 HCO3- < 22 mmol/l SBE < - 5 mmol/l PaCO2 prédite = (1,5 x HCO3-) + 8  5 = 40 + SBE HCO3- Standard 37°C, PaCO2 40mmHg pH respiratoire métabolique (1957-1958) HCO3- réel BE quantité d’acide ou de base à ajouter pour atteindre pH normal. SBE (Hb 5 g/100ml) PCO2 -Calculé pH et PCO2 -Reflète met et resp Mesurent la composante métabolique de façon indépendante CO2 total

  7. TA Na+ 140 10 Na+ 140 30 HCO3- 24 Cl- 106 Cl- 106 paCO2 40 pH 7,40 paCO2 15 pH 7,05 TROU ANIONIQUE PLASMATIQUE (1970) T.A. = (Na + + K+) – (HCO3- + Cl-) Normal 12 ± 2 (10-14 mmol/l) TA TA 4

  8. Acidoses métaboliques avec augmentation du TA (normochlorémiques) Surcharge endogène Acidose lactique Acidocétose Insuffisance rénale Surcharge exogène intoxications Acidoses métaboliques sans augmentation du TA (hyperchlorémiques) Perte digestive de bases Acidoses tubulaires Charge acide exogène Insuffisance rénale « Dilution » Classification des acidoses métaboliques selon l’approche classique

  9. Approche « physico-chimique » de Stewart

  10. Raisons Approche classique Ne prend pas en compte tampons non bicarbonate Non mécanistique Ne quantifie pas le trouble Limitée dans acidose de « dilution », désordres complexes, réanimation Préceptes Eau importante source d’ions H+ Force ionique : Ions forts et ions faibles Neutralité électrique Notion de variables dépendantes et de variables indépendantes

  11. Concept, hypothèses, assomptions • Plasma : solution aqueuse exposée à une PaCO2 constante + mélange d’ions fortement dissociés et d’acides faibles. • Variations de [HCO3-] : pas cause mais conséquence d’un trouble métabolique acido-basique. • pH (= [H+] ) et bicarbonates variables dépendantes résultant de l’effet de 3 variables indépendantes • SID • Atot • PaCO2 • Respect de 3 lois physicochimiques élémentaires SIMULTANEMENT • Dissociation électrochimique • Electroneutralité des solutions • Conservation des masses

  12. Calcul du SID • Différence de charge entre l’ensemble des cations forts et l’ensemble des anions forts • SIDa = (Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ + UC+) – (Cl- + UA-) • UC+ = somme des cations forts autres que Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ( négligeable) • UA- = somme des anions forts autres que Cl-: sels d’acides organiques (lactate, acido-acétate, OH butyrate, citrate…) et anions minéraux (sulfates) et … • Valeur normale 38 ± 1 mEq/l • Si < 38 : acidose métabolique • Si > 38 : alcalose métabolique mEq = mmol x valence

  13. Gamblegram du plasma HCO3- SID Na+ Alb- Pi- UA- Cl- Ca++ K+ Mg++ anions cations

  14. Le SID : comment cela marche ? • cations < S anions  SID < 0 + < -  + pour éléctroneutralité •  H+   pH  acidose • Différence de charges  force sur les autres molécules • non (totalement) dissociées  dissociation pour • EQUILIBRE des charges • Si toutes les molécules sont dissociées dans une • solution aqueuse, la seule autre source d’ions • est l’ EAU qui se dissocie en H+ et OH- Loi de Coulomb : Sphère de 1 mm et Différence de charge +/- = 10-7 Eq/L ddp 400 000 volts (S Magder) DONC  SID   dissociation H2O  H+acidose

  15. Kellum Kidney Int 1998

  16. Calcul de ATOT • CONCENTRATION TOTALE DES ACIDES FAIBLES NON VOLATILES DISSOCIES DANS LA SOLUTION • CE QUI INTERVIENT EST LEUR FORME ANIONIQUE (A-) • ALBUMINE • albuminate effet charge de l’albumine • = [albumine, g/L] x (0,123 x pH – 0,631) (Figge J Lab Clin Med 1991) • = [albumine, g/L] x 0,28 • 75% des charges négatives du TA • Valeur normale = 12,1 mEq/L • PHOSPHATE • Pi- = [Pi, mmol/l] x (0,309 x pH – 0,469) (Figge L Lab Clin Med 1992) • = [phosphore, mmol/L] x 1,8 • Valeur normale = 2,1 mEq/L • ATOT = 14,2 mEq/L

  17. Rôle de l’hypoalbuminémie • Hyperalbuminémie acidifie • Hypoalbuminémie alcalinise • Hypoalbuminémie sous-estime acidose • Hypoalbuminémie sous-estime le TA TAajusté = TA + 0,25 x (alb normale – alb observée) (g/l) Figge CCM 1998

  18. SID Atot PCO2 S cations S anions Na+ Cl- albuminate K+ SO4-- globuline Ca++ lactate phosphate Mg++ CC NH4+ AG En Résumé pH respiratoire métabolique acidose alcalose  SID  Atot  SID  Atot  PCO2  PCO2

  19. Conséquences thérapeutiques  SID  Na+ • SID  Cl- • SID  XA- • A- • Pi Classification des déséquilibres acido-basiques selon l’approche de Stewart   Cl- corr = Cl- obs x [Na+]norm /[Na+]obs Excès Cl = Clobs – Cl corr Fencl AJRCCM 2000

  20. Applications cliniques • Description des anomalies acido-basiques • Acidose hyperchlorémique • Alcalinisation • Facteur pronostique

  21. Applications cliniques • Description des anomalies acido-basiques • acidose hyperchlorémique • Alcalinisation • Facteur pronostique

  22. Fencl AJRCCM 2000

  23. Fencl AJRCCM 2000

  24. B.E. aveuglé par Hypoalbuminémie Fencl AJRCCM 2000

  25. Rétrospective, 427 trauma Martin J Trauma 2005

  26. Strong Ion Gap (SIG) • Respect de la loi de électroneutralité • cations forts + H+ = anions forts + A- + HCO3- + CO32- + OH- • pH entre 6 et 8 : H+, OH-et CO32- négligeables • A- = Albuminate + phosphate • SIDe = Albuminate + Phosphate + HCO3- • normalement SIDa = SIDe et SIDa-SIDe = SIG = 0 • Si SIDa  SIDe • SIG > 0 : UA > UC • SIG < 0 : UC > UA SIG  TA SIG = TA – A-

  27. Gamblegram du plasma HCO3- SIDe SIDa Alb- Pi- XA- Na Cl Ca++ K+ Mg++ cations anions

  28. Mécanismes de l’acidose dans l’IRA SIDe Rocktaeschel Crit Care 2003

  29. Applications cliniques • Description des anomalies acido-basiques • Acidose hyperchlorémique • Alcalinisation • Facteur pronostique

  30.  Ringer lactate  saline • 24 patientes-chirurgie réglée intra-abdominale majeure • remplissage 70 ml/kg en 2 heures randomisé NaCl 0,9% vs Ringer Lactate • colloïde, CGR, PFC = 0 • Volume perfusé = 6000 ml • NaCl 0,9% induit •  SID  acidose •  Cl >  Na+ dans plasma •  Atot (dilution)  alcalose qui atténue l’effet précédent • effet du SID est > effet de Atot (acides faibles) Scheingraber Anesthesiology 1999

  31. hetastarch albumine 11 Volontaires sains : 15 ml/kg Hetastarch 6% vs 15 ml/kg albumine 5% en 30 minutes - Cross over en 4 semaines Hetastarch Na+ 154 mEq/l Cl- 154 mEq/l Albumine Na+ 150 meq/l Cl-93 mEq/l Donc -charge en chlore -Diminution SID Walters Anesthesiology 2000

  32. Ce qui compte est le S.I.D. du soluté de perfusion

  33. pH albumine saline Étude ancillaire SAFE Albumine n = 339 Saline n = 352 Bellomo et al. CCM 2006

  34. Applications cliniques • Description des anomalies acido-basiques • acidose hyperchlorémique • Alcalinisation • Facteur pronostique

  35. * En dehors de l’hyperkaliémie ou intoxications aux antidépresseurs tricycliques ** En dehors de l’hyperkaliémie en attente de la dialyse Conférence de consensus SRLF 1998

  36. Acidose hyperchlorémique - 24 patientes - chirurgie réglée Kc ovaire - Induction acidose hyperchlorémique par NaCl 0,9% (80 ml/kg en 2 heures = 5200 ml) - Puis randomisation en deux groupes : - Bicarbonate 1 M en 20 min - THAM 3 M en 20 min - dose = LEC x SBE avec LEC = (0,2 x BW) + litres cristalloïdes - diurèse Rehm Anesth Analg 2003

  37. PaCO2 inchangés Atot pH SID

  38. H+ + HCO3- H2CO3  CO2 + H2O R-NH2 + H2O+CO2  HCO3- + R-NH3+

  39. Na+ R-NH3+

  40. Applications cliniques • Description des anomalies acido-basiques • acidose hyperchlorémique • Alcalinisation • Facteur pronostique

  41. Étude pédiatrique avait suggéré un rôle de l’approche récente pour prédire mortalité (Balasumbramayan CCM 1999) • Élévation SIG > BE, TA, lactate pour prédiction • Réanimation adulte : • Prospective, 100 pts • pas de discrimination (Cusak ICM 2002)

  42. L’acidose hyperchlorémique est-elle dangereuse per se? • Kellum et al. Augmentation cytokines sériques après ponction-ligature caecale chez le rat normotendu (Chest 2006) Gunnarsson Crit Care 2005

  43. Approche de Stewart AVANTAGES • Mécanismes • Débrouiller les situations complexes de réanimation • Pourrait permettre un traitement plus logique INCONVENIENTS • Calculs nombreux avec risque d’erreur • Tout le NaCl n’est pas dissocié ! • Les variables indépendantes le sont-elles et jusqu’où ? • Pas encore de niveau preuve suffisant montrant que son application en clinique change le devenir du patient

  44. Conclusions • Prise en charge acidose métabolique «eminence-based medicine» • L’approche traditionnelle est utilisable • Les variables d’intérêt sont pH, PaCO2 et SBE • Approche de Stewart peut apporter des informations pertinentes en cas de désordres complexes, en réanimation • Distance sodium-chlore • hypoalbuminémie

  45. * baseline albumine SIDa SIDe saline Bellomo et al. CCM 2006

  46. SIG * * * * baseline albumine saline Bellomo et al. CCM 2006

  47. Bellomo et al. CCM 2006

  48. Bellomo et al. CCM 2006

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