insuffisance respiratoire dorigine neuromusculaire physiopathologie Alexandre DEMOULE Unit

insuffisance respiratoire d’origine neuromusculaire - physiopathologie Alexandre DEMOULE Unité de Réanimation, Service de Pneumologie Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière Paris, France

déterminants de la ventilation

muscles respiratoires - physiologie 3 messages • inspiration coordination entre muscles – muscles inspiratoires : diaphragme, stabilisation cage thoracique, voies aériennes supérieures – muscles expiratoires • force dépendante des propriétés mécanique de l’appareil respiratoire • activité sous contrôle de la commande ventilatoire centrale

diaphragme - 1 - action

diaphragme - 2 - coordination !!! • --- > diaphragme ( « principal » , mais pas « le seul » ) 1 - AB 2 - RC inf, a-p 3 - RC inf, transv 4 - RC sup, a-p • --- > stabilisation de la cage thoracique – 1) muscles intercostaux externes – 2) muscles scalènes

muscles intercostaux externes

muscles intercostaux externes • contraction élévation des côtes inspiration • contraction isolée produit -15 cm H 20

scalènes • 3 faisceaux : vertèbres cervicales 2 premières cotes • animal : – élève les cotes supérieures et le sternum – augmente le diamètre antero-postérieur du gril costal • humain : s’opposent à la déflation inspiratoire de la partie supérieure du thorax

action coordonnée des muscles inspiratoires dilatateurs des voies aériennes supérieures scalènes & intercostaux externes diaphragme

d’autres muscles respiratoires… • inspiratoires accessoires – sterno-cleido-mastoidiens (détresse respiratoires) –… • expiratoires – expiration normalement passive – active dans certaines circonstances : tachypnée • intercostaux internes • abdominaux

action des muscles expiratoires +

propriétés mécaniques de l’appareil respiratoire distension thoracique Similowski et coll. New Engl J Med 1990

les 3 acteurs du sevrage

succès du sevrage • commande adéquate • muscles forts • charge raisonnable

pas assez de muscles … ventilation insuffisante assistance nécessaire sevrage difficile

charge excessive . . . combat perdu

trop de charges et pas assez de muscles . . . combat perdu

chez l’humain… • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

en réanimation… contraintes • accès difficile • parasites • coopération nulle

chez les patients de réanimation contraintes laboratoire réanimation

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

volumes statiques - 1 capacité vitale De Troyer, Thorax 1980

volumes statiques - 2 • avantages – standardisation : norme connue, reproductible – simplicité : réalisation facile, disponible – pronostique : Duchenne, SLA – thérapeutique : ventilation mécanique • inconvénients – spécificité faible – moins sensible que les mesures de pressions

volumes statiques - 3 mesure en réanimation embout buccal sonde d’intubation

volumes statiques - 4 syndrome de Guillain et Barré 10 patients CV répétées 5 intubés CV dans les 48 h 00 précédant l’intubation < 15 ml/kg chute > 50 % 5 non CV > 40 ml/kg Chevrolet et coll. Am rev Resp Dis 1991

volumes statiques - 5 syndrome de Guillain et Barré capacité vitale/j VS/capacité vitale Chevrolet et coll. Am rev Resp Dis 1991

volumes statiques - 6 crise aiguë myasthénique 10 épisodes CV / 4 heures 5 intubés pas de différence 5 non Rieder et coll. Intensive care Med 1995

volumes statiques - 7 sevrage et rapport FR/VT VE Yang et coll. N Engl J Med 1991

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

gaz du sang - 1 • Pa. CO 2 : selon déficit musculaire – modérée : N ou Pa. CO 2 modérée – sévère Pa. CO 2 (VT/VR) • force < 30 % • CV < 50 % Braun, Thorax 1983

gaz du sang - 2 syndrome de Guillain et Barré Pa. CO 2 Chevrolet et coll. Am rev Resp Dis 1991

gaz du sang - 3 • avantages – conséquence fonctionnelle du déficit – pronostique • inconvénients – sensibilité faible (altération tardive) – spécificité faible

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

sommeil - 1 • sommeil REM – activité des muscles squelettiques • tous… • … sauf diaphragme – démasque dysfonction diaphragmatique • conséquences – Pa. O 2 nocturne – Pa. CO 2

sommeil - 2 White, Eur Respir J 1995

sommeil - 3 • avantages – simplicité de l’oxymétrie – sensibilité > à Pa. CO 2 diurne – thérapeutique : indication à la VM • inconvénients – lourdeur et coût de la polysomnographie – faible valeur pronostic

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

pressions statiques maximales - 1 pression buccale

pressions statiques maximales - 2 • mesurée lors d’un effort statique maximal • dépend du volume pulmonaire – PIMax = VR – PEMax = CPT Rochester, Clin Chest Med 1989

pressions statiques maximales - 3 • opérateur entraîné • maintient effort > 1, 5 sec • valeur : moyenne pendant la 1ère seconde

pressions statiques maximales - 4 en réanimation mesure statique

pressions statiques maximales - 5 en réanimation mesure statique valve unidirectionnelle PI PIMa x

pressions statiques maximales - 7 • avantage – facile à mesurer – valeurs normales disponibles • PIMax < - 80 cm. H 2 O • PEMax > 120 cm. H 2 O • inconvénients – coordination difficile : coopération+++ – intègre : paroi + poumon • CPT : + 40 cm. H 2 O • VR : -30 cm. H 2 O

pressions statiques maximales - 10 PIMax - sevrage PIMax FR/VT Yang et coll. N Engl J Med 1991

stimulation des nerfs phréniques -1 stimulation dépolarisation des nerfs phréniques innervation exclusive contraction diaphragmatique isolée & indépendante du SNC force (twitch) pression Watson et coll. Crit Care Med 2001

stim phrénique - 2 - électrique stimulation électrique - principe • champ électrique stimule nerf – recherche du nerf phrénique – isoler du plexus brachial – maintien contact nerf-électrode

stim phrénique - 3 - électrique stimulation électrique - balance • avantage : activation « pure » du diaphragme • inconvénients – stimulation bilatérale – recherche du phrénique complexe (expertise) – isoler du plexus brachial – maintien du contact électrode-nerf – douloureux

stim phrénique - 4 - magnétique stimulation magnétique - principe stimulateur bobine

stim phrénique - 5 - magnétique stimulation magnétique - techniques • 3 techniques de stimulation magnétique – antérieure – antéro-latérale – cervicale antérieure antéro-latérale cervicale

stim phrénique - 6 - magnétique stimulation magnétique - balance • avantages – indolore – facile – sensible • inconvénient – peu spécifique des nerfs phréniques

stim phrénique - 7 - mesures recueil des pressions / ballon-cathéter Pga Pes Pdi

stim phrénique - 8 - mesures pression trachéale vs. oesophagienne Watson et coll. Crit Care Med 2001

stim phrénique - 9 - au total • avantages – indépendant de la volonté – spécifique du diaphragme – normes • Pdi > 15 cm. H 2 O • Pm < -11 cm. H 2 O • inconvénients – équipement lourd (magnétique) – apprentissage (électrique)

exploration fonctionnelle des muscles respiratoires • volumes • débits • gaz du sang • exploration du sommeil • mesures de pression • électromyographie

électromyographie - 1 stimulations - principe EMG potentiel d’action stimulation composite amplitude latence

électromyographie - 2 stimulations - analyse • absence de potentiel d’action – lésion du nerf phrénique – ex : trauma, chir cardiaque… • amplitude – atteinte axonale – ex : polyneuropathie de réanimation… • latence – démyélinisation – ex : syndrome de Guillain-Barré…

conclusion muscles respiratoire • compagnons de tous les instants • rôle majeur – nécessité d’une assistance ventilatoire – sevrage de la ventilation mécanique • le plus souvent : raisonnement simple • rarement : explorations complexes