Capnographie et gaz expirés - … · Contribue à l’effet Haldane. 3. Transport sous forme...

Capnographie et gaz expirésMaxime Thibault

Cours de sciences de base 2018: Système respiratoire

Capnométrie

Capnographie

Références

Disponible gratuit via proxy bib umontrealcambridge.org

http://cambridge.org

capnography.com

Références

http://capnography.com

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

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

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

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

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

Oscillations cardiogéniques

• 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

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

http://capnography.com

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