Adaptation cardio-respiratoire Implications pour la prise en charge

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1 Adaptation cardio-respiratoire Implications pour la prise en charge
Ventilation, puis Ventilation, et encore Ventilation Adaptation cardio-respiratoire à la vie extra utérine. Implications pour la prise en charge en salle de naissance ***

2 Quels sont les enjeux de la réanimation
à la naissance ?

3 Liquide pulmonaire 5 ml/kg.h Cl- Cl- Volume pulmonaire = 30 ml/kg

4 Hypoxémie sans hypoxie !
Oxygénation foetale PaO2 = 18 mmHg Hypoxémie sans hypoxie ! Fonction tissulaire normale CC lactate normale Pas d’hypoxie malgré: VO2 élevée SaO2 = 60% (HbF)

5 Hypoxemia without hypoxia !
Circulation foetale Hypoxemia without hypoxia ! DA RA RV LV PA LA Ao Délivrance en O2= 1.3x Qc x SaO2 x Hb Systemic output = QLV + QDA

6 Réponse vasculaire pulmonaire
Normal perinatal lung Réponse vasculaire pulmonaire À l’oxygène Qlung PVR PaO2 Time Abman SH, 1992

7 A terme RVP A 28 semaines PaO2

8 RVP Temps Hypoxémie A 4 heures de vie A 4 jours de vie
A 4 semaines de vie Hypoxémie Temps

9 Adaptation cardio-respiratoire à la naissance
"ventilatoire" "vasculaire" Augmentation du débit pulmonaire (X 10) CRF

10 Naissance Na+ Na+ Réabsorption du liquide pulmonaire

11 Na+ Na+ Na+ Canaux Na+ PII Pompe Na/K ATPase Lumière alvéolaire
Interstitium Na+

12 O2 Catécholamines Naissance Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Canaux Na+ PII
Pompe Na/K ATPase Catécholamines Catécholamines Na+ Na+ Na+ Interstitium

13 Glucocorticoïdes = rôle permissif Na+ Na+ Na+ Canaux Na+ PII
Lumière alvéolaire Na+ Canaux Na+ PII Na+ Pompe Na/K ATPase Béta-Récepteurs Béta-Récepteurs Na+ Interstitium

14 Réabsorption du liquide pulmonaire
Ventilation H2O H2O Na+ H2O H2O Na+ Na+ Na+ Na+ Travail + Hormones de stress Naissance (de 0 à 30 min) Réabsorption du liquide pulmonaire

15 Réabsorption du liquide pulmonaire
H2O Na+ H2O Na+ H2O H2O H2O Na+ Na+ Na+ Na+ Surfactant Surfactant Hormones de stress Naissance (de 30 min à 6 h) Réabsorption du liquide pulmonaire

16 Réabsorption du liquide pulmonaire
Effet « surfactant » Pi << 0 Naissance Réabsorption du liquide pulmonaire

17 Variation du Contenu Aqueux Pulmonaire
10 (%) T0 -10 -20 -30 CAP/CAP -40 -50 Témoins -60 Glucocorticoïdes -70 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Temps (minutes)

18 MMH/DRT de l’enfant à terme
Incidence : Morrison JJ, Br J Obstet Gyn, 1995: 33000 accouchements entre 37 et 41 semaines: RR / MMH après césarienne prophylactique à 38 S = x 2 / 39 S RR / MMH après césarienne prophylactique à 37 S = x 2 / 38 S

19 Van den Berg A, Eur J Obstet Gynecol, 2001
MMH/DRT 37S – 37S+6j 8,4% 38S – 38S+6j 4.4%  39S + 0j 1%

20 Hanssen AK et al., BMJ 2008 MMH/DRT 37S – 37S+6j 26/261 = 10%
60/1173 = 5.1% 39S – 39S+6j > 39S 23/1074 = 2.1% 2/132 = 1%

21 MMH/DRT de l’enfant à terme
Particularités : A haut risque de détresse sévère : HTAPP; Prise en charge retardée;

22 Détresse respiratoire sévère
Hanssen AK et al., BMJ 2008 Détresse respiratoire sévère 37S – 37S+6j RR = 15 (5-36) 38S – 38S+6j RR = 6 (3-13) 39S – 39S+6j > 39S RR = 1.3 (0-6) Référence

23 Zanardo V, Pediatr Crit Care Med, 2004:
12000 accouchements entre 37 et 41 semaines: RR / ventilation au masque à la naissance après césarienne prophylactique = x 2 / voie basse; RR / ventilation au masque à la naissance après césarienne prophylactique à semaine = x 4 / voie basse

24 Détresses respiratoires de l’enfant à terme
Prévention : Stutchfield P, BMJ, 2005: Population : A terme : > 36 semaines de gestation; Césarienne programmée; Exclusion: pré-éclampsie, Chorioamniotite; Randomisation Groupe Contrôle N= 475 Groupe corticothérapie anténatale N= 467

25 Résultats

26 Recommandations / césarienne « prophylactique » avant travail
à terme: A programmer après 38 semaines ; Si programmée avant 39 semaines : Présence d’un Pédiatre+++; Discuter une corticothérapie anténatale si facteurs de risque associés (diabète gestationnel, ATCD familiaux) ???

27 Adaptation circulatoire à la naissance
Vasodilatation pulmonaire Ventilation O2 Shear-stress

28 interstitielle << 0
Ventilation alvéolaire Pression interstitielle << 0 NO L'atéléctasie progressive des territoires aériens distaux s'accompagne d'une diminution des pressions interstitielles pulmonaires ce qui augmente d'autant le gradient de pression transvasculaire. Celui ci est responsable d'une fuite vasculaire en eau et en proteine, facteur d'inactivation du surfactant. PGI2 "J Appl Physiol. 1991;70:423-9"

29 PAO2 PAPO2 Effets de PAPO2 on RVP Effet max à PAO2 = 80 mmHg RVP
Pediatr Res 2009, 66;539 Effet max à PAO2 = 80 mmHg RVP Réponse au NOi PAO2 PAPO2

30 Débit d’O2 délivré = 1.3 x Qc x Hb x SpO2 PvO2 VO2

31 Effets du CA sur le shunt intrapulmonaire
No left-to-right DA Left-to right DA Hypoxemia +++  Hypoxemia

32 Sur l’adaptation cardiorespiratoire
Role du Canal Artériel Sur l’adaptation cardiorespiratoire Agneaux prématurés Antenatal formaldehyde Patent PDA Ligature DA Ventilation pdt 12 hrs Fonction pulmonaire Débit pulmonaire 300 ml/kg ml/kg Débit VG ml/kg ml/kg PaO mmHg 30 mmHg Compliance ml/cmH2O ml/cmH2O CRF ml/kg 27 ml/kg J Appl Physiol 1987;63:2315

33 Rôle des Catécholamines
Naissance   des catécholamines +++ Adaptation circulatoire systémique  P Ao,  contractilité du VG Adaptation ventilatoire Réabsorption du liquide alvéolaire Effet sur la circulation pulmonaire

34 Effets de la Noradrénaline Pendant la Période Périnatale (S Jaillard et al Am J Physiol. 2001)

35 Adaptation respiratoire à la naissance
Ventilation O2 Catécholamines Réabsorption liquide pulmonaire ; Sécrétion de surfactant ; Vasodilatation pulmonaire

36 Effet circulatoire de la douleur
RVP Formol ID V Debarge, Am J Physiol, 2006

37 Effets de l’analgésie RVP Sufentanyl Formol ID
V Debarge, Am J Physiol, 2006

38 Ventilation alvéolaire Augmentation de la PaO2 et PvO2
Oxygène Ventilation alvéolaire Augmentation Qpulm Vasodilatation pulmonaire Chute des PAP Augmentation Pression OG Shunt G-D par le CA Réduction shunt D-G par le FO Augmentation de la PaO2 et PvO2

39 Circulation transitionnelle
OG VG OD VD Canal artériel Alvéole AP VP

40 Résumé 1    La ventilation alvéolaire est une condition nécessaire à l’adaptation respiratoire à la naissance L’O2 de l’air (21%) suffit pour une adaptation circulatoire optimale à la naissance (en l’absence de pathologie alvéolaire)

41 Early-onset infection
Congenital Diaphragmatic hernia Perinatal asphyxia

42 Hypoplasie pulmonaire Hypoventilation alvéolaire
MMH Infection Inhalation méconiale Hypoplasie pulmonaire Obstruction VA… Hypoxie néonatale Enfant endormi… Apnée Hypoventilation alvéolaire Echec de l’adaptation respiratoire

43 Resuscitation guidelines (first step)
Richmond, Resuscitation, 2010

44 Ventilation en pression positive
Vyas et al. J Pediatr. 1981

45 Evolution des volumes pulmonaires après la naissance
Agneau NNé Helium Dilution technique Thoraco-abdominal volume FRC Lung fluid Time (min) Birth 15 30 min Riou Y, ESPR, 2005

46 Ventilation à la naissance
Recommandations American Academy of Pediatrics Heart Stroke Foundation Canada European Resuscitation Council International Liaison Committee Resuscitation Pression inspiratoire 30-40 20-30 20-40 Fréquence ventilatoire 40-60 30-60 Volume du ballon ml >500 <750

47 Bases théoriques des recommandations
En ventilation spontanée : Dépression inspiratoire = - 30 à - 50 cmH2O lors des premières inspirations ; Surpression expiratoire = + 50 à + 70 cm H2O (Arch Dis Child. 1991;66:66-69) ;

48 En ventilation manuelle (premiers cycles) :
A terme (n=22) : Pression > 25 cm H2O pour Vt = 4.4 ml/kg (Arch Dis Child. 1987) ; A terme (n=30) : Pression = 33 à 70 cm H2O pour Vt = 8.5 ml/kg (Arch Dis Child. 1991); Prématuré (n=21) : 16/21 = Vt < 4.4 ml/kg pour pression = 28 cm H2O (Arch Dis Child. 1987) …Temps inspiratoire < 1 secondes

49 Am J Respir Crit Care Med
Preterm lambs, HMD, twins 15ml/kg for 15 min 6 breaths with self-inflating bag Am J Respir Crit Care Med 2007;178:575 Pediatr Res. 1997;42:348

50 Résumé 2 : Des pressions inspiratoires élevées au cours des premiers cycles ventilatoires sont potentiellement délétères sur un poumon immature

51 Pattern of breathing in a 31 weeks preterm infant
Te Pas, Pediatr Res, 2009

52 Hird et al. Early Human Dev. 1991;26:69-72:
Etudes cliniques Hird et al. Early Human Dev. 1991;26:69-72: Population : 70 prématurés ; AG = 28 S ; PN = 1150 g ; Pression initiale = 16 cmH2O ; Ti = 3 secondes ; puis Ti = 1 sec ; augmentation par paliers de 2 cm H2O si ventilation inefficace ; Médiane de pression efficace = 22 cm H2O

53 35 20 0.5 sec Pressure 8 seconds Volume Vyas et al. J Pediatr. 1981
Times FRC FRC Vyas et al. J Pediatr. 1981

54 à pression d’insufflation modérée.
Résumé 3 : L’allongement du temps inspiratoire au cours des premiers cycles ventilatoires permet d’obtenir une ventilation efficace à pression d’insufflation modérée.

55 Pression inspiratoire
Ballon auto-gonflant sur mannequin (20 pédiatres) Nombre de doigts Pression inspiratoire (cmH2O) Ti (s) 5 38 +/- 5 0.33 +/- 0.1 4 37 +/- 6 3 36 +/- 7 2 36 +/- 5 Arch Pediatr. 1996;3:1270

56 Si contrôle visuel de la pression :
Inspiratoire (cmH2O) Temps Inspiratoire (sec) 6 néonatogistes 26 +/- 2 0.54 +/- 0.1 Arch Pediatr. 1996;3:1270

57 Effects of sustained inflation at birth on FRC
No SI SI = 5s SI = 10s SI = 20s Te Pas, Pediatr Res, 2009

58 Intubation 52 38* CLD 34 22* CMV (j) 4.5 2.5 Preterm infants < 32 S
Respiratory failure Self-inflating bag Pmax < 40 cmH2O N=68, 1300g, 29 S T-piece resuscitator Ti = 10 sec x 4 à 6 P = 20/5 cmH2O N=72, 1290g, 29 S Then NCPAP ou CMV Intubation * CLD * CMV (j) Pediatrics 2007;120:323

59 Intubation before H72 Pediatrics 2007;120:323

60 20 Pression 0.5 sec 8 secondes Volume Temps
CRF CRF Milner. Arch Dis Child, 1988

61 Résumé 4 : Si la ventilation est nécessaire, une pression d’insufflation de cmH2O est suffisante pour la majorité des enfants prématurés ; Des cycles ventilatoires à temps d’insufflation prolongé (10 sec), à faible pression (20 cmH2O) devraient être appliqués comme première étape de la réanimation des enfants grands prématurés (< 32 semaines).

62 PEEP / CPAP at birth Laplace Law : f(1/R) Birth Prophylacrtic CPAP
Prophylactic CPAP Prophylacrtic CPAP Rescue CPAP Rescue CPAP Intérêts d'un traitement prophylactique ou précoce de la MMH. Argument essentiel = une pression modérée dans les voies aériennes peut suffire pour prévenir ou ralentir le collapsus alvéolaire alors que des pressions élevées sont nécessaire pour recruter le poumon (cf loi de Laplace). Laplace Law : f(1/R) NEJM. 1993

63 Effects of PEEP at birth on FRC
No PEEP Te Pas, Pediatr Res, 2009

64 Headbox CPAP Failure: 47 (32%) 30 (20%)* N=149 N=151 2920 g 2900 g
Premature infants > 30 S and < 24 h after birth Respiratory failure (FiO2>30% for > 30min) N=300 Headbox N=149 2920 g 36 S CPAP N=151 2900 g 36 S Treatment failure = FiO2 > 60%, PCO2 > 60 mmHg Failure: (32%) (20%)* Pediatrics 2007;120:509

65 Prophylactic Surfactant
Premature infants 24-27 weeks GA Intubation + Prophylactic Surfactant Prophylactic NCPAP N=653 N=663 Death or BPD: 48% 54% MV (days): d 28 d* Steroids: % 13%* Support Study Group, NEJM 2010

66 Résumé 5 Chez l’enfant prématuré (< 29 semaines) qui ventile spontanément, PEEP / CPAP devrait être appliquée comme première étape de support ventilatoire.

67 Comparison of T-piece, self-inflating bag and flow-inflating bag
PEEP No PEEP Dawson, J Pediatr Child Health 2011

68 CPAP à « débit variable » « Jet » CPAP
CPAP conventionnelle

69 De Paoli et al. Arch Dis Child Fetal Ed, 2002
Conventional NCPAP Variable-Flow NCPAP Pressure drop 69 De Paoli et al. Arch Dis Child Fetal Ed, 2002

70 Effects of CPAP devices on the thoraco-abdominal synchrony
H Boumecid et al Arch Dis Child Fetal Ed, 2007

71 Résumé 6 Les insufflateurs à pièce en T assurent un meilleur contrôle de la pression que les ballons auto-gonflant

72 Faut-il revoir la réanimation à la naissance ?
Prochaines recommandations ? Target range and actual tidal volume PEEP No PEEP Resuscitation, 2011, 82;175

73 Efficacité de la ventilation au masque
Pendant la réanimation à la naissance : Fuite +++ dans 50% Obstruction dans 25% Variabilité+++ du Vt Non fiabilité de l’évaluation clinique Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2010, 95;393 Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2011, 254 Vt et pression devraient être monitorés lors de la réanimation à la naissance !

74 Conclusion :    La ventilation pulmonaire est une condition nécessaire, et dans la majorité des cas suffisante, à la réanimation du nouveau-né à la naissance; Une pression d’insufflation élevée n’est pas indispensable pour une ventilation pulmonaire efficace; Une ventilation pulmonaire « aggressive » à la naissance peut être responsable de lésions de barotraumatisme, d’hyperoxémie et d’hypocapnie (prématuré)