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Déterminants de loxygénation tissulaire J. Duranteau Université Paris-Sud Hôpital de Bicêtre.

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1 Déterminants de loxygénation tissulaire J. Duranteau Université Paris-Sud Hôpital de Bicêtre

2 ATP Fonction mitochondriale Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10 Diffusion VO 2 = KO 2 (PvO 2 - PmitO 2 ) O2O2

3 Index cardiaque Index cardiaque Hémoglobine Hémoglobine Microcirculation Microcirculation Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10

4 Index cardiaque Index cardiaque Hémoglobine Hémoglobine Microcirculation Microcirculation Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10

5 50 100 150 0 100 200 300 400 500 600 700 Transport en oxygène (mL/min/m 2 ) 0 200 Consommation doxygène (mL/min/m 2 )

6 50 100 150 0 100 200 300 400 500 600 700 Transport en oxygène (mL/min/m 2 ) 0 200 EO 2 critique

7 50 100 150 Consommation doxygène (mL/min/m 2 ) 0 100 200 300 400 500 600 700 Transport en oxygène (mL/min/m 2 ) 0 200 EO 2 critique Extraction tissulaire dO 2 Recrutement capillaire Recrutement capillaire Homogénéisation des débits et des Htes Homogénéisation des débits et des Htes Diminution de laffinité de lO 2 pour Hb Diminution de laffinité de lO 2 pour Hb

8 50 100 150 0 100 200 300 400 500 600 700 Transport en oxygène (mL/min/m 2 ) 0 200 EO 2 critique Lactate Consommation doxygène (mL/min/m 2 )

9 300 Oxygen uptake (mL/min/m 2 ) Oxygen delivery (mL/min/m 2 ) 0 0 200 400 600 800 1000

10 Index cardiaque Index cardiaque Hémoglobine Hémoglobine Microcirculation Microcirculation Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10

11 50 Saturation doxygène (%) 0 20 40 60 80 100 PO 2 (mmHg) 0 100 PCO 2 H + PCO 2 H + Temp 2,3-DPG Temp 2,3-DPG

12 Index cardiaque Index cardiaque Hémoglobine Hémoglobine Microcirculation Microcirculation Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10

13 Endothélium

14 Innervation artériolaire Intaglietta, M., et al., Cardiovasc Res, 1996. 32 632-43. Innervation relative (longueur/surface m/ m 2 ) 0.8 0 0.6 0.4 0.2 1.0 1.2 A1 A2 A3 A4 Cap

15 Hématocrite capillaire

16 Hte micro/Hte macro Artériel veineux 1,00,80,6 70 60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60 70 Diamètre du vaisseau m Lipowsky HH, Microvasc Res 19:297, 1980

17 O 2 extraction ratio 0 5 10 15 20 O 2 delivery (mL/kg/min) 1.00.80.60.40.20.0 Without endothelial cells With endothelial cells Curtis SE et al. J Appl Physiol 79: 1352-1360. 1995. T T T T T T T T T T T T T T T T T T

18 Recrutement capillaire Recrutement capillaire Homogénéisation des débits et des Htes Homogénéisation des débits et des Htes Diminution de laffinité de lO 2 pour Hb Diminution de laffinité de lO 2 pour Hb Extraction tissulaire en oxygène

19 Van Der Linden P et al., Anesthesiology. 99:97-104, 2003.

20 Van Der Linden P et al., Anesthesiology. 99:97-104, 2003. 1 MAC Halothane 2.3 +/- 0.5 g/dl

21 55 volontaires sains au repos Cathéters artériels radial et pulmonaire Hémodilution normovolémique : Hb = 5,2 ± 0,5 g/dL (1h) Détection ischémies myocardiques 3 sujets : sous décalage ST transitoire et réversible sans Symptomatologie et sans conséquences péjoratives Modifications apparues Hb 5-7 g/dL Leung JM et al., Anesthesiology. 93:1004-1010, 2000.

22 MAIS Réanimation Réanimation = malades avec ATCD cardiovasculaires Hypovolémie Hypovolémie baisse de viscosité et bas débits Sepsis Sepsis altérations microcirculatoires

23 ATP Fonction mitochondriale Convection VO 2 = IC. (CaO 2 - CvO 2 ).10 Diffusion VO 2 = KO 2 (PvO 2 - PmitO 2 ) O2O2

24 Besoins Besoinsmétaboliques ATP O 2 O 2 VEGF glycolyse glycolyse GLUT-1 GLUT-1 EPO EPO iNOS iNOS HIF1 HIF1

25 010 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 0 1 2 3 4 NormoxiaNormoxia Oxygen uptake (µmol/hr/million cells) Time (hrs) Hypoxia or normoxia 120 torr 22 or 120 torr 120 torr NormoxiaHypoxia P.T. Schumacker et al. Am.J. Physiol.L395-L402, 1993.

26 060120180240300360420 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 recovery Hypoxia 20 torr Hypoxia 20 torr Total motion (% of control values) Times (min) J. Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.

27 Endothélium

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29 ERO Endothélium

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31 300 200 RBC flux villus tip (mm/s) RBC flux villus capillary (mm/s) 400 0 200 300 100 100 0 60 min 500 Control Hemorrhage Low ETX (1.5 mg/kg) High ETX (10 mg/kg) 0 60 min 0 Nakajima Y et al. AJRCCM 2001

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35 1. Augmentation des résistances à écoulement Des globules rouges œdème interstitiels et cellulaires œdème interstitiels et cellulaires viscosité viscosité adhésion leucocytaire adhésion leucocytaire 2. Interaction avec la réponse cellulaire pro- inflammatoire 3. Etat procoagulant 4. Diminution EO 2 Microcirculation - choc septique

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38 Crouser et al. Crit Care Med 2002; 30: 276-284 Lésions microscopiques et altérations de la respiration mitochondriale

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41 D. Brealy et al. The lancet 360,20,2002.

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