Dysfonction diaphragmatique chez le sujet ventilé D.E.S.C Réanimation Médicale Véronique LERAY (Lyon) 08/12/2005

Dysfonction diaphragmatique Déséquilibre entre la capacité du diaphragme à générer une force et les charges qui lui sont imposées PERFORMANCE CHARGES DIAPHRAGME

Méthode d’exploration diaphragme en réanimation Examen clinique: respiration paradoxale abdominale Imagerie: intérêt limitée Mesure de la P inspiratoire statique max lors d’un effort inspiratoire contre résistance: difficile Pression transdiaphragmatique: mesure P intra-thoracique (sonde oesophagienne) et mesure P intra-abdo (sonde gastrique) Pression transdiaphragmatique max statique: Indice Tension-Tps: Ti/Tt Pdi/Pdi max EMG: latence de réponse à la stimulation

Méthode d’exploration du diaphragme en réanimation Stimulation phrénique bilatérale: étudie la réponse à un stimuli, de façon indépendante de l’état de conscience du patient ou de son état neurologique Utilisateur de stimulateur magnétique: Stimulation cervicale,antérolatérale ou antérieure

Stimulation phrénique Stimulation phrénique magnétique antérieure

Diminution performance diaphragme

Rôle délétères de la ventilation Infection nosocomiale: PAV VILI-VALI Altération hémodynamique (PEEP) Toxicité de l’oxygène Dysfonction diaphragmatique induite par ventilation mécanique (VIDD)

VIDD: ventilator-induced diaphragm dysfunction Diminution de la capacité du diaphragme à générer une force musculaire HYPOTHESES: La mise au repos prolongée du diaphragme induite par la VM contrôlée serait à l’origine d’une dysfonction diaphragmatique: ATROPHIE d’immobilisation Données essentiellement animales

VIDD: études animales * * * * * * * étude in vitro * * * * étude in vivo

Dysfonction diaphragmatique P.transdiaphragmatique = reflet force diaphragme Sassoon et al. JAP 2002- Diaphragme de lapin in vivo Fréquence stimulation phrénique

Dysfonction diaphragmatique et anesthésie Pas de différence entre gpe anesthésie et Ctrl Powers. JAP 2002- rats In vitro

En Résumé La dysfonction diaphragmatique chez l’animal: Apparaît après une courte période de VMC Degré de sévérité temps-dépendant avec la durée de la VM Dysfonction indépendante des agents anesthésiques Absence de dysfonction lors de la VS

VIDD: mécanismes Atrophie musculaire Stress oxydant Altération structurales Remodelage des fibres musculaires

I. Atrophie diaphragme * -13,4% Pm/Pb -13,4% * VMC:4 jours Réduction masse musculaire dans le gpe VMC Yang et al. AJRCCM 2002 rats:

Hypothèses mécanisme atrophie Synthèse protéique diminuée de m-RNA IGF-1 diaphragme en VMC Gayan-Ramirez. Eur Repir J 2003- rats Protéolyse Protéases Calpaine protéasome Shanely. AJRCCM 2002 In vitro-rats

II. Stress oxydant Après 18h de VM: l’oxydation protéique (protein carbonyls) de la peroxydation lipidique (8-isoprostane) Pas de différence entre grpe contrôle et le gpe VS Shanely. AJRCCM 2002 In vitro-rats

Diminution système antioxydant (SOD) Temps dépendant Jaber S. ICM 2005- cochons Diminution système antioxydant (SOD) Temps dépendant

III. Altération structurales Controle 3 jours VS-PEP 3 jours VM Destruction myofibrilles Vacuoles lipidiques sarcoplasmiques Mitochondries anormalement petites avec lésions membranaires focales Sasson et al. JAP 2002- diaphragme de lapins

Altérations structurales Sasson et al. JAP 2002

IV. Remodelage fibres musculaires Modification de la composition diaphragmatique des fibres de myosine (chaine lourde) Type 1: lentes et endurantes Type 2: rapides et peu endurantes

Remodelage fibres VM 2-4 j Diaphragme Soleus Rats: expression isoformes de MHC Yang et al. AJRCCM 2002 VM 2-4 j

Etude randomisée controlée, in vitro 3 gpe ventilation: Controlée Assistée Étude propriétés contractiles isométriques Train de stimuli de 20, 50, 75 et 100 Hz : détermine Po Sassoon. AJRCCM 2004- lapin

VMC STRESS OXYDATIF DYSFONCTION CONTRACTILE DIAPHRAGME INACTIVITE DIAPHRAGMATIQUE STRESS OXYDATIF ALTERATION STRUCTURALE MYOFIBRILLES REMODELAGE FIBRES MYOSINE PROTEOLYSE .Sepsis .Corticoides .Curares .Dénutrition .Tble électrolytes ATROPHIE MUSCULAIRE DYSFONCTION CONTRACTILE DIAPHRAGME

Et chez l’homme ?

Dysfonction diaphragmatique patients en réa Watson. CCM 2001 33 patients stables, ventilé pour pathologies variables Durée moy VM: 26j Résultats: 50% en moyenne du Pdi par rapport aux sujets sains (Pdi moy: 10,1 cmH20 vs 27,6 sujet N) BPCO: Pdi moy: 6,63 80% patients: diminution Pdi

Effet du volume pulmonaire sur la contraction diaphragme Augmentation du Volume pulmonaire = réduction de longueur diaphragme = diminution de la force de contraction Réduction de la capacité inspiratoire lors distension pulmo. PEEP = effet néfaste sur la contraction du diaphragme

Hyperinflation dynamique et dysfonction diaphragmatique Courbure diaphragmatique réduite Muscle raccourci Surface de zone apposition réduite

Causes dysfonction diaphragmatique non liés à la ventilation 4 3 1 2 Similowski. Réanimation 2003

Causes dysfonctions diaphragmatiques non liées à la ventilation Anomalies des centres respiratoires: coma profond, encéphalite Anomalies nerveuses: Lésion médullaires haute (> D4) Radiculopathie: Guillain Barré Neuropathie acquise en réanimation: dénervation du diaphragme ? Atteinte phrénique post-opératoire (chir cardiaque, aorte thoraco-abdominale) AVC: altération de la conduction motrice centrale Anomalies musculaires: Myosite, sepsis, anomalies métaboliques, toxiques, endocriniennes, médicaments, hypophosphorémie Myopathie dégénérative intrinsèque Anomalie pariétales thoraciques (volet costal…), abdominales (chirurgie abdominale)

Hypophosphorémie et dysfonction diaphragmatique Déficit en ATP et 2,3 DPG Aubier et al NEJM 1985 8 patients ventilés pour DRA Etude de la pression transdiaphragmatique avant et après correction d’une hypophosphorémie significative de la Pdi après correction de l’hypophosphorémie Pdi= 9,75 vs 17,25 cmH2O (p< 0,001) HYPOPHOSPHOREMIE= RISQUE DYSFONCTION DIAPHRAGMATIQUE

Polyneuromyopathie de réanimation et dysfonction diaphragme Sepsis: dégénerescence axonale primaire distale dans le neurone SIRS: anomalie de la microcirculation: facilite la diffusion des curares et stéroides vers l’axone: Curares (bloc neuromusculaire): dénervation surajoutée Corticostéroides: myopathie surajoutée Dysfonction diaphragmatique

AUGMENTATION CHARGES PERFORMANCES CHARGES

Dysfonction du diaphragme par charges excessives Dans quelles circonstances le diaphragme peut-il subir une charge excessive ? Prolongation inutile d’une épreuve de VS mal tolérée lors du sevrage de la VM +++ Résistance élevée: sonde, filtre, broncho-obstruction Compensation charge métabolique: acidose, hyperthermie… CHARGES EXCESSIVES PROLONGEE = RISQUES DEGATS MUSCULAIRES

PREVENTION

PREVENTION DYSFONCTION DIAPHRAGME Limiter les facteurs aggravants: dénutrition, corticoide, tble métabolique, endocrinien, hypophosphorémie Ne pas prolonger inutilement une épreuve de VS mal tolérée lors du sevrage: charge excessive prolongée = lésions musculaires Prévention du VIDD ? Maintenir une activité musculaire diaphragmatique: VM assistée plutôt que VM contrôlée ? Role préventif des anti-oxydant ? Betters. AJRCCM 2004-rats

Anti-oxydant: TROLOX Etude in vitro Randomisée, contre placebo 4 groupes: -contrôle: pas de VM -VM + SSI -VM + Trolox pdt 12h -VS + anesthésie Durée: 3j Betters. AJRCCM 2004-rats

Conclusion Dysfonction diaphragmatique pendant la VM: origine multifactorielle et sous-estimée c VIDD: étude expérimentales +++ mais phénomène observé dans pls espèces = Rats, lapins, cochons, babouins … Nécessité d’études cliniques pour confirmer ce phénomène chez l’homme ++

VIDD: quand la suspecter ? Période de VM controlée, Echec de sevrage de la VM Absence d’autres causes de faiblesse diaphragmatique: Choc, sepsis en cours Dénutrition majeure, trouble électrolytique, métabolique Neuromyopathie de réanimation C’est un diagnostic d’exclusion de l’échec du sevrage de la VM

Bibliographie Sassoon JAP 2001 Watson CCM 2001 Sassoon et al. JAP 2002 Shanely et al. AJRCCM 2002 Yang et al. AJRCCM 2002 Gayan-Ramirez ICM 2003 Similowski Réanimation 2003 Powers JAP 2002 Sassoon JAP 2002 Shanely AJRCCM 2004 Betters AJRCCM 2004 Jaber ICM 2005