CATECHOLAMINES ET CIRCULATION REGIONALE Laurent Gergelé – Lyon DESC Réanimation médicale Grenoble le 01 Juin 2006

INTRODUCTION Schématiquement 6 circulations régionales: Cerveau : 14% du DC ( 700ml/min ) soit 50ml/100g Cœur: 4% du DC ( 200ml/min ) soit 70ml/100g Reins: 22% du DC ( 1100ml/min) soit 360 ml/100g Foie: 27% du DC ( 1350ml/min) v soit 95 ml/100g 21% système porte 6% artère hépatique 33% les reste de l’organisme Résistances locales permettent cette régulation fine Débit sanguin au repos par organes, Guyton and Hall

MECANISMES DE CONTRÔLE LOCAL DU DEBIT SANGUIN Circulation artériolaire (1): Régulation locale MECANISMES DE CONTRÔLE LOCAL DU DEBIT SANGUIN Vasomotricité des artérioles, métartérioles et sphincters pré-capillaires => Variation résistances => variation débit rapide Mécanisme adaptation au long cours : î nommbre et calibre des Vx Hyperhémie réactionnelle, Hyperhémie active Substances vasodilatatrices (adénosine, CO2…) Une dette en O2 2 THEORIES augmentation du débit manque O2 qui relâche muscle lisse OUVERTURE/FERMETURE CYCLIQUE Débit Sanguin Métabolisme 100 75 50 SaO2

Circulation artériolaire (2): Régulation locale Deux exceptions: Les reins: Rôle primordial de la macula densa Le cerveau: CO2, PO2, H+ Adaptation de la circulation d’amont à ces modifications locales î contrainte sur les vaisseaux ->Sécrétion EDRF * (NO+++) par les cellules endothéliales * EDRF: Facteur relaxant dérivé de l’endothélium Augmentation du calibre des vaisseaux d’amont Donc: Chaque tissu est capable de contrôler son propre débit en fonction des ses besoins métaboliques. Nos organes sont toujours à la limite de l’ischémie -> le travail cardiaque est minimal…

REGULATION HUMORALE, EXTRINSEQUE DE LA CIRCULATION Circulation artériolaire (3): Régulation humorale REGULATION HUMORALE, EXTRINSEQUE DE LA CIRCULATION AGENTS VASOCONSTRICTEURS: Noradrénaline et Adrénaline: Sécrétion par SNA sympathique + Médullosurénales Recepteur alpha et beta 1 et beta 2 Angiotensine: Vasoconstricteur+++, action systémique, rôle de régulation de la PA Vasopressine: Hormone antidiurétique, Vasoconstricteur le + puissant, sécrétion hypothalamique Endothéline: Vasoconstricteur+++, libérée dans les Vx lésés, permet hémostase locale. AGENTS VASODILATATEURS: Bradykinine: Vasodilatation +++, î perméabilité capillaire, rôle+++ dans inflammation Histamine: Libérer en cas agression tissulaire (allergie+++), vasodilatation et î perméabilité capillaire

Circulation artériolaire(2): Régulation humorale SYNTHESE DE LA REGULATION DU VERSANT ARTERIEL

Et le reste: capillaire et veines Répartition du sang au sein de la circulation Capillaires: Pas d’influence sur les débits régionaux Débit capillaire dépend du réseau d’amont et d’aval Cœur + artères 20% Veines+ poumons 80%

Les catécholamines auront donc une activité sur le système veineux Les Veines Pourvues de valvules: circulation unidirectionnelle Pression sortie réseau capillaire: 5-10mmHg !!! Circuit à basses résistances et à haute compliance Réserve de pré charge Les veines contiennent des muscles lisses à innervation sympathique -> Stimulation sympathique -> î retour veineux -> î Qc (Starling) Les catécholamines auront donc une activité sur le système veineux

Régulation vasculaire dans les principaux organes Muscle squelettique: R Beta adrenergique -> VD; VC à fortes doses. A l’effort régulation locale prédominante Peau:, R alpha adrénergique, pour homéostasie thermique. (VC devant chaleur et hypoTA, VD si baisse Temp.) Système splanchnique: R alpha adrénergiques-> vasoconstriction veineuse -> mobilisation de volumes importants -> QC. Au des cours des repas place prépondérante régulation locale Encéphale: Autorégulation spécifique (CO2+++) Reins: Autorégulation = facteur ppl. R alpha adrénergique -> VC Rôle +++ Angiotensine via la macula densa Ces spécificités physiologiques vont permettre d’expliquer les effets des amines.

Les amines vasoconstrictives But: améliorer la perfusion tissulaire DIFFERENTES AMINES => Différentes actions en fonction recpt activé et de leurs affinité Effets métaboliques à prendre en compte: Recpt Beta2+++ -> î VO2 + î néoglucogénèse Ichai and all, AER 2004 SRLF β

Les amines vasoconstrictives (2) ADRENALINE: alpha beta: Effet métabolique marqué NORADRENALINE: alpha: Effet Beta 1 associé DOBUTAMINE: beta: Catécholamine de synthèse. Malgré son effet Beta+++, effet métabolique modeste DOPAMINE alpha ou beta: Précurseur NAD Effets dose dépendant: Vasodilatateur à faibles doses, Inotrope + à doses intermédiaire, Vasoconstricteur à fortes doses… : Difficile à manier DOPEXAMINE beta: Catécholamine de synthèse Aucun effet alpha, et effet métabolique moindre que l’adrénaline et dobutamine

Métabolisme hépatique Perfusion intestinale Les amines vasoconstrictives: Effet régionaux DOPAMINE NORADRE-NALINE ADRENALINE Perfusion hépatique ++ +++ + ou – (dose dépendant) Métabolisme hépatique Variables Perfusion intestinale + - PCO2 gastrique Perfusion rénale De Backer , SRLF-SFAR 2005

Catécholamines et circulation régionale dans le sepis: Rénal et splanchnique (1) Littérature très abondante, difficile à analyser(remplissage, anesthésie, modèle de choc…) En théorie Beta => î débit et alpha => débit Donc la dopa à faible dose devrait î débit:…… Expérimentalement non vérifié Morel and all ICM 1998 En clinique, NAD + Dobu > Adrénaline seule pour même PAM et QC De Backer , SRLF-SFAR 2005 Adrénaline à fortes doses  Hypoperfusion splanchnique De Backer and all, CCM 2OO3 SPLANCHNIQUE

Catécholamines et circulation régionale dans le sepis: Reinale et splanchnique (2) RENALE La stimulation beta influence peu la circulation rénale: î diurèse / î Qc Stimulation DOPA: pas efficacité sur la diurèse Le contexte septique modifie les effets de la stimulation alpha: NAD î Qrénal sur un modèle endotoxinique, Ø sur grpe témoin Né remplissage préalable pour obtenir une éfficacité Bellomo and all AJRCCM 1999 Hussain and all J Crit Care 1988 En clinique: NAD > Dopa chez les patients Dopa R Redl-Wenzl EM and all ICM 1993 Les effets rénaux plus liés à l’î de la PP rénale que à des effets locaux Importance de la régulation locale au niveau rénal.

CONCLUSION Régulation des débits régionaux très complexe Nécessité de comprendre les mécanismes de régulation tissulaire Grande intrication avec la régulation de la microcirculation La restauration de ces débits  Nécessaire mais loin d’être suffisant Dans le sepsis les débits sont très augmentés et pourtant les tissus sont hypoxiques Challenge dans l’amélioration du transport et de l’utilisation de l’O2 au niveau cellulaire