l’oxygénation tissulaire

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1 l’oxygénation tissulaire
Déterminants de l’oxygénation tissulaire J. Duranteau Université Paris-Sud Hôpital de Bicêtre

2 Convection VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Diffusion VO2 = KO2 (PvO2 - PmitO2) O2 ATP Fonction mitochondriale

3 Convection Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation
VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation

4 Convection Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation
VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation

5 Consommation d’oxygène (mL/min/m2) Transport en oxygène (mL/min/m2)
200 150 100 50 Transport en oxygène (mL/min/m2)

6 Consommation d’oxygène (mL/min/m2) Transport en oxygène (mL/min/m2)
200 EO2 critique 150 100 50 Transport en oxygène (mL/min/m2)

7 Consommation d’oxygène (mL/min/m2) Transport en oxygène (mL/min/m2)
200 EO2 critique 150 Extraction tissulaire d’O2 Recrutement capillaire Homogénéisation des débits et des Htes Diminution de l’affinité de l’O2 pour Hb 100 50 Transport en oxygène (mL/min/m2)

8 Consommation d’oxygène (mL/min/m2) Transport en oxygène (mL/min/m2)
200 EO2 critique 150 100 50 Lactate Transport en oxygène (mL/min/m2)

9 Oxygen uptake (mL/min/m2) Oxygen delivery (mL/min/m2)
300 Oxygen delivery (mL/min/m2)

10 Convection Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation
VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation

11 Saturation d’oxygène (%)
100  PCO2  H+  Temp  2,3-DPG 50 PO2 (mmHg)

12 Convection Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation
VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Index cardiaque Hémoglobine Microcirculation

13 Endothélium

14 Innervation artériolaire
Innervation relative (longueur/surface m/ m2) 0.8 0.6 0.4 0.2 1.0 1.2 A1 A2 A3 A4 Cap Intaglietta, M., et al., Cardiovasc Res,

15 Hématocrite capillaire

16 Diamètre du vaisseau m Lipowsky HH, Microvasc Res 19:297, 1980
Hte micro/Hte macro Artériel veineux 1,0 0,8 0,6 Diamètre du vaisseau m Lipowsky HH, Microvasc Res 19:297, 1980

17 O2 delivery (mL/kg/min)
O2 extraction ratio 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 T T T T T With endothelial cells T T T T T T T T T T Without endothelial cells T T T O2 delivery (mL/kg/min) Curtis SE et al. J Appl Physiol 79:

18 Extraction tissulaire
en oxygène Recrutement capillaire Homogénéisation des débits et des Htes Diminution de l’affinité de l’O2 pour Hb

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

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

21 Leung JM et al., Anesthesiology. 93:1004-1010, 2000.
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: , 2000.

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

23 Convection VO2 = IC. (CaO2 - CvO2).10 Diffusion VO2 = KO2 (PvO2 - PmitO2) O2 ATP Fonction mitochondriale

24  EPO  iNOS  HIF1  Besoins métaboliques  GLUT-1  glycolyse VEGF
ATP  glycolyse VEGF

25 Oxygen uptake (µmol/hr/million cells)
4 Normoxia Hypoxia or normoxia Normoxia 120 torr or 120 torr torr 3 Oxygen uptake (µmol/hr/million cells) 2 Normoxia Hypoxia 1 10 20 30 40 50 60 Time (hrs) P.T. Schumacker et al. Am.J. Physiol.L395-L402, 1993.

26 J. Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
120 Hypoxia 20 torr recovery 110 100 90 80 Total motion (% of control values) 70 60 50 40 30 20 10 60 120 180 240 300 360 420 Times (min) J. Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:

27 Endothélium

28 Endothélium

29 Endothélium ERO

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

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35 Microcirculation - choc septique
Augmentation des résistances à écoulement Des globules rouges  œdème interstitiels et cellulaires  viscosité  adhésion leucocytaire Interaction avec la réponse cellulaire pro-inflammatoire Etat procoagulant  Diminution EO2

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

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

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