Thermorégulation peranesthésique chez l’adulte

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1 Thermorégulation peranesthésique chez l’adulte
André LIENHART Service d'Anesthésie-Réanimation Hôpital Saint-Antoine Paris

2 Thermorégulation peranesthésique
L'hypothermie peropératoire - Physiopathologie - Conséquences - Prévention

3 Thermorégulation peranesthésique
L'hypothermie peropératoire - - Conséquences - Prévention Physiopathologie

4 Généralités Espèce humaine : homéotherme
Température centrale régulée (37  0,2 °C) Compartiments thermiques : central et périphérique Centre régulateur : hypothalamus Ajustement nycthéméral pertes/production de chaleur

5 Les compartiments thermiques
CENTRAL 37°C Périphérie °C

6 Thermorégulation normale
Réponse au froid - Seuil (niveau central) : . 80 % température centrale . 20 % température cutanée - Réponse . Vasoconstriction= pertes = cantonne la production de chaleur . Frisson = VO2 . Thermogenèse sans frisson = négligeable / adulte .

7 Thermorégulation peranesthésique
Seuils Thermogenèse Vaso- Vaso- sans frisson constriction dilatation Frisson Sudation Normal °C d'après Sessler, 1990

8 "Thermostat" hypothalamique
Température Corporelle Moyenne (°C) 35 36 37 38 39 + - Informations de l'ensemble du corps 80 % Température Centrale 20 % Température Cutanée Moyenne

9 Réponse métabolique à l'hypothermie
Effet sur la VO 2 . T e m p é r a t u c n o y 4 3 2 1 C s l 7 5 i q V O . W / k g 6 - ( ) avant immersion dans bain à 10°C bain chaud d'après Hayward, J Appl Physiol, 1977

10 Réponse adrénergique à l'hypothermie
= perfusion froide 600 * = perfusion chaude * 400 noradrénaline 200 (pcg/ml) 90 80 pression artérielle (mmHg) 70 37 36,5 36 température centrale 35,5 ( °C) 35 40 80 120 minutes d'après Higgins 1995 perfusion IV

11 Bilan calorique nul éveil . cutanées Watts VO2 Chez le sujet normal :
Température stable Production de chaleur = Sorties 200 éveil 150 Watts 100 respiratoires . VO2 50 cutanées Production Pertes

12 . Thermogenèse Production de chaleur La VO2 peut s'exprimer :
(A) en ml / min (300 ml / min) (B) en watts : (A) / 3 (100 W) (C) en calories par jour : (B) x 20 (2 000 cal/j)

13 - - - - Thermolyse normale Pertes de chaleur Conduction (3 %)
Convection (15 %) - Radiation (60 %) - Évaporation (22 %) Peau ~ 90 %

14 Évolution peranesthésique de la température
37 baisse initiale rapide baisse lente 36 plateau tardif Température centrale (°C) 35 34 1 2 3 4 Temps (h) d'après Sessler, Anesthesiology, 1987

15 Hypothermie peropératoire : mécanismes
- Thermorégulation altérée - VO2 - Pertes accrues .

16 Thermorégulation peranesthésique
Seuils Thermogenèse Sudation sans frisson Vaso- dilatation Vaso- Frisson constriction Anesthésie °C Normal °C (d'après Sessler)

17 Thermorégulation peranesthésique
Seuil sous anesthésie (°C)   37 35 33 31 0,5 1 1,5 2 seuil de vasoconstriction        Isoflurane (%) d'après Støen et Sessler, Anesthesiology, 1990

18 Seuils de thermorégulation sous propofol
Sudation 38 36 Seuil (°C) Vasoconstriction 34 32 Intervalle de confiance 95% Frisson 30 2 4 6 8 d’après Matsukawa 1995 [Propofol] (µg/ml)

19 Bilan thermique peropératoire
. - VO2 ~ -10 % ( ~ 70 W) - Pertes cutanées ( ~ 100 W) - Perfusions ( ~ 18 W) - Humidification-réchauffement des gaz ( ~ 12W) - Plaie opératoire ( ~ ?)

20 Pertes sous anesthésie générale
Thermorégulation peranesthésique Pertes sous anesthésie générale Pertes cutanées t l m n 110 100 90 80 (%) - 1,5 -1,0 -0,5 (°C) u D T° tympanique * 15 30 45 60 75 Temps (min) d'après Sessler et al, Anesthesiology, 1991

21 Évolution peranesthésique de la température
Le bilan thermique négatif n'explique pas l'intensité de l'hypothermie initiale

22 Thermorégulation sous anesthésie péridurale
T° cutanée VO 2 . - (W) 200 150 100 Pertes thermiques T° centrale 1 - 1 - 2 ( D °C) (min) d'après Sessler et Ponte Anesthesiology, 1990

23 Évolution de la température
anesthésie post-mortem d'après Sessler Température centrale (°C) d'après Durigon Temps (h)

24 Hypothermie initiale = redistribution
Peau Peau 28-32°C 32-34 °C Noyau Noyau 37 °C 36 °C Périphérie Vasodilatation par seuil 31-35 °C Périphérie 33-35 °C éveil anesthésie

25 Prévention de l'hypothermie initiale
Efficacité d'un vasodilatateur en fonction du moment de l'administration 37 36 35 34 33 20 40 60 80 100 120 d ’après Vassilief , Anesthesiology Nifédipine Prémédication Contrôle Température centrale(°C) incision induction Nifédipine Induction Temps (min)

26 Redistribution Interne et vasoconstricteurs
38 Phényléphrine 37 Température centrale (°C) 36 Contrôle 35 15 30 45 60 Fin Durée (min) = p < 0,05 vs Contrôle Ikeda et al.,1999

27 Redistribution et agent d’induction
38 Kétamine 37 Température centrale (°C) Propofol 36 35 15 30 45 60 Fin Durée (min) = p < 0,05 vs Propofol d ’après Ikeda, Anesth Analg, 93, 2001

28 Redistribution Interne en fonction de la masse graisseuse (%)
37 Température centrale (°C) 36 36-50% 25-35% 10-24% 35 20 40 60 Kurz et al., 1995 Durée (min)

29 Efficacité du préchauffage
Prévention de l'hypothermie initiale Efficacité du préchauffage (90 min) * 35 36 37 * préchauffé * * * * * * * température centrale (°C) contrôle peropératoire // 30 60 90 fin temps (min) p<0.05 vs groupe contrôle * d'après Just, Anesthesiology, 1993

30 Évolution de la température peranesthésique
baisse initiale rapide 37 baisse lente 36 plateau tardif Température centrale (°C) 35 34 1 2 3 4 Temps (h) d'après Sessler

31 Hypothermie peropératoire = bilan calorique négatif
200 50 100 150 200 sous anesthésie 150 perfusions éveil respiratoires 100 Watts respiratoires . 50 VO2 cutanées . cutanées VO2 Production Pertes Production Pertes 4

32 Évolution de la température peranesthésique
baisse initiale rapide 37 baisse lente 36 plateau tardif Température centrale (°C) 35 34 1 2 3 4 Temps (h) d'après Sessler

33 La phase en plateau T° cuisse T° jambe T° centrale -1 0 1 2 3
36 34 32 30 T° cuisse           34 32 30 28 (°C)         T° jambe   T° centrale 37 35   (°C)         Durée (h) Belani et al, 1994

34 Évolution de la température peranesthésique
redistribution 37 36 35 34 Température centrale (°C) vasoconstriction Pertes > production 1 2 4 3 Durée (h)

35 Thermorégulation peranesthésique
L'hypothermie peropératoire - Physiopathologie - - Prévention Conséquences

36 Conséquences de l'hypothermie
- Frisson - Augmentation de VO2 - Hypercatécholaminémie - Vasoconstriction - Saignement - Taux d'infections pariétales .

37 Conséquences de l'hypothermie
- Frisson - Augmentation de VO2 - Hypercatécholaminémie - Vasoconstriction - Saignement - Taux d'infections pariétales .

38 Relation avec la température centrale de fin d'anesthésie
Frisson postopératoire Relation avec la température centrale de fin d'anesthésie n = 75 probit y = x r = 0.93 2 d'après Lienhart et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992

39 VO2 et ventilation au réveil de l'hypothermie
. VO2 et ventilation au réveil de l'hypothermie 1000 40 . 800 VO 2 . 30 V E 600 Consommation d'oxygène (ml/min) Ventilation-minute (ml/min.kg) 20 400 10 200 arrivée fin du préop au réveil Frisson réveil

40 Augmentation de VO2 au réveil
. Augmentation de VO2 au réveil Effet de l'hypothermie peropératoire d'après Just et al, Anesthesiology, 1992

41 Effet de l'hypothermie sur la vasoconstriction
Perop . Postop. 1 9 8 37 * * * * * * * * Température Centrale 36 (°C) e a P r s i o n t é l m y ( H g ) 35 * * * * 35 * * * * * 34 Température cutanée 33 6 (°C) 32 e N o r a d é n l i ( p c g / m ) 6 5 Gradient 4 4 * * * cutané 2 (°C) * * 3 * * * m ± sem * 2 Réchauffé Fin J1 USI Avant J1 30 min 60 min 90 min 180 min Standard Avant USI 60 min * p < 0,01 vs Réchauffement cutané d'après Frank et al, Anesthesiology, 1995

42 Arythmies ventriculaires périopératoires
Influence de l'hypothermie 20 % de patients 16 hypothermie 17% normothermie * p<0,05 vs hypothermie 12 8 9% * 7% 6,5% 4 d'après Frank et al, Anesthesiology Suppt, 1995

43 Morbidité cardiovasculaire et hypothermie
Contrôle Réchauffé (n = 158) (n =142) Température centrale ** fin d’intervention (°C) 35,4 ± 0,1 36,7 ± 0,1 Anomalies ECG (ischémie, arythmies ventriculaires) 16 % * 7 % Complications cliniques (angor instable, infarctus, arrêt cardiaque) 6 % * 1 % Complications ECG + cliniques 21 % * 8 % ** = p < 0,01 vs Contrôle * = p < 0,05 vs Contrôle d’après Frank, JAMA, 1997:277

44 Conséquences de l'hypothermie
- Frisson - Augmentation de VO2 - Hypercatécholaminémie - Vasoconstriction - - Taux d'infections pariétales . Saignement

45 Hypothermie et allongement du temps de saignement
Chirurgie de l'aorte abdominale d'après Kahn , Ann Fr Anesth Réanim,1994

46 Hypothermie et saignement
Deux études randomisées / double aveugle - Prothèses totales de hanche Schmied et al, Lancet,1996 Contrôle (35 ± 0,5 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,4 °C) Pertes périop ,2 ± 0,5 L ,7 ± 0,3 L p < 0,01 ≥ 8 CG / / p < 0,05 - Chirurgie colo-rectale Kurz et al, N Engl J Med,1996 Contrôle (34,7 ± 0,6 °C) Réchauffé (36,6 ± 0,5 °C) n patients transf / / p = 0,054 n CG ,8 ± 1, ,4 ± p = 0,01

47 Taux d'infections pariétales
Conséquences de l'hypothermie - Frisson - Augmentation de VO2 - Hypercatécholaminémie - Vasoconstriction - Saignement - . Taux d'infections pariétales N Engl J Med, 1996

48 Chronologie des complications de l’hypothermie
Peropératoire Réveil Postopératoire 35 °C Contrainte métabolique Saignement Complications cardiaques, cicatrisation, infection 11

49 Thermorégulation peranesthésique
L'hypothermie peropératoire - Physiopathologie - Conséquences - Prévention

50 Comment éviter les conséquences de l'hypothermie peropératoire ?
- Continuer l'anesthésie en salle de réveil - Donner des médicaments qui bloquent le frisson ou ses conséquences - Utiliser d'autres moyens de prévenir la transfusion, les infections de paroi ... La voie la plus simple et la plus logique est la prévention de l'hypothermie

51 Prévention de l'hypothermie peranesthésique
- Ce qui est efficace (la peau) - Ce qui l'est peu . L'humidification-réchauffement des gaz . Le réchauffement des perfusions - Ce qui est indispensable . Le réchauffement des transfusions

52 Effet du recouvrement cutané
Prévention de l'hypothermie peranesthésique Effet du recouvrement cutané Pertes thermiques (W) 100 Découvert 80 Couvert 60 Papier Coton Bair H. Plastique Thermadrap Vêtement Temps (min) d'après Sessler, Anesthesiology, 1991

53 Relation Gain thermique - Température cutanée
Pertes Effet de différentes couvertures 1 5 1 5 Flux calorique transcutané (W) - 5 - 1 3 1 3 3 3 5 3 7 Gains T e m p é r a t u c n o y ( C ) d'après Sessler, Anesthesiology, 1990

54 Réchauffement cutané peropératoire
34 35 36 37 Température centrale (°C) Contrôle 60 120 180 240 360 Temps (min) d'après Delva, 1991

55 Comparaison de différents moyens
Réchauffement peranesthésique Comparaison de différents moyens l t - 1 - 2 - 3 D T° (°C) 60 120 180 Temps (min) Bair Hugger n Matelas à eau Humidificateur-réchauffeur s Contrôle d'après Hynson

56 Exemple des transplantations hépatiques avec shunt
Efficacité du réchauffement cutané Exemple des transplantations hépatiques avec shunt 32 33 34 35 36 37 réchauffé température centrale (°C) contrôle dissection ANH post ANH fin d'après Just

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59 Coûts comparés des couvertures chauffantes
1 salle sur 1 an, 8 heures par jour, 5 jours par semaine convection forcée air chaud électrique Évaluation 1997 Coûts AP-HP 75 000 FF 50 000 25 000 250 500 750 Patients/an Par patient 141 / 71 125 / 51 120 / 45 d'après Camus 13

60 Limites du réchauffement cutané
- La température cutanée (sécurité) - La surface (effet de serre) - Le temps (redistribution)

61 Régler les thermostats sur maximum
de matériels homologués, vérifiés

62

63 Prévention de l'hypothermie initiale
Réduction du gradient thermique entre noyau et périphérie avant l'induction

64 Réchauffement cutané peropératoire
34 35 36 37 Température centrale (°C) Contrôle 60 120 180 240 360 Temps (min) d'après Delva, 1991

65 Efficacité du préchauffage
Prévention de l'hypothermie initiale Efficacité du préchauffage (90 min) * 35 36 37 * préchauffé * * * * * * * température centrale (°C) contrôle peropératoire // 30 60 90 fin temps (min) p<0.05 vs groupe contrôle * d'après Just, Anesthesiology, 1993

66 Les autres moyens de réchauffement
Toujours associés au réchauffement cutané Dangereux : le matelas chauffant Le bricolage Inutiles : le réchauffement des gaz anesthésiques le réchauffement des gaz insufflés en cœliochirurgie (humidification ?) Partiellement utiles : le réchauffement des perfusions le réchauffement des liquides d’irrigation (prostatectomie) l’isolation cutanée Obligatoire : les transfusions rapides/massives

67 Thermorégulation peranesthésique
Conclusion 2005 - Physiopathologie connue - Prévention de l'hypothermie possible - Prévention de l'hypothermie souhaitable : chaque fois que l'ischémie cérébrale n'est pas crainte a priori

68 Conséquences La prévention de l’hypothermie doit faire partie de la prise en charge de tout patient anesthésié et ce d’autant plus - précocement que l’intervention est plus courte - intensément que l’intervention est hémorragique - impérativement que le patient est âgé ou coronarien Seul le réchauffement cutané par couvertures chauffantes est réellement efficace Le coût est un élément du choix du matériel utilisé 19

69 Thermorégulation peranesthésique
SAINT ANTOINE 37 ° D E S A R

70 La régulation centrale
Afférences Hypothalamus Efférences Vasodilatation Sueur Hypothalamus Cortex Moelle épinière Tissus profonds Peau 37 °C Vasoconstriction Frissons

71 Évolution de la température
post-mortem d'après Durigon Température centrale (°C) anesthésie d'après Sessler Temps (h)

72 Inefficacité des humidificateurs-réchauffeurs
37 contrôle filtre réchauffeur 36 température centrale (°C) 35 fin s.op. 30 60 90 temps (min) d'après Deriaz et al, Ann Fr Anesth Réanim,1992

73 Nécessité de réchauffer les transfusions
24 26 28 30 32 34 36 Température (°C) H 500 Level 1 Technologies (Contre-courant) H 250 d'après Uhl Fenwall (Chaleur sèche) Hemokinetitherm (Bain-marie) 500 400 300 200 100 Débit (ml/min)

74 Réchauffement des seules perfusions
Débit = 9 ml/kg/h Couverture chauffante dans les 2 groupes * p <0,05 vs Contrôle * m ± sem * 37 * * * Température centrale 36 Hotline Contrôle 35 60 120 180 240 Fin d'après Camus et al, Acta Anaesth Scand, 1996 Temps (min)

75 Dépense énergétique du frisson
200 400 600 800 1000 VO2 (ml / min) . dépense énergétique du réveil T°centrale = 37°C basal réveil

76 Dépense énergétique du frisson
. Relation entre VO2 au réveil et pertes thermiques peropératoires 500 250 -250 -500 -750 DCCC peropératoire (kJ) DE liée au réveil (kJ) (r = 0,88; p < 0,001) d'après Just et al, Anesthesiology, 1992

77 Conséquence sur la vitesse de réchauffement
Dépense énergétique du frisson Conséquence sur la vitesse de réchauffement Température œsophagienne (°C) p < 0,05 vs sans frisson 90 60 30 35,5 36 avec frisson sans frisson Temps (min) 36,5 * d'après Lienhart et al Ann Fr Anesth Réanim,1992

78 Évolution du taux de noradrénaline
Conséquences métaboliques du frisson Évolution du taux de noradrénaline 10 - _ Contrôle 8 - Réchauffé 6 - _ Noradrénaline (nmol / l) _ 4 - Péridurale continue _ - 2 _ _ - - - - - - - Pré opératoire Heures postopératoires d'après F. Carli Fin d'intervention

79 Relation entre hypothermie et ischémie myocardique
Conséquence de l'hypothermie Relation entre hypothermie et ischémie myocardique 3 4 C , 5 6 2 8 S e n s i b l t é ( % ) 1 - p c f d'après Frank 1993

80 Couverture chauffante en orthopédie
Prothèse hanche T. salle d'op. : 21 °C Bair Hugger Induction 34 35 36 37 38 Couverture Température centrale (°C) Contrôle Fin 60 Durée (min)

81 Couverture chauffante en chirurgie viscérale
Couverture Chromex Frisson T. salle d'op. : 20 °C 37 * * * * * 1 / 11 Température centrale (°C) 36 Couverture 35 Contrôle 9 / 11 34 Fin 120 60 Durée (min)

82 Isolation par les champs cutanés
25 50 75 100 125 150 Transplantation rénale T° salle d'op. : 20 °C Pertes cutanées (Watts) d'après Hynson 180 120 60 Durée (min)

83 Réchauffement cutané en chirurgie digestive
34 35 36 37 38 Position gynécologique Couverture Chromex T° salle d'op. : 21 °C Température centrale (°C) Couverture Contrôle Fin 240 180 120 60 Durée (min)

84 Réchauffement cutané en chirurgie digestive
Position gynécologique Air soufflé T. salle d'op : 21,7 °C 34 35 36 37 Réchauffé Température centrale (°C) Contrôle 360 240 180 120 60 d'après Delva Durée (min)

85 Couverture chauffante en chirurgie rectale
P o s i t n g y é c l q u e A r f T . a d ' p : 2 1 , 7 C F r i s o n * * 1 / 9 3 4 5 6 7 * * * * Réchauffé Température centrale (°C) * p < 0,05 vs Contrôle * 6 / 8 Contrôle 3 6 2 4 1 8 D u r é e ( m i n ) d'après Delva 1991

86 Réchauffement par matelas chauffant
Transplantation rénale T. salle d'op. : 20 °C -3 -2 -1 Perfusion : 37 °C Matelas chauffant  Température centrale (°C) Contrôle d'après Hynson 180 120 60 Durée (min)

87 Couverture chauffante sur membres inférieurs
Chirurgie digestive T°ambiante : 21,5°C Bair-Hugger ( C ) Frisson réchauffé * 3 7 * 1 / 11 (<5 min) * * T° centrale 3 6 * 3 5 7 / 11 (52 min) contrôle * 3 9 * * * 3 7 * * p < 0,05 vs Contrôle T° membres inf. 3 5 3 3 3 1 3 6 9 1 2 f i n T e m p s ( m i n ) d'après Camus 1993