physiologie respiratoire et ventilation mécanique chez l`enfant

PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
ET VENTILATION MÉCANIQUE CHEZ
L’ENFANT
Marc-André Dugas MD MSc FRCPC FAAP
Pédiatre intensiviste
Service des soins intensifs pédiatriques
Département de pédiatrie
CME du CHU de Québec
OBJECTIFS
PARTICULARITÉS ANATOMIQUES ET
PHYSIOLOGIQUES
Occiput proéminent
Cavité buccale
Larynx antérieur et haut
Langue prop. plus grosse
wwwens.uqac.ca/~flabelle/socio/larynx.htm
Épiglotte
Épiglotte plus longue et flasque
Anatomie larynx
Impact oedeme muqueux
Cage thoracique
• Cage thoracique plus compliante (= !CRF, "WOB
• Diaphragme (!fibre type I, insertion horizontale)
• Risque d’atélectasies
• Et …
• IVRS plus fréquentes
)
Voies respiratoires inférieures
• Voies aériennes plus petites
• Cartilages aériens plus mous
• Muscles bronchiques moins développés
• Moins de pores de Kohn et canaux de Lambert • Abondance de glandes à mucus
Volumes pulmonaires
N-né
Volume
courant
(Vt)
Espace
mort
VD/VT
CRF
mL
20
mL/kg
7-9
7
2.5
Adulte
mL
mL/kg
450
6-7
150
0.3
90
30
2
0.3
2400
34
Débits pulmonaires
N-né
Ventilation
minute
(VE)
Ventilation
alvéolaire
Fréquence
respiratoir
e
mL
650
mL/kg
200
400
140
34-36
Adulte
mL
mL/kg
7000
100
4200
60
12-14
Paramètres d’oxygénation
VO2
N-né
6-7 mL/kg/min
Adulte
3.5 mL/kg/min
VO2
Indexée
150 mL/min/m2
Débit
cardiaque
3.3-6 L/min/m2
Différences physiologiques
• FR nné 30-60, ado 12-16 (Ti 0.6-1.2 s)
• Vc 6-8 cc/kg
• Crs
• ↑ x 20 entre nné adulte, • spec 0.06cc/cmH2O/ml vol pulm
• Compliance initiale faible (5mL/cmH2O vs 200 mL/cmH2O )
• Conductance
• ↑ fact 15 néo-adulte
Différences physiologiques
N-né respirateur nasal obligatoire
● «Petitesse» petites voies aériennes contribuent à > 50% R
tot.
● 
● 
● 
R élevé chez nouveau-né (30 cm//L/cmH2O )
Compliance faible n-né
● 
5mL/cmH2O vs 200 mL/cmH2O Volume de fermeture > CRF
● 
● 
Maintien CRF mécanisme actif via tachypnée, tonus musc., freinage laryngé
Constante de temps (RxC) courte
● 
● 
3 T pour expirer 95% Vt
Ratio VA/CRF 5:1 nouveau-né
● 
Prise en charge des voies aériennes
supérieures
Les interactions des composants entre eux forment des «groupes» de composants
fortement liés, chaque groupe étant en interaction avec les autres («niveaux»)
Présence de boucle de rétroaction entre les composantes et groupes
Composantes peuvent être eux-même des systèmes complexes
Le système agit sur son environnement
Prise en charge des voies aériennes
supérieures
Patient
Système neurologique
Système cardiovasculaire
Pathologie
Texte
MD
Système respiratoire
Inhalothérapeute
Équipement
Agent pharmacologique
Laryngoscopie
ETC...
Infirmière
INDICATIONS IET
– Contrôle inadéquat ventilation (SNC)
– Obstruction anatomique ou fonctionnelle des voies aériennes
– Perte des réflexes de protection VAS
– Travail respiratoire excessif / ins. respiratoire
– Examen diagnostique / thérapeutique
ÉVALUATION
HISTOIRE
•  Signes et symptômes
•  Allergies
•  Médication
•  Passé médical •  Lunch
•  Événements EXAMEN PHYSIQUE
• Signes prédictifs airway difficile
– Micro / rétro-gnatisme, hypoplasie mandibule
– Ouverture buccale limitée (distance inter-incisive)
– Incisives longues
– Palais étroit (« high, arched and narrow »)
– Cou bref ou mobilité réduite
– Obésité
– Atteinte ATM
– Bébés et anomalies congénitales associées
MALLAMPATI
L’ABC des FACTEURS PATIENT
" 
Obstruction VAS ? VAI ? " 
Détresse respiratoire ? " 
Hypovolémie ?
" 
Choc ?
" 
Mx sous-jacente ?
CHOIX de STRATÉGIE IET
Airway difficile?
Consultation spécialisée
CHIRURGICAL
ISR
ÉCHEC IET
PLAN B
IET ÉVEILLÉE
(LOCALE ASSISTÉE)
ÉTAPES
HISTOIRE + E/P
PRÉPARATION
MONITORING
PRE-OXYGÉNATION
PRÉ-MÉDICATION
SÉDATION
SELLICK ± VENTILATION ASSISTÉE
IET
MONITORING ET OBSERVATION POST-IET
SÉDATION / CURARISATION PRN
PRÉPARATION
•  Équipement
– Moniteur / saturomètre
– Succion rigide et flexible
– Masque, sac anesthésique et O2
– Stylet
– TET (3 tailles)
– Laryngoscope
– « Tape »
– ETCO2
PRÉPARATION
•  Équipement
– Masque laryngé
– Guedel / trompette nasale
– Équipement pour IET difficile PRÉPARATION
• Personnel
• Idéalement, inhalo et infirmière
• Médication
• Doit être préparée à l’avance
MONITORING
•  FC
•  TA
•  Respiration
•  Saturation
•  Capnographie
PRÉOXYGÉNATION
•  Fournir « réserve » O2 au patient
– 3 minutes en respiration spontanée
– Tenter éviter VPP
– Préférable de ventiler pour oxygéner si le patient ne peut le faire lui même…
– Sellick si on doit ventiler
PRÉMÉDICATION
•  Prévenir réponse physiologique à l’IET
– Tachycardie, HTA, HTIC, HTIO, stimulation vagale
•  Anticholinergique: ATROPINE
•  Protection cérébrale: LIDOCAINE
•  Défasciculation (RARE)
•  Analgésie: FENTANYL
SÉDATION
•  Médication idéale: – Courte durée action
– Inconscience rapide
– Pas d’effets secondaires
– N’existe pas…..
SÉDATION
Benzodiazépines: midazolam, diazépam
Barbituriques: thiopental
Sédatifs-hypnotiques: etomidate
Anesthésiques général: propofol
Anesthésiques dissociatifs: kétamine
SÉDATION
HypotTA / Hypovol
Légère
Sévère
HD Stable
Midazolam
Etomidate
Thiopental
Propofol
Ketamine
Etomidate
Ketamine
Midazolam
TC / Status epilepticus
HD Stable
Instable
Thiopental
Propofol
Etomidate
Etomidate
Thiopental (faible dose)
Etomidate
Ketamine
Rien...
Status asthmaticus
Ketamine
Midazolam
MANŒUVRE DE SELLICK
•  Afin de diminuer le risque d’aspiration du contenu gastrique
•  Ne pas appliquer lorsque le patient est éveillé
•  Maintenir jusqu’à ce qu’à l’IET
•  Succion rapidement disponible
PARALYSIE / CURARISATION
• Bloqueurs neuro-musculaires:
• Dépolarisant
• Succinylcholine
• Non-dépolarisants
• Rocuronium
CONTRE-INDICATIONS ISR
•  Arrêt cardiaque / coma profond nécéssitant IET immédiate
•  Doute sur capacité à ventiler / intuber
•  Trauma/ oedème / distortion VAS
•  Ventilation spontanée et adéquate avec OVAS (ex: épiglottite)
INTUBATION ENDO-TRACHÉALE
•  But: obtenir contrôle rapide VAS
•  Clinicien le plus expérimenté en IET pédiatrique fait ou supervise
•  Confirmation secondaire
•  Radiographie pulmonaire
ANATOMIE / BURP
GRADE
LARYNGOSCOPIQUE
MONITORING ET OBSERVATION
POST-IET
•  Complète examen secondaire
•  Stabilisation et prise en charge de la situation
•  Examens paracliniques
SÉDATION / CURARISATION •  Sédation / analgésie à poursuivre
•  Éveil sous curares
– A suspecter si ↑ FC, TA ou PIC
– Hypoxie et / ou hypercapnie peuvent amener ↑ FC, TA ou PIC:
• Pneumothorax, ventilation inadéquate, oxygénation inadéquate, problème
équipement
CONCLUSION
•  L’ISR est le mode de prise en charge le plus rapide des VAS chez l’enfant
•  Son utilisation est sécuritaire lorsque bien appliquée
•  Doit maîtriser la technique avant de l’utiliser
CONCLUSION
Mieux vaut que le patient se souvienne de vous, que vous du patient…
Méthodes support ventilatoire!
Ventilation non-invasive!
● Ventilation invasive!
● Thérapies adjuvantes et / ou nonconventionnelles!
● 
Ventilateur
Appareil servant à brasser l'air pour rafraîchir l'atmosphère. Ventilateur à main (!
panca), électrique. Ventilateur de table, de plafond.
2
Appareil produisant un courant d'air plus ou moins puissant (pour alimenter en oxygène
une combustion, etc.). Ventilateurs à force centrifuge, à hélice, à turbine. !
soufflerie.
Modes de ventilation
A/C
IMV
SIMV
PSV
PRVC
APRV
Flow-by
CPAP
BiPAP
PEEP
Ratio inversé
Et autres modes…
Ventilation invasive!
Conventionnelle - application!
● 
V alvéolaire - Vt x F!
● Oxygénation - FiO2 x MAP!
● Ajustements!
● 
V alvéolaire!
Volume courant 8-10 mL/kg poids idéal!
● Fréquence physiologique pour l ’âge!
● 
N-né: 25-35 min!
● 1 an: 20-25 min!
● Ado: 10-15 min!
● 
● 
T inspi adéquat (0.4-1.0 sec )!
Oxygénation!
FiO2 1.0 puis sevrage rapide!
● PEEP 3 cm/H2O ou plus!
● Vérifie signes cliniques !
● 
Oxygénation (coloration, sat.)!
● Perfusion (pouls, tension artérielle)!
● 
Ajustements selon évolution!
FiO2 pour sat > 90%!
● PEEP pour FiO2 < 0.60!
● Évaluer présence effets hémodynamiques pervers
de la ventilation et corriger!
● 
CAS 1!
BB de 5 semaines!
●  Amené a l’urgence parce qu’il vomi x 12h, boit pas, moche un peu!
●  Appelé par l’urgentiste parceque BB désature.!
●  ????!
● 
CAS 1!
Résistances vasculaires
pulmonaires
NOi
• Diminution des résistances vasculaires pulmonaires
• Diminution de la post-charge du VD
• Amélioration perfusion pulmonaire
• Augmentation pré-charge VG et IC CAS 1!
CAS 1!
CAS 2
BB 3 mois en attente de greffe hépatique
Sepsis sur PICC line
Staph aureus +
Besoins en O2 augmente
Travail respiratoire augmente
????
61
CAS 2
62
CAS 2
63
CAS 3
64
CAS 3
BB 3 semaines
Intubé pour bronchiolite a parainfluenza
Désature souvent
???
65
CAS 3
66
CAS 3
67
CAS 3
68
CAS 4
11 ans
Empyeme
ARDS
Difficultés d’oxygénation / ventilation
????
69
CAS 4
70
CAS 4
71
CAS 4
72
CAS 4
73
Interactions cardiopulmonaires
Effets VD:
↓ retour veineux
↓pré-charge droite
↓performance VD
À l’extrême, ↓perfusion myocardique
VD
Modifications post-charge selon RVP
(Volume pulmonaire)
TO2=CaO2 x DC
Interactions cardio-pulmonaires
Effets VG:
↓pré-charge certains cas
↑ pré-charge (pompe
thoracique)
↓post-charge
TO2=CaO2 x DC
Particularités
• Coeur univentriculaires (Glenn, Fontan)
• Hypoplasie coeur gauche pré-op: balancement du Qp/Qs
Mode A/C!
Fréquence cycle prédéterminé!
●  Vt (A/C-vol) ou P (A/C-P)!
●  Déclenchement patient (Q/P) ou vent (t)!
●  Synchronisé patient!
●  Respiration permise entre les cycles, mais assistance complète!
● 
Mode SIMV!
Fréquence cycle prédéterminé!
● Vt (SIMV-vol) ou P (SIMV-P)!
● Déclenchement patient (Q/P) ou vent (t)!
● Synchronisé patient!
● Respiration permise entre les cycles!
● 
+/- PSV
Mode P ou V ?!
• Au choix…mais selon R et C,
– Si Vt controlé, P varie
– Si P controlé, Vt varie
• Avantage P: courbe décélerante et longues cstes de
temps
OBSTRUCTIF!
• Viser F relativement basse
• S’assurer d’un Ti et Vt suffisant
• Garder Te long
• Avantage en mode P ?
• Att’n auto-PEEP
– Ecole PEEP / pas de PEEP
• Effets pervers au niveau hémodynamique
RESTRICTIF!
• Parenchymateux:
– Attention Vt (6 mL/kg ARDS)
– F plus élevé PRN
– PEEP ajusté selon « croyances »
• Mécanique respiratoire (rôle Poes ?)
• Oxygénation (ARDSnet)
– Minimise Vt et Pplat
– MAP déterminant oxygénation
Particularités!
Limiter espace mort:!
● 
Utiliser tubulure néonatale < 10kg!
● Couper tube endotrachéal (après Rx pulm)!
● 
Éviter hypothermie/assèchement VRI!
● 
Utiliser ventilateur de préférence à la ventilation manuelle !
● 
Ajuster la sensibilité du dispositif de
déclenchement!
● 
Sevrage!
Considérer lorsque pathologie améliorée et non-évolutive!
●  Enfant capable de maintenir oxygénation et V alvéolaire
satisfaisante suite au sevrage!
● 
Sevrer PEEP ad < 5 cm H2O !
●  Diminuer fréquence imposée ad tolèrance CPAP ou SIMV 5
+ PSV minimale!
● 
Extubation!
Réserve adéquate!
● 
CO2 normal!
● Capacité vitale 10-15 cc/kg!
● Forces inspi > 20-30 cm H2O!
● 
Oxygénation adéquate!
● 
PaO2 > 70 avec FiO2 < 0.40!
● Gradient Aa < 300 avec FiO2 1.0!
● Espace mort / vc < 0.6!
● 
Extubation!
Conditions optimales!
● 
Sevrage completé!
● Enfant capable de:!
● 
Maintenir perméabilité / protection VAS!
● Maintenir respiration spontanée avec force musculaire suffisante
(endurance)!
● Gérer ses sécrétions!
● 
État nutritionnel satisfaisant!
● 
Ventilation haute-fréquence!
Utilise des fréquences de 8-15 Hz!
●  Volumes courant 1-5 cc/kg!
●  OHF: inspi et expi active!
●  Permet une pression de crête plus basse et un meilleur
recrutement!
●  Utilisé soit comme « rescue » ou en première intention!
●  Indiqué surtout lors de fuites d ’air majeures (« air leak
syndromes »)!
● 
Ventilation haute-fréquence!
Maintient d ’une pression moyenne constante (« CPAP ») ds les voies aériennes autour
de laquelle « oscille » une variation rapide mais petite de volume permettant les
échanges gazeux en maintenant le volume pulmonaire entre le LIP et le UIP.
Induirait moins de barotrauma chez l ’animal
33% enfants atteint d ’ARDS sont mis sous HFOV
Arnold Jhet al. High-frequency oscillatory ventilation in pediatric respiratory failure: A multicenter experience. Crit Care Med 2000:28;3913-3919
Ventilation haute-fréquence!
33% enfants atteint d ’ARDS sont mis sous HFOV
MAP 6-7 cmH2O plus élevée
Réponse positive à la HFOV ont plus de chance de survie…..
Arnold Jhet al. High-frequency oscillatory ventilation in pediatric respiratory failure: A multicenter experience. Crit Care Med 2000:28;3913-3919
NEJM 2002:347;633-642
NEJM 2002:347;643-652
HFOV
F 8-15Hz
Vt < Vd
A variable
(35-60)
Ti 0.33% Krishnan J.A, Brower R .G. High-Frequency Ventilation for Acute Lung Injury and ARDS. CHEST 2000:118;795-807
Ventilation à pression négative!
Plutôt expérimentale!
● Avantage chez certains patients en post-op
chirurgie cardiaque!
● 
Ventilation non-invasive!
CPAP / BLPAP !
● 
Masque, canule nasale ou nasopharyngée!
● 
Ventilation non-invasive!
Avantages:!
● 
" pneumonies nosocomiales!
● " risques reliés à l ’intubation!
● " utilisation sédation!
● Sevrage possiblement plus rapide!
● Support nocturne!
● Permet la communication verbale!
● 
Ventilation non-invasive!
Inconvénients / contre-indications:!
● 
Risque d’aspiration!
● Risque perforation digestive!
● Taux échec élevé atteintes parenchymateuses!
● Contre-indiqué:!
● 
Altération état de conscience!
● Hypoxémie sévère ou progressive!
● 
Ventilation non-invasive!
Inconvénients / contre-indication:!
● 
Difficultés d ’alimentation!
● Nécrose cutanée racine du nez!
● 
Ventilation mécanique:
Art ou Science ?
• Pas un patient pareil
• Prendre le temps d’observer le patient, regarder sa
mécanique et s’ajuster a lui…il n’a pas lu le livre…
Art…
avec fondements scientifiques.
Rappel cycle respiratoire