Volume courant et fréquence respiratoire

Ce chapitre n’a pas d’exigences correspondantes à satisfaire dans le Syllabus primaire du CICM 2017 ou dans le document du CICM WCA (« Ventilation »), car on peut supposer que les questions de volume courant et de fréquence respiratoire appropriés sont si fondamentales qu’elles seront intuitivement saisies par les membres les plus juniors du personnel des soins intensifs. Cela peut très bien être le cas, mais l’attachement des auteurs à l’exhaustivité a tout de même donné naissance à ce produit, principalement au cas où il ou quelqu’un aurait un jour besoin de répondre à la question  » quel volume courant dois-je régler pour ce patient, et pourquoi ? « .

En résumé :

Volume courant chez le patient à respiration spontanée

Le volume courant est de 7 ml/kg chez un sujet respirant normalement, selon « The Physiology Viva » de Kerry Brandis. Si les stagiaires en anesthésie sont censés le régurgiter, cela doit être vrai. Comme d’habitude, il est impossible de savoir d’où Brandis a tiré ces informations, mais il suffit d’une brève recherche pour s’apercevoir que les origines de ces informations sont anciennes. Par exemple, nous avons des études telles que Needham et al (1954) dont les tableaux révèlent une gamme de volumes courants au repos de l’ordre de 570-780ml pour les hommes adultes et 500-550 pour les femmes adultes, ce qui donnait environ 7ml/kg en tenant compte du poids de ces volontaires. En remontant plus loin, Hutchinson (1846) a décrit la mesure du volume courant (il appelait ce volume pulmonaire « air respiré » ), en mesurant les capacités de ses sujets en pouces cubes et leur poids en livres. Si l’on convertit ses mesures en ml/kg, on constate qu’elles sont en accord avec Needham et al. Cela fait du volume courant de 7ml/kg un principe fondamental ; il pourrait aussi bien être gravé sur un socle de granit datant du Silurien.

Sélection du volume courant pour la ventilation mécanique des poumons normaux

En parlant de messages monolithiques transmis par les civilisations anciennes, un autre artefact ancien de ce type est le nomogramme de Radford. Il est ressorti à chaque fois que la sélection du volume courant est discutée, considéré comme pertinent même de nos jours (il apparaît dans l’édition 2016 de Fundamentals of Respiratory care d’Egan, par exemple). Le nomogramme original provient de la « communication spéciale » d’Edward J. Radford à l’éditeur du Journal of Applied Physiology, publiée en 1955. Le nomogramme lui-même ressemble à ceci:

L’utilisation de ce nomogramme pour estimer les volumes courants appropriés est encore recommandée par des grimoires du métier comme celui d’Egan. Les valeurs sont ajustées pour diverses conditions, par exemple, on ajoute 10% pour ne pas être dans le coma, 5% pour chaque degré Fahrenheit de température rectale au-dessus de 99, ainsi que l’espace mort de l’équipement et ainsi de suite. Lorsque le patient est intubé, la recommandation est de « soustraire un volume égal à la moitié du poids corporel en livres », c’est-à-dire 1 ml de volume courant pour chaque deux livres de poids corporel prédit, soit environ 1 ml par kg. En suivant ce nomogramme, l’homme intoxiqué en bonne santé de 70 kg mériterait (600 – 70) = 530ml de volume courant, soit 7,5 ml/kg de volume courant.

Cette recommandation de volume courant passe le test de la raison, c’est-à-dire qu’elles ne semblent pas insensées. En général, si l’on considère la ventilation mécanique comme une chose invasive et nécessairement nuisible, alors on pourrait être attiré par l’idée d’utiliser des volumes courants plus faibles pour tous les patients – et pas seulement pour les patients atteints de SDRA. Le nomogramme de Radford ainsi que des sources modernes (UpToDate) recommandent des volumes courants de 6-8ml/kg – ce ne sont guère plus que des recommandations d’experts, mais au moins ils sont d’accord. Une autre bonne référence moderne est Bowton et al (2016), « Ventilatory management of the noninjured lung ».Les auteurs recommandent la « ventilation protectrice du poumon » pour tout le monde.

Utilisation historique de la ventilation à haut volume courant chez les patients non atteints de RDA

En 1963, Bendixen et al ont exploré les paramètres respiratoires de 18 patients subissant une laparotomie et ont déterminé qu’il y avait un rôle pour les « respirations profondes périodiques » dans la prévention de l’atélectasie et du shunt pendant l’anesthésie. Les auteurs n’ont pas mentionné les volumes courants, ils ont simplement recruté leurs patients avec une pression de 30-40 cm H2O de façon intermittente ; bien que d’après leurs graphiques de compliance, il est possible de déterminer qu’ils ont obtenu des volumes d’environ 1350ml, soit presque 20ml/kg. Ce résultat a été en quelque sorte extrapolé en un volume courant cible de 12-15ml/kg pour les patients anesthésiés. L’idée que le patient sain devrait être ventilé avec un tel volume a persisté jusqu’à ce jour, et même les manuels du début des années 2000 recommandent 12-15ml/kg pour les cas d’anesthésie de routine.

Contrairement à la recommandation des auteurs d’UpToDate et de Radford, cette idée de 12-15ml/kg ne passe pas le test de la raison. Pour être clair, personne de nos jours ne va ventiler ses patients avec de tels volumes (1050ml de volumes courants pour une personne de 70kg ?). Cette pratique semble avoir disparu des manuels.

Ventilation à faible volume courant dans le SDRA

Dans les unités de soins intensifs des années 1980, un patient sous mode de ventilation obligatoire recevait traditionnellement environ 12-15ml/kg. Cela revient à environ 840-1050ml pour une personne de 70kg. Il s’avère que cela était néfaste. C’était beaucoup trop.

La célèbre étude ARMA du réseau ARDS a retourné la situation dans tous les sens en constatant que chez les personnes souffrant de lésions pulmonaires aiguës, la ventilation avec des volumes courants plus faibles (quelque chose comme 4-5ml/kg de poids réel, ou 6ml/kg de poids corporel prédit) améliore la survie par rapport à 12ml/kg.

Ce qui craint, c’est que l’étude n’avait que ces deux réglages de volume. Rien entre les deux n’a été testé (c’est-à-dire qu’il n’y a pas eu de comparaison avec 7ml/kg, 8ml/kg, 9 ml/kg). C’est sous-optimal parce que la plupart des personnes que vous allez ventiler auront des volumes dans cette fourchette.

Le consensus des anciens savants semble être que vous devriez utiliser votre propre jugement, et tolérer des volumes de plus en plus petits (et donc un CO2 de plus en plus élevé) à mesure que le SDRA devient plus sévère. Ainsi, les volumes courants que vous devriez viser en cas de SDRA se situent dans le territoire de 350-420ml pour une personne de 70kg.

Fréquence respiratoire

Le choix de la fréquence respiratoire se résume au volume minute désiré, et le volume minute désiré est fonction de la clairance d’O2 mesurée. Cela dépend bien sûr du fait que vous ajustiez la ventilation minute en fonction de certaines mesures sérielles des gaz du sang artériel. Jusqu’à ce que vous disposiez de ces mesures en série, vous devez bien sûr décider de certains paramètres initiaux. Alors comment choisir une fréquence respiratoire en ne connaissant rien du patient ?

Le volume minute normal au repos chez l’homme est quelque chose comme 70-100ml/kg/min, et donc pour produire ce volume minute avec des volumes courants de 6-8ml/kg, il faudrait une fréquence respiratoire entre 12-16 respirations par minute. On peut donc commencer avec cette fréquence pour tous les patients dont les poumons ne présentent aucun problème, car il est peu probable que cette fréquence tue quelqu’un en cas d’hypercapnie. Pour les patients dont les poumons ne sont pas très souples et dont les volumes courants doivent être faibles pour des raisons liées à l’ARDSNET, on augmente la fréquence à un niveau plus élevé (18, 20, 22 ?). Pour une raison quelconque, la plupart des gens semblent choisir des nombres pairs pour les fréquences respiratoires et les valeurs de PEP, et des nombres impairs pour les jours de durée de l’antibiotique). Pour le patient gravement bronchospastique, la fréquence respiratoire doit être plus faible. Un temps expiratoire plus long est nécessaire pour évacuer le CO2 et empêcher le piégeage des gaz.