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Acidose métabolique « approche classique vs. approche récente». Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A. DESCQ Réanimation Médicale Lyon 6 décembre 2006. Claude Guérin Réanimation Médicale Hôpital Croix-Rousse et Créatis CNRS 5515 – INSERM 630 - UCBL LYON. Deux approches.

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Presentation Transcript
ventilation m canique dans le s d r a

Acidose métabolique«approche classique vs. approche récente»

Ventilation Mécanique dans le S.D.R.A.

DESCQ Réanimation Médicale

Lyon 6 décembre 2006

Claude Guérin

Réanimation Médicale Hôpital Croix-Rousse

et Créatis CNRS 5515 – INSERM 630 - UCBL

LYON

deux approches
Deux approches
  • Henderson-Hasselbach (1908 et 1916)
    • pH est dépendant de 2 variables
      • Concentration de HCO3- plasmatique
      • PaCO2
    • Les changements de bicarbonate plasmatique influencent directement le pH: bicarbonate est CENTRAL
  • Stewart (Can J Physiol Pharmacol 1983)
    • pH est dépendant de 3 variables indépendantes
      • PaCO2
      • SID = strong ion difference
      • Atot = acides faibles
    • Les changements de bicarbonate plasmatique n’influencent pas directement le pH : bicarbonate N’EST PAS CENTRAL
slide4

Henderson (1908) : loi action de masse

[H+] x [HCO3-] = K x [CO2] x [H2O]

Hasselbach (1916)

[H+] = K x [CO2] / [HCO3-]

Henderson-Hasselbach (1916)

pH = pK1 + log [HCO3-] / S PaCO2

slide5

 Production acide lactique

TAMPONNEMENT LEC

Secondes

Lactate- + H+

Tampon bicarbonate

H+ + HCO3- CO2 + H2O

Poumon

SANS PaCO2

 [HCO3-] plasma

+ tampon non-bicarbonate

pH = 6,1 + log [HCO3-]/[0,03 x PaCO2]

TAMPONNEMENT IC

protéines,PO4, bicarbonate, osseux

COMPENSATION

Stimulation centres

respiratoires

heures

 pH et [HCO3-] LIC

12 heures

CORRECTION

Régénération rénale de HCO3

Par excrétion urinaire NH4+

3-5 jours

pH

 [HCO3-]

 [HCO3-]

PaCO2

slide6

Acidose métabolique pure

pH < 7,40 HCO3- < 22 mmol/l

SBE < - 5 mmol/l

PaCO2 prédite = (1,5 x HCO3-) + 8  5 = 40 + SBE

HCO3- Standard

37°C, PaCO2 40mmHg

pH

respiratoire

métabolique

(1957-1958)

HCO3-

réel

BE

quantité d’acide ou de base à ajouter

pour atteindre pH normal.

SBE (Hb 5 g/100ml)

PCO2

-Calculé pH et PCO2

-Reflète met et resp

Mesurent la composante métabolique de façon indépendante

CO2 total

slide7

TA

Na+

140

10

Na+

140

30

HCO3-

24

Cl-

106

Cl-

106

paCO2 40

pH 7,40

paCO2 15

pH 7,05

TROU ANIONIQUE PLASMATIQUE

(1970)

T.A. = (Na + + K+) – (HCO3- + Cl-)

Normal 12 ± 2 (10-14 mmol/l)

TA

TA

4

classification des acidoses m taboliques selon l approche classique
Acidoses métaboliques avec augmentation du TA (normochlorémiques)

Surcharge endogène

Acidose lactique

Acidocétose

Insuffisance rénale

Surcharge exogène

intoxications

Acidoses métaboliques sans augmentation du TA (hyperchlorémiques)

Perte digestive de bases

Acidoses tubulaires

Charge acide exogène

Insuffisance rénale

« Dilution »

Classification des acidoses métaboliques selon l’approche classique
slide10
Raisons

Approche classique

Ne prend pas en compte tampons non bicarbonate

Non mécanistique

Ne quantifie pas le trouble

Limitée dans acidose de « dilution », désordres complexes, réanimation

Préceptes

Eau importante source d’ions H+

Force ionique : Ions forts et ions faibles

Neutralité électrique

Notion de variables dépendantes et de variables indépendantes

slide11

Concept, hypothèses, assomptions

  • Plasma : solution aqueuse exposée à une PaCO2 constante + mélange d’ions fortement dissociés et d’acides faibles.
  • Variations de [HCO3-] : pas cause mais conséquence d’un trouble métabolique acido-basique.
  • pH (= [H+] ) et bicarbonates variables dépendantes résultant de l’effet de 3 variables indépendantes
    • SID
    • Atot
    • PaCO2
  • Respect de 3 lois physicochimiques élémentaires SIMULTANEMENT
    • Dissociation électrochimique
    • Electroneutralité des solutions
    • Conservation des masses
slide13

Calcul du SID

  • Différence de charge entre l’ensemble des cations forts et l’ensemble des anions forts
  • SIDa = (Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ + UC+) – (Cl- + UA-)
    • UC+ = somme des cations forts autres que Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ( négligeable)
    • UA- = somme des anions forts autres que Cl-: sels d’acides organiques (lactate, acido-acétate, OH butyrate, citrate…) et anions minéraux (sulfates) et …
  • Valeur normale 38 ± 1 mEq/l
    • Si < 38 : acidose métabolique
    • Si > 38 : alcalose métabolique

mEq = mmol x valence

slide14

Gamblegram du plasma

HCO3-

SID

Na+

Alb-

Pi-

UA-

Cl-

Ca++

K+

Mg++

anions

cations

slide15

Le SID : comment cela marche ?

  • cations < S anions  SID < 0

+ < -  + pour éléctroneutralité

  •  H+   pH  acidose
  • Différence de charges  force sur les autres molécules
  • non (totalement) dissociées  dissociation pour
  • EQUILIBRE des charges
  • Si toutes les molécules sont dissociées dans une
  • solution aqueuse, la seule autre source d’ions
  • est l’ EAU qui se dissocie en H+ et OH-

Loi de Coulomb : Sphère de 1 mm et Différence de charge +/- = 10-7 Eq/L

ddp 400 000 volts (S Magder)

DONC

 SID   dissociation H2O  H+acidose

calcul de a tot
Calcul de ATOT
  • CONCENTRATION TOTALE DES ACIDES FAIBLES NON VOLATILES DISSOCIES DANS LA SOLUTION
  • CE QUI INTERVIENT EST LEUR FORME ANIONIQUE (A-)
  • ALBUMINE
    • albuminate effet charge de l’albumine
    • = [albumine, g/L] x (0,123 x pH – 0,631) (Figge J Lab Clin Med 1991)
    • = [albumine, g/L] x 0,28
    • 75% des charges négatives du TA
    • Valeur normale = 12,1 mEq/L
  • PHOSPHATE
    • Pi- = [Pi, mmol/l] x (0,309 x pH – 0,469) (Figge L Lab Clin Med 1992)
    • = [phosphore, mmol/L] x 1,8
    • Valeur normale = 2,1 mEq/L
  • ATOT = 14,2 mEq/L
r le de l hypoalbumin mie
Rôle de l’hypoalbuminémie
  • Hyperalbuminémie acidifie
  • Hypoalbuminémie alcalinise
  • Hypoalbuminémie sous-estime acidose
  • Hypoalbuminémie sous-estime le TA

TAajusté = TA + 0,25 x (alb normale – alb observée) (g/l)

Figge CCM 1998

slide19

SID

Atot

PCO2

S cations

S anions

Na+

Cl-

albuminate

K+

SO4--

globuline

Ca++

lactate

phosphate

Mg++

CC

NH4+

AG

En Résumé

pH

respiratoire

métabolique

acidose

alcalose

 SID

 Atot

 SID

 Atot

 PCO2

 PCO2

classification des d s quilibres acido basiques selon l approche de stewart

Conséquences

thérapeutiques

 SID  Na+

  • SID  Cl-
  • SID  XA-
  • A-
  • Pi
Classification des déséquilibres acido-basiques selon l’approche de Stewart

Cl- corr = Cl- obs x [Na+]norm /[Na+]obs

Excès Cl = Clobs – Cl corr

Fencl AJRCCM 2000

applications cliniques
Applications cliniques
  • Description des anomalies acido-basiques
  • Acidose hyperchlorémique
  • Alcalinisation
  • Facteur pronostique
applications cliniques1
Applications cliniques
  • Description des anomalies acido-basiques
  • acidose hyperchlorémique
  • Alcalinisation
  • Facteur pronostique
slide26

Rétrospective, 427 trauma

Martin J Trauma 2005

slide27

Strong Ion Gap (SIG)

  • Respect de la loi de électroneutralité
  • cations forts + H+ = anions forts + A- + HCO3- + CO32- + OH-
    • pH entre 6 et 8 : H+, OH-et CO32- négligeables
    • A- = Albuminate + phosphate
    • SIDe = Albuminate + Phosphate + HCO3-
    • normalement SIDa = SIDe et SIDa-SIDe = SIG = 0
    • Si SIDa  SIDe
      • SIG > 0 : UA > UC
      • SIG < 0 : UC > UA

SIG  TA

SIG = TA – A-

slide28

Gamblegram du plasma

HCO3-

SIDe

SIDa

Alb-

Pi-

XA-

Na

Cl

Ca++

K+

Mg++

cations

anions

m canismes de l acidose dans l ira
Mécanismes de l’acidose dans l’IRA

SIDe

Rocktaeschel Crit Care 2003

applications cliniques2
Applications cliniques
  • Description des anomalies acido-basiques
  • Acidose hyperchlorémique
  • Alcalinisation
  • Facteur pronostique
slide31

 Ringer lactate

 saline

  • 24 patientes-chirurgie réglée intra-abdominale majeure
  • remplissage 70 ml/kg en 2 heures randomisé NaCl 0,9% vs Ringer Lactate
  • colloïde, CGR, PFC = 0
  • Volume perfusé = 6000 ml
  • NaCl 0,9% induit
    •  SID  acidose
      •  Cl >  Na+ dans plasma
    •  Atot (dilution)  alcalose qui atténue l’effet précédent
    • effet du SID est > effet de Atot (acides faibles)

Scheingraber Anesthesiology 1999

slide32

hetastarch

albumine

11 Volontaires sains : 15 ml/kg Hetastarch 6% vs 15 ml/kg albumine 5% en 30 minutes - Cross over en 4 semaines

Hetastarch

Na+ 154 mEq/l Cl- 154 mEq/l

Albumine

Na+ 150 meq/l Cl-93 mEq/l

Donc

-charge en chlore

-Diminution SID

Walters Anesthesiology 2000

slide34

pH

albumine

saline

Étude ancillaire SAFE

Albumine n = 339 Saline n = 352

Bellomo et al. CCM 2006

applications cliniques3
Applications cliniques
  • Description des anomalies acido-basiques
  • acidose hyperchlorémique
  • Alcalinisation
  • Facteur pronostique
slide36

* En dehors de l’hyperkaliémie ou intoxications aux antidépresseurs tricycliques

** En dehors de l’hyperkaliémie en attente de la dialyse

Conférence de consensus SRLF 1998

acidose hyperchlor mique
Acidose hyperchlorémique

- 24 patientes - chirurgie réglée Kc ovaire

- Induction acidose hyperchlorémique par NaCl

0,9% (80 ml/kg en 2 heures = 5200 ml)

- Puis randomisation en deux groupes :

- Bicarbonate 1 M en 20 min

- THAM 3 M en 20 min

- dose = LEC x SBE avec LEC = (0,2 x BW) + litres cristalloïdes - diurèse

Rehm Anesth Analg 2003

slide38

PaCO2

inchangés

Atot

pH

SID

slide39

H+ + HCO3- H2CO3  CO2 + H2O

R-NH2 + H2O+CO2  HCO3- + R-NH3+

slide40

Na+

R-NH3+

applications cliniques4
Applications cliniques
  • Description des anomalies acido-basiques
  • acidose hyperchlorémique
  • Alcalinisation
  • Facteur pronostique
slide42
Étude pédiatrique avait suggéré un rôle de l’approche récente pour prédire mortalité (Balasumbramayan CCM 1999)
    • Élévation SIG > BE, TA, lactate pour prédiction
  • Réanimation adulte :
    • Prospective, 100 pts
    • pas de discrimination (Cusak ICM 2002)
l acidose hyperchlor mique est elle dangereuse per se
L’acidose hyperchlorémique est-elle dangereuse per se?
  • Kellum et al. Augmentation cytokines sériques après ponction-ligature caecale chez le rat normotendu (Chest 2006)

Gunnarsson Crit Care 2005

approche de stewart
Approche de Stewart

AVANTAGES

  • Mécanismes
  • Débrouiller les situations complexes de réanimation
  • Pourrait permettre un traitement plus logique

INCONVENIENTS

  • Calculs nombreux avec risque d’erreur
  • Tout le NaCl n’est pas dissocié !
  • Les variables indépendantes le sont-elles et jusqu’où ?
  • Pas encore de niveau preuve suffisant montrant que son application en clinique change le devenir du patient
slide45

Conclusions

  • Prise en charge acidose métabolique «eminence-based medicine»
  • L’approche traditionnelle est utilisable
    • Les variables d’intérêt sont pH, PaCO2 et SBE
  • Approche de Stewart peut apporter des informations pertinentes en cas de désordres complexes, en réanimation
    • Distance sodium-chlore
    • hypoalbuminémie
slide47

*

baseline

albumine

SIDa

SIDe

saline

Bellomo et al. CCM 2006

slide48

SIG

*

*

*

*

baseline

albumine

saline

Bellomo et al. CCM 2006

slide51

Acidose hyperchlorémique

par faible ENA

Stewart : augmentation

Réabsorption Cl-, hyperchlorémie, acidose

Mutation sur WNK1 et 4 associées à transfert trans-tubulaire Cl- élevé

slide52

Rétrospective, 282 patients après Chirurgie vasculaire majeure pour plaie thoracique

Kaplan CCM 2004

slide53

SIDe = 1 x (2,46 x 10-11) x (PCO2/(10-pH))

+ (albumine x (0,123 pH – 0,631))

+ (PO4 x (0,309 pH – 0,469))

Stewart Can J Physiol Pharmacol 1983

Figge et al. J Lab Clin Med 1991 et 1992

  • Formule simplifiée du SIDe :
  • SIDe = [HCO3-] + 0,28 [albumine] + 1,8 [phosphore]