Adaptation cardio-respiratoire à la vie extra utérine.
Implications pour la prise en chargeen salle de naissance
***
Quels sont les enjeux de la réanimation
à la naissance ?
Provide chest compression
Adrenaline
Exceptionnal
Provide
eff ective ventilationMask ventilation
(term : air ; preterm : 40%)
Endotracheal intubation
Frequent
Dry, Assess, Position, Keep warm,+/ - stimulate, +/ - clear airway
Rare
Volume pulmonaire= 30 ml/kg
5 ml/kg.h
Cl- Cl-
Liquide pulmonaire
PaO2 = 18 mmHg
Oxygénation foetale
Hypoxémie sans hypoxie !
• Fonction tissulaire normale• CC lactate normale
Pas d’hypoxie malgré:• VO2 élevée• SaO2 = 60% (HbF)
Systemic output = QLV + QDA
Délivrance en O2=
1.3x Qc x SaO2 x Hb
CœurDroit
R systémique
Débit systémique
CœurGauche
Circulation foetale
Hypoxemia without hypoxia !
DA
RA
RVLV
PA
RV
RALV
LAPA
Ao
PVR
PaO2
Time
Qlung
Normal perinatal lung Réponse vasculaire pulmonaireÀ l’oxygène
PAO2= 20 mmHg
PAPO2= 18 mmHg
PAO2= 20 mmHg
PAPO2= 18 mmHg
Abman SH, 1992
RVP
PaO2
A terme
A 28 semaines
RVP
Temps
A 4 semaines de vie
A 4 jours de vie
A 4 heures de vie
Hypoxémie
CRFAugmentation
du débit pulmonaire (X 10)
Adaptation cardio-respiratoire à la naissance
"ventilatoire" "vasculaire"
Réabsorption du liquide pulmonaire
Na+ Na+
Naissance
PII
Canaux Na+
Pompe Na/K ATPase
Lumière alvéolaire
Interstitium
PII
Canaux Na+
Pompe Na/K ATPase
O2
Interstitium
Naissance
Catécholamines Catécholamines
PII
Canaux Na+
Pompe Na/K ATPase
Lumière alvéolaire
Interstitium
Béta-Récepteurs Béta-Récepteurs
Glucocorticoïdes= rôle permissif
Naissance (de 0 à 30 min)Réabsorption du liquide pulmonaire
Ventilation
Na+ Na+
Travail +Hormones de stress
H2ONa+ Na+
Na+H2O
H2OH2O
Naissance (de 30 min à 6 h)Réabsorption du liquide pulmonaire
Na+ Na+
Hormones de stress
H2ONa+ Na+
Na+H2O
H2OH2ONa+
H2O
Surfactant Surfactant
NaissanceRéabsorption du liquide pulmonaire
Effet « surfactant »
Pi << 0
Variation du Contenu
Aqueux Pulmonaire
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Temps (minutes)
CA
P/C
AP
T0
(%)
Témoins
Glucocorticoïdes
MMH/DRT de l’enfant à terme
• Incidence :– Morrison JJ, Br J Obstet Gyn, 1995:
• 33000 accouchements entre 37 et 41 semaines:– RR / MMH après césarienne
prophylactique à 38 S = x 2 / 39 S– RR / MMH après césarienne
prophylactique à 37 S = x 2 / 38 S
Van den Berg A, Eur J Obstet Gynecol, 2001
MMH/DRT
37S – 37S+6j 8,4%38S – 38S+6j 4.4% 39S + 0j 1%
MMH/DRT
37S – 37S+6j 26/261 = 10%38S – 38S+6j 60/1173 = 5.1%39S – 39S+6j> 39S
23/1074 = 2.1%2/132 = 1%
Hanssen AK et al., BMJ 2008
MMH/DRT de l’enfant à terme
• Particularités :– A haut risque de détresse sévère :
– HTAPP; – Prise en charge retardée;
Détresse respiratoire sévère
37S – 37S+6j RR = 15 (5-36)38S – 38S+6j RR = 6 (3-13)39S – 39S+6j> 39S
RR = 1.3 (0-6)Référence
Hanssen AK et al., BMJ 2008
• Zanardo V, Pediatr Crit Care Med, 2004:
• 12000 accouchements entre 37 et 41 semaines:– RR / ventilation au masque à la naissance
après césarienne prophylactique = x 2 / voie basse;
– RR / ventilation au masque à la naissance après césarienne prophylactique à 37-38 semaine = x 4 / voie basse
Détresses respiratoires de l’enfant à terme
• Prévention :– Stutchfield P, BMJ, 2005:
• Population : – A terme : > 36 semaines de gestation;– Césarienne programmée;– Exclusion: pré-éclampsie, Chorioamniotite;
Randomisation
Groupe ContrôleN= 475
Groupe corticothérapie anténatale
N= 467
Résultats
Recommandations / césarienne « prophylactique » avant travail
à terme:
– A programmer après 38 semaines ;
– Si programmée avant 39 semaines : • Présence d’un Pédiatre+++;• Discuter une corticothérapie anténatale si facteurs de
risque associés (diabète gestationnel, ATCD familiaux) ???
VentilationO2
Shear-stress
OG
VG
OD
VD
Canalartériel
Alvéole
AP
O2
OG
VG
OD
VD
Canalartériel
Alvéole
AP
O2
R pulm
CœurDroit
R systémique
Débit systémique
CœurGauche
CœurDroit
R systémique
Débit systémique
CœurGauche
Adaptation circulatoire à la naissanceVasodilatation pulmonaire
Pression interstitielle << 0
"J Appl Physiol. 1991;70:423-9"
Ventilation alvéolaire
NO
PGI2
Effets de PAPO2 on RVP
PAO2
PAPO2
Effet max à PAO2 = 80 mmHg
RV
PR
épon
se a
u N
Oi
Pediatr Res 2009, 66;539
VO2
Débit d’O2 délivré = 1.3 x Qc x Hb x SpO2
PvO2
Effets du CA sur le shunt intrapulmonaire
Hypoxemia +++ Hypoxemia
No left-to-right DA Left-to right DA
Role du Canal ArtérielSur l’adaptation cardiorespiratoire
Agneaux prématurésAntenatal formaldehyde
Patent PDA Ligature DA
Ventilation pdt 12 hrsFonction pulmonaire
Débit pulmonaire 300 ml/kg 180 ml/kgDébit VG 350 ml/kg 160 ml/kgPaO2 80 mmHg 30 mmHgCompliance 0.5 ml/cmH2O 0.5 ml/cmH2OCRF 26 ml/kg 27 ml/kg
J Appl Physiol 1987;63:2315
Rôle des Catécholamines
Naissance des catécholamines +++
Adaptation circulatoire systémique P Ao, contractilité du VG
Adaptation ventilatoire Réabsorption du liquide alvéolaire
Effet sur la circulation pulmonaire
Effets de la Noradrénaline
Pendant la Période
Périnatale
(S Jaillard et alAm J Physiol.
2001)
Adaptation respiratoire à la naissance
1. Réabsorption liquide pulmonaire ;2. Sécrétion de surfactant ;3. Vasodilatation pulmonaire
VentilationO2
Catécholamines
Effet circulatoire de la douleur
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
-20 0 20 40 60 80 100 120 140Temps (min)
PV
R
formol (n=8)
Formol ID
RV
P
V Debarge, Am J Physiol, 2006
Effets de l’analgésie
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
Time (min)
PV
R(m
mH
g/m
L/m
in)
suf+formol (n=6) formol (n=8)
Sufentanyl
Formol ID
RV
P
V Debarge, Am J Physiol, 2006
OxygèneVentilation alvéolaire
Vasodilatation pulmonaire
Augmentation QpulmChute
des PAP
Augmentation Pression OG
Shunt G-Dpar le CA Réduction shunt
D-G par le FO
Augmentation de la PaO2 et PvO2
OG
VG
OD
VD
Canal artériel
Alvéole
AP
VP
Circulation transitionnelle
Résumé 1
1. La ventilation alvéolaire est une condition nécessaire à l’adaptation respiratoire à la naissance
2. L’O2 de l’air (21%) suffit pour une adaptation circulatoire optimale à la naissance (en l’absence de pathologie alvéolaire)
CongenitalDiaphragmatic
hernia
Perinatal asphyxia
Early-onset infection
Echec de l’adaptation respiratoire
MMHInfection
Inhalation méconialeHypoplasie pulmonaire
Obstruction VA…
Hypoxie néonataleEnfant endormi…
Apnée
Hypoventilation alvéolaire
Resuscitation guidelines (first step)
Richmond, Resuscitation, 2010
Pressure
Time
Volume
FRC
0.4 sec
30
Ventilation en pression positive
Vyas et al. J Pediatr. 1981
Evolution des volumes pulmonaires après la naissanceAgneau NNé
Thoraco-abdominal volume
Time (min)30 min15Birt
h
HeliumDilution technique
FRC
Lung fluid
0
Riou Y, ESPR, 2005
Ventilation à la naissanceRecommandations
AmericanAcademy of Pediatrics
Heart Stroke Foundation
Canada
European Resuscitation
Council
International Liaison
CommitteeResuscitation
Pression inspiratoire 30-40 30-40 20-30 20-40
Fréquence ventilatoire 40-60 40-60 40-60 30-60
Volume du ballon 250-750 ml 250-750 >500 <750
Bases théoriques des recommandations
• En ventilation spontanée :
Dépression inspiratoire = - 30 à - 50 cmH2O lors des premières inspirations ;
Surpression expiratoire = + 50 à + 70 cm H2O
(Arch Dis Child. 1991;66:66-69) ;
• En ventilation manuelle (premiers cycles) :
A terme (n=22) : Pression > 25 cm H2O pour Vt = 4.4 ml/kg (Arch Dis Child. 1987) ;
A terme (n=30) : Pression = 33 à 70 cm H2O pour Vt = 8.5 ml/kg (Arch Dis Child. 1991);
Prématuré (n=21) : 16/21 = Vt < 4.4 ml/kg pour pression = 28 cm H2O (Arch Dis Child. 1987)
…Temps inspiratoire < 1 secondes
Pediatr Res. 1997;42:348
Preterm lambs, HMD, twins
6 breaths with self-inflating bagAm J Respir Crit Care Med 2007;178:575
15ml/kg for 15 min
Résumé 2 :
Des pressions inspiratoires élevées au cours des premiers cycles ventilatoiressont potentiellement délétères sur un poumon immature
Te Pas, Pediatr Res, 2009
Pattern of breathing in a 31 weeks preterm infant
Etudes cliniques
• Hird et al. Early Human Dev. 1991;26:69-72:
Population : 70 prématurés ; AG = 28 S ; PN = 1150 g ;
Pression initiale = 16 cmH2O ; Ti = 3
secondes ; puis Ti = 1 sec ; augmentation par paliers de 2 cm H2O si ventilation inefficace ;
Médiane de pression efficace = 22 cm H2O
Pressure
Volume
8 seconds
20
FRC
Times
0.5 sec
FRC
35
Vyas et al. J Pediatr. 1981
Résumé 3 :
L’allongement du temps inspiratoire au cours des premiers cycles ventilatoires
permet d’obtenir une ventilation efficace à pression d’insufflation modérée.
Ballon auto-gonflant sur mannequin (20 pédiatres)
Arch Pediatr. 1996;3:1270
Nombre de doigts
Pression inspiratoire
(cmH2O)
Ti (s)
5 38 +/- 5 0.33 +/- 0.14 37 +/- 6 0.33 +/- 0.13 36 +/- 7 0.33 +/- 0.12 36 +/- 5 0.33 +/- 0.1
Si contrôle visuel de la pression :
PressionInspiratoire
(cmH2O)
TempsInspiratoire
(sec)
6 néonatogistes 26 +/- 2 0.54 +/- 0.1
Arch Pediatr. 1996;3:1270
Te Pas, Pediatr Res, 2009
Effects of sustained inflation at birth on FRC
No SI
SI = 5s
SI = 10s
SI = 20s
Preterm infants < 32 SRespiratory failure
Self-inflating bagPmax < 40 cmH2O
N=68, 1300g, 29 S
T-piece resuscitatorTi = 10 sec x 4 à 6P = 20/5 cmH2O
N=72, 1290g, 29 S
Then NCPAP ou CMV
Pediatrics 2007;120:323
Intubation 52 38*CLD 34 22*CMV (j) 4.5 2.5
Intu
bat
ion
bef
ore
H72
Pediatrics 2007;120:323
Pression
Volume
8 secondes20
CRF
Temps
0.5 sec
CRF
Milner. Arch Dis Child, 1988
Résumé 4 :
• Si la ventilation est nécessaire, une pression d’insufflation de 20-25 cmH2O est suffisante pour la majorité des enfants prématurés ;
• Des cycles ventilatoires à temps d’insufflation prolongé (10 sec), à faible pression (20 cmH2O) devraient être appliqués comme première étape de la réanimation des enfants grands prématurés (< 32 semaines).
PEEP / CPAP at birth
NEJM. 1993Laplace Law : f(1/R)
Birth
ProphylacticCPAP
Pro
ph
ylac
rtic
CPA
P
CPAP
RescueCPAP
Res
cue
CPA
P
CPAP
Te Pas, Pediatr Res, 2009
Effects of PEEP at birth on FRC
PEEP
No PEEP
N=300
Headbox N=1492920 g36 S
CPAPN=1512900 g36 S
Pediatrics 2007;120:509
Failure: 47 (32%) 30 (20%)*
Premature infants > 30 S and < 24 h after birthRespiratory failure (FiO2>30% for > 30min)
Treatment failure = FiO2 > 60%, PCO2 > 60 mmHg
N=653 N=663
Death or BPD: 48% 54% MV (days): 24 d 28 d*Steroids: 7% 13%*
Support Study Group, NEJM 2010
ProphylacticNCPAP
Intubation +Prophylactic Surfactant
Premature infants 24-27 weeks GA
Résumé 5
• Chez l’enfant prématuré (< 29 semaines) qui ventile spontanément, PEEP / CPAP devrait être appliquée comme première étape de support ventilatoire.
Dawson, J Pediatr Child Health 2011
Comparison of T-piece, self-inflating bag and flow-inflating bag
PEEP
No PEEP
CPAP à « débit variable » « Jet » CPAP
CPAP conventionnelle
High gas flowHigh pressure
CPAP
Kinetic Energy+++
• Resistance=0• Gradient Pressure=0
57
CPAP• Resistance• Gradient pressure
69De Paoli et al. Arch Dis Child Fetal Ed, 2002
Con
ven
tion
al N
CPA
PV
aria
ble
-Flo
w N
CPA
P
Pressure drop
Effects of CPAP devices on the thoraco-abdominal synchrony
H Boumecid et al Arch Dis Child Fetal Ed, 2007
* P < 0,05
Résumé 6
• Les insufflateurs à pièce en T assurent un meilleur contrôle de la pression que les ballons auto-gonflant
Resuscitation, 2011, 82;175
Target range and actual tidal volume
PEEP
No PEEP
Faut-il revoir la réanimation à la naissance ?Prochaines recommandations ?
Efficacité de la ventilation au masque
Pendant la réanimation à la naissance : Fuite +++ dans 50% Obstruction dans 25% Variabilité+++ du Vt Non fiabilité de l’évaluation clinique
Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2010, 95;393Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2011, 254
Vt et pression devraient être monitorés lors de la réanimation à la naissance !
Conclusion : • La ventilation pulmonaire est une condition
nécessaire, et dans la majorité des cas suffisante, à la réanimation du nouveau-né à la naissance;
• Une pression d’insufflation élevée n’est pas indispensable pour une ventilation pulmonaire efficace;
• Une ventilation pulmonaire « aggressive » à la naissance peut être responsable de lésions de barotraumatisme, d’hyperoxémie et d’hypocapnie (prématuré)
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