Ventilation mécanique - Définition
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Introduction
En médecine, la ventilation mécanique (VM) consiste à suppléer ou assister à la respiration spontanée à l'aide d'un appareil nommé ventilateur. Elle se pratique le plus souvent dans un contexte de soins critiques (médecine d'urgence, soins intensifs ou intermédiaires) et d'anesthésie mais peut aussi être fournie à domicile à des patients porteur d'une insuffisance respiratoire chronique. L'interface patient-ventilateur est soit une sonde endotrachéale, un masque étanche (facial ou nasal), une canule de trachéotomie, un masque laryngé, ou, exceptionnellement un combitube.
Respirateur artificiel
Un respirateur artificiel est un appareil médical d'assistance respiratoire , qui vise à assurer une ventilation artificielle des poumons à un malade lors d'une opération chirurgicale opération chirurgicale ou souffrant d'insuffisance respiratoire.
Vocabulaire
- (Vc) : volume d'air qui entre et qui sort des poumons à chaque respiration (0,5 l).
- Volume de réserve inspiratoire (VRI) : c'est la quantité de gaz qu'il est encore possible de faire pénétrer dans les poumons après une inspiration normale.
- Volume de réserve expiratoire (VRE)ité d'air qu'il est encore possible d'expulser par une expiration forcée après une expiration normale.
- Fréquence respiratoire (f) : c'est le nombre de cycles (inspiratoire + expiratoire) par minute.
- Temps inspiratoire (Ti) : c'est la période pendant laquelle l'air entre dans les poumons, autrement dit la durée de l'inspiration.
- Fraction en oxygène des gaz inspirés (FiO2)
- PEP: pression expiratoire positive pression persistante durant le temps expiratoire
- AI : aide inspiratoire : niveau de pression qui va s’appliquer dans les voies aériennes du patient durant le temps inspiratoire en mode VSAI
- P moy : pression moyenne dans les voies aériennes, facile à mesurer automatiquement, peu utile en pratique
- P crête : pression maximale dans les voies aériennes, facile à mesurer automatiquement. C’est sur cette pression qui est soumise à une alarme de surpression le plus souvent.
- P plat : pression dite de plateau difficile à mesurer automatiquement. C’est pourtant cette pression qui est le mieux corrélée au risque de barotraumatisme
- Ventilation alvéolaire minute : c'est le principal déterminant de la pCO2. De l'ordre de 5 à 10 l / minutes. On peut écrire VM = f * (Vt - Espace mort)
- Ve : Volume de l'espace mort L'espace mort représente la trachée et les bronches balayées par la ventilation mais qui ne participent pas aux échanges gazeux. C'est de l'ordre de 150 ml (+sonde d'intubation + filtre).
- VS-AI Ventilation spontanée avec Aide Inspiratoire
- VC ventilation en volume contrôlé ou ventilation contrôlée
- VAC ventilation en Volume Assistée Contrôlée
- PC ou VPC ventilation en pression contrôlée
- VACI ventilation en Volume Assisté Contrôlé Intermittente
- BIPAP Biphasic Intermittent Positive Airway Pressure : c'est un mode ventilation contrôlée en pression (attention différent de l’appellation qui prête à confusion de ventilation à 2 niveaux de pressions qui induit une confusion avec la VSAI).
Physiologie
Lors de la respiration spontanée, l'abaissement du diaphragme et une expansion de la cage thoracique créent une diminution de la pression alvéolaire (pression négative si on la compare à la pression atmosphérique). C'est cette pression négative qui entraîne l'entrée d'air dans les poumons.
La ventilation mécanique utilisée en médecine est antiphysiologique; c'est une ventilation dite en pression positive (VPP). Cela signifie que l'entrée d'air dans les poumons n'est plus causée par une différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur des poumons mais par une augmentation de la pression à l'intérieur des poumons.
Alors que dans la respiration spontanée, la pression intrathoracique tourne autour de zéro plus ou moins quelques hectopascals (1 hPa = 1 cmH2O), la VPP crée des pressions intrathoraciques pouvant aller au-delà de 40 hPa (ou 40 cmH2O). Les effets collatéraux de cette mise en pression du thorax sont :
- risque de barotraumatisme (traumatisme alvéolaire, de pneumothorax...) corrélé à la pression dite de plateau
- diminution du retour veineux proportionnellement à la pression intrathoracique moyenne (Pmoy).
Sous ventilation mécanique l'augmentation de la FiO2 ou de la Pression expiratoire positive permet de majorer l'oxygénation ou plus exactement de corriger un déficit d'oxygénation (hypoxémie). Le réglage de la ventilation alvéolaire minute modifie directement la PCO2.
