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Anesthésie et hypertension pulmonaire

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est définie par une PAP moyenne > 25 mmHg au repos, des RAP > 3 U Wood/m2 et un gradient transpulmonaire > 6 mmHg [50]. En pédiatrie, les cardiopathies congénitales sont responsables de 50-60% des cas [136]. En cas d’HTAP sévère, on considère que le rapport RAP/RAS doit être < 0.7 pour garantir le succès d’une correction chirurgicale (voir Augmentation du flux pulmonaire). Lors d’un test au NO, les RAP doivent diminuer d’au moins 20% pour assurer une régression postopératoire.

A l’exception de la kétamine, du N2O et du desflurane qui provoquent une stimulation sympathique et une hypertension pulmonaire [86], les agents d’anesthésie ont peu d’influence sur la circulation pulmonaire. Les recommandations pour l’anesthésie de l’enfant souffrant d’HTAP peuvent se formuler de la manière suivante [93].

  • Anesthésie profonde (stress-free) à base d’un fentanil et d’un agent hypnogène halogéné pour réduire le risque de crise d’HTAP ;
  • Hyperventilation normobarique (IPPV) : alcalose respiratoire (FiO2 1.0, PaCO2 30-35 mmHg, pH 7.5) ; PEEP minimale pour prévenir les atélectasies ;  éviter l’hypoventilation et l’acidose ;
  • Normothermie ;
  • Maintien de la précharge : éviter toute hypovolémie ;
  • Maintien des RAS : garantir la pression de perfusion coronarienne en conservant une pression diastolique systémique élevée ;
  • En cas d’HTAP sur shunt G-D, on cherche à diminuer les RAS pour éviter une aggravation du shunt ;
  • En cas d’HTAP et de shunt mixte, on équilibre autant que possible le rapport Qp/Qs (idéal : Qp = Qs) en évitant toute modification des résistances.

Chez les enfants souffrant d’HTAP, l’incidence de complications graves (crise d’HTAP, décès) en chirurgie non-cardiaque est de 2-3% ; lors de syndrome d’Eisenmenger (PAP systémique ou suprasystémique), le risque est augmenté de 8 fois (OR 8.1) [45].

 

Ventilation et hypertension pulmonaire

La ventilation est un compromis entre une hyperventilation active et le maintien d’une pression intra-thoracique moyenne (Pit) basse. Si le volume courant est faible, on risque des atélectasies, une hypercarbie, et une augmentation des RAP dans les petits vaisseaux péri-alvéolaires; s’il est élevé, l’hyperinflation augmente la Pit et comprime les gros vaisseaux extra-alvéolaires [93]. Le volume courant idéal correspond à celui de la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) (Figure 14.18).  Il faut jouer sur le volume courant, la fréquence et le mode ventilatoire (mode pression-contrôlée) pour obtenir la PaCO2 et la Pit moy les plus basses possible. De ce point de vue, le raccourcissement de l’inspirium diminue davantage la Pit moy que la valeur du pic inspiratoire de pression ; on recherche un rapport I:E ≤ 1:2.

La crainte des interférences ventilatoires d’une anesthésie générale est infondée pour trois raisons.

  • L’accroissement de postcharge pour le VD que représente l’IPPV est très faible par rapport à sa postcharge habituelle: ajouter une Pit moy de 10 mmHg à une PAPmoy de 50 mmHg modifie moins les conditions hémodynamiques que lorsque la PAPmoy est normale (20 mmHg).
  • La partie gauche du graphique de la Figure 14.18 ne s’applique pas réellement à l’enfant souffrant d’HTAP, parce que la paroi épaissie et rigide de ses vaisseaux pulmonaires empêche toute compression par une ventilation à haut volume courant.
  • L’IPPV offre la possibilité d’hyperventiler le patient et, ce faisant, de diminuer ses RAP. A l’inverse, la vasodilatation artérielle d’une anesthésie loco-régionale rachidienne risque d’aggraver la composante D-G du shunt, de provoquer une désaturation artérielle et d’accentuer la cyanose [8].

Il n’y a donc pas lieu de craindre une augmentation supplémentaire de la PAP lors d’une hyperventilation mécanique.

 

Anesthésie et HTAP
Eviter toute augmentation des RAP due à : hypoventilation, hypercarbie, atélectasies, surpression endothoracique, acidose, hypothermie, stimulation sympathique, stress, douleur
Anesthésie:
- Anesthésie et analgésie profondes
- Hyperventilation normobarique, alcalose respiratoire, normoxie, NO
- Maintien de la précharge
- Maintien des RAS
- Normothermie
Lors d’HTAP chronique, l’IPPV normobare est bien tolérée pour 3 raisons
- L’augmentation de postcharge droite est faible par rapport à la PAP chroniquement haute
- Le VD hypertrophié supporte une augmentation de postcharge
- Les vaisseaux pulmonaires épaissis et fibrosés ne sont pas compressibles par l’IPPV

 

Traitement de l’hypertension pulmonaire en pédiatrie

L’anesthésiste doit prendre toutes les mesures possibles pour abaisser la pression pulmonaire; elles sont détaillées dans le Tableau 14.7 [55]. Il est capital que le patient soit profondément anesthésié (stress-free anaesthesia, fentanyl, sufentanil ou remifentanil en doses importantes) et qu’il reste normotherme. La première catégorie d’hypotenseurs pulmonaires est basée sur la ventilation: éviter l’acidose respiratoire et administrer des vasodilatateurs par inhalation [105].

  • Hyperventilation: l’hypocapnie (PaCO2: 30 - 35 mm Hg) et l’alcalose (pH = 7.5) sont les seuls vasodilatateurs pulmonaires sans effet significatif sur le lit systémique; la FiO2 doit être élevée, les pressions de ventilations basses et le volume courant proche de la CRF (6-8 ml/kg.); c’est le pH et non la pCO2 qui règle le tonus vasculaire pulmonaire. La réactivité des RAP à l’acidose et à l’alcalose est accentuée en cas d’hypoxie et d’hypertension pulmonaire [34]. Le meilleur moyen de régler le ventilateur est d’assurer la pression de ventilation moyenne minimale (6-10 mmHg) pour une PaCO2 située entre 30 et 35 mmHg.
  • NO : 10 – 40 ppm dans le circuit inspiratoire du ventilateur. Le NO est sans effet systémique, mais il altère la fonction plaquettaire. Dans les cas d’HTAP ou dans les situations où la PAP doit rester basse (Fontan, par exemple), le NO doit être administré dès l’induction et/ou la reprise de la ventilation après CEC, avant que ne survienne une poussée hypertensive [58].
  • Nébulisation dans le circuit inspiratoire du ventilateur: iloprost (0.2 mL/min d’une solution de 10-20 mcg/mL), treprostinil (2.5 ng/kg/min).

La pharmacothérapie de l’HTAP est basée sur trois groupes de médicaments : les prostaglandines, les inhibiteurs de l’endothéline et les inhibiteurs des phosphodiestérases [105,132,136]. Les bloqueurs calciques peuvent être utiles chez les enfants qui ont une réaction vasodilatatrice au test au NO (10% des cas), mais ils aggravent la situation chez les non-répondeurs et sont contre-indiqués en cas d’insuffisance ventriculaire [136].

  • Prostaglandines (PGE1) : par stimulation de l’adénylate cyclase, elle accroissent le taux de cAMP et provoquent une vasodilatation; utilisées en traitement chronique et aigu, elles ont un effet additif avec le NO [228,243].
    • Iloprost (Ilomedin®) en spray nasal ou nébulisation (2.5-5.0 mcg en 15 min 6-8 x/j);
    • Epoprosténol (Flolan®) en perfusion continue (5-15 ng/kg/min) par voie centrale;
    • Treprostinil sous-cut ou iv (1.25-2.5 ng/kg/min).
  • Inhibiteurs de l’endothéline ET1: Bosentan (Tracleer®, 1-2 mg/kg 2 x/j), sitaxentan (2 mg/kg mg/j), ambrisantan (0.05-0.1 mg/kg 1 x/j, max 10 mg), efficaces sous forme orale pour le traitement chronique [136,237].
  • Anti-phosphodiestérase-5 : sildénafil (Viagra® per os, 10 mg 3 x/j < 10 kg, 20 mg 3 x/j > 20 kg), particulièrement efficace en association à la L-arginine; il s’utilise simultanément au NO et aux prostaglandines ; il est utile pour éviter l’effet rebond à l’interruption du NO [108,184].
  • Anti-phosphodiestérase-3 : milrinone (Corotrop® 0.5-0.75 mcg/kg/min) suite à un bolus de 50 mcg/kg (maximum 1 mg).
  • Magnésium (gluconate, sulfate) : 20 mg/kg/heure.
  • Nouvelles substances en essai clinique.
    • Antagoniste des récepteurs ET1 et ET2 de l’endothéline (macitentan) ;
    • Stimulateur de la cGMP vasodilatatrice (riociguat) ;
    • Antagoniste du facteur de croissance (imatinib), inhibant le remodelage des vaisseaux pulmonaires ;
    • Agoniste des récepteurs de la prostacycline (selexipag).

En peropératoire, on utilise simultanément des substances combinant la vasodilatation pulmonaire à une action inotrope positive (voir Pharmacothérapie):

  • Inodilatateurs: les anti-phosphodiestérases-3 (milrinone) augmentent la cAMP (effet inotrope positif par frein de sa dégradation) en même temps qu’elles diminuent la PAP et les RAP.
  • Dobutamine (Dobutrex®): par augmentation de la cAMP (stimulation β1), elle induit une vasodilatation pulmonaire significative outre son effet cardiostimulant.
  • Isoprénaline (Isuprel®), aussi efficace mais provoque une tachycardie et une hypotension systémique importantes (stimulation β1 + β2).
  • Ouverture ou non-fermeture du péricarde et du sternum pour décomprimer le VD et diminuer l’interdépendance ventriculaire. Un patch de Goretex™ est cousu aux bords de l’incision cutanée pour isoler le cœur, en attendant la fermeture secondaire qui a lieu 2-3 jours plus tard.

Comme le risque d’ischémie ventriculaire droite est très élevé lorsque la pression systolique pulmonaire voisine la pression systolique systémique, un vasopresseur a systémique (phényléphrine, nor-adrénaline) fait intégralement partie du traitement de l’HTAP.

La nitroglycérine a un léger effet vasodilatateur pulmonaire, mais surtout elle diminue la précharge et le volume télédiastolique du VD. Elle n’est indiquée chez les congénitaux qu’en cas d’insuffisance congestive du VD (régurgitation massive de la valve pulmonaire, par exemple), parce que la baisse de précharge diminue le volume éjecté par le VD lorsqu’il est hypertrophié. Les vaisseaux pulmonaires étant quasi dépourvus de récepteurs alpha-1, les vasodilatateurs artériolaires (nitroprussiate, phentolamine) ont essentiellement un effet systémique et ne sont pas utiles dans le traitement sélectif de l’HTAP. Ils ont un effet catastrophique en présence de shunt D-G ou d’alimentation du débit pulmonaire par une vicariance systémique (shunt de Blalock-Taussig, collatérales aorto-pulmonaires).

Dans les cas de surcharge droite extrême, une septostomie auriculaire (CIA iatrogène) permet de décomprimer le VD et d’améliorer la précharge du VG, mais au prix d’une désaturation artérielle. Le gain tient à l’équilibre obtenu entre l’amélioration du transport d’O2 d’une part, et la désaturation artérielle due au shunt D-G de l’autre [4].


Le monoxyde d’azote (NO)

Le NO (nitric oxide) est un transmetteur physiologique sécrété par les cellules endothéliales et induisant une myorelaxation vasculaire; il correspond à la substance appelée EDRF: Endothelium-Derived-Relaxing-Factor. La demi-vie du NO dans l’organisme, où il est à l’état gazeux, est très brève: 5-10 secondes [191]. Le NO est produit en permanence dans la circulation pulmonaire par la NOS (nitric oxide synthase) à partir de l’arginine. Il facilite la synthèse de cGMP, lequel freine la libération de Ca2+ intracellulaire. Il maintient ainsi une vasodilatation active dans les vaisseaux résistifs périalvéolaires de petit diamètre. Sa production est activée par la pulsatilité artérielle. L’hypoxie inhibe son activité et induit localement une vasoconstriction [68]. La présence d’un endothélium intact est essentielle au fonctionnement de cette vasodilatation: des substances comme l’acétylcholine, la bradykinine ou l’histamine, ont un effet dilatateur sur les vaisseaux normaux, mais vasoconstricteurs en cas de lésions endothéliales. De manière analogue, des substances normalement vasodilatatrices ont une activité vasoconstrictrice puissante dans les pneumopathies sévères, les transplantations pulmonaires, les hypertensions pulmonaires chroniques ou après des CEC prolongées [76].

Le NO est administré dans le circuit inspiratoire du ventilateur (système INOvent™), ou dans un masque facial étanche si l’enfant est en ventilation spontanée. Son affinité très élevée pour l’hémoglobine, avec laquelle il forme de la méthémoglobine, est responsable de son inactivation immédiate dès qu’il est solubilisé dans le sang: il reste sans effet systémique lorsqu’il est administré par voie aérienne [191]. Le taux de méthémoglobine ne dépasse pas 4-5% pour une Fi NO de 30-40 ppm [58]. L’instabilité du NO est à l’origine de sa toxicité: en présence d’O2 il s’oxyde rapidement en NO2 et en peroxynitrites de manière proportionnelle à la quantité de NO en présence, à la FiO2 et au temps de contact entre les deux. L’homme peut respirer une moyenne de 25 ppm de NO sans risque. Pour des périodes de quelques dizaines d’heures, cette valeur peut monter à 80 ppm [227].

A raison de 5 à 20 ppm de NO dans les gaz inspirés, il est possible de renverser une vasoconstriction pulmonaire non-fixée sans vasodilatation systémique. Les RAP baissent de 10 à 37% selon les séries [186]. L’effet, directement dépendant de la dose, s’installe en 1 à 3 minutes, mais disparaît rapidement à l’arrêt du NO. Par contre, il n’est pas possible d’abaisser les RAP en dessous de leur valeur de base chez un enfant normal. Les résultats démontrent l’efficacité du NO sur la vasoconstriction pulmonaire hypoxique de sujets sains [101], ou sur la libération de thrombexane par la réaction héparine-protamine [98]. Cependant, la réactivité pulmonaire est faible lorsque les vaisseaux pulmonaires sont anormaux et fibrosés. Contrairement aux expérimentations animales où les valeurs utilisées montent jusqu’à 1000 ppm, des concentrations supérieures à 40 ppm sont probablement de peu de bénéfice chez l’homme [227]. Le NO contrecarre la vasoconstriction hypoxique des zones ventilées, mais n’a pas accès aux zones non-ventilées qui restent hypoperfusées. Administré lors de SDR, il améliore donc les échanges gazeux par diminution de l’effet shunt, à l’inverse des vasodilatateurs habituels [88].

Certaines pathologies semblent réagir à des concentrations basses (5-10 ppm), alors que d’autres situations réclament de hautes concentrations (20-40 ppm). Chez l’enfant, l’inhalation de NO ne diminue que les résistances vasculaires pulmonaires des petits vaisseaux périalvéolaires; il n’y a ni modification systémique ni dilatation du canal artériel. Les indications habituellement reconnues sont les suivantes [58].

  • Hypertension pulmonaire du nouveau-né [230] ;
  • Crises hypertensives pulmonaires des cardiopathies congénitales [120,144] ;
  • Sauvetage du VD lors d’augmentation aiguë de postcharge;
  • Insuffisance du VD après transplantation cardiaque ou assistance monoventriculaire gauche [152] ;
  • Test préopératoire de la réversibilité de l’HTAP [277] ;
  • Sevrage de l’ECMO.

Le NO est contre-indiqué si l’HTAP est une forme de compensation de la cardiopathie. Il est inefficace si l’hypertension pulmonaire est d’origine postcapillaire (insuffisance gauche, valvulopathie mitrale) ou si elle est fixée (syndrome d’Eisenmenger).

Malgré ses qualités, l’utilisation du NO est limitée par plusieurs facteurs [58,187].

  • Inhibition de l’adhésivité plaquettaire ;
  • Réapparition de l’hypertension en 3-5 minutes dès l’arrêt du NO ; l’interruption brusque peut conduire à un effet rebond et à une poussée d’HTAP ;
  • Nécessité d’une FiO2 basse ;
  • Production de NO2 ;
  • Montage parfois encombrant dans le circuit inspiratoire, corrosion des métaux et des plastiques ;
  • Nécessité de monitorer le NO2 et la formation de methémoglobine.

 

Traitement de l’HTAP
Approfondissement de l’anesthésie
- Fentanyl et curare
Mesures ventilatoires
- Hyperventilation hypobarique et hyperoxie
- NO
- Nébulisation d’iloprost
Pharmacothérapie
- Prostaglandines (iloprost, époprosténol)
- Inhibiteurs de l’endothéline (bosentan)
- Inhibiteurs de la phospho-diestérase-5 (sildenafil)
Soutien au VD
- Inodilatateurs (dobutamine, milrinone)
- Maintien des RAS élevées
- Maintien de la précharge
Mesures chirurgicales
- Non-fermeture ou réouverture du sternum et/ou du péricarde
- ECMO, assistance droite

 

 

La suite...