Cardiogramme
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Pressions enregistrées

Pression artérielle pulmonaire (PAP) et pression capillaire (Pcap)

La pression artérielle pulmonaire systolique (PAPs) reflète la fonction du VD et les résistances artérielles pulmonaires. La pression pulmonaire diastolique (PAPd) est modifiée par la pression de remplissage du lit pulmonaire (volume circulant), par les résistance pulmonaires artérielles et veineuses, et par la pression moyenne qui règne dans l’oreillette gauche.

En l’absence de pathologie post-capillaire, la pression artérielle pulmonaire d’occlusion (PAPO) reflète la pression de l’oreillette gauche (POG). Celle-ci est superposable à la pression diastolique du ventricule gauche si la valve mitrale et la compliance du VG sont normales ; de nombreuses situations perturbent ces relations. En situation normale, la pression télédiastolique du VG (PtdVG) est probablement le mieux représentée par le pic de l’onde «a» de la contraction auriculaire [11]. Une différence de pression de plus de 12-15 mmHg entre la PAP diastolique et la PAPO sont le signe d’une hypertension pulmonaire précapillaire. Les pressions pulmonaires et la PVC sont influencées par les pressions régnant dans le thorax (Pit). Les répercussions de la ventilation mécanique en pression positive sont complexes, car elles sont dépendantes de la compliance thoracique et pulmonaire. Pour éviter les interférences avec la ventilation, les mesures doivent s’effectuer pendant la pause télé-expiratoire.

Le terme pression capillaire pulmonaire ou Pcap est abusivement utilisé en lieu et place de PAPO ; or, il ne s’agit pas des mêmes mesures. Comme le sang continue à progresser des capillaires par les veines pulmonaires vers l’OG, la Pcap est de 3 à 10 mmHg plus élevée que la PAPO. La pression hydrostatique qui règne dans les capillaires pulmonaires est le principal élément qui conduit à l’extravasation liquidienne dans l’interstitium. En cas d’altérations de la perméabilité ou de la compliance du réseau capillaire (SDRA, SIRS, sepsis, insuffisance congestive gauche, etc), cette mesure est un indice de première importance pour régler l’administration liquidienne. Malheureusement, la mesure de la Pcap est difficile à réaliser pratiquement. Elle s’estime au point d’inflexion de la courbe de pression lorsqu’on gonfle le ballonnet pour passer de la PAP à la PAPO (Figure 6.22) [281]. L’implication clinique de cette donnée est une sous-estimation possible de la Pcap réelle du patient par la PAPO. Cela fait courir le risque d’une administration liquidienne excessive lorsque cette dernière est le repère choisi pour guider la thérapeutique, particulièrement chez les malades qui présentent une large différence entre la pression artérielle pulmonaire diastolique (PAPd) et la PAPO [262]. Le gradient entre la Pcap et la PAPO est un indice des résistances postcapillaires ; il augmente lors d’administration de vasoconstricteurs pulmonaires (catécholamines, protamine) ou lors de transsudation (pré-OAP, SDRA).

 

Pression artérielle pulmonaire d’occlusion (PAPO)

Quatre critères de validité doivent être remplis pour garantir une valeur fiable dans la lecture de la pression distale une fois le ballonnet gonflé.

  • La PAPO est inférieure à la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAPm) et inférieure ou égale à la pression artérielle pulmonaire diastolique (PAPd) sauf en cas de grande onde «v».
  • La courbe affichée de la PAPO est une courbe auriculaire : ondes «a» et «v», descentes «x» et «y» ; par rapport à la courbe de pression artérielle systémique, l’onde «a» précède la partie ascendante de la courbe et l’onde «v» est synchrone avec le dicrotisme artériel.
  • Dégonfler le ballonnet doit faire réapparaître une courbe d’artère pulmonaire et le regonfler doit reproduire une image de PAPO. En chirurgie cardiaque, les manipulations du coeur et les variations de température lors de la CEC provoquent une migration distale du cathéter qu’il convient en général de repositionner lors de la mise en charge. Il est impératif de toujours obtenir une courbe d’AP avant de gonfler le ballonnet, sous peine de rupture artérielle pulmonaire.
  • L’aspiration de sang doit être aisée. Lorsque le ballonnet est dégonflé, l’échantillon est du sang veineux central (aspiration très lente pour éviter une contamination par du sang postcapillaire) ; en position bloquée, on obtient du sang artérialisé.

En cas de dysfonction diastolique du VG, la distensibilité du myocarde est très altérée. Lorsque l’OG se contracte, une partie du sang qu’elle contient reflue dans les veines pulmonaires parce que le VG offre trop de résistance au flux à travers la valve mitrale et parce qu’il n’existe pas de valves sur les veines pulmonaires. De ce fait, l’onde de pression «a» enregistrée dans les capillaires pulmonaires est très proéminente (Figure 6.23A). De grandes ondes «a» trouvent également leur origine dans la sténose mitrale (en l’absence de FA), les rythmes jonctionnels ou le bloc AV complet (contraction auriculaire simultanée à la fermeture de la valve mitrale), et la présence d’un volumineux myxome. Dans de telles situations, la pression télédiastolique du VG est le mieux représentée par la ligne de base de la pression bloquée, au pied de l’onde «a», et non à son pic.

De grandes ondes «v» se rencontrent en cas d’insuffisance congestive du VG, de CIV, de sténose mitrale et, le plus typiquement, d’insuffisance mitrale. Lors de régurgitation mitrale aiguë, l’onde «v» peut devenir gigantesque et peut être confondue avec la pression systolique pulmonaire (PAPs). Manoeuvrer le ballonnet ou le cathéter ne permet pas de s’assurer de la position en capillaire bloquée. Seul le décalage dans le temps permet de différencier la PAPO de la PAPs par superposition avec la courbe artérielle systémique : la PAPs est synchronisée avec le pic de pression systolique systémique (pendant l’onde T), alors que l’onde «v» survient au dicrotisme systémique, légèrement plus tard que l’onde «v» de l’insuffisance mitrale sur le tracé de la PAPO (Figure 6.21). L’importance de l’onde «v» n’est pas directement liée au volume de sang régurgité par la valve mitrale, car la valeur du pic de pression auriculaire gauche est principalement fonction de la compliance de l’OG et de la force d’éjection du VG [206]. Une insuffisance mitrale peut être présente sans onde «v» sur la PAPO si l’OG est très dilatée et très compliante ou si le VG est en insuffisance congestive sévère. Par contre, la variation de cette onde en cours de surveillance est pathognomonique de changements dans l’état fonctionnel du ventricule ou de la valve mitrale. En présence de ce type de pathologie, la PAPO moyenne ne représente plus la PtdVG; on estime cette dernière par l’onde «a», en général normale, ou par la valeur de la ligne de base. Le diagramme de Wiggers résume la relation entre les différentes pressions du coeur gauche (Figure 6.24 ; voir aussi Figure 5.81).

Il est courant d’assimiler la phase diastolique de la PAPO à la précharge du VG, parce que, en diastole, la colonne de sang est ininterrompue entre le capillaire pulmonaire, la veine pulmonaire, l’OG et le VG. Cette supposition implique l’absence d’obstacle (valvulopathie mitrale, par exemple) ou d’interférence (élévation de pression postcapillaire ou intrathoracique) sur la colonne de sang. Elle implique aussi une relation linéaire entre la pression et le volume intraventriculaires (voir ci dessous Relation pression/volume).

 

Relation entre la PAPO et la PtdVG

La pression télédiastolique du VG (PtdVG) est le mieux représentée par le creux (descente «z».) précédant l’onde «c» de la PAPO, puisque c’est le dernier point où la pression des deux cavités sont en équilibre. La pression effective à l’intérieur d’un vaisseau thoracique est sa pression transmurale (Ptm). Une augmentation de la pression intrathoracique (Pit) par la ventilation en pression positive diminue la Ptm si la pression intracavitaire (Pic) n’a pas augmenté d’une valeur équivalente (par une hypervolémie, par exemple). Dans ce cas, la pression lue à la l’extrémité du cathéter en référence à la Patm ne représente plus la pression de remplissage réelle. De nombreuses circonstances modifient la relation entre la Pic et la Pit, et commandent de lire la PAPO ou la Pcap avec beaucoup de circonspection. Ce sont par exemple la ventilation en pression positive (IPPV), la PEEP, l’hypovolémie, les pathologies pulmonaires et médiastinales.

Les pathologies valvulaires affectent la corrélation entre la PAPO et la PtdVG de manière importante (Tableau 6.4).

  • Les maladies mitrales élèvent la POG au-dessus de la PtdVG: la sténose crée un barrage au flux diastolique, l’insuffisance induit une régurgitation auriculaire (onde «v»). L’ampleur de cette onde «v» n’est pas proportionnelle au degré de régurgitation, mais dépend de la compliance de l’OG et de la force motrice du VG. Une OG très dilatée amortit l’à-coup de volume provoqué par l’IM, et l’onde «v» est minime.
  • L’insuffisance aortique sévère et/ou aiguë provoque une fermeture prématurée de la valve mitrale par remplissage rapide du VG en diastole: la POG est plus basse que la PtdVG réelle.

La valeur des pics de pression sur les ondes «a» ou «v» modifient évidemment la PAPO moyenne, dont le chiffre surestime la PtdVG dans trois circonstances.

  • Grande onde «a». Lorsque la compliance ventriculaire gauche est très faible (insuffisance diastolique), la contraction auriculaire provoque un reflux dans les veines pulmonaires et y élève brusquement la pression, car le VG ne se laisse pas distendre normalement. Lors d’extrasystolie ventriculaire, de bloc de branche complet et de BAV III, la contractions auriculaire désynchronisée survient alors que la valve mitrale est fermée (cannon waves), ce qui augmente la POG (Figure 6.23A).
  • Grande onde «v». L’onde «v» devient très importante en cas d’insuffisance mitrale ou de précharge gauche excessive (hypervolémie, insuffisance congestive du VG) ; elle est d’autant plus marquée que l’OG est moins compliante (Figure 6.23B). L’onde «v» de l’IM survient plus tôt que l’onde «v» physiologique car elle est un événement mésosystolique (onde «c-v»).
  • Sommation «a» + «v». La tachycardie qui accompagne l’hypovolémie provoque un télescopage de l’onde «a» et de l’onde «v» ; la POG lue en PAPO en est artificiellement augmentée (Figure 6.25).

Dans ces circonstances, la pression diastolique pulmonaire (PAPd) est une mesure plus fiable que la PAPO. Il arrive aussi qu’on soit contraint de mesurer la PAPd parce que la PAPO n’est pas utilisable pour des raisons techniques [290]. Normalement, la différence entre ces deux valeurs est inférieure à 5 mmHg. Cependant, ce gradient peut s’élargir en cas d’hypertension pulmonaire, qu’elle soit fixée (BPCO, embolie) ou transitoire (hypoxie, hypercarbie, acidose, injection de protamine, etc).

 

Effets de la ventilation

La relation entre la PAPO et la POG est influencée par trois phénomènes: la pression alvéolaire (Palv), la pression veineuse pulmonaire (PVP) et la position distale du cathéter. Du fait de la gravité, le flux sanguin pulmonaire se répartit en trois zones verticales, dites zones de West (Figure 6.26)

  • Zone I (zone supérieure). Les pressions de perfusion sont inférieures au zéro de référence et la pression alvéolaire (Palv) est plus élevée : Palv > PAP > PVP.
  • Zone II (zone moyenne). La pression artérielle est positive, mais la pression veineuse reste inférieure au zéro de référence : PAP > Palv > PVP.
  • Zone III (zone inférieure). Les pressions intravasculaires sont supérieures à la pression alvéolaire; les capillaires sont ouverts en permanence; la PAP reflète la pression de l’OG dans cette situation seulement : PAP > PVP > Palv.

L’extrémité distale du cathéter doit donc se trouver dans une région pulmonaire correspondant à une zone III, ce qui est heureusement le cas la plupart du temps, car le cathéter flotté suit le flux maximal. En décubitus dorsal, il se positionne donc postérieurement, très souvent à droite à cause de la courbure du cathéter qui l’oriente vers l’artère pulmonaire droite. Radiologiquement, la pointe du cathéter doit être au niveau ou au-dessous de l’OG sur un cliché latéral. Gonfler le ballonnet en zone II ou I reviendrait à mesurer la Palv en inspirium (zone II) ou en permanence (zone I).

La ventilation, spontanée ou contrôlée, ne permet un équilibre des pressions intra- et extra-thoraciques qu’en fin d’expirium: les mesures doivent être effectuées à cette période. L’inspirium de la ventilation mécanique fait passer le cathéter de zone III en zone II. En instaurant une PEEP, on augmente la pression alvéolaire, et la majeure partie des poumons passe en zone II, rendant la relation PAPO-POG aléatoire. Ce phénomène est préoccupant pour des valeurs de PEEP > 10 cm H2O. Comme elle baisse la PVP, l’hypovolémie conduit également à un passage du poumon en zone II.

Si la compliance pulmonaire est normale, un positionnement en zone non-III se reconnaît lorsque l’on instaure une PEEP: la PAPO augmente de plus de 50 % de la valeur de la PEEP et ne représente plus la PtdVG (Figure 6.27). On peut évaluer cette différence en observant le degré d’augmentation inspiratoire (∆insp) de la PAPO par rapport à celui de la PAP : si le rapport ∆insp PAPO / ∆insp PAP reste voisin de 1, le cathéter pulmonaire reste en zone III et la mesure de la PtdVG reste fiable. Un rapport inspiratoire très supérieur à 1 signifie que la PAPO augmente parallèlement à la Palv et ne représente plus la Ptd du VG [281]. Cependant, la mauvaise compliance des poumons de SDRA ou de BPCO transmet mal la pression, et le modèle des zones de West n’y est pas strictement applicable. Procéder à des mesures en supprimant brusquement la PEEP conduit à une hypervolémie pulmonaire momentanée par augmentation du retour veineux au coeur droit, et ne donne pas non plus des valeurs correspondant à l’hémodynamique réelle du patient. L’hypoxémie résultante est dangereuse et peut provoquer une augmentation des résistances artérielles pulmonaires. Les mêmes remarques s’appliquent aux malades souffrant de BPCO avec air-trapping qui font de l’auto-PEEP.

La pression des veines pulmonaires (PVP) peut être élevée pathologiquement: fibrose, compression médiastinale, thrombose. La Pcap et la PAPO sont alors plus hautes que la pression de l’OG. La diminution du lit vasculaire pulmonaire (pneumonectomie, embolie) fait que l’occlusion créée par le ballonnet interrompt une plus grande proportion du flux pulmonaire que normalement et limite significativement le remplissage de l’OG : la PAPO sous-estime la POG.

 

Relation pression / volume

La précharge ventriculaire est définie comme la force qui distend le VG en fin de diastole. Elle est représentée par le volume télédiastolique. En fonction de la relaxation et de la distensibilité ventriculaires, celui-ci exerce une certaine pression. La compliance du VG, ou relation pression - volume de celui-ci en télédiastole (∆V/∆P), est une fonction curvilinéaire (Figure 6.16) : elle est plus grande à bas qu’à haut volume de remplissage. A précharge basse, la courbe de compliance est très plate ; une grande variation de volume s’accompagne d’une faible différence de pression. En hypovolémie, la corrélation entre les pressions et les volumes de remplissage est aléatoire (r = 0.3 - 0.5), et la pression n’est pas un indice de précharge [93,148,285,286]. A précharge haute, au contraire, une variation de volume se traduit par une variation de pression  proportionnelle (mais non linéaire) ; en hypervolémie, la PAPO devient un indice fiable de remplissage. Si une épreuve de charge volémique (250 ml NaCl 0.9 % en 10 minutes) n’augmente pas la PAPO d’au moins 3 mmHg, le patient est encore sur la partie plate de la courbe de compliance. Le genou de la courbe est atteint lorsque la POG augmente d’au-moins 7 mmHg [297]. La lecture d’une pression de remplissage n’est donc pas un indice pertinent du volume intracavitaire lorsque ce dernier est bas, mais fiable lorsqu’il est élevé [163,199].

La courbe de compliance ventriculaire est modifiée en cas de dysfonction diastolique ; elle se redresse et se déplace vers le haut et vers la gauche (voir Chapitre 12 Insuffisance diastolique). Ces altérations diastoliques tendent à modifier la corrélation existant entre la pression et le volume, et à augmenter les pressions de remplissage nécessaires pour obtenir la même précharge. Il n’est pas rare de rencontrer des malades hypovolémiques avec une PAPO de 15 à 18 mm Hg dans cette situation [285].

 

Pressions enregistrées par le cathéter artériel pulmonaire
PAPsyst > PAPdiast > Pcap > PAPO
Le pic de l’onde «a» de la PAPO (pression artérielle pulmonaire d’occlusion) est la valeur la plus voisine de la Ptd du VG. La Pcap se mesure au point d’inflexion de la courbe lorsqu’on gonfle le ballonnet. HTAP précapillaire : PAPdiast > PAPO de > 12 mmHg. HTAP postcapillaire : PAPdiast ≤ PAPO. IM sévère : l’onde «v» peut ressembler à la PAPsyst. On les différencie par la synchronisation de la PAPO et de la courbe artérielle systémique :
- onde a : précède la courbe de pression artérielle systémique ;
- onde v : synchrone avec le dichrotisme de la courbe de pression artérielle systémique ;
- PAPsyst synchrone avec le pic de PAsyst.
La PAPO surestime la PtdVG si :
- grande onde a (insuffisance diastolique et reflux veineux pulmonaire lors de la contraction
auriculaire ;
- grande onde v (insuffisance mitrale et OG peu compliante) ;
- sommation a + v (tachycardie et hypovolémie).
La PAPO ne correspond pas à la PtdVG en cas de sténose mitrale ou d’insuffisance aortique (fermeture prématurée de la valve mitrale par le remplissage de l’IA).

 

Cas particulier : l’hypovolémie

Bien qu’on l’utilise trop souvent dans ce but, la PAPO est un mauvais critère d’hypovolémie. Sa faible corrélation au volume télédiastolique du VG la rend impropre à cet effet [285]. Il existe plusieurs raisons pour lesquelles la PAPO surestime la pression réelle de l’OG et n’est pas un indice efficace du volume télédiastolique ventriculaire en hypovolémie.

  • La courbe de compliance des chambres cardiaques est très plate à bas volume ; les variations de pression sont quasi-inexistantes par rapport aux variations de volume. Ni la mesure isolée ni la variation de plusieurs mesures de pression ne sont des critères fiables de remplissage en hypovolémie.
  • L’hypovolémie diminue principalement le volume contenu dans les grandes veines, dont les parois souples collabent aisément. Cette baisse de la pression veineuse pulmonaire (PVP) équivaut à un passage du cathéter de la zone III à la zone II de West dès que la Pit s’élève. La pression mesurée est la Palv et non la pression de l’OG. Ce phénomène est particulièrement évident pendant l’inspirium de la ventilation en pression positive et sous PEEP [281].
  • La pression critique de fermeture des veines pulmonaires peut être atteinte lorsque leur remplissage s’effondre. La colonne de sang reliant les veines pulmonaires à l’OG est interrompue ; la PAPO ne peut plus refléter la POG.
  • Une tachycardie supérieure à 110 battements/min conduit à un téléscopage des ondes auriculaires «a» et «v» et ne laisse plus un temps suffisant pour les descentes «x» et «y» ; d’autre part, l’OG se contracte contre une mitrale en voie de fermeture. La PAPO surestime donc la PtdVG (voir Figure 6.25).

Ces différents points maintiennent une PAPO plus élevée que la précharge réelle du VG et induisent une sous-estimation parfois grossière du degré d’hypovolémie.

 

PAPO et volémie
La PAPO est un très faible critère d’hypovolémie pour quatre raisons :
- la courbe de compliance est quasi-horizontale à bas volume de remplissage (DV = 0 DP) ;
- le poumon passe en zone II de West (PAPO = Palv) ;
- la Pcrit de fermeture des veines pulmonaires est atteinte en inspirium d’IPPV (zone I) ;
- sommation de l’onde a et de l’onde v par la tachycardie.
La PAPO est au contraire fondamentale pour gérer l’administration liquidienne en cas d’hypervolémie, de stase gauche et de perméabilité capillaire exaggérée.

 

La suite...