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L'hypoxémie (manque d'oxygène dans le sang) est une condition dans laquelle la pression partielle d'oxygène dans le sang tombe en dessous de 60 mmHg. Dans quelles conditions une hypoxémie survient-elle? Quels changements ont lieu dans un organisme hypoxique? Les complications peuvent-elles mettre la vie en danger?
L'hypoxémie (manque d'oxygène dans le sang) survient lorsqu'il y a trop peu d'oxygène dans le sang. L'une des conditions les plus importantes pour maintenir l'homéostasie, c'est-à-dire l'équilibre interne du corps, est de maintenir une oxygénation artérielle correcte du sang. Pour les assurer, il est nécessaire d'avoir une teneur en oxygène adéquate dans l'air atmosphérique, un bon fonctionnement du système respiratoire et un transport efficace de l'oxygène des alvéoles vers le sang. Une perturbation au cours de l'une de ces étapes peut entraîner une hypoxémie.
Table des matières
- Hypoxémie et hypoxie
- Physiologie de la circulation pulmonaire
- Hypoxémie: causes
- Hypoxémie et métabolisme
- Hypoxémie: symptômes
- Hypoxémie: traitement
- Entraînement physique dans des conditions hypoxiques
Hypoxémie et hypoxie
L'hypoxie et l'hypoxémie sont des états similaires mais non identiques. L'hypoxémie est un terme plus étroit, cela signifie une oxygénation réduite du sang artériel.
L'hypoxie, par contre, signifie l'hypoxie des tissus ou de tout l'organisme. La cause de l'hypoxie peut être une hypoxémie - alors nous parlons d'hypoxie hypoxique. Le sang insuffisamment oxygéné est alors incapable de fournir aux tissus l'oxygène dont ils ont besoin. Cependant, il convient de noter que l'hypoxie et l'hypoxémie ne coexistent pas toujours.
Cependant, l'hypoxie peut également se développer lorsque les taux d'oxygène dans le sang sont normaux. Cela peut être dû à une réduction du volume de sang en circulation ou à un système circulatoire défectueux.
Un exemple de tels troubles est l'accident vasculaire cérébral ischémique. Le caillot sanguin bloque la lumière du vaisseau, le sang (malgré son oxygénation suffisante) ne s'écoule pas vers le cerveau, ce qui provoque son hypoxie.
L'hypoxie ne doit pas toujours être une conséquence de l'hypoxémie. La diminution de l'oxygénation du sang déclenche des mécanismes pour prévenir l'hypoxie tissulaire. Un bon exemple est l'augmentation compensatoire de la fréquence cardiaque (tachycardie). Malgré le fait qu'il y a trop peu d'oxygène dans le sang, un rythme cardiaque plus rapide en fournit suffisamment aux tissus.
La définition de l'hypoxémie dans le monde des publications médicales est parfois ambiguë. La plupart des auteurs considèrent que la diminution de la pression partielle d'oxygène dans le sang en dessous de 60 mmHg est le critère le plus important.
Certains incluent également dans cette définition une diminution du pourcentage de saturation en oxygène de l'hémoglobine, c'est-à-dire une diminution de la saturation, en dessous de 90%. D'autres considèrent ce paramètre comme un indicateur d'hypoxie tissulaire.
Physiologie de la circulation pulmonaire
Avant d'expliquer les mécanismes de l'hypoxémie, il est important de comprendre d'où vient l'oxygène et comment il est transporté.
La circulation pulmonaire (appelée petite circulation sanguine) commence dans le ventricule droit du cœur. Sa tâche est de pomper le sang non oxygéné vers le tronc pulmonaire, qui se divise en deux artères pulmonaires. Ces artères se ramifient progressivement en vaisseaux de plus en plus petit calibre. Les plus petits d'entre eux sont appelés capillaires et forment un réseau dense qui s'enroule autour des alvéoles.
La paroi capillaire ainsi que la paroi alvéolaire adjacente forment ce qu'on appelle barrière alvéolaire-capillaire. C'est à travers cette barrière que les échanges gazeux ont lieu - l'oxygène pénètre de la lumière de la bulle au sang dans le capillaire, tandis que le dioxyde de carbone s'écoule dans la direction opposée.
Le sang oxygéné est ensuite transporté vers les veines pulmonaires, d'où il va vers l'oreillette gauche du cœur. Il convient de prêter attention au fait que dans la circulation pulmonaire, le sang désoxygéné circule dans les artères et le sang oxygéné - dans les veines (contrairement à la grande circulation sanguine).
Hypoxémie: causes
Il y a 3 conditions de base qui doivent être remplies pour garantir des niveaux d'oxygène adéquats dans le sang artériel:
- assez d'oxygène dans l'air que nous respirons
- le bon flux d'air avec de l'oxygène à travers les voies respiratoires vers les alvéoles
- flux constant de sang vers les vaisseaux pulmonaires et possibilité de pénétration d'oxygène à partir de l'air inhalé
Le développement d'une hypoxémie peut donc être la conséquence de diverses situations, telles que:
- diminution de la quantité d'oxygène dans l'air atmosphérique
Le plus souvent, nous constatons une diminution du contenu de l'air inhalé en hauteur. À mesure que l'altitude augmente, la densité de l'air diminue et la pression partielle d'oxygène diminue. Pour cette raison, rester en hauteur peut provoquer une hypoxémie et le développement du mal de l'altitude.
- hypoventilation, c'est-à-dire réduire le flux d'air vers les poumons
Une respiration inefficace ou sa fréquence trop basse entraîne un afflux d'air oxygéné insuffisant vers les alvéoles.Le ralentissement de la respiration peut être le résultat de troubles métaboliques, de la consommation de drogues et d'une surdose de certains médicaments (par exemple, des anesthésiques ou des antiépileptiques).
Des troubles respiratoires surviennent également dans des maladies qui perturbent le travail des muscles respiratoires - par exemple dans le groupe des maladies des motoneurones (y compris la sclérose latérale amyotrophique).
Le centre respiratoire qui anime l'activité inspiratoire-expiratoire est situé dans la moelle allongée du tronc cérébral. Les dommages à ces structures (par exemple dus à une ischémie ou à un traumatisme) peuvent détruire le «centre de contrôle» de la respiration, entraînant une hypoventilation et une hypoxémie ultérieures.
Une respiration insuffisante se produit également dans l'apnée obstructive du sommeil. Il s'agit d'une condition médicale où la respiration s'arrête lorsque vous dormez.
- perturbation du rapport ventilation / débit pulmonaire
Une oxygénation efficace du sang n'est possible que dans le cas de son afflux continu vers les capillaires, entourant des alvéoles correctement ventilées.
Si une partie du poumon est mal ventilée (par exemple, en raison d'une aspiration de corps étrangers dans les voies respiratoires ou d'une inflammation, comme dans COVID-19), elle ne sera pas saturée en oxygène malgré un flux sanguin normal.
L'inverse est également possible: les alvéoles sont bien ventilées et contiennent la bonne quantité d'oxygène, mais pour une raison quelconque, le sang n'atteint pas les capillaires.
Un exemple typique d'un trouble circulatoire pulmonaire est une embolie pulmonaire, dans laquelle l'écoulement de sang désoxygéné vers les vaisseaux pulmonaires est bloqué par un thrombus inhérent.
- dysfonctionnement de la barrière alvéolaire-capillaire
La barrière alvéolaire-capillaire permet un échange de gaz entre la lumière des alvéoles et les capillaires. Son épaississement peut rendre difficile l'entrée de l'oxygène dans le sang. Un exemple d'une condition dans laquelle la fonction de barrière est altérée est la fibrose spontanée.
- fuite droite-gauche
Physiologiquement, la moitié droite du cœur contient du sang désoxygéné qui, après avoir traversé la circulation pulmonaire, se retrouve dans la moitié gauche sous forme de sang oxygéné. Il existe des maladies dans lesquelles le sang désoxygéné pénètre dans le ventricule gauche sans l'étape d'oxygénation dans les poumons. Nous appelons cela une fuite.
Les causes les plus fréquentes de shunt de droite à gauche sont des anomalies congénitales du cœur et / ou des gros vaisseaux. La présence de trous dans le septum qui sépare les moitiés du cœur, ou les connexions entre le tronc pulmonaire et l'aorte, permet au sang non oxygéné de s'écouler directement dans les artères de la grande circulation sanguine.
Des exemples de malformations cardiaques congénitales avec shunt de droite à gauche sont des trous dans le septum interventriculaire ou interventriculaire et le canal artériel persistant (sang qui transporte le sang directement du tronc pulmonaire à l'aorte in utero).
Hypoxémie et métabolisme
La perturbation de l'approvisionnement en oxygène des cellules entraîne une modification immédiate de leur fonctionnement. Ils limitent leur activité et passent à la soi-disant métabolisme anaérobie.
Une hypoxie prolongée provoque le développement d'une acidose métabolique progressive, entraînant des dommages irréversibles aux cellules et leur mort. Les conséquences de l'hypoxémie peuvent être dramatiques, y compris la défaillance de plusieurs organes et la mort.
Les cellules nerveuses sont les plus sensibles à l'hypoxie - elles perdent leur fonction après 1 minute d'hypoxie. Les cellules du muscle cardiaque survivent dans de telles conditions pendant environ 4 minutes et les muscles squelettiques - jusqu'à 2 heures.
Une hypoxémie soudaine déclenche une série de réponses correctives pour minimiser ses effets. La fréquence cardiaque augmente et la pression artérielle augmente, et la fréquence respiratoire augmente.
Des muscles respiratoires supplémentaires sont inclus dans le travail, ce qui permet de prendre des respirations plus profondes. Dans les organes les plus importants pour la survie (cerveau, cœur), les vaisseaux sanguins s'élargissent afin de leur fournir le plus de sang possible.
Dans les poumons, la réponse à l'hypoxie est une vasoconstriction réflexe. Si une partie du poumon n'est pas correctement ventilée, la vasoconstriction qui s'y trouve permet au sang de circuler vers des zones mieux ventilées.
L'hypoxémie chronique peut entraîner un vasospasme généralisé dans les poumons. De cette manière, une hypertension pulmonaire se développe, plaçant une charge excessive sur le ventricule droit. La surcharge et l'insuffisance cardiaque droite dues à des modifications des poumons sont appelées cœur pulmonaire (cœur pulmonaire).
Un autre mécanisme de défense dans l'hypoxémie chronique est la stimulation de la production d'érythropoïétine par le rein. L'érythropoïétine (EPO) est une hormone qui stimule la production de globules rouges dans la moelle osseuse. L'augmentation de leur nombre permet le transport de plus d'oxygène.
Hypoxémie: symptômes
Le diagnostic d'hypoxémie basé sur les symptômes cliniques dépend de sa gravité et d'une éventuelle compensation.
L'hypoxémie aiguë se manifeste généralement par une sensation d'essoufflement, une respiration rapide et un effort accru pour inspirer. Souvent, la fréquence cardiaque augmente jusqu'à> 100 battements par minute.
Les cellules nerveuses étant les plus sensibles à l'hypoxie, les premiers symptômes de l'hypoxie peuvent être associés à des troubles neurologiques.
Une confusion soudaine, une désorientation ou des troubles de l'élocution excluent toujours l'hypoxémie.
Les symptômes d'hypoxie chronique dans le corps peuvent inclure une hyperémie secondaire (augmentation du nombre de globules rouges), une cyanose et ce que l'on appelle bâtons les doigts (épaissis aux extrémités). Une hypoxémie prolongée chez les enfants peut ralentir le développement psychomoteur.
Le test de laboratoire pour le diagnostic de l'hypoxémie est la mesure des gaz du sang artériel. Il mesure la pression partielle d'oxygène dans le sang. La plage de valeurs valide pour ce paramètre est 75-100 mmHg.
Un résultat inférieur à 60 mmHg indique une hypoxémie. Une telle faible pression partielle en oxygène correspond généralement également à une diminution de la saturation du sang artériel inférieure à 90%.
Hypoxémie: traitement
Le traitement de l'hypoxémie dépend principalement de sa forme: aiguë ou chronique. Le diagnostic de l'hypoxémie nécessite toujours de déterminer la stabilité de l'état du patient.
Une intervention immédiate est nécessaire en cas de dyspnée sévère, d'augmentation de la fréquence cardiaque, de modification de la pression artérielle ou de symptômes neurologiques (confusion, démence).
Une hypoxémie aiguë peut entraîner une hypoxie tissulaire et, par conséquent, une défaillance de plusieurs organes et la mort.
L'augmentation de la teneur en oxygène dans le sang est obtenue grâce à l'oxygénothérapie. Sur la base des résultats du test, le médecin sélectionne le débit d'oxygène approprié pour le patient, qui est administré à travers un masque spécial ou le soi-disant moustache d'oxygène.
Il existe différents types de masques qui vous permettent d'administrer de l'oxygène à diverses concentrations; la concentration la plus élevée est obtenue par un masque avec un sac réservoir (jusqu'à 90% d'oxygène dans le mélange respiratoire).
Dans les cas les plus graves, il peut être nécessaire d'utiliser des appareils d'assistance respiratoire en créant une pression positive dans les voies respiratoires pendant l'inhalation. C'est appelé ventilation mécanique.
Chez certains patients, il est possible d'utiliser une ventilation non invasive, dans laquelle la respiration est soutenue par un masque connecté à un ventilateur. La ventilation invasive est réservée aux plus gravement malades.
Le patient sous anesthésie générale est intubé, sa propre respiration est "coupée" et la ventilation est prise en charge par un ventilateur.
Toutes les méthodes décrites ci-dessus sont des traitements symptomatiques. L'administration d'oxygène peut aider à stabiliser l'état du patient, mais il est toujours essentiel de trouver les causes de l'hypoxie. L'oxygénothérapie nécessite également une surveillance constante de l'état du patient (mesures régulières de saturation, par exemple avec un oxymètre de pouls, gazométrie).
Dans les maladies qui entraînent une hypoxémie chronique (le plus souvent des maladies pulmonaires, y compris la MPOC, la fibrose pulmonaire, l'asthme sévère), une oxygénothérapie chronique peut être nécessaire.
Actuellement, les concentrateurs d'oxygène sont populaires en Pologne, permettant une oxygénothérapie à domicile. Le patient doit respirer à travers une moustache / un masque à oxygène connecté à un concentrateur pendant au moins 15 à 17 heures par jour.
L'oxygénothérapie à long terme prolonge la survie et améliore la qualité de vie des patients.
Entraînement physique dans des conditions hypoxiques
La réponse naturelle du corps à la réduction de la teneur en oxygène de l'air a été étudiée depuis de nombreuses années en termes de son utilisation possible dans l'entraînement des athlètes. Les avantages de l'entraînement dans des conditions hypoxiques comprennent une augmentation du nombre de globules rouges et de la quantité d'hémoglobine, et donc - l'augmentation de la possibilité de transport de l'oxygène dans le sang.
Des changements bénéfiques ont également lieu au niveau du métabolisme des cellules musculaires et de leur réactivité aux stimuli nerveux.
Il y a eu de nombreuses idées différentes sur la façon de mener une telle formation, ainsi que sur le niveau approprié d'hypoxie.
Actuellement, l'entraînement dans des conditions de haute montagne peut être remplacé par un entraînement dans des chambres hypoxiques, simulant la diminution de la teneur en oxygène dans l'air à des altitudes.
La planification d'un entraînement hypoxique nécessite une prise de conscience du risque d'effets secondaires (par exemple une diminution de la performance physique), une surveillance continue de la santé de l'athlète, ainsi que la prise en compte de sa sensibilité individuelle à ce type d'entraînement.
Bibliographie:
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- Mécanismes de l'hypoxémie Malay Sarkar, N Niranjan et PK Banyal, Lung India. 2017 janvier-février; 34 (1): 47–60.
- «Hypoxémie» par Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
- Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, maison d'édition MP
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