Hypercapnie

Tout en fournissant de l'oxygène au corps, le système respiratoire élimine simultanément un produit du métabolisme - le dioxyde de carbone (dioxyde de carbone, CO2), que le sang apporte des tissus aux alvéoles des poumons, et grâce à la ventilation alvéolaire, il est éliminé du sang. Ainsi, l’hypercapnie signifie des niveaux anormalement élevés de dioxyde de carbone dans le sang.

Épidémiologie

Selon les statistiques étrangères, en cas d'obésité avec un IMC de 30 à 35, un syndrome d'hypoventilation se développe dans 10 % des cas et avec un IMC de 40 et plus - dans 30 à 50 %.

Parmi les patients présentant une hypercapnie sévère, l'issue fatale due à une insuffisance respiratoire est en moyenne de 65 %.

Causes hypercapnie

Les médecins pneumologues nomment les causes d'augmentation du dioxyde de carbone (sa pression partielle - RASO2) dans le sang comme suit :

• bronchite obstructive chronique et BPCO;
• Exacerbation de l'asthme et diminution prolongée de la perméabilité des voies respiratoires (obstruction) entraînantstatut asthmatique;
• Hypertension pulmonaire, qui peut être associée à des lésions des alvéoles dansbronchiolite oblitérante chronique, emphysème pulmonaire, pneumopathie, ainsi quesilicoseet autres pneumoconioses - maladies respiratoires professionnelles ;
• Syndrome de détresse respiratoire de l'adulte;
• diminution du volume respiratoire, y comprispneumosclérose (souvent causé par une bronchite chronique) ;atélectasie pulmonaire et chroniquebronchiectasie maladie ; problèmes cardiaques et certaines maladies systémiques ;
• apnée nocturne, qui affecte négativement l'équilibre de l'O2 et du CO2 dans le sang en raison d'une respiration superficielle et intermittente ; [1]
• diminution du tonus et/ou de l'élasticité du diaphragme et des muscles respiratoires intercostaux dans les myopathies de nature dystrophique ou neurologique, par exemple myasthénie grave, sclérose latérale amyotrophique, syndrome de Guillain-Barré.

L'hypercapnie et les accidents vasculaires cérébraux, les lésions cérébrales et les néoplasmes cérébraux peuvent être liés étiologiquement - en raison de troubles circulatoires cérébraux et de lésions du centre respiratoire de la moelle allongée.

A cela s'ajoutent également des hypercapnies métaboliques dues à un déséquilibre électrolytique (perturbation de l'état acido-basique) en cas de fièvre, des troubles hormonaux (hypercorticisme, thyréotoxicose), des maladies néphrologiques (insuffisance rénale),alcalose métabolique, développement d'une septicémie. [2]

L'hypercapnie chez les enfants peut être due à :

• malformations congénitales du système broncho-pulmonaire;
• syndrome de détresse respiratoire néonatale;
• aspiration des voies respiratoires néonatales avec du liquide amniotique et du méconium ;
• Hypertension pulmonaire néonatale persistante.

Chez les prématurés, manque d'oxygène dans le sang - développement d'une hypoxémie et d'une hypercapniedysplasie broncho-pulmonaire, associée à une assistance artificielle prolongée de la fonction respiratoire (assistance ventilatoire). [3]

Facteurs de risque

En plus des lésions pulmonaires infectieuses fréquentes telles que la bronchopneumonie et la pneumonie, et de toutes les maladies bronchopulmonaires chroniques, le risque d'hypercapnie est augmenté dans :

• fumeur;
• degré élevé d'obésité (si vous êtes en surpoids avec un IMC supérieur à 30-35, la respiration est difficile) ;
• lésions pulmonaires causées par l'inhalation de substances toxiques, ou inhalation d'air contenant des concentrations anormalement élevées de CO2 ;
• hypothermie (hypothermie);
• cancer du poumon;
• fortes doses d'alcool, surdose de dérivés de l'opium (respiration centrale déprimante) ;
• déformations thoraciques, en particulier courbure de la colonne vertébrale ;
• pathologies auto-immunes avec fibrose systémique (polyarthrite rhumatoïde, mucoviscidose, etc.) ;
• présence d'anomalies génétiques - hypoventilation centrale congénitale oumalédiction du syndrome d'Ondine.

Pathogénèse

Au cours du métabolisme cellulaire, le dioxyde de carbone est produit dans les mitochondries, qui se diffuse ensuite dans le cytoplasme, l'espace intercellulaire et les capillaires - en se dissolvant dans le sang, c'est-à-dire en se liant à l'hémoglobine des érythrocytes. Et l'élimination du CO2 se produit pendant la respiration par échange gazeux dans les alvéoles - diffusion du gaz à travers les membranes alvéolaires-capillaires. [4]

En temps normal (au repos), le volume respiratoire est de 500 à 600 ml ; la ventilation pulmonaire est de 5 à 8 l/min et le volume minute alvéolaire est de 4 200 à 4 500 ml.

Assimilant souvent l'hypercapnie, l'hypoxie et l'acidose respiratoire, les physiologistes associent la pathogenèse de l'augmentation de la pression partielle de dioxyde de carbone (RaCO2) dans le sang àventilation altérée - une hypoventilation alvéolaire, qui se traduit par une hypercapnie.

À propos, l'hypercapnie et l'acidose sont liées, caracidose respiratoire avec une diminution du pH du sang artériel, il s'agit d'une violation de l'état acido-basique avec une augmentation du dioxyde de carbone dans le sang, provoquée par une hypoventilation. C’est l’acidose respiratoire qui explique les maux de tête, la somnolence diurne, les tremblements et convulsions, ainsi que les problèmes de mémoire. [5]

Mais la diminution du taux de CO2 dans le sang – l’hypocapnie et l’hypercapnie (c’est-à-dire son augmentation) – sont des conditions diamétralement opposées. L'hypocapnie survient lors de l'hyperventilation des poumons. [6]

Mais revenons au mécanisme de développement de l'hypercapnie. Au cours du processus de ventilation pulmonaire, la totalité de l'air expiré (environ un tiers) n'est pas libérée du dioxyde de carbone, car une partie reste dans ce que l'on appelle l'espace mort physiologique du système respiratoire - le volume d'air dans ses différents segments, qui n'est pas immédiatement soumis à un échange gazeux. [7]

Les maladies broncho-pulmonaires et d'autres facteurs provoquent des troubles du canal capillaire pulmonaire et de la structure du tissu alvéolaire, réduisent la surface de diffusion et la perfusion alvéolaire, et augmentent le volume de l'espace mort, où le niveau d'O2 est faible et la teneur en CO2 est très élevée. Et lors du cycle respiratoire suivant (inspiration-expiration), le dioxyde de carbone n'est pas complètement éliminé, mais reste dans le sang. [8]

Par exemple, dans la bronchite obstructive chronique, une hypoxémie et une hypercapnie sont observées en raison d'une diminution de la ventilation alvéolaire, c'est-à-dire que les niveaux d'oxygène dans le sang diminuent et les niveaux de dioxyde de carbone augmentent. [9]

L'hypercapnie chronique avec une faible teneur en O2 dans le sang peut survenir en l'absence de causes évidentes, principalement du système respiratoire. Et dans de tels cas, l'hypoventilation alvéolaire est associée à une fonction altérée (très probablement déterminée génétiquement) des chimiorécepteurs centraux du CO2 dans la moelle allongée ou des chimiorécepteurs dans les corps carotidiens de la paroi externe de l'artère carotide. [10]

Symptômes hypercapnie

Le syndrome d'hypercapnie à développement lent, plus précisément le syndrome d'hypoventilation alvéolaire, peut être asymptomatique et ses premiers signes - maux de tête, vertiges, sensation de fatigue - ne sont pas spécifiques.

Les symptômes de l'hypercapnie peuvent également se manifester par : une somnolence, une hyperémie du visage et du cou, une tachypnée (respiration rapide), une fréquence cardiaque anormale avec des arythmies, une augmentation de la tension artérielle, des contractions musculaires convulsives et un astérixis (tremblement oscillatoire des mains) et des évanouissements.

La dyspnée (essoufflement) est assez fréquente, bien que l'hypercapnie et l'essoufflement puissent être indirectement liés, car une respiration superficielle mais fréquente est observée dans les maladies broncho-pulmonaires (entraînant une altération de la ventilation alvéolaire).

Le tableau clinique de l'hypercapnie sévère est caractérisé par un rythme cardiaque irrégulier, des convulsions, une confusion et une perte de conscience, une désorientation et des crises de panique. Si le cerveau et le cœur ne reçoivent pas suffisamment d’oxygène, le risque de coma ou d’arrêt cardiaque est élevé.

Une condition d’urgence est une hypercapnie aiguë ouinsuffisance pulmonaire hypoxémique aiguë.

Et l’hypercapnie permissive fait référence à une pression partielle élevée de CO2. en raison d'une hypoventilation chez les patients sous respirateur présentant une lésion pulmonaire dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë ou une exacerbation de l'asthme bronchique. [11]

Complications et conséquences

L'hypercapnie modérée à sévère peut entraîner des complications et des effets indésirables notables.

L'hypercapnie et l'hypoxie entraînentprivation d'oxygène du corps.

De plus, une teneur élevée en dioxyde de carbone dans le sang entraîne une augmentation du débit cardiaque avec une forte augmentation de la pression artérielle et intracrânienne ; hypertrophie du ventricule droit du cœur (cœur pulmonaire) ; changements dans le système hormonal, le cerveau et le système nerveux central - avec certaines réactions mentales et états d'irritabilité, d'anxiété et de panique.

Et bien sûr, une insuffisance respiratoire soudaine , pouvant entraîner la mort, peut survenir. [12]

Diagnostics hypercapnie

Les altérations de la ventilation alvéolaire ayant de nombreuses causes, l'examen du patient, son anamnèse et ses plaintes sont complétés parinvestigations des organes respiratoires, l'état des muscles respiratoires et de la circulation cérébrale, la détection de troubles hormonaux et métaboliques, des pathologies rénales, etc. Le diagnostic peut donc nécessiter l'intervention de surspécialistes appropriés.

Des analyses de sang sont nécessaires pour déterminer la composition des gaz, le pH, le bicarbonate plasmatique, etc.

Le diagnostic instrumental est effectué :spirométrie pulmonaire, capnométrie et capnographie (détermination de la pression partielle du sang artériel CO2),Examen radiologique de la fonction pulmonaire, CEE; si nécessaire - échographie et tomodensitométrie d'autres systèmes et organes.

Le diagnostic différentiel vise à déterminer l'étiologie de l'hypercapnie. [13]

Traitement hypercapnie

[15], [ 15]

La ventilation pour hypercapnie (avec intubation endotrachéale) est nécessaire en cas deinsuffisance respiratoire aiguë. Et pour améliorer les échanges gazeux et prévenir les problèmes respiratoires et l’hypoxémie, une ventilation non invasive à pression positive (dans laquelle l’oxygène est délivré à travers un masque facial) est utilisée. [16]

La prévention

Pour éviter l’hypercapnie, il est essentiel :

• arrêter de fumer et limiter la consommation d'alcool;
• se débarrasser de ces kilos en trop ;
• traitement rapide des maladies bronchopulmonaires, sans les amener à leur transition vers une forme chronique, ainsi que surveillance de l'état en présence de pathologies systémiques et auto-immunes ;
• éviter l'inhalation de substances gazeuses toxiques
• maintenir le tonus musculaire (par une activité physique régulière et, si possible, du sport).

Prévoir

L'hypercapnie a un pronostic variable qui dépend de son étiologie. Et c'est d'autant mieux que le patient est jeune. [17]

Et en cas d’hypercapnie sévère, le dysfonctionnement du système respiratoire, l’arrêt cardiaque et la mort des cellules cérébrales par manque d’oxygène constituent des menaces bien réelles.