Hypercapnie

Fournissant de l'oxygène au corps, le système respiratoire élimine simultanément le 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 du sang. Ainsi, l'hypercapnie signifie un niveau anormalement élevé de dioxyde de carbone dans le sang.

Épidémiologie

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

Parmi les patients atteints d'hypercapnie sévère, le taux de décès dû à une insuffisance respiratoire est en moyenne de 65 %.

Causes hypercapnie

Les pneumologues appellent de telles raisons pour une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone (sa pression partielle - PaCO2) dans le sang comme suit :

• bronchite obstructive chronique et BPCO ;
• exacerbation de l'asthme et diminution prolongée de la perméabilité (obstruction) des voies respiratoires, conduisant à un  état asthmatique ;
• hypertension pulmonaire , qui peut être associée à des lésions des alvéoles dans  la bronchiolite oblitérante chronique , l'emphysème, la pneumonie, ainsi que  la silicose  et d'autres pneumoconioses - maladies professionnelles des voies respiratoires;
• syndrome de détresse respiratoire de l'adulte ;
• une diminution du volume respiratoire, y compris avec  une pneumosclérose  (souvent causée par une bronchite chronique); atélectasie pulmonaire  et  bronchectasie chronique ; avec des problèmes cardiaques et certaines maladies systémiques;
• l'apnée du sommeil , 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 la myasthénie grave, la sclérose latérale amyotrophique, le syndrome de Guillain-Barré.

L'hypercapnie et l'accident vasculaire cérébral, les traumatismes crânio-cérébraux et les néoplasmes du cerveau peuvent être étiologiquement associés en raison de troubles de la circulation cérébrale et de lésions du centre respiratoire du bulbe rachidien.

En outre, on note également une hypercapnie métabolique, causée par un déséquilibre des électrolytes (perturbation de l'état acido-basique) avec fièvre, des troubles hormonaux (hypercortisolisme, thyrotoxicose), des maladies néphrologiques (insuffisance rénale),  une alcalose métabolique et le développement d'une septicémie..[2]

L’hypercapnie chez les enfants peut être due à :

• malformations congénitales du système bronchopulmonaire ;
• syndrome des troubles respiratoires chez les nouveau-nés ;
• aspiration des voies respiratoires des nouveau-nés avec liquide amniotique et méconium;
• hypertension pulmonaire persistante chez les nouveau-nés .

Chez les prématurés, un manque d'oxygène dans le sang - une hypoxémie et une hypercapnie se développent avec  une dysplasie broncho -pulmonaire associée à une assistance respiratoire artificielle prolongée (ALV).[3]

Facteurs de risque

En plus des lésions infectieuses fréquentes des poumons - bronchopneumonie et pneumonie, ainsi que de toutes les maladies bronchopulmonaires chroniques, le risque d'hypercapnie augmente avec :

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

Pathogénèse

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

Normalement (au repos), le volume courant est de 500 à 600 ml; ventilation pulmonaire - 5-8 l / min, et le volume minute de ventilation alvéolaire - 4200-4500 ml.

Associant souvent hypercapnie, hypoxie et acidose respiratoire, les physiologistes associent la pathogenèse d'une augmentation de la pression partielle de dioxyde de carbone (PaCO2) dans le sang à  une ventilation altérée  - hypoventilation alvéolaire, dont le résultat est une hypercapnie.

Soit dit en passant, l'hypercapnie et l'acidose sont interdépendantes, car  l'acidose respiratoire  avec une diminution du pH du sang artériel est une violation de l'état acido-basique avec une augmentation du dioxyde de carbone dans le sang, qui est causée par une hypoventilation. C'est l'acidose respiratoire qui explique les maux de tête, la somnolence diurne, les tremblements et convulsions, les troubles de la mémoire.[5]

Mais une diminution du niveau de CO2 dans le sang - hypocapnie et hypercapnie (c'est-à-dire son augmentation) - sont des états diamétralement opposés. Dans ce cas, l'hypocapnie se produit avec une hyperventilation des poumons.[6]

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

Les maladies bronchopulmonaires et d'autres facteurs provoquent des perturbations du lit capillaire pulmonaire et de la structure du tissu alvéolaire, réduisent la surface de diffusion et réduisent la perfusion alvéolaire, et augmentent le volume de l'espace mort, où l'O2 est faible et le CO2 est très élevé. 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 chronique obstructive, en raison d'une diminution de la ventilation alvéolaire, on observe une hypoxémie et une hypercapnie, c'est-à-dire que le niveau d'oxygène dans le sang diminue et que la teneur en dioxyde de carbone augmente.[9]

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

Symptômes hypercapnie

Le syndrome d'hypercapnie à évolution lente, plus précisément le syndrome d'hypoventilation alvéolaire, peut être asymptomatique et ses premiers signes - maux de tête, vertiges, fatigue - sont non spécifiques.

De plus, les symptômes de l'hypercapnie peuvent se manifester : somnolence, bouffées vasomotrices de la peau du visage et du cou, tachypnée (respiration rapide), perturbation du rythme cardiaque avec arythmie, augmentation de la pression artérielle, contractions musculaires convulsives et astérix (tremblement oscillant des mains), évanouissement.

Assez souvent, il y a dyspnée (essoufflement), bien que l'hypercapnie et l'essoufflement puissent être indirectement liés, car une respiration superficielle mais fréquente est observée dans les maladies bronchopulmonaires (entraînant une détérioration de la ventilation alvéolaire).

Le tableau clinique de l'hypercapnie sévère se caractérise par un rythme cardiaque irrégulier, des convulsions, une confusion et une perte de conscience, une désorientation, des attaques de panique. En même temps - si le cerveau et le cœur ne reçoivent pas suffisamment d'oxygène - il existe un risque élevé de coma ou d'arrêt cardiaque.

L'urgence est l'hypercapnie aiguë ou  l'insuffisance pulmonaire hypoxémique aiguë .

Et l'hypercapnie permissive fait référence à une pression partielle élevée de CO2. Causée par une hypoventilation chez les patients sous ventilation mécanique présentant des lésions pulmonaires dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë ou une exacerbation de l'asthme bronchique.[11]

Complications et conséquences

Une hypercapnie modérée à sévère peut entraîner des complications notables et des conséquences négatives.

L'hypercapnie et l'hypoxie entraînent  une privation d'oxygène dans le corps .

De plus, des niveaux élevés de dioxyde de carbone dans le sang provoquent 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 peut survenir soudainement  , ce qui peut entraîner la mort.[12]

Diagnostics hypercapnie

La violation de la ventilation alvéolaire ayant de nombreuses causes, l'examen du patient, son anamnèse et ses plaintes complètent  l'étude des organes respiratoires , l'état des muscles respiratoires et de la circulation cérébrale, la détection de troubles hormonaux et métaboliques, de pathologies rénales, etc.. Par conséquent, le diagnostic peut nécessiter l'intervention de spécialistes étroitement spécialisés.

Des tests sanguins sont nécessaires pour la composition des gaz, le pH, le bicarbonate plasmatique, etc.

Des diagnostics instrumentaux sont effectués:  spirométrie pulmonaire , capnométrie et capnographie (détermination de la pression partielle du sang artériel CO2),  examen radiologique de la fonction pulmonaire , EEC; si nécessaire, échographie et scanner d'autres systèmes et organes

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

Traitement hypercapnie

Lorsque la cause de l'hypercapnie est connue avec précision, le traitement est dirigé vers la maladie broncho-pulmonaire sous-jacente et des médicaments appropriés sont prescrits.

Tout d'abord, ce sont des bronchodilatateurs : Alupent (Orciprenaline),  Atrovent , Izadrin,  Aerofillin ,  Hexaprenaline  , etc.

De plus, avec la bronchite obstructive et la MPOC, la physiothérapie est largement utilisée; pour plus de détails, voir - Physiothérapie de la bronchopneumopathie chronique obstructive .

La benzomopine, l'azamolin, l'olifen et d'autres  antihypoxants  sont prescrits pour le manque d'oxygène. Ainsi, le médicament Olifen (comprimés et solution injectable) est contre-indiqué chez les patients présentant une altération de la circulation cérébrale et ses effets secondaires se limitent à l'urticaire allergique et à l'hypotension artérielle modérée.[14], [15]

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

La prévention

Pour éviter l'hypercapnie, vous devez :

• arrêter de fumer et limiter la consommation d'alcool;
• se débarrasser des kilos en trop;
• traiter en temps opportun les maladies bronchopulmonaires, ne conduisant pas à leur transition vers une forme chronique, ainsi que contrôler l'état en présence de pathologies systémiques et auto-immunes;
• éviter l'inhalation de substances gazeuses toxiques
• maintenir le tonus musculaire (exercice régulier et, si possible, activités sportives).

Prévoir

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

Et avec une hypercapnie sévère, un dysfonctionnement du système respiratoire, l'arrêt de l'activité cardiaque et la mort des cellules cérébrales par manque d'oxygène constituent une menace très réelle.