Οptimisatiοn de l'οxygénatiοn tissulaire par l'apprοche métabοlique dans les états d’insuffisances circulatoires aiguës

Optimization of tissue oxygenation by using the metabolic approach in acute circulatory failure states

• Auteur / Autrice : Jihad Mallat
• Direction : Marc-Olivier Fischer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologique, santé publique
• Date : Soutenance le 27/10/2022
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathologie et stratégies d'imagerie du remodelage cardiovasculaire (Caen) (2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Yazine Mahjoub
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc-Olivier Fischer, Benoît Tavernier, Benjamin Chousterman, Jean-Luc Hanouz, Osama Abou Arab
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Benoît Tavernier, Benjamin Chousterman

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microcirculation

Choc septique

Troubles de la circulation sanguine

Anoxie

Mots clés libres

Hypoxie tissulaire

Gradient veino-artériel de PCO2

Saturation veineuse en oxygène

Tissue hypoxia

Acute circulatory failure

Septic shock

Veinous oxygen saturation

Microcirculation monitoring

Résumé

L'insuffisance circulatoire aiguë est associée à une inadéquation entre l'apport artériel d'oxygène (DO2) et la consommation d'oxygène (VO2) qui, si elle n'est pas traitée, entraîne une hypoxie tissulaire et, finalement, une défaillance multiviscérale. L'oxygénation tissulaire est adéquate lorsque la demande en oxygène des tissus est satisfaisante. Lorsque DO2 est gravement compromis, un niveau critique de DO2 est atteint, en dessous duquel VO2 baisse et devient dépendant du DO2, entraînant une hypoxie tissulaire. Les différents mécanismes de l'hypoxie tissulaire sont circulatoire, anémique et hypoxique, caractérisés par une DO2 réduite mais avec une capacité préservée à augmenter l'extraction d'oxygène. L'hypoxie cytopathique est un autre mécanisme d'hypoxie tissulaire causé par une altération de la respiration mitochondriale et peut être observée dans des conditions septiques avec une DO2 globale normale. La détection rapide de l'hypoperfusion tissulaire et de l'hypoxie tissulaire est cruciale pour une prise en charge précoce afin d'augmenter les chances de survie. Aussi, le suivi de l'efficacité des traitements est essentiel pour s'assurer de la pertinence de la prise en charge. Différents paramètres et outils ont été proposés à cet effet. Cette revue décrit les avantages et les limites de ces outils en mettant l'accent sur l'approche des variables dérivées du dioxyde de carbone (CO2) et de l'oxygène (approche métabolique) pour détecter et surveiller les traitements de l'hypoperfusion tissulaire/hypoxie tissulaire chez les patients présentant une insuffisance circulatoire aiguë.

Acute circulatory failure is associated with an inadequacy between arterial oxygen delivery (DO2) and oxygen consumption (VO2) that, if left untreated, leads to tissue hypoxia and, ultimately, multi-organ failure. Tissue oxygenation is adequate when tissue oxygen demand is met. When DO2 is severely compromised, a critical DO2 level is reached, below which VO2 falls and becomes dependent on DO2, leading to tissue hypoxia. The different mechanisms of tissue hypoxia are circulatory, anemic, and hypoxic, characterized by reduced DO2 but with a preserved capacity to increase oxygen extraction. Cytopathic hypoxia is another tissue hypoxia mechanism caused by impairment of mitochondrial respiration and can be observed in septic conditions with normal overall DO2. Rapid detection of tissue hypoperfusion and tissue hypoxia is crucial for early management to increase the likelihood of survival. Also, monitoring the effectiveness of treatments is essential to ensure the appropriateness of the management. Different parameters and tools were proposed for this purpose. This review describes the advantages and limitations of these tools with a focus on the carbon dioxide (CO2) and oxygen-derived variables approach (metabolic approach) to detect and monitor the treatments of tissue hypoperfusion/tissue hypoxia in patients with acute circulatory failure.