Administration d’oxygène : Régler la FiO2

L’oxygène est toujours réglé sur un respirateur, quels que soient le mode ou le type de ventilation. Étant donné que l’air acheminé par respirateur représente la totalité de l’air respiré par le patient, la composition ou le pourcentage d’oxygène doivent être paramétrés sur l’appareil. Sur le respirateur, le taux d’oxygène est déterminé par la FiO₂, laquelle doit être réglée entre 0,21 et 1,0 pour que le patient reçoive suffisamment d’oxygène.

Les principes de l’évaluation des besoins en oxygène présentés dans les autres sections peuvent s’appliquer au réglage des paramètres sur le respirateur. Si la SpO₂ est inférieure à 92 %, il faut augmenter la FiO₂ fournie par le respirateur afin d’augmenter la quantité d’oxygène disponible et ainsi la quantité d’oxygène dans l’organisme. L’augmentation de la FiO₂ fait monter la pression partielle de l’oxygène dans les alvéoles pulmonaires, ce qui augmente la quantité d’oxygène se diffusant à travers la membrane alvéolocapillaire pour se fixer à l’hémoglobine et augmente également la quantité d’oxygène se dissolvant dans la circulation sanguine. Il convient de rappeler que l’air circule de la pression élevée à la pression basse. Par conséquent, si la pression partielle de l’oxygène est plus élevée dans les alvéoles que dans le sang, une telle différence favorisera la diffusion de l’oxygène à travers la membrane alvéolocapillaire dans le sens du gradient (de la concentration la plus forte à la plus faible), soit des alvéoles vers la circulation sanguine (voir l’animation).

Lonely Teeming Billygoat, via GfyCat

Radicaux libres oxygénés

Cependant, le processus n’est pas aussi simple! On ne peut quitter le chevet du patient après avoir réglé l’oxygène. D’abord, il est important de noter que l’oxygène est considéré comme un médicament. À l’instar des autres médicaments, des effets indésirables y sont associés. La recherche médicale a conclu que l’exposition à de grandes quantités d’oxygène pendant des périodes prolongées peut endommager les poumons. Un taux élevé d’oxygène dans l’organisme crée des radicaux libres oxygénés, un sous-produit qui provoque la cicatrisation et le durcissement de la délicate membrane alvéolocapillaire et complique ainsi la diffusion de l’oxygène. La meilleure façon de limiter l’exposition aux radicaux libres oxygénés est d’administrer le strict nécessaire afin d’éviter tout surplus d’oxygène circulant dans l’organisme.

Il paraît inconcevable que l’oxygène cause des dommages. Le « danger » d’administrer de l’oxygène est largement incompris et incite bon nombre de prestataires de soins à éviter cette option. Cependant, rappelons que l’oxygène est vital pour toutes les cellules de l’organisme. Sans oxygène, les cellules mourraient! L’hypoxie peut causer des lésions cérébrales en près de quatre minutes. Les dégâts causés par une exposition à une trop grande quantité d’oxygène se manifestent plus lentement. Il est essentiel de comprendre qu’il faut administrer plus d’oxygène si le taux est bas et poursuivre l’oxygénation même si la SpO₂ semble baisser. Il faut simplement éviter de fournir une concentration d’oxygène trop élevée pendant une période prolongée.

La SpO₂ n’atteint 100 % que lorsque toute l’hémoglobine est liée à l’oxygène. L’excédent d’oxygène présent dans les poumons n’est pas capté par l’hémoglobine. Donc, si la SpO₂ est de 100 % et la FiO₂ est de 0,60, cette personne pourrait tout de même avoir une SpO₂ de 100 % avec une FiO₂ de 0,50. Il pourrait y avoir un surplus d’oxygène qui entraînerait l’augmentation de la PaO₂ au-delà des valeurs normales de 80 à 100 mmHg, car la concentration élevée d’oxygène dans les alvéoles favorise une plus grande diffusion dans le plasma.

Il est possible de vérifier la présence d’un excès d’oxygène en effectuant une gazométrie artérielle et en mesurant la PaO₂. Les valeurs normales se situent entre 80 et 100 mmHg. Si la SpO₂ est de 100 %, la PaO₂ pourrait être de 100 mmHg ou supérieure à 400 mmHg. Une PaO₂ supérieure à 100 mmHg indique une suroxygénation ou une hyperoxie. Un taux élevé supérieur à 100 mmHg augmente le risque de radicaux libres oxygénés et de lésions pulmonaires.

Comme il n’est pas possible de savoir si une SpO₂ de 100 % est le signe que la personne reçoit assez ou trop d’oxygène, un moyen facile d’éviter tout doute est de viser une SpO₂ de 92 à 99 % et de ne pas laisser la SpO₂ à 100 % à moins que l’oxygène soit au minimum (c’est-à-dire une FiO₂ de 0,21).

Repensons à l’équation de la concentration d’oxygène (CaO₂). La PaO₂ fait partie de l’oxygène dissous. Tant que l’hémoglobine remplit bien son rôle, une PaO₂ élevée ne contribue pas à l’apport d’une quantité significative d’oxygène en comparaison à une PaO₂ de 100.

Comparons deux exemples de concentration d’oxygène dans le sang. La quantité d’hémoglobine saturée est la même dans les deux cas et respecte les seuils sécuritaires. Le patient X reçoit « juste assez » d’oxygène pour saturer l’hémoglobine à 97 % (taux sécuritaire), mais sans excès d’oxygène avec une pression partielle d’oxygène de 100 mmHg. À l’inverse, le patient Y reçoit trop d’oxygène. L’hémoglobine est entièrement saturée et la pression partielle d’oxygène dans le sang est supérieure aux valeurs normales. Comparez la concentration d’oxygène entre les deux patients.

Comparez la concentration d’oxygène (CaO₂) calculée pour les deux patients. La CaO₂ calculée pour les deux patients est très proche, bien qu’ils reçoivent des quantités d’oxygène très différentes. Le modèle montre que, si l’hémoglobine est normale, l’aspect le plus important de l’oxygénation du sang consiste à fournir le strict nécessaire pour saturer l’hémoglobine de manière adéquate. L’administration excessive d’oxygène ne contribue pas de manière significative à l’amélioration de l’oxygénation si la saturation de l’hémoglobine ne change pas. Par conséquent, les dommages liés à l’apport de quantités élevées d’O₂ et à la création de radicaux libres oxygénés dépassent largement les avantages de la dissolution d’une plus grande quantité d’oxygène dans le sang. Il convient donc d’éviter cette pratique.