Ventilation en volume contrôlé
Les deux branches de la ventilation contrôlée ont été abordées : pression et volume. À présent, penchons-nous davantage sur les deux types de modes contrôlés. La ventilation en volume contrôlé (VAC, VVC, VC-CMV) est généralement un mode plus simple à comprendre pour les prestataires de soins qui s’initient au domaine de la ventilation mécanique. Ils ont la responsabilité de déterminer l’amplitude (volume courant) d’une respiration et la fréquence d’acheminement. Le volume d’air acheminé est exactement le même à chaque respiration; il est constant et ne varie pas. Le respirateur fournit la pression nécessaire pour atteindre le volume courant dans le temps imparti pour chaque respiration.
En mode volume contrôlé, le temps programmé est généralement contrôlé par un débit, mais certains respirateurs permettent de régler un temps inspiratoire. Dans le manuel, nous utiliserons le débit comme principale variable temporelle pour le volume contrôlé, car il est le plus utilisé pour la plupart des modes dans différents respirateurs.
Le prestataire de soins programme sur le respirateur la quantité d’air à pousser dans les poumons et la fréquence du gonflement pulmonaire par minute. Le débit maximal de l’air acheminé est également déterminé et il s’agit de la « vitesse » de l’air pulsé dans les poumons. Le temps inspiratoire varie en fonction du débit maximal réglé sur le respirateur. Plus il est élevé, plus le temps inspiratoire est court pour acheminer le volume attendu.
La pression, quant à elle, n’est pas réglée en volume contrôlé, en particulier la pression maximale et la pression de distension (pression contrôlée ou pression inspiratoire). Il convient de rappeler que les respirateurs appliquent une pression positive aux alvéoles pulmonaires fragiles. À défaut d’une approche prudente, les alvéoles agissent comme n’importe quel ballon. Des ballons trop gonflés éclatent. Donc, des alvéoles trop gonflés deviennent trop distendus et peuvent subir des dommages irréparables.
Alors, comment limiter la pression subie par les poumons lorsque l’on est en mode « volume »? Étant donné qu’il est impossible de l’ajuster directement, il faut régler le volume. La pression est surveillée par une relation directe reposant sur le volume et le débit programmés. Il faut donc surveiller la pression nécessaire au respirateur pour gonfler les poumons au volume souhaité et selon la durée fixée. Si la pression observée dans les poumons est trop élevée, il faut peut-être diminuer le volume ciblé ou ralentir le débit (augmenter le temps inspiratoire) afin de réduire la pression appliquée sur les poumons.
Notions à retenir
- La pression et le volume ont une relation linéaire. Si le volume acheminé aux poumons diminue, la pression diminue également.
- Prendre plus de temps pour gonfler les poumons permet de « souffler plus doucement » ou de réduire la pression tout en obtenant le même volume. Ralentir le débit ou augmenter le temps inspiratoire est pertinent à cet égard.
Résumé des paramètres de base |
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En mode A/C en volume contrôlé, on peut programmer directement :
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En mode A/C en volume contrôlé, on peut surveiller, mais sans régler directement :
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Résistance et compliance pulmonaires
Nous avons maintenant passé en revue et clarifié la relation entre le volume et la pression. Nous avons également précisé qu’en mode volume contrôlé, le volume atteint est toujours acheminé par le respirateur avec la pression nécessaire. Le volume est constant, sauf si l’on décide de le modifier selon l’évolution de l’état du patient. Mais que se passe-t-il en cas de changements observés dans les poumons? Nous savons que plusieurs troubles et maladies peuvent altérer les poumons en provoquant une rigidité (moins de compliance) ou une diminution de la capacité de l’air à circuler dans les voies respiratoires (augmentation de la résistance).
Examinons de plus près la compliance et la résistance pulmonaires et leur incidence sur la ventilation en volume contrôlé.
La compliance pulmonaire est une mesure de la capacité de dilatation et d’étirement des poumons. Des poumons ayant une grande compliance s’étirent beaucoup plus facilement. Dans le cas contraire, il est plus difficile de les gonfler et il faudra appliquer une pression plus élevée pour remédier à la rigidité. Comparez l’action de gonfler un ballon et un pneu. Les deux se gonflent et se dilatent, mais un pneu est beaucoup plus rigide et moins souple qu’un ballon. Alors l’air doit être acheminé au moyen d’une forte pression, par exemple à l’aide d’un compresseur d’air. De la même manière, tout problème pulmonaire qui affecte la capacité d’étirement des poumons provoque une diminution de la compliance. Une pression plus élevée est alors nécessaire pour gonfler les poumons.
La résistance pulmonaire renvoie aux obstructions le long du chemin parcouru par l’air pour pénétrer dans les poumons. L’air circule dans le circuit du respirateur, puis traverse le tube endotrachéal jusque dans la trachée, les bronches, les bronchioles, puis les alvéoles. La force nécessaire pour le faire circuler dans ces tubes est appelée résistance. Que se passe-t-il lorsqu’on souffle à travers une paille par rapport à un rouleau d’essuie-tout? Il faut souffler plus fort pour faire passer l’air dans la paille, car elle est plus étroite. Plus le tube est étroit, plus la résistance au mouvement de l’air est élevée. Tout rétrécissement des voies respiratoires entraîne une résistance au débit de l’air, qui ne peut pas pénétrer dans les poumons aussi facilement. Une bonne analogie de la résistance pulmonaire est la fermeture d’une voie sur une autoroute. Les voitures circulent au compte-gouttes et le trafic ralentit. La résistance pulmonaire diminue la quantité d’air qui entre dans les poumons à chaque respiration et il faut donc appliquer une pression plus élevée.
Comme de fait, la compliance et la résistance pulmonaires ont une incidence sur la pression requise pour acheminer le volume d’air déterminé jusqu’aux poumons en mode volume contrôlé.
Exemple pratique
Imaginez que vous gonflez deux ballons très différents avec exactement le même volume d’air pendant la même durée. Le ballon 1 est un ballon d’anniversaire ordinaire qui a déjà été gonflé de nombreuses fois, tandis que le ballon 2 est un ballon long et mince qui n’a jamais été gonflé. Il est clair que le ballon 2, plus rigide et plus long, sera plus difficile à gonfler et qu’il faut une pression plus élevée pour atteindre le volume désiré. De plus, le ballon 1 est moins contracté et se gonfle plus facilement.
Il en est de même pour la ventilation des poumons. Si l’on administre un volume d’air égal au même débit à des poumons normaux ou « en santé » et à des poumons endommagés ou « rigides », les pressions nécessaires pour gonfler ces poumons seront différentes. Des poumons plus rigides requièrent une pression plus élevée pour obtenir le même volume.
Nous nous sommes attardés à mettre en lumière la relation entre la pression et le volume, en particulier la façon dont la pression augmente avec le volume. La corrélation est observable lorsque les paramètres sont modifiés. En revanche, les changements observés en raison de la compliance et de la résistance se produisent sans qu’aucune modification ne soit apportée aux réglages du respirateur. Ils surviennent plutôt d’une respiration à l’autre au fil du temps, au fur et à mesure que l’état des poumons évolue. Par exemple, si une personne souffre d’asthme, la résistance des poumons augmente lorsque les voies respiratoires se contractent, ou se resserrent, pendant une crise. L’air ne pénètre alors pas aussi facilement dans les poumons.
Il est bien de rappeler qu’en mode volume contrôlé, le respirateur ajuste la pression nécessaire pour atteindre le volume souhaité. Dans la ventilation en volume contrôlé, lorsque la résistance augmente ou que la compliance diminue, la pression maximale augmente pour résister aux changements dans les poumons et parvenir à acheminer le volume d’air défini. Dans cette optique, lors d’une ventilation en volume contrôlé, la pression requise par le respirateur pour acheminer le volume d’air programmé peut être indicative de l’état des poumons. D’une certaine manière, surveiller une pression au fil du temps peut permettre de déceler un autre signe vital à surveiller et peut parfois vous donner de l’information précise sur l’amélioration ou l’aggravation de l’état des poumons. Les données peuvent aider à orienter les soins ou à opter pour un traitement médical, selon le type de maladie pulmonaire, afin d’améliorer la compliance et la résistance.
En conclusion, en mode volume contrôlé, le volume acheminé est constant, mais la pression maximale (pression la plus élevée supportée par les alvéoles au cours d’une respiration) varie pour atteindre le volume défini dans les deux situations suivantes :
- la modification des paramètres réglés (volume, débit ou temps)
- les changements d’une respiration à l’autre en fonction de la compliance et de la résistance des poumons
Le prestataire de soins doit tenir compte de l’incidence sur la pression maximale au moment de modifier les réglages, et le problème pulmonaire doit être pris en considération si des changements de pression sont observés alors qu’aucun ajustement des paramètres n’a été effectué. La pression maximale ne doit pas être trop élevée, car elle risque d’endommager les alvéoles pulmonaires. Idéalement, la pression doit être inférieure à 30 cmH2O et ne pas dépasser 35 cmH2O, afin de ne pas endommager les alvéoles. Le chapitre 5 couvre ce concept, lorsqu’il sera question des réglages en mode volume contrôlé.
Notions à retenir
Aussitôt qu’un patient est branché à un respirateur, il faut obligatoirement régler la FiO2 et la PEP. En mode A/C en volume contrôlé, il faut déterminer la fréquence respiratoire du patient en plus de ces deux réglages, afin de contrôler le déclenchement des respirations. Par conséquent, il faut programmer la FR. En mode A/C en volume contrôlé, il faut ajuster le volume d’air acheminé à chaque respiration. Le volume ne varie pas, à moins qu’il ne soit modifié par un prestataire de soins. La pression n’est pas programmée : elle est le résultat du volume, du débit ou temps de la respiration et de l’état des poumons ventilés. La pression maximale ciblée doit être inférieure à 30 cmH2O et ne pas dépasser 35 cmH2O.