Ventilation

La respiration est un processus naturel pour la plupart des gens. Cependant, pour les patientes et patients souffrant de certaines maladies ou se trouvant dans des situations critiques aigües, cela représente souvent un véritable défi. Dans de tels cas, la ventilation mécanique offre un soutien indispensable bien qu’elle ne puisse pas égaler la respiration spontanée physiologique. 

La respiration spontanée ainsi que la ventilation mécanique suivent un cycle d’inspiration et d’expiration. La principale différence réside dans la manière dont l’inspiration se produit.

Lors de la respiration physiologique, une pression négative se forme dans le thorax, aspirant l’air dans les alvéoles et provoquant la contraction des muscles inspiratoires. L’expiration a lieu généralement de manière passive grâce aux forces de rétraction des poumons et du thorax ainsi qu’aux muscles expiratoires. Lors de la ventilation mécanique, l’air pénètre dans les poumons grâce à une pression positive générée par le ventilateur. L’expiration se fait également de manière passive.¹

En l’absence de respiration spontanée, la ventilation mécanique est une intervention vitale, surtout dans les services de secours. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des bases de la ventilation ainsi que des différentes formes de ventilation et des paramètres associés.

Définition : ventilation

La ventilation est une intervention médicale qui garantit les échanges gazeux dans les poumons lorsque la respiration spontanée est absente ou insuffisante. Lors de ce processus, un gaz respiratoire est introduit dans les poumons par assistance manuelle ou mécanique afin de maintenir l’oxygénation et la ventilation. La ventilation a 4 objectifs principaux : 

1. Maintenir les échanges gazeux pulmonaires : améliorer l’absorption de l’O₂ (oxygénation) et l’élimination du CO₂ (décarboxylation) pour une ventilation adéquate.
2. Augmenter le volume pulmonaire : délivrer un volume d’air et des pressions de ventilation adaptés pour améliorer la compliance du système respiratoire, prévenir et éliminer les atélectasies, et réduire les lésions pulmonaires.
3. Réduire le travail respiratoire : permettre aux muscles respiratoires de récupérer, surmonter les états d’épuisement et soulager la détresse respiratoire.
4. Assurer la survie : prolonger le temps de survie en cas d’états critiques.²

Généralement, la ventilation mécanique est réalisée par pression positive, l’augmentation de la pression étant générée par un ventilateur (respirateur artificiel). En fonction du mode de ventilation, l’appareil génère pendant l’inspiration une pression contrôlée et/ou un volume contrôlé. On peut donc distinguer les formes de ventilation en pression contrôlée, en ventilation contrôlée et hybrides. 

L’inspiration peut être initiée par le ventilateur (déclenchement mécanique) ou par la respiration spontanée de la patiente ou du patient (déclenchement par le patient). De même, la fin de l’inspiration est contrôlée soit par la machine, soit par le patient. L’expiration, en revanche, est un processus passif.³

Indication

La décision de recourir à la ventilation est individuelle et nécessite une évaluation approfondie. L’indication ne repose pas sur des paramètres isolés mais découle d’une interaction entre plusieurs facteurs. En voici quelques exemples :

• Évolution de la maladie initiale
• Gravité du trouble des échanges gazeux
• Signes vitaux mesurables
• Volonté du patient et planification des objectifs thérapeutiques

Évolution de la maladie initiale

L’insuffisance pulmonaire aigüe constitue une indication fondamentale pour la ventilation, pouvant survenir aussi bien chez les patientes et patients auparavant en bonne santé que lors de la décompensation de maladies pulmonaires chroniques. Il existe des indications pulmonaires et extrapulmonaires pouvant nécessiter un traitement par ventilation.

L’évaluation de l’insuffisance respiratoire se fait sur la base de signes cliniques tels que :

• Cyanose
• Tachypnée
• Bradypnée
• Orthopnée
• Dyspnée
• Sueurs froides

Signes vitaux mesurables

Les écarts par rapport aux valeurs de référence des paramètres de ventilation, tels que la fréquence respiratoire ou la saturation en oxygène (SpO₂), aident à poser l’indication et complètent l’évaluation clinique.

Volonté du patient et planification des objectifs thérapeutiques

Le pronostic ainsi que l’état de santé de la patiente ou du patient jouent un rôle central. Il convient, dans le mesure du possible, d’éviter les mesures invasives et de privilégier des alternatives comme la ventilation non invasive.⁴

Les possibilités de ventilation : explication simple des formes de ventilation

La ventilation couvre un large éventail de méthodes qu’il est possible de classer en différentes catégories. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des principales formes de ventilation en médecine d’urgence et de soins intensifs.

Aperçu des différentes formes de ventilation 

La ventilation mécanique peut être réalisée de manière invasive ou non invasive : 

• Ventilation invasive : celle-ci se fait au moyen de dispositifs d’assistance respiratoire qui sont directement introduits dans les voies respiratoires. Parmi les dispositifs utilisés, on retrouve les suivants :
  • Sonde trachéale : une sonde est insérée dans la trachée lors d’une intubation orale ou nasale. Un ballonnet gonflable (Cuff) garantit l’étanchéité.
  • Dispositifs supraglottiques : ceux-ci sont positionnés au-dessus de la glotte ou de la trachée.⁵ On trouve par exemple le masque laryngé ou le tube laryngé.
  • Canule de trachéotomie : il s’agit d’une canule insérée dans une trachéotomie, une ouverture pratiquée au niveau de la trachée permettant l’entrée de l’air vers les poumons.
• Ventilation non invasive : cette forme de ventilation ne nécessite pas d’intubation et est réalisée à l’aide d’un masque ou d’un casque. La ventilation peut être réalisée exclusivement de manière mécanique à l’aide d’un ventilateur.

Modes de ventilation

Le choix du mode de ventilation dépend de la respiration spontanée. En présence d’une respiration spontanée, certains modes proposent une ventilation assistée, ou une aide inspiratoire :

• VS-PEP (ventilation spontanée avec pression expiratoire positive) : elle maintient une pression positive constante dans les voies respiratoires (PEP), ce qui améliore l’oxygénation et empêche le collapsus alvéolaire.
• Mode AI/AIL (respiration spontanée assistée/aide inspiratoire light) : lors de la ventilation AI, le ventilateur fournit une aide inspiratoire synchronisée avec la respiration spontanée, à un niveau de PEP prédéfini.
• VACI (ventilation assistée contrôlée intermittente) : cette forme de ventilation en volume contrôlé détermine une fréquence minimale d’insufflations mécaniques par minute. Les patientes et patients peuvent également déclencher pendant l’expiration un cycle respiratoire avec aide inspiratoire, initiée de manière synchrone.
• BIPAP/BiLevel, aVPC : Il existe différentes formes de ventilation en pression contrôlée. En ce qui concerne la ventilation BiLevel, la ventilation se fait à 2 niveaux de pression : la pression inspiratoire (pInsp) et la pression expiratoire positive (PEP). La patiente ou le patient peut respirer spontanément à tout moment, le mode se synchronise alors avec la fréquence respiratoire individuelle. En l’absence de respiration spontanée, l’appareil bascule en mode de ventilation en pression contrôlée. La ventilation aVPC prédéfinit la fréquence ventilatoire et peut être complétée par des respirations spontanées pendant une fenêtre de trigger lors de l’expiration.
• VCRP (ventilation en volume contrôlé à régulation de pression) : dans cette forme de ventilation, un cycle d’essai est effectué, à partir duquel une pression inspiratoire est sélectionnée de façon à atteindre le volume courant cible par le biais d’insufflations contrôlées en pression. La ventilation VCRP est donc un mode hybride.

En l’absence de respiration spontanée, on a alors recours à la ventilation contrôlée. Il existe 2 possibilités de ventilation :

• VPC (ventilation en pression contrôlée) : la pression respiratoire est prédéfinie et le volume courant repose sur la résistance et la compliance pulmonaires.
• VVC (ventilation en volume contrôlé) : le volume courant est prédéfini et la pression des voies respiratoires est limitée par la pression maximale (pMax).

Complications lors de la ventilation

Différentes complications peuvent survenir lors de la ventilation, celles-ci pouvant compromettre la sécurité et le succès du traitement. 

• Lésions pulmonaires liées à une surdistension : des alvéoles fragiles peuvent se rompre, entraînant un pneumothorax, avec une accumulation d’air dans la cavité pleurale et un collapsus pulmonaire.⁶
• Barotraumatisme, volotraumatisme ou biotraumatisme⁷ : une pression élevée ou des volumes importants peuvent endommager les tissus et les structures pulmonaires. Un biotraumatisme peut survenir en présence d’une concentration trop élevée en oxygène car des radicaux libres d’oxygène peuvent attaquer les poumons. Ce phénomène est appelé toxicité de l’oxygène.⁸

Pour prévenir de tels risques, des limites de volume et de pression sont appliquées. De plus, il est nécessaire d’adapter la ventilation de manière flexible, en particulier en ce qui concerne les facteurs de risque tels que le taux d’oxygène. C’est pourquoi, il est important de surveiller les paramètres de ventilation.

Paramètres de ventilation

Le tableau suivant vous donne un aperçu des principaux paramètres de ventilation réglables.

Surveillance de la ventilation

Les ventilateurs offrent diverses options permettant de surveiller les principaux paramètres et de les adapter si besoin. Cela permet de garantir une ventilation plus sûre et plus efficace. 

Parmi les principales mesures, on retrouve la capnographie qui mesure la concentration télé-expiratoire de CO₂ (etCO₂). La surveillance de cette valeur permet de vérifier, par exemple, si le CO₂ est expiré en quantité suffisante. 

Une oxymétrie de pouls mesure la saturation en oxygène et le pouls des patients et constitue, avec l’etCO₂, un élément central de la surveillance de la ventilation.

Les courbes de pression et de débit permettent de visualiser la ventilation, les risques potentiels étant ainsi plus facilement identifiables.

Les ventilateurs permettent de collecter des valeurs de mesure importantes. On trouve notamment les valeurs suivantes :

• Volume courant expiratoire (VTe)
• Volume expiratoire par minute (VMe)
• Valeurs de mesure de la pression comme pCrête, pPlat, pMoy
• Volume de fuite (Vfuite)

Une gazométrie artérielle (GDSA) fournit des indications sur le rapport entre la respiration et la ventilation. Elle peut également signaler la nécessité de débuter une ventilation invasive. Cette analyse permet d’évaluer l’état de l’oxygénation, de la ventilation et de l’équilibre acido-basique. Pour cela, des valeurs telles que la pression partielle de CO₂ (paCO₂) et le pH sont mesurées.⁹

Pour détecter à temps les dangers imminents, les ventilateurs disposent d’alarmes qui se déclenchent lorsque des seuils prédéfinis sont dépassés. Il convient de vérifier régulièrement ces seuils, déterminés par les utilisateurs. Voici les alarmes possibles : 

• Pression des voies respiratoires (pAw, pMax)
• Volume par minute élevé/bas
• Fréquence respiratoire élevée/basse
• Concentration télé-expiratoire de CO₂ élevée/basse
• Temps d’apnée¹⁰

Ventilateurs et formes de ventilation de WEINMANN

Les ventilateurs de WEINMANN offrent de nombreuses possibilités de ventilation adaptées aux besoins des patientes et patients dans diverses situations d’urgence. Ils couvrent une large gamme de modes de ventilation, vous permettant ainsi de toujours trouver la solution adaptée à chaque situation.

Ventilateurs WEINMANN

Avec les ventilateurs de WEINMANN, nous garantissons une flexibilité et une efficacité maximales.

MEDUVENT Standard est l’un des ventilateurs à turbine les plus petits et les plus légers au monde. Avec un poids de 2,1 kg seulement, il est extrêmement maniable et présente une autonomie allant jusqu’à 7,5 heures, sans alimentation externe en gaz comprimé. Il permet d’administrer de l’oxygène avec des fractions inspirées en oxygène de 21 % à 100 %.

MEDUMAT Standard² est un appareil polyvalent, doté de nombreux modes de ventilation et capable de ventiler de manière fiable jusqu’à 10 heures, ce qui le rend idéal pour des interventions longues. En outre, il permet de ventiler aussi bien des nourrissons à partir de 3 kg que des adultes, ce qui le rend pratique et adapté à une utilisation universelle.

Formes de ventilation WEINMANN

en volume contrôlé

• VC
• VAC
• VACI
• VACI + Al

en pression contrôlée

• VPC
• aVPC
• BiLevel
• BiLevel + AI
• CCSV (mode de ventilation pour la réanimation)

Modes de ventilation hybrides

• VCRP
• VCRP + Al

Modes de ventilation spontanés

• VS-PEP
• VS-PEP + AI

Fonctions de ventilation spéciales

• RCP
• ISR
• Mode manuel avec MEDUtrigger

¹Larsen, R. & Mathes, A. (2023): Beatmung. 7. Aufl., Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 243f. 

²Lang, H. (2020): Beatmung für Einsteiger. Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege, 3. Aufl. Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 25. 

³Larsen, R. & Mathes, A. (2023): Beatmung. 7. Aufl., Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 243.

⁴Larsen, R. & Mathes, A. (2023): Beatmung. 7. Aufl., Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 266ff.

⁵https://www.amboss.com/de/wissen/supraglottische-atemwegshilfen/

⁶https://www.msdmanuals.com/de/heim/lungen-und-atemwegserkrankungen/respiratorische-insuffizienz-und-akutes-atemnotsyndrom/k%C3%BCnstliche-beatmung#Alternativen_v38059371_de

⁷https://viamedici.thieme.de/lernmodul/6772238/4915521/beatmung

⁸https://www.msdmanuals.com/de/profi/intensivmedizin/respiratorische-insuffizienz-und-maschinelle-beatmung/mechanische-beatmung-im-%C3%BCberblick#Komplikationen-bei-der-mechanischen-Beatmung-und-Sicherheitsvorkehrungen_v89529514_de

⁹Lang, H. (2020): Beatmung für Einsteiger. Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege, 3. Aufl. Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 264.

¹⁰[Lang, H. (2020): Beatmung für Einsteiger. Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege, 3. Aufl. Berlin Heidelberg: Springer Verlag, S. 242.