11 Saturation en oxygène du sang veineux mêlé (SvO₂)

Définition

Portion d’oxygène restant liée à l’hémoglobine après l’extraction cellulaire de l’oxygène, mesurée sur le sang veineux mêlé¹ prélevé dans l’artère pulmonaire.

Cet indice global de l’adéquation entre le transport artériel en O₂ (TaO₂) et la consommation en O₂ (VO₂) des tissus reflète la balance entre l’offre et la demande en O₂.

Remarque. SvO₂ = reflet de la quantité d’O₂ non extraite par les tissus après satisfaction des besoins métaboliques de l’organisme.

TaO₂ : volume d’oxygène délivré aux circulations périphériques par minute.

SvO₂ critique : valeur à partir de laquelle apparaît un métabolisme anaérobie = seuil de dysoxie. SvO₂ critique de l’ordre de 40 % correspond à une extraction de l’O₂ dite « critique » de l’ordre de 60 %.

Principes physiologiques

Déterminants de la SvO₂

La quantité d’O₂ du sang veineux mêlé (CvO₂) dépend de la quantité d’O₂ transportée depuis les poumons vers les tissus périphériques par le système cardiovasculaire, et de la consommation d’O₂ de tout l’organisme (VO₂).

L’équation de Fick définit la relation entre consommation d’oxygène (VO₂), débit cardiaque (DC) et différence artérioveineuse :

VO₂ : consommation en oxygène de l’organisme ; DC : débit cardiaque ; CvO₂ : contenu veineux en oxygène ; CaO₂ : contenu artériel en oxygène.

Puisque le contenu en oxygène du sang est déterminé principalement par la quantité d’oxygène liée à l’hémoglobine, on peut donc simplifier l’équation en négligeant l’oxygène dissous. Ainsi, l’équation de Fick peut s’écrire également :

La SvO₂ peut donc être exprimée comme suit :

SaO₂ : saturation artérielle en oxygène ; Hb : concentration en hémoglobine.

Remarque. Dans cette formule, 13,4 est la quantité d’oxygène fixée à 1 g d’hémoglobine multiplié par 10 pour obtenir la concordance des unités de mesure des diverses variables.

Déterminants de la SvO₂ (figure 11.1)

Une variation de SvO₂ provient donc nécessairement de la modification d’un ou de plusieurs de ces déterminants, tous interdépendants soit :

pour les déterminants majeurs :

• du débit cardiaque (DC) ;

• de la consommation tissulaire en O₂ (VO₂) ;

pour les déterminants mineurs :

• de la saturation artérielle en O₂ (SaO₂),

• du taux d’hémoglobine (Hb).

Figure 11.1 Déterminants de la SvO₂.

La mesure continue de la SvO₂ reflète préférentiellement les variations des déterminants majeurs du DC et de la VO₂.

Remarque. Les autres déterminants sont : le pouvoir oxyphorique de l’Hb (PO) ; la courbe de dissociation de l’hémoglobine elle-même sensible à la température, au pH, à la PaCO₂, et à la concentration de 2,3-diphosphoglycérate (2-3 DPG).

La valeur de la SvO₂ :

rend compte de l’importance de la mise en jeu des phénomènes compensateurs ;

témoigne de leur capacité à assurer l’équilibre entre les besoins et les apports en O₂, garant du maintien d’un métabolisme aérobie.

Lorsque les besoins en O₂ augmentent, deux mécanismes adaptatifs assurent l’adéquation entre TaO₂ et VO₂ :

soit par l’augmentation de TaO₂ (reposant essentiellement sur l’élévation du DC) ;

soit par l’accroissement de EO₂ (extraction d’O₂ par mécanisme tissulaire) si les réserves cardiaques sont insuffisantes ou dépassées.

Matériel

Lors d’une surveillance ponctuelle :

• cathéter artériel pulmonaire simple ;

• seringue à gaz du sang ;

• co-oxymètre.

Lors d’une surveillance continue : cathéter artériel pulmonaire pourvu de fibres optiques, relié à un scope.

Procédure de mise en place

Patient équipé d’un cathéter artériel pulmonaire.

Procédure de mesure

Technique de prélèvement : respecter certains impératifs techniques pour avoir des mesures fiables de SvO₂ !

Mesure par un prélèvement ponctuel de sang veineux mêlé à l’aide d’un gaz du sang à partir de l’artère pulmonaire

S’assurer du bon positionnement de l’extrémité du cathéter dans une grosse branche de l’artère pulmonaire. Le CAP doit donc être situé dans un gros tronc de l’artère pulmonaire, loin des capillaires et doit être purgé régulièrement.

Prélever par l’orifice distal du cathéter artériel pulmonaire.

S’assurer que le ballonnet du CAP est dégonflé lors du prélèvement, faute de quoi le sang prélevé risque d’être fortement contaminé par le sang capillaire oxygéné.

Purger l’espace mort du cathéter par l’aspiration d’au moins 2 mL avant d’effectuer le prélèvement du sang dans une seringue appropriée (seringue à GDS).

Effectuer ces manœuvres (traction exercée sur le piston de la seringue utilisée pour l’aspiration du sang) suffisamment lentement afin d’éviter d’aspirer du sang capillaire (capillarisation du sang prélevé) :

• la seringue servant au prélèvement doit donc être de petit calibre (débit d’aspiration : 1 mL/30 sec). N.B. : une erreur résultant de la capillarisation est à craindre tout particulièrement en cas de FiO₂ élevée ou de migration distale du cathéter ;

• l’existence de dépôts fibrineux obstruant partiellement l’extrémité distale du CAP expose au même risque en créant un flux aspiratif trop puissant.

Acheminer le sang au laboratoire aussi vite que possible pour limiter la consommation d’oxygène par les éléments figurés du sang dans la seringue de prélèvement.

Mesure discontinue de la SvO₂ par co-oxymétrie (in vitro)

Analyse de l’échantillon sanguin en laboratoire par spectrophotométrie de transmission.

Principe : un échantillon de sang veineux mêlé prélevé à partir du cathéter artériel pulmonaire est placé entre une source de lumière et un détecteur photo-électrique qui mesure son absorption à différentes longueurs d’onde. Il existe une relation liant l’intensité de cette réflexion lumineuse et le taux d’hémoglobine réduite du sang.

Comme l’oxyhémoglobine, la désoxyhémoglobine, la carboxyhémoglobine et la méthémoglobine ont des profils d’absorption différents pour chaque longueur d’onde traversant le globule rouge, il est possible de déterminer avec précision la saturation en O₂ de chacune des fractions de l’hémoglobine (SvO₂ pour le sang veineux mêlé). N.B. : l’interprétation des résultats peut être délicate compte tenu de l’existence d’interférences pouvant altérer les résultats.

Mesure via un cathéter artériel pulmonaire pourvu de fibres optiques permettant une surveillance continue

Effectuer une calibration in vitro avant l’insertion du cathéter artériel pulmonaire à l’aide d’une référence optique à usage unique conformément aux instructions des fabricants. N.B. : une nouvelle calibration (« recalibration ») in vivo doit être effectuée par prélèvement du sang artériel pulmonaire chaque fois que le monitorage continu de la SvO₂ montre des valeurs suspectes ou erronées (toutes les 24 heures environ).

Vérifier rigoureusement la bonne position du cathéter dans l’artère pulmonaire (pas trop distale) : l’exactitude du monitorage de la SvO₂ en dépend. Par conséquent, de mauvaises interprétations de valeurs de SvO₂ peuvent être minimisées par un repositionnement du cathéter artériel pulmonaire et une recalibration du système de mesure.

En cas de présence de fibrine sur l’extrémité du cathéter, ce dernier doit être mobilisé et rincé.

Mesure continue de la SvO₂ (in vivo)

Analyse de l’échantillon sanguin en laboratoire par spectrophotométrie de réflexion.

Principe : une source de lumière rouge et infrarouge envoie des longueurs d’onde différentes (allant de 600 à 1000 nm) à travers la fibre optique du cathéter artériel pulmonaire et illumine le flux sanguin de l’artère pulmonaire. La lumière réfléchie par les globules rouges est retransmise par l’intermédiaire d’une seconde fibre optique à un photodétecteur. Les lumières réfléchies sont toutes intégrées par un ordinateur qui calcule la SvO₂.

Limites de la mesure in vivo et in vitro (tableau 11.1)

Tableau 11.1 Limites de la mesure de la SvO₂ selon la technique utilisée

Limites de la mesure de la SvO2 in vivo	Limites de la mesure de la SvO2 in vitro
Sources fréquentes d’erreurs en cas de : – perfusion d’émulsion lipidique – perfusion de bleu de méthylène – présence d’une méthémoglobinémie Déplacement fréquent avec mauvais positionnement du cathéter Présence de fibrine à l’extrémité des fibres optiques	Technique très longue Source fréquente d’erreurs Peut exposer à la spoliation sanguine (surtout en pédiatrie) par prélèvements sanguins itératifs Peut entraîner des infections liées aux manipulations fréquentes du cathéter artériel pulmonaire Absence de monitorage réel

Avantages et limites de la SvO₂ (tableau 11.2)

Tableau 11.2 Avantages et limites de la SvO₂

Avantages

Limites

Moyen fiable de surveillance cardiovasculaire pour apprécier précocement l’existence d’un déséquilibre entre les besoins et les apports en oxygène (évaluation de l’oxygénation systémique globale) survenant chez les malades instables en réanimation ou dans les périodes per- et postopératoires Permet une identification précoce et fiable d’une perte sanguine (avant la PAM, la PVC, la diurèse, la concentration d’Hb)

Ne permet qu’une appréciation globale et grossière de l’utilisation de l’O2 de l’ensemble de l’organisme : ne prend pas en compte une souffrance tissulaire localisée (ischémie mésentérique, par exemple) Dépendant des nombreux facteurs modifiant l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène (hyperthermie, hypercapnie, acidose, augmentation du 2,3-diphosphoglycérate) Ne peut être utilisée comme témoin du rapport entre consommation et apport d’oxygène lors des insuffisances respiratoires aiguës où la SaO2 est basse et s’écarte sensiblement de 100 %. Médiocre intérêt de la SvO2 comme outil de monitorage dans les états hyperdynamiques (états de dépendance TaO2/VO2) : – états septiques – SDRA – hépatites aiguës – brûlures graves – pancréatites aiguës Marqueur médiocre de l’existence d’une hypoxie tissulaire ou d’une hyperlactatémie

Indications et contre-indications de la mesure de la SvO₂ (tableau 11.3)

Tableau 11.3 Indications et contre-indications de la mesure de la SvO₂

Indications	Contre-indications
Monitorage : – choc cardiogénique – infarctus du myocarde – choc hémorragique – choc septique – CEC Évaluation du shunt pulmonaire dans le SDRA, atélectasies… Évaluation de la dose appropriée de l’agent thérapeutique ayant des effets thermogéniques Aide supplémentaire au réglage de la PEP	Liées aux contre-indications à l’utilisation d’un cathéter artériel pulmonaire

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