Guinguette Marais Poitevin

Ce chapitre est le plus pertinent pour la section F6(vi) du Syllabus primaire du CICM 2017, qui attend des candidats à l’examen qu’ils soient capables d' » expliquer le concept de shunt « , et pour la section V(ii), qui leur demande d' » expliquer l’admixture veineuse, sa relation avec le shunt et le décalage ventilation-perfusion
(V/Q) « . Cette question spécifique est apparue dans la question 6 du deuxième examen de 2009. Le fait qu’elle ne soit apparue qu’une seule fois ne doit pas décourager les candidats à l’examen de se familiariser avec le sujet, car il est assez fondamental. Si l’on a les yeux qui se voilent après avoir discuté de la différence entre l’admixtion veineuse et le shunt, il faut au moins comprendre fermement l’équation de Berggren et la garder en mémoire, car elle est de bonne guerre pour les questions futures et les stations de viva.

En résumé :

L’explication la plus détaillée de ces concepts peut être trouvée dans « Understanding the meaning of the shunt fraction calculation » de Cruz & Metting (1987), mais cet article n’est pas disponible gratuitement, et en vertu de son exhaustivité peut être déraisonnable pour une révision de dernière minute. Une meilleure référence est probablement Bigeleisen (2001), qui est non seulement un article libre, mais aussi un article qui a été écrit avec l’intention expresse d’expliquer ces concepts à des personnes qui sont ensuite censées enseigner à d’autres.

La relation entre l’admixtion veineuse et le shunt

Qu’est-ce que le « shunt » ? Un document des années 1970 qui fait autorité (« Glossary on respiration and gas exchange », Hughes et al, 1973) le définit comme suit :

« Connexion vasculaire entre les voies circulatoires de façon à ce que le sang veineux soit détourné vers des vaisseaux contenant du sang artérialisé »

Ce n’est donc clairement pas le genre de shunt dont nous parlons ici. Pour la physiologie respiratoire, Wests’ (p.68 de la 10e édition) définit le shunt comme :

« sang qui entre dans le système artériel sans passer par les zones ventilées du poumon »

West ne cherche pas à faire la distinction entre mélange veineux et shunt, mais dans d’autres manuels (ceux de Nunn et Levitzky inclus), les deux termes sont rendus distincts. Dans la 8ème édition du Nunn’s (p. 123), l’admixtion veineuse est définie comme suit :

« le degré de mélange du sang veineux mixte avec le sang endcapillaire pulmonaire qui serait nécessaire pour produire la différence observée entre la PO2 artérielle et la PO2 endcapillaire pulmonaire (généralement prise pour égale à la PO2 alvéolaire idéale) »

Ainsi , « l’admixtion veineuse » est l’estimation calculée de la quantité de sang hypoxique qui serait nécessaire pour produire les résultats mesurés en oxygène artériel, pour un débit cardiaque donné. Il s’agit d’un volume de sang désoxygéné provenant de la circulation veineuse qui semble avoir contourné les poumons, ne participant à aucun échange gazeux.

Alors… En quoi cela diffère-t-il du shunt ? Eh bien. Les deux termes sont souvent utilisés de manière interchangeable. Pour les rédacteurs de Nunn’s, la confusion des étudiants a dû être considérée comme ayant une ampleur telle qu’elle justifie une brève sous-section sur la nomenclature, à la fin de laquelle les auteurs admettent que, même si les deux concepts sont distincts,  » l’admixtion veineuse est …souvent appelée de manière approximative shunt « .

Cependant, l’admixtion veineuse n’est pas un shunt. C’est un volume calculé qui semble avoir contourné la surface d’échange gazeux pulmonaire. C’est le produit de l’équation du shunt, qui suppose qu’il n’existe que deux types d’alvéoles (parfaitement ventilées et parfaitement collabées). Le shunt intrapulmonaire « vrai », en revanche, est le volume de sang veineux qui a effectivement contourné les alvéoles aérées et renvoyé le sang désoxygéné vers le cœur gauche via la circulation pulmonaire. Le « vrai » shunt n’intègre pas la contribution des veines thébosiennes et des régions alvéolaires dont le rapport V/Q est compris entre 0 et 1,0, ou toute autre source ajoutée de sang veineux supplémentaire contribuant à la circulation systémique (comme les shunts intracardiaques droite-gauche) et, par conséquent, le volume de mélange veineux calculé sera généralement plus important.

Donc, l’admixtion veineuse ne permet pas d’estimer précisément le volume du véritable shunt intrapulmonaire, ni de déterminer exactement d’où provient ce sang veineux supplémentaire. Le terme même d' »admixtion veineuse » implique qu’il existe une certaine quantité connue de sang veineux hypoxique qui se mélange à la circulation artérielle, mais en fait, cela n’existe pas ; on ne sait jamais exactement quel volume de sang de shunt il y a, ni à quel point ce sang est hypoxique. Au lieu de cela, on calcule une certaine fraction du débit cardiaque qui consiste en ce sang. Il s’agit d’un raccourci tout à fait raisonnable, car il est en fait impossible de mesurer le « vrai » shunt, car on ne peut pratiquement jamais séparer la fraction de sang provenant d’unités pulmonaires réellement non ventilées (V/Q =0) du sang qui provient d’unités simplement incomplètement ventilées (V/Q < 1,0). Pour cette raison, nous avons recours à l’admixtion veineuse comme substitut du shunt, et la rapportons comme « fraction de shunt », ou Fshunt.

Types de shunt et d’admixtion veineuse

Un système de classification semble exister pour le shunt, qui tend à varier selon les manuels (alors que certains, par exemple celui de West, abandonnent l’idée même de classer les choses). Non seulement les catégories sont différentes, mais la même catégorie nominale peut avoir des significations différentes selon les auteurs. Par exemple, voici une comparaison entre celle de Nunn et celle de Levitzky :

Différents systèmes de classification
pour le mélange veineux et le shunt

From Nunn’s, 8e édition	From Levitzky, 7e édition
Schunt anatomique : Shunt physiologique Veines bronchiques Veines thébessiennes Shunt « vrai » Shunt intracardiaque . Shunt « virtuel » Shunt anatomique pathologique Diffusion V/Q Shunt physiologique	. Schunts physiologiques Schunt anatomique physiologique Veines bronchiques Veines thébessiennes Schunt anatomique pathologique . anatomique Schunt intracardiaque Schunt intrapulmonaire Schunt intrapulmonaire absolu (shunt « vrai ») « Shunt-like states » : Diffusion de V/Q, c’est-à-dire . V/Q < 0
Depuis Basic Physiology for Anaesthetists de Chambers et al (2015) Schunt physiologique : Schunt anatomique Vecteurs bronchiques Vecteurs thébésiens Schunt fonctionnel Diffusion V/Q Schunt pathologique : Schunt intracardiaque MV pulmonaire Schunt intrapulmonaire (shunt vrai) .

Ce ne sont que quelques-unes des taxonomies possibles. À en juger par l’absence de références bibliographiques, celles-ci n’ont pas été composées par le travail d’une sorte d’organisme scientifique, mais plutôt concoctées par chaque auteur de manuel indépendamment. En tant que tel, il est impossible de dire lequel d’entre eux est le « meilleur ». Les candidats à l’examen sont invités à choisir un système et à s’y tenir.

Sans chercher à justifier l’un ou l’autre des systèmes de classification existants ni essayer d’en inventer un nouveau, la liste suivante des shunts et des adjuvants shuntish est proposée dans un état non ordonné.

Différentes sources d’admixtion veineuse

• Shunt « vrai » à travers un poumon inutile : sang traversant un poumon pneumonique malade (ou effondré), avec un rapport V/Q de 0 (c’est-à-dire pas de V, tout Q). Ce sang n’échangera aucun gaz.
• « Dispersion V/Q » : Les régions pulmonaires qui ont un rapport V/Q inférieur à 1 auront un échange gazeux inefficace, et renverront un sang veineux pulmonaire incomplètement oxygéné. Comme son nom l’indique, la teneur en oxygène de ce sang sera disponible dans une large gamme, allant d’un sang ressemblant fortement à un sang veineux mixte à un sang qui n’est que légèrement désoxygéné. La catégorie de shunt anatomique, pour une raison quelconque, exclut cette forme de mélange veineux.
• Les veines thébosiennes, autrement appelées venae cordis minimae, sont de minuscules veines sans valvules dans les parois des quatre chambres cardiaques. Leur contribution au flux sanguin est dérisoire – l’examen de sujets anesthésiés a suggéré que le flux des veines thébésiennes contribue à 0,12 % à 0,43 % du flux aortique total. Cependant, la teneur en oxygène à l’intérieur de ces veines est probablement très faible, et l’impact sur la différence A-a n’est pas négligeable.
• Les veines bronchiques ne contribuent probablement pas à plus de 1% du débit cardiaque total. Il s’agit du sang qui quitte l’aorte, nourrit la paroi bronchique, puis rejoint la circulation centrale en se drainant dans les veines pulmonaires. Selon Nunn , chez les patients atteints de bronchectasie ou de BPCO, cette contribution pourrait être considérable – jusqu’à 10% du débit cardiaque.
• La cardiopathie congénitale avec shuntage droite-gauche est une possibilité à mentionner, car elle permet au cœur droit d’éjecter dans la circulation gauche, en contournant les poumons.
• La connexion artério-veineuse intrapulmonaire, comme une MAV ou une fistule, ferait exactement la même chose que le shunt intracardiaque
• Les sources intrapulmonaires de sang mal oxygéné, comme le sang se drainant des profondeurs anoxiques d’une tumeur pulmonaire, ou les shunts portopulmonaires dans les maladies du foie, peuvent délivrer du sang très pauvre en oxygène à la circulation veineuse pulmonaire
• Le shunt virtuel est virtuel dans le sens où il peut ne pas exister réellement. Lorsque la mesure d’un shunt est effectuée sans échantillon de sang veineux mélangé, le shunt résultant est qualifié de virtuel. Pour autant que l’on puisse dire, cette terminologie est unique aux ouvrages publiés par, ou à propos de, Nunn (voir Lawler & Nunn, 1984). Selon les auteurs originaux, il s’agit du « shunt qui expliquerait la relation entre la PO2 artérielle et la concentration en oxygène inspirée si la différence de concentration en oxygène entre l’artère et le sang veineux mêlé était de 5 % vol ».

L’ampleur d’une fraction de shunt normale

Dans la question 6 du deuxième examen de 2009, les examinateurs du CICM semblent s’être attendus à une certaine déclaration d’une fraction de shunt ou d’une valeur d’admixtion veineuse « normale ». En résumé, c’est loin d’être clair.

Pour le shunt proprement dit, différentes sources citent des fractions très différentes. Par exemple, Smeenck et al (1997) l’ont exploré dans un groupe de patients soumis à un texte à 100% d’oxygène avant une chirurgie cardiaque, et ont calculé une fraction de shunt de 10%. Ce groupe, bien sûr, ne peut pas être considéré comme normal ou sain, car ils étaient tous en attente d’une chirurgie cardiaque. Ming et al (2014) ont utilisé une fraction de shunt de 5 % comme seuil de la plage normale pour leur étude évaluant le test à 100 % d’oxygène. Sarkar et al (2017) font état de 2 à 3 % dans leur étude, mais ne citent pas de source. La référence qui fait probablement le plus autorité en la matière est celle de Wagner et al (1974), qui ont utilisé le MIGET pour évaluer des volontaires sains. Ces sujets ne présentaient essentiellement aucun shunt avec l’air ambiant normal, et un shunt moyen d’environ 3,2 % lorsqu’ils respiraient 100 % de FiO2 (ou jusqu’à 10,7 % dans le cas d’un sujet), que les chercheurs ont attribué à une atélectasie de dénitrogénation.

L’admixtion veineuse, mesurée chez des sujets normaux respirant l’air ambiant, est habituellement d’environ 3%. Cette valeur provient de Said & Banerjee (1963).