Impact de l'absorption du CO2 sur les modèles d'échange de gaz et de ventilation tout en respirant dans une poche d'air de neige (AVACO2R)

Introduction

Contexte et objectifs

L'asphyxie est de loin la cause de décès la plus courante après l'enterrement critique d'avalanche. La présence d'une poche d'air augmente les chances de survie, mais l'expiration de l'air riche en dioxyde de carbone (CO2) déplace progressivement l'oxygène (O2) dans la poche d'air, un phénomène appelé asphyxie de déplacement. De plus, une augmentation de la concentration inspirée de CO2 (FICO2) réduit la pression partielle alvéolaire de O2 (PAO2), comme expliqué par l'équation du gaz alvéolaire. Soulignant cela, une récente étude porcine expérimentale a montré qu'une augmentation du FICO2 est la principale cause de la diminution de PAO2. En supprimant le CO2 dans un enterrement de l'avalanche expérimentale, la normoxie a persisté même après 90 minutes d'enterrement, tandis que, en l'absence d'élimination du CO2, de l'hypoxémie et de l'hypercapnie s'est produite après seulement 10 minutes. De plus, l'hypercapnie augmente la résistance vasculaire pulmonaire, réduit le débit cardiaque et peut entraîner une instabilité hémodynamique mortelle. L'hypercapnie peut accélérer le taux de refroidissement, et la combinaison d'hypothermie avec l'hypoxie et l'hypercapnie peut entraîner un résultat neurologique pire chez les patients d'avalanche complètement enterrés par rapport aux patients souffrant uniquement d'un arrêt cardiaque hypothermique.

Ensemble, ces résultats suggèrent que l'élimination du CO2 de la poche aérienne pourrait empêcher, ou du moins retard, la condition hypercapnique avec ses conséquences délétères et par conséquent augmenter la survie après l'enfouissement complet de l'avalanche.

L'objectif principal de l'étude est d'étudier l'efficacité de la chaux de soude pour éliminer le CO2 tout en respirant dans une poche d'air de neige et à évaluer son impact sur l'échange de gaz, les modèles de ventilation et l'hémodynamique.

Étude des points de terminaison

Points de terminaison principaux:

• Il est temps d'atteindre un CO2 final (ETCO2) de 70 mmHg ou des pressions partielles de dioxyde de carbone dans le sang artériel (PACO2) de 65 mmHg
• Différence dans ETCO2 et PACO2 soit après 60 minutes (c'est-à-dire Durée de test maximale) ou à l'interruption de test

Points de terminaison secondaires:

• Temps pour atteindre une saturation en oxygène (SPO2) ≤ 75%
• Temps pour atteindre des pressions partielles de l'oxygène dans le sang artériel (PAO2) ≤ 45 mmHg
• Différences dans la consommation d'O2 (VO2), production de CO2 (VCO2)
• Différences dans la fraction inspiratoire de CO2 (FICO2) et O2 (FIO2)
• Différences dans les concentrations CO2 et O2 dans la poche d'air
• Différence dans les modèles ventilatoires [ventilation minute (VE), volume de marée (TV), fréquence respiratoire (RR), travail de respiration]
• Différence de pression artérielle (BP), de production cardiaque (CO) et de fréquence cardiaque (HR)
• Différence de déformation ventriculaire gauche et droite mesurée par échocardiographie
• Différence de débit sanguin cérébral

Méthodes

Étude d'étude étude interventionnelle et non pharmacologique sur des volontaires sains avec une conception randomisée et croisée.

Les participants respireront dans une poche d'air de neige de 0,5 litre en utilisant un circuit de réchangement expérimental. Chaque participant terminera le test deux fois avec du lime de soude intégrée dans le circuit et une fois sans (conception croisée). L'ordre des tests sera randomisé, avec une période de lavage de 60 minutes entre eux.

Numéro du sujet: environ 20 participants seront inclus.

Critères d'inclusion

• Âge: 18 à 60 ans
• Indice de masse corporelle <30 kg / m2
• Classe ASA ≤2
• fournir des critères d'exclusion de consentement éclairés et écrits
• Classe ASA> 2
• Grossesse
• Fumeur

Protocole Après avoir reçu une explication détaillée de l'objectif et des procédures de l'étude, les participants devront donner un consentement écrit éclairé. Par la suite, un médecin de l'équipe d'étude procédera à un examen médical général.

Les participants respireront dans une poche d'air de neige de 0,5 litres à l'aide d'un circuit de réchangement expérimental. Chaque participant terminera le test deux fois avec du lime de soude intégrée dans le circuit et une fois sans (conception croisée). L'ordre des tests sera randomisé, avec une période de lavage de 60 minutes entre eux.

Le circuit de dérivation sera connecté à une poche d'air de neige d'une capacité totale de 0,5 litres. Une valve non réprimande bidirectionnelle et plusieurs capteurs seront intégrés dans le circuit respiratoire afin de permettre la mesure de la fréquence respiratoire (RR), du volume de marée (VT) et de la ventilation infime (VE), de la consommation d'oxygène (VO2), des concentrations de gaz respiratoire de carbone [i.e. Contenu fractionnaire de l'oxygène inspiré (FIO2), teneur en fraction du dioxyde de carbone inspiré (FICO2), teneur en fraction d'oxygène expiré (FEO2), teneur en fraction du dioxyde de carbone expiré (FECO2)]. Un capnographe sera situé dans la partie expiratoire du circuit respiratoire pour permettre la mesure du dioxyde de carbone final (ETCO2) au fil du temps. La concentration d'O2 et de CO2 dans la poche d'air sera également mesurée. Les participants seront ensuite instrumentés avec un cathéter artériel, placé dans l'artère radiale, pour enregistrer la pression artérielle et le débit cardiaque en continu et pour permettre des dessins sanguins artériels. Un cathéter en ballon œsophagien s'est placé de manière transnasale dans les deux tiers inférieurs de l'œsophage intrathoracique et connecté à un dispositif de surveillance dédié permettra de mesurer les oscillations de la pression œsophagienne et de calculer le travail de respiration. De plus, un électrocardiogramme et un oxymètre d'impulsion seront placés pour surveiller les paramètres vitaux des sujets au fil du temps. La déformation ventriculaire gauche et droite sera mesurée avec l'échocardiographie et le flux sanguin cérébral sera quantifié par échographie transcrânienne Doppler.

Par la suite, le sujet sera placé en position latérale gauche et des mesures de base seront prises, notamment la fréquence respiratoire (RR), le volume de marée (TV), la ventilation minutieuse (MV), l'ETCO2, la PAO2 et le PACO2, la VO2, le VCO2, les balançoires de pression œsophagienne, la pression artérielle (BP), la sortie cardiaque (CO), la fréquence cardiaque (HR), les doppler transcraroniaux.

Le test fonctionnera pendant un maximum de 35 minutes. Il sera résilié plus tôt si l'un des critères d'interruption suivants est rempli:

• Durée de 35 min atteint
• Spo2 ≤ 75%
• ETCO2 ≥ 70 mmHg ou PACO2 ≥65 mmHg
• Demande de participant pour interrompre l'étude

Pendant le test, les paramètres suivants seront mesurés en continu: RR, TV, MV, ETCO2, PAO2 et PACO2, VO2, VCO2, oscillations de pression œsophagienne, BP, HR et CO. De plus, l'échographie Doppler transcrânienne et l'échocardiographie seront effectuées à intervalles réguliers, ainsi que l'analyse du gaz du sang artériel. Les mesures se poursuivront pendant quelques minutes après la fin du test.

Après une période de lavage de 60 minutes, les participants subiront le deuxième test (conception croisée).