Capnométrie chez les Espèces d’Animaux Exotiques

Points clés

  • La capnométrie caractérise la valeur maximale de dioxyde de carbone mesurée à la fin de l’expiration, également appelée concentration télé-respiratoire en dioxyde de carbone (ET-CO2 pour End-Tidal CO2, en anglais).
  • Le statut ventilatoire, représenté par l’ET-CO2, devrait idéalement être surveillé au cours de toute anesthésie générale.
  • La concentration télé-respiratoire en dioxyde de carbone est relativement bien corrélée avec la concentration en dioxyde de carbone artériel (PaCO2) chez les oiseaux et les mammifères.
  • La capnographie devrait seulement être utilisée pour mettre en évidence des tendances chez les reptiles car les taux de ET-CO2 peuvent être assez différents de ceux de PaCO2 en raison du shunt cardiaque déviant le sang des poumons.
  • Les capnographes en flux principal et par flux latéral peuvent être utilisés chez les patients d’espèces exotiques. Bien que les unités fonctionnant par flux latéral aient un effet réduit sur l’espace mort mécanique, ils ne sont pas fiables avec de petits volumes respiratoires.
  • La normocapnie chez les mammifères correspond à un ET-CO2 de 35-45 mm Hg.
  • Des recherches suggèrent qu’un ET-CO2 de 30-45 mm Hg soit considéré adéquat pour un gris du Gabon anesthésié.
  • L’hypoventilation et l’hypercapnie sont des problèmes potentiels chez toutes les espèces sous anesthésie générale. Toutefois, les effets physiologiques négatifs d’une hypoventilation se développent beaucoup plus rapidement chez les oiseaux anesthésiés. En conséquence, une ventilation assistée devrait être commencée immédiatement après l’induction anesthésique chez les oiseaux pour empêcher l’hypercapnie et l’hypoxémie.
  • Cet article fait partie d’une série sur la surveillance anesthésique chez les espèces d’animaux exotiques. Les sujets additionnels disponibles incluent : la pression sanguine, l’électrocardiographie, l’oxymétrie de pouls, et la surveillance des signes vitaux.

Comment fonctionne la capnométrie?

La capnométrie mesure la valeur maximale de la concentration en dioxyde de carbone (CO2) obtenue à la fin de l’expiration (ET-CO2), qui reflète le taux de CO2 présent dans le gaz alvéolaire.7,12,10,17,20 La méthode la plus fréquente de mesure du CO2 utilise la spectroscopie infra-rouge.12 Un faisceau de radiation infrarouge est émis au travers d’un échantillon d’air vers un photomètre. Le dioxyde de carbone absorbe des longueurs d’onde spécifiques (4.26 µm) de la lumière, ce qui permet de mesurer le taux de CO2. Le taux de CO2 est habituellement exprimé comme une pression partielle en mmHg , bien que certains dispositifs affichent un pourcentage de CO2 ou FCO2.12,16,18

The terms capnometry and capnography are often used interchangeably, but there is a difference (Table 1).
Les termes de capnométie et de capnographie sont souvent utilisés de façon interchangeable mais il existe une différence (Table 1).

Table 1. Définitions relatives à la capnométrie et la capnographie
  • Capnométrie La mesure de la pression télé-respiratoire en dioxyde de carbone
  • Capnomètre: La machine qui fournie une lecture, sous la forme d’un chiffre, du dioxyde de carbone télé-respiratoire.
  • Capnographie: La mesure, l’affichage et l’interprétation de la lecture de dioxyde de carbone télé-respiratoire sous la forme d’une courbe.
  • Capnographe: La machine qui produit les images de la courbe.

Equipement

Il existe deux types de capnographes : en flux principal et par flux latéral (Table 2). Un capteur en flux principal analyse les gaz expirés à chaque fois qu’une expiration passe au travers de l’adaptateur inséré sur les voies respiratoires entre le circuit anesthésique et le tube endotrachéal. 5,12,23 Les capnographes en flux principal fournissent habituellement une mesure plus rapide et plus précise que les analyseurs par flux latéral.5,12

Le capnographe par flux latéral aspire en continue un petit filet d’air expiré des voies respiratoires du patient à l’aide d’un petit tube et d’une pompe (Fig 1).5,12,23 Le débit standard au travers de la ligne d’échantillonage peut être aussi élevé que 200 mL/min, toutefois des dispositifs avec un débit d’aspiration plus faible (50 mL/min) ont également été développés (Microstream capnographe) (NPB-75, Nellcor Puritan Bennett, Pleasanton, CA).1,5,10 De nombreux moniteurs affichent à la fois une courbe et un chiffre.

side stream sampling line Lafferty

Figure 1. Sonde endotrachéale attachée à une ligne d’échantillonnage servant à la capnographie par flux latéral pour la mesure de la concentration en dioxyde de carbone télé-respiratoire. Crédit photographique: Katrina Lafferty, CVT, VTS. Cliquez sur l’image pour l’agrandir..

Table 2. Comparaison des capnographes par flux latéral et en flux principal 2,10,12,15,20
FLUX LATERALFLUX PRINCIPAL
Localisation du capteurA distance du circuit respiratoire anesthésiqueDirectement sur l’embout de la sonde endotrachéale au sein du système de respiration anesthésique
Débit d’échantillonnage du gaz50-200 ml/min pour les dispositifs pédiatriquesNe nécessite pas d’échantillonage du gaz
RéponseTemps de réponse plus lent avec un délai d’environ 3 secondes entre l’aspiration de l’échantillon et l’affichageRéponse plus rapide, affichage pratiquement en temps réel
SensibilitéPeu fiable avec de petits volumes respiratoiresFourni généralement des mesures plus précises et fonctionne mieux y compris avec des volumes plus petits
Espace mortL’utilisation d’un adaptateur pour sonde endotrachéale et flux latéral (comme illustré en Fig 1) réduit l’espace mort mais d’une façon moindre que les capnographes en flux principalL’espace mort mécanique et la résistance représentent un problème pour les petits patients, toutefois, des adaptateurs ou des connecteurs pédiatriques réduisent l’espace mort

Limites

Les défis de la capnographie sont principalement liés à la petite taille du patient. Chez les très petits animaux, le débit d’échantillonage de la capnographie par flux latéral peut être similaire ou plus élevé que le volume tidal du patient.20 Ceci conduit à la dilution de l’air expiré avec le gaz frais provenant du système respiratoire anesthésique, ce qui induit une sous-estimation de l’ ET-CO2.1,20 Des ajustements concernant le débit ou la technique d’échantillonnage peuvent être nécessaires.17 La petite taille des patients peut également avoir un impact significatif sur la résistance et l’espace mort mécanique lorsqu’un capnographe est utilisé, toutefois, des adaptateurs ou connecteurs pédiatriques peuvent aider à réduire cet espace mort (Fig 2).1,13,10,12,15,20

Dead space adapter and cap

Figure 2. Cet adapteur et son bouchon réduisent l’espace mort lors de l’utilisation d’un capnographe par flux latéral. Crédit photographie : Katrina Lafferty, CVT, VTS. Cliquez sur l’image pour l’agrandir.

Utilisations

y trends during anesthesia, especially when the patient is maintained on a mechanical ventilator.10
La capnographie est un outil salvateur possédant diverses utilisations potentielles (Table 3).4,20 Il existe une bonne corrélation entre l’ET-CO2 et le CO2 (PaCO2) artériel, ce qui fait de la capnographie un outil efficace pour évaluer si la ventilation est adéquate.8,14,20,22 Chez les petits patients, la capnographie est souvent utilisée pour identifier des tendances au cours de l’anesthésie, particulièrement lorsque le patient est maintenu sous ventilation mécanique.10

Table 3. Utilisations potentielles de la capnométrie 10,20
  • Aider à l’intubation des espèces plus difficiles, telles que les lapins
  • Confirmer ou corriger le positionnement de la sonde endotrachéale
  • Alerter du mauvais positionnement ou de l’occlusion (partielle ou complète) de la sonde endotrachéale
  • Confirmer que la ventilation est adéquate, donner l’alerte en cas d’hypo- ou hyperventilation
  • Alerter lors d’altération de la circulation pulmonaire
  • Alerter lors d’épuisement de l’absorbant pour le dioxyde de carbone
  • Alerter lors de dysfonctionnement de la machine anesthésique (par exemple, un tube anesthésique déconnecté, une valve à sens unique collée)
  • Fournir une fréquence respiratoire, en particulier lorsque les mouvements du ballon respiratoire ou les mouvements de la paroi thoracique sont difficiles à observer.
  • Evaluer l’efficacité d’une réanimation cardiopulmonaire

L’analyse de la forme des ondes du capnographe permet à l’anesthésiste de vérifier les niveaux d’ET-CO2, tout en récoltant des informations physiologiques plus détaillées (Fig 3) (Vidéo 1).7,10,20 Lors de capnographie normale, le premier gaz expiré correspond à l’espace mort anatomique et est dépourvu de CO2. La pression partielle en dioxyde de carbone (PCO2) augmente ensuite, et correspond un mélange de gaz provenant à la fois de l’espace mort et des alvéoles. Le plateau représente les gaz alvéolaires et peut (ou pas) présenter une pente légèrement ascendante, en raison de l’apport continu de CO2 veineux dans l’alvéole au cours de l’expiration. La concentration télé-respiratoire en CO2 correspond au niveau de PCO2 le plus élevé avant la prochaine inspiration. Le capnographe devrait retourner à zéro au cours de l’inspiration, car les gaz inspirés ne devraient pas contenir de CO2.10,12

A capnographic waveform reflects the changing concentration of carbon dioxide during the respiratory cycle

Figure 3. Une courbe capnographique reflète les changements de concentration du dioxyde de carbone au cours du cycle respiratoire, où l’axe y représente la pression partielle en dioxyde de carbone (mmHg) et l’axe x représente le temps.

Vidéo 1. Aspect normal de la courbe d’un capnographe. Note: Si l’audio est activé, il est possible d’entendre la pulsation Doppler en arrière-plan. Crédit vidéo : Katrina Lafferty, CVT, VTS.

Si le capnographe ne parvient pas à revenir à zéro, cela indique généralement une ré-inspiration de gaz expiré.10,15,23 Pour retirer le dioxyde de carbone du système non ré-inhalant, des flux d’oxygène plus élevés sont nécessaire, pour obtenir une dilution de l’ET-CO2. Cette valeur abaissée d’ET-CO2 peut être exacerbée par la taille de l’échantillon nécessaire lors de l’utilisation d’un capnomètre par flux latéral. L’anesthésiste doit également éliminer les autres causes de réinhalation, telles qu’un dysfonctionnement de la machine ou l’espace mort.

L’analyse des courbes du capnographe peut également être utilisée pour confirmer la perméabilité des voies aériennes et le bon positionnement de la sonde endotrachéale (Fig 4).10,20 Un capnogramme normal obtenu sur six respirations suggère uneintubation trachéale. Les faux négatifs peuvent se produire avec de grandes fuites de gaz, un arrêt cardiaque, et un bronchospasme sévère, pour lesquels aucun tracé n’est visible sur le capnogramme.20

Blind oral intubation in a rabbit

Figure 4. Intubation à l’aveugle d’un lapin (Oryctolagus cuniculus) à l’aide de la capnographie.

Les espèces d’animaux exotiques sont souvent intubées avec des sondes endotrachéales sans ballonet et il existe une forte probabilité qu’une certaine quantité de gaz fuit autour du tube, résultant en une courbe capnographique altérée et moins précise. L’ET-CO2 réel du patient sera plus élevé que ce qui est affiché par le capnographe. Chez les patients avec une fréquence respiratoire faible, la courbe peut apparaître davantage arrondie. Chez les patients avec une fréquence respiratoire élevée ou un volume tidal particulièrement petit, la courbe apparait plus en forme de pic (Fig 5). Les sondes sans ballonet ne sont pas toutes associées avec une fuite de gaz car le tube peut être bien scellé au sein de la trachée (Fig 6).

Confirmation of nasotracheal intubation with an uncuffed size 2.0 mm endotracheal tube in a rabbit

Figure 5. Confirmation d’une intubation nasotrachéale avec une sonde endotrachéale de 2.0 mm de diamètre sans ballonet chez un lapin (Oryctolagus cuniculus). La courbe capnographique en pic peut être observée lors de fuite de gaz ainsi que lors de débit de gaz élevé tels que ceux utilisés pour les circuits non ré-inspirants.

Not all uncuffed tubes are associated with leakage of gas

Figure 6. Courbe capnographique chez une grue blanche (Grus americana) intubée avec une sonde endotrachéale sans ballonet de 5.0 mm de diamètre. Cette courbe classique avec un plateau (flèche) ne montre pas de signe de fuite. Crédit photographique:  Kate Lafferty

Visitez Capnography.com ou how equipment works.com  pour des informations supplémentaires, incluant des conseils concernant l’interprétation des courbes (Table 4).

Table 4. Interprétation des changements de tendance concernant la concentration en dioxyde de carbone télé-respiratoire (ETCO2) levels 10,11,12
ETCO2Commentaires
Augmentation progressiveIndique une hypercapnie progressive et des actions correctrices devraient être entreprises.
Défaut d’apport de gaz frais
Epuisement de la chaux sodée dans un système anesthésique fermé
Problèmes avec le système de respiration anesthésique
Profondeur anesthésique excessive
Diminution progressiveAugmentation de la ventilation
Hypotension
Diminution du débit cardiaque
Arrêt cardiaque en prévision
Inadéquation du rapport ventilation/perfusion
Niveau d’anesthésie léger
Douleur
Chute subite ou absence de courbeObstruction des voies respiratoires
Extubation accidentelle
Déconnection/obstruction du système respiratoire
Déconnection/obstruction du tube d’aspiration de l’échantillon d’air
Apnée ou arrêt respiratoire
Arrêt cardiaque

Mammifères exotiques de compagnie

Il a été montré que la capnographie fournissait des estimations valables de la PaCO2 chez les lapins (Oryctolagus cuniculus) et les furets (Mustela putorius furo).5,9,19 La normocapnie chez les mammifères est associée avec un ET-CO2 de 35-45 mm Hg.1 Les patients avec un ETCO2 (ou une PaCO2) inférieur à 35 mm Hg sont considérés hypocapnique. Les valeurs d’hypercapnie varient entre 65-75 mm Hg. 1 La concentration en CO2 télé-respiratoire sous-estime généralement la PaCO2 de 2-5 mm Hg chez les mammifères. 18,20

L’intervalle normal de l’ET-CO2 chez les mammifères est de 35-45 mm Hg.

Oiseaux

Tous les oiseaux hypoventilent une fois sous anesthésie.15 Les effets physiologiques négatifs de l’hypoventilation ou d’un arrêt respiratoire se développent beaucoup plus rapidement chez des oiseaux anesthésiés que chez les mammifères, et une ventilation assistée, commençant immédiatement après l’induction anesthésique est fortement recommandée pour limiter l’hypercapnie et l’hypoxémie.5,8 Comme chez les mammifères, il existe une corrélation forte entre l’ET-CO2 et la PaCO2 chez les oiseaux sur un grand intervalle de pressions partielles. Chez les gris du Gabon (Psittacus erithacus) anesthésiés avec de l’isoflurane recevant une ventilation par pression positive intermittente, cette corrélation était la meilleure entre 20-60 mm Hg.8 Une capnographie par flux latéral fournissait une bonne estimation de la PaCO2 chez les rapaces anesthésiés à l’isoflurane pesant plus de 400 grammes. Les oiseaux de proie recevaient une ventilation positive avec un circuit de Bain.5,15

Un ET-CO2 de 30-45 mm Hg était considéré approprié pour les gris du Gabon anesthésiés.8

Le flux d’air au travers du poumon parabronchique aviaire est unidirectionel, ce qui signifie que tous les gaz exhalés passent au travers des sacs aériens craniaux et de la trachée sans avoir un effet de dilution sur l’ETCO2.8,17 Ceci explique pourquoi l’ET-CO2 dépasse généralement la PaCO2 d’environ 5 mm Hg chez les oiseaux, au contraire de ce qui est observé chez les mammifères.8,15,24

Lacanulation d’un sac aérien est une option viable en anesthésie aviaire. Dans une étude menée chez des poulets leghorn, l’ET-CO2 ne pouvait pas être utilisé pour prédire la PaCO2 chez les poulets ventilés en utilisant une anesthésie via une canule dans un sac aérien.21

Reptiles

Tous les reptiles nécessitent une ventilation à pression positive intermittente à un niveau d’anesthésie chirurgical. Bien que la capnographie puisse fournir des tendances utiles chez les reptiles (Fig 7), l’ETCO2 peut être assez différent de la PaCO2 du fait du shunt cardiaque déviant le sang des poumons.3,6 Les valeurs sont rarement supérieures à 25 mm Hg chez les reptiles et il peut être normal que les valeurs tombent soudainement à zéro en cas de shunt cardiaque.

Snake with a side-stream capnograph and Doppler attached

Figure 7. Serpent avec un capnographe par flux latéral et un Doppler attaché. Crédit photographique : Katrina Lafferty, CVT, VTS

Conclusion

La capnométrie mesure la valeur maximale de dioxyde de carbone (CO2) obtenu à la fin de l’expiration , également appelée concentration en dioxyde de carbone télé-respiratoire (ou encore end-tidal CO2 en anglais, soit ET-CO2). Il existe une bonne corrélation entre l’ET-CO2 et le CO2 artériel (PaCO2) chez les oiseaux et les mammifères, et la capnographie peut être utilisée comme un outil fiable pour évaluer si la ventilation est adéquate chez ces espèces. La normocapnie chez les mammifères est associée à un ET-CO2 de 35-45 mm Hg. La concentration en dioxyde de carbone télé-respiratoire sous-estime la PaCO2 de 2-5 mm Hg chez les mammifères. Le flux d’air au travers du poumon parabronchique est unidirectionel, ce qui signifie que les gaz exhalés passent au travers des sacs aériens craniaux et de la trachée sans subir d’effet de dilution du dioxyde de carbone télé-respiratoire. En conséquence, l’ET-CO2 dépasse généralement la PaCO2 d’environ 5 mm Hg chez les oiseaux. Un ET-CO2 de 30-45 mm Hg a été considéré adéquat pour les gris du Gabon anesthésiés. La capnographie devrait être seulement utilisée pour identifier les tendances chez les reptiles. Le CO2 télé-respiratoire peut être assez différent de la PaCO2 du fait du shunt cardiaque dérivant le sang des poumons reptiliens.

Références