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Insuffisance ventriculaire post-CEC 

Caractéristiques de l'insuffisance systolique du VG post-CEC 
 
Toute intervention cardiaque en CEC porte transitoirement atteinte à la fonction ventriculaire. La fonction systolique baisse progressivement pour atteindre son nadir vers 5-6 heures après la CEC ; c'est la période à laquelle les médiateurs inflammatoires (interleukines, TNF, etc) sont les plus élevés (voir Figure 4.2) [46]. La récupération prend en général 8 à 24 heures, mais parfois plusieurs jours; elle est d'autant plus lente que la fonction préopératoire était moins bonne. Une insuffisance ventriculaire aiguë au sevrage de la CEC survient dans environ 20% des cas [1,10].  Sa probabilité est prédite par plusieurs éléments pré- et peropératoires [1].
 
  • Dysfonction ventriculaire (FE < 0.35) (Vidéo); la mortalité opératoire des PAC est de 1% lorsque la FE est > 0.4, de 2-4% pour une FE entre 0.25 et 0.4, et de 5-8% lorsqu'elle est < 0.25 [55]; la mortalité en cas de dysfonction gauche isolée, toutes opérations confondues, est de 9.7% [38].
  • Dilatation du VG (Dtd court-axe > 4.0 cm/m2).


    Vidéo: vue transgastrique court-axe d'un VG défaillant; le ventricule est dilaté, il ne s'épaissit presque pas, et se raccourcit très peu en systole; la FE est < 20%.
     
  • Dysfonction du VD, hypertension pulmonaire (HTAPmoy > 35 mmHg) (Vidéo) ; la fonction du VD est un meilleur critère pronostique que la valeur de la PAP ; lorsqu’elle est associée à une défaillance gauche, l’insuffisance ventriculaire droite entraîne une mortalité de > 20% [23,38]. Elle est responsable de 21-37% de la mortalité en sortant de CEC [11,19].


    Vidéo: vue admission-chasse du VD (vue mi-oesophage 60°), tel qu'il apparaît enroulé autour de la valve aortique (au centre de l'écran); la paroi libre ne se contracte pas, alors que la chambre de chasse (à droite de l'écran) a encore une activité contractile.
     
  • Soutien inotrope ou assistance ventriculaire préopératoire.
  • Hypertension pulmonaire.
  • Ischémie active, infarctus menaçant.
  • Age > 70 ans, sexe féminin.
  • Insuffisance rénale préopératoire, diabète.
  • Cachexie, malnutrition.
  • Opération en urgence, réopération, opération complexe (résection de paroi ventriculaire, CIV, polyvalvulopathie).
  • Difficultés de cardioplégie, difficultés techniques, revascularisation incomplète.
  • Clampage aortique > 2 heures.
A ces phénomènes s'ajoutent les conséquences hémodynamiques accompagnant la mise en charge et la fermeture de la paroi thoracique.
 
  • Ventilation en pression positive et augmentation de la postcharge du VD (la compliance pulmonaire est abaissée en fin de CEC par oedème alvéolo-capillaire) ;
  • Variations volémiques (hémorragies, hypovolémie), anémie aiguë ;
  • Fermeture du péricarde et du sternum (compression externe provoquant un "effet tamponnade") ;
  • Réchauffement interne (augmentation de la VO2).
Dans les corrections de valvulopathies, l'aggravation hémodynamique momentanée dépend du type de pathologie. Les lésions ayant entraîné une dilatation ventriculaire (insuffisance aortique ou mitrale) induisent des dysfonctions importantes. Une insuffisance mitrale sévère peut survenir ou s'aggraver en sortant de CEC: c'est un excellent marqueur de la dysfonction aiguë du VG. Après correction d'une insuffisance mitrale, le VG est dans une situation difficile à cause de l'augmentation brusque de sa postcharge due à la suppression de la "soupape de pression" que représentait l'insuffisance valvulaire ; il souffre également d’une baisse de précharge (recul sur la courbe se Starling) secondaire à la disparition du retour diastolique du volume de la régurgitation. Dans le cas de sténose mitrale, le problème est lié au petit volume ventriculaire gauche, dont la distensibilité est diminuée. Par contre, la baisse immédiate de la postcharge après correction de sténose aortique assure une récupération fonctionnelle rapide, dans la mesure où l'hypertrophie ventriculaire n'a pas gêné la préservation myocardique. Le taux de BNP et de NT-pro-BNP postopératoire est un bon marqueur du risque de complications cardiaques [34].
 
Les besoins en agents inotropes et en volume sont constamment variables après la CEC; aucun régime ne peut être défini par avance, car la situation est très évolutive. Il faut réévaluer en permanence les besoins du patient, changer d'amines selon l'hémodynamique, et suivre les besoins en vasopresseur selon les résistances vasculaires. Une sortie de pompe sans amines n’est nullement une garantie de pouvoir s’en passer pendant la suite du postopératoire. Pendant les premières 10 - 20 minutes suivant la CEC, les modifications rapides de température dans l'artère pulmonaire conduisent à une sous-estimation substantielle du débit cardiaque par thermodilution [3]. La réaction inflammatoire systémique est souvent responsable d'épisodes prolongés de vasoplégie [25]. En cas de tachycardie, l'usage de β-bloqueurs est extrêmement dangereux pour deux raisons: 1) la dysfonction ventriculaire sous-jacente est révélée soudainement et la performance cardiaque s'effondre, et 2) le rythme accéléré peut être le seul moyen de maintenir le débit face à un volume systolique bas (sténose mitrale, HVG concentrique). Par prudence, il est conseillé de n’utiliser que l’esmolol dans cette situation (demi-vie : 9 minutes).
 
Insuffisance ventriculaire diastolique
 
Une dysfonction diastolique est très courante après CEC, mais très souvent sous-estimée. Son incidence est variable selon les critères échocardiographiques utilisés pour son évaluation ; elle oscille entre 10% et 83% des cas, ce qui représente une prévalence 5-10 fois plus élevée qu’en préopératoire [2,49]. Son intensité a une valeur pronostique pour l'évolution fonctionnelle immédiate [5]. La mortalité annuelle liée à l’insuffisance diastolique est la moitié de celle liée à l’insuffisance systolique : 5-10% au lieu de 10-15% [47,54]. La dysfonction diastolique est également un prédicteur indépendant de la fibrillation auriculaire postopératoire (OR 4.21) [2]. L’insuffisance diastolique est liée à plusieurs phénomènes.
 
  • Œdème myocardique ;
  • Cardioplégie ;
  • Manipulations du cœur ;
  • Ischémie myocardique, syndrome de reperfusion, sidération myocardique ;
  • Syndrome inflammatoire systémique ;
  • Péjoration d’une dysfonction diastolique préalable : HVG, ischémie, cardiomyopathie.
Cette baisse de compliance des cavités ventriculaires conduit à une augmentation des pressions pour le même volume de remplissage et rend le débit cardiaque davantage dépendant de la précharge (voir Figure 4.23B), et le ventricule fonctionne sur une courbe de Starling très redressée (voir Figure 4.23A) [8]. Il arrive qu'un remplissage normal requiert une PVC de 10-12 mmHg et une PAPO de 15-18 mmHg, particulièrement chez les patients souffrant d'hypertrophie ventriculaire. L’élévation de la POG retentit en amont, augmente la stase intersticielle et accroît la postcharge du VD [12]. 
 
La dysfonction diastolique du VG peut aussi être secondaire à une surcharge droite qui entraîne un basculement du septum interventriculaire vers la gauche en diastole et restreint le remplissage du VG (effet Bernheim) (voir Figure 12.8A).
 
Insuffisance ventriculaire droite
 
L’insuffisance droite survient à cause d’une baisse de contractilité du VD (ischémie, infarctus, cardiomyopathie, sepsis) ou d’une augmentation de sa postcharge (hypertension pulmonaire, SDRA, défaillance gauche, maladie mitrale, CIV, embolie pulmonaire). Le VD décompense lorsque la PAPmoy persiste entre 40 et 50 mmHg pendant plus de 2 heures [57]. Lorsque le VD défaille, la PAP tend à baisser parce que la force éjectionnelle du ventricule diminue ; la contraction droite telle qu’elle s’apprécie à l’ETO est donc un meilleur critère de risque que la valeur de la PAP. La thérapeutique de l’insuffisance droite est basée sur plusieurs éléments (voir plus loin) [19].
 
  • Ventilation : hyperventilation normobarique, FiO2 élevée, hypocarbie, alcalose respiratoire ;
  • Anesthésie : sommeil et antalgie profonds, normothermie ;
  • Optimisation de la précharge droite : volume, nitrés ou diurétiques selon la PVC ;
  • Baisse de postcharge (traitement de l’hypertension pulmonaire) : NO, prostacyclines, inhibiteurs des phosphodiestérases-5;
  • Maintien de l'assistance septale du VG et de la pression de perfusion coronarienne droite : noradrénaline ;
  • Augmentation de la contractilité : dobutamine, milrinone-adrénaline, levosimendan.

Thérapeutique de l'insuffisance ventriculaire gauche
 
La thérapeutique de l'insuffisance cardiaque post-CEC porte sur plusieurs points d'impact interdépendants [18]: précharge, postcharge (systémique et pulmonaire), rythme cardiaque, fonction inotrope. L'amélioration de cette dernière se paie toujours d'une augmentation de la consommation d'oxygène myocardique (mVO2) (voir Chapitre 12, Traitement de l'insuffisance ventriculaire).
 
  • Précharge : l'insuffisance diastolique courante après CEC modifie la courbe de compliance des cavités cardiaques; les pressions de remplissage (PVC, PAPO) sont plus élevées pour le même volume intracavitaire. La courbe de Starling de l'insuffisance diastolique étant très redressée, le volume systolique est très dépendant de la précharge, et la tolérance à l'hypovolémie est très faible (Figure 4.23A). L’augmentation de précharge est limitée par le risque de dilatation ventriculaire, situation particulièrement dangereuse parce qu'elle augmente la mVO2, menace le flux sous-endocardique et effondre le débit cardiaque. 
  • Postcharge basse : une chute des RAS est fréquente après CEC (réchauffement, vasoplégie, protamine, longue CEC, IEC préopératoire, diabète, etc). Bien qu'elle soit bénéfique pour le VG, cette baisse de postcharge doit rester limitée car elle compromet la perfusion dans les coronaires et dans tous les organes. Traitement habituel : 
    • Phényléphrine (Néosynéphrine®): bolus 100 mcg ; la dose maximale recommandée hors-CEC est de 1 mg ; la raison est l’absence totale d’effet inotrope β de la substance qui ne fait qu’augmenter les RAS et la postcharge du VG, d’où le risque de défaillance gauche.
    • Nor-adrénaline (Artérénol®): perfusion 0.03-0.5 mcg/kg/min ; la stimulation des récepteurs  α myocardiques (inotropes positifs) et le faible effet β1 assurent un appoint inotrope qui aident le VG lorsque sa postcharge augmente.
    • Vasopressine (Pitressin®): en cas de choc distributif réfractaire (PAM < 55 mmHg, RAS < 600 dynes•s•cm-5), la vasopressine (1-4 U/h) peut améliorer la situation [31]; à ces doses, la vasopressine provoque moins de vasoconstriction coronarienne, rénale et splanchnique que la noradrénaline pour le même résultat sur la pression systémique [42]. D’autre part, elle conserve ses propriétés vasoconstrictrices malgré l’hypoxie et l’acidose.
    • Bleu de méthylène : il peut aider à rétablir le tonus vasculaire en situation grave, mais présente des risques : hypertension pulmonaire, neurotoxicité, vascoconstriction coronarienne et rénale [29]. 
  • Postcharge élevée : le risque est une dilatation du VG, un disruption des sutures aortiques et une augmentation des pertes sanguines. La baisse d'impédance augmente l'éjection du VG lorsque celui-ci est dysfonctionnel. Les vasodilatateurs utilisés en première ligne sont à prédominance artériolaire.
    • Isoflurane 2-5% momentanément;
    • Phentolamine en bolus (Régitine® 1-2 mg iv);
    • Nitroprussiate en perfusion (Nipruss® 0.1-5 mcg/kg/min);
    • Nitroglycérine (0.5-5.0 mcg/kg/min) si l'hypertension est associée à une élévation de précharge ou à une HTAP; 
    • Un inodilatateur comme un inhibiteur de la phosphodiestérase-3 (milrinone) ou le levosimandan est indiqué lorsque l'élévation de pression artérielle est associée à une dilatation et à une dysfonction du VG ou à une hypertension pulmonaire.
  • Contrôle du rythme : les arythmies doivent être traitées électriquement le plus rapidemnent possible. Le rythme idéal en sortant de CEC est un entraînement sinusal de 70-80 batt/minute. 
    • En cas de dissociation AV: pace-maker bicaméral, isoprénaline (bolus de 10 mcg). La synchronisation de la contraction auriculaire est d'autant plus importante qu'il existe des altérations de la compliance ventriculaire. 
    • FA ou tachyarythmie sus-jonctionnelle: cardioversion peropératoire (2-10 J par palettes internes); la cardioversion mérite d'être tentée, y compris chez un patient en FA chronique, car le rythme sinusal, même temporaire, améliore l'hémodynamique pendant les heures où elle est la plus compromise. La substance de première intention est l'amiodarone (Cordarone®), en perfusion de 10-15 mg/kg/24h; on débute par 150 mg/20 minutes iv, à répéter selon besoin. L'esmolol (Brevibloc®) est le seul β-bloqueur envisageable en postopératoire à cause de la briéveté de sa demi-vie (9 minutes); il faut néanmoins l'utiliser avec précaution, et seulement lorsque la tachycardie est excessive ou dangereuse. 
  • Stimulation inotrope : si l'index cardiaque est inférieur à 2.2 L/min/m2 et/ou la PAPO supérieure à 18 mm Hg, si la SvO2 est < 60%, si la fraction d'éjection est < 0.5 ou si l’image ETO montre une dysfonction ventriculaire, il est nécessaire d'assurer un support inotrope. Les caractéristiques des agents cardiostimulants sont décrites plus loin (Médicaments cardiovasculaires), ainsi que dans le Tableau 4.16 et le Tableau 4.17.
 
 
En salle d'opération, il est facile de compléter les traitements médicamenteux par un système d'assistance ventriculaire dont le but est de maintenir la circulation en déchargeant le ou les ventricules pour leur offrir une possibilité de récupération (voir Chapitre 12, Assistance ventriculaire).
 
  • Contrepulsion intra-aortique (CPIA) : elle diminue la postcharge du VG et augmente la pression diastolique, donc la perfusion coronarienne. C’est la technique de premier choix pour soutenir un VG défaillant par ischémie ou par dilatation avec une IM modérée-à-sévère, mais elle ne fonctionne correctement que si le rythme est régulier et inférieur à 120 batt/min, et que si les résistances systémiques sont maintenues. Elle est contre-indiquée en cas d'insuffisance aortique, de dissection, ou d'athéromatose grave de l'aorte thoracique descendante. Dans le cadre de la chirurgie coronarienne, la CPIA diminue significativement la mortalité lors de sortie de pompe difficile (RR 0.27-0.38); elle est moins efficace dans les pontages à cœur battant (RR 0.56) [35].
  • ECMO (Extra-Corporeal Membrane Oxygenation): une pompe centrifuge couplée à un oxygénateur et branchée sur les vaisseaux fémoraux ou sur les canules de CEC assure une assistance à la fonction ventriculaire et aux échanges gazeux ; elle est indiquée pour 5-10 jours en cas de défaillance cardio-respiratoire. Les résultats sont d’autant meilleurs que le traitement est mis en route plus tôt après l’événement qui a déclenché le choc cardiogène : une pression systémique systolique < 90 mmHg, un pH < 7.2 et une FE < 35% en pré-implantation sont des prédicteurs de faillite [21].
  • Assistance ventriculaire externe par un système à court terme, comme par exemple l'Abiomed BVS 5000i™ (flux pulsatile), l’Impella™ (flux continu) ou le TandemHeart™ (flux continu) ; les deux derniers sont introduits par voie percutanée sous repérage fluroscopique et/ou échocardiographique. Bien que les résultats à long terme des ces dispositifs ne créent pas de différence majeure avec ceux de la CPIA et de l’ECMO, leur taux de complications est plus faible et leur support hémodynamique est incontestablement supérieur : l’augmentation du DC est plus importante et la décharge du VG est meilleure (PAPO plus basse), le gain sur la mVO2 est supérieur [45].
  • Quel qu’en soit le type, une assistance ventriculaire n’est pas un substitut aux agents inotropes ni au maintien de la précharge. En effet, une défaillance droite survient dans environ 25% des cas d’assistance monoventriculaire gauche (voir Chapitre 12, Anesthésie et assistance ventriculaire) [27]. Elle est prise en charge comme une insuffisance du VD: milrinone-adrénaline, levosimendan, alcalose respiratoire, NO, prostacyclines, etc. Le bon fonctionnement du VD est indispensable car ce dernier fournit la précharge du VG et du dispositif d’assistance, dont le débit dépent directement du remplissage ventriculaire [33]. 
  • Les systèmes d'assistance ventriculaire réclament une anticoagulation, ce qui peut évidemment devenir problématique en postopératoire [17]. 
 
Choix des agents inotropes
 
Toutes les substances à effet inotrope positif ont un mécanisme commun : l'augmentation des variations systoliques du Ca2+ intracytoplasmique ou de leur effet sur la troponine C. Leurs sites d'action sont différents.
 
  • Les catécholamines stimulent les récepteurs β1 et β2, et augmentent la synthèse de l’AMPc (second-messenger) par stimulation de l'adényl-cyclase;
  • Les stimulants des récepteurs  α1 ont un effet inotrope positif par augmentation de l’IP3 ;
  • Les inhibiteurs des phosphodiestérases-3 (IPDE-3) bloquent la dégradation de l’AMPc ;
  • La digitale augmente l’entrée de Ca2+ au niveau des récepteurs Na/Ca2+ membranaires (inhibition de la Na+-K+-ATPase) ;
  • Le levosimandan augmente la sensibilité de la troponine C au Ca2+.
L’insuffisance ventriculaire chronique et le stress prolongé (longue CEC, instabilité hémodynamique continue en soins intensifs) conduisent à un remaniement des récepteurs myocardiques : baisse des récepteurs β1, augmentation des récepteurs β2 et α1 (inotropes positifs) [6,15]. Ces données ont des impacts majeurs sur la thérapeutique catécholaminergique.
 
  • La réponse aux amines β1 est diminuée ; la dopamine et la dobutamine atteignent rapidement leur plafond d’activité. L'adrénaline, qui stimule les récepteurs β1, β2 et α1, est la seule catécholamine efficace pour le traitement de la décompensation aiguë d'une insuffisance cardiaque chronique ou dans les situations critiques après CEC. La noradrénaline (effet α1 majeur et β1 secondaire) a davantage d’effet inotrope positif que sur un coeur normal à cause de l’excès de récepteurs α1.
  • La déplétion chronique en nor-adrénaline du myocarde diminue l'efficacité des amines indirectes telles la dopamine ou l'éphédrine.
  • Les inhibiteurs des phosphodiestérases-3 (amrinone, milrinone) sont efficaces lors d’insuffisance ventriculaire ou de β-blocage parce qu'ils agissent par une voie indépendante des récepteurs β ; il en est de même de la noradrénaline et du levosimendan.
  • La combinaison adrénaline + milrinone est un stimulant inotrope efficace sur le ventricule défaillant, qu’il soit gauche ou droit.
Le renouvellement des récepteurs est constant ; la demi-vie moyenne des récepteurs β est de 8 à 12 heures [7] ; leur nombre s’adapte en permanence à l’environnement neuro-humoral. De plus, toute stimulation catécholaminergique prolongée déclenche l’activation des systèmes cellulaires inhibiteurs, physiologiquement destinés à limiter ou terminer l’effet inotrope. Sur un cœur sain, la tolérance s’installe en moins d’une heure [22]. L’internalisation et la désensibilisation (down-regulation) des récepteurs β est l’affaire de 24-72 heures [7]. La désensibilisation β1 survient après quelques heures d’une perfusion de catécholamines β1 (voir Chapitre 5, Terminaison de l’effet et Insuffisance ventriculaire). Il est donc naturel qu’il n’y ait pas de dosage fixe pour les catécholamines, et que l’efficacité de ces substances s’amenuise avec le temps. 
 
Indépendamment de leur dosage, l'efficacité des catécholamines dépend donc de plusieurs éléments : 
 
  • La densité et la sensibilité des récepteurs membranaires ;
  • La répartition des types de récepteurs ;
  • L’activité de recapture synaptique ;
  • La disponibilité du Ca2+ sarcoplasmique ;
  • L'équilibre acido-basique (l’acidose inhibe leur action) ;
  • La concentration locale de la substance, variable selon l’hémodynamique et le site d’administration (voie périphérique versus voie centrale) ;
  • La durée de l’insuffisance cardiaque ou du choc cardiogène.
Le choix du support inotrope post-CEC est vaste : il y a à peu près autant de recettes que de centres de chirurgie cardiaque ! Toutes sont efficaces lorsqu'elles reposent sur la pharmacologie des substances et les conditions hémodynamiques du patient (Tableau 4.16). Le Tableau 4.17 est simplement un exemple parmi d'autres. Mais les agents inotropes ne sont pas une panacée. Leur utilisation en périopératoire s’est avérée être associée à une augmentation de la mortalité à 1 an (HR 2.5), du risque d’infarctus (HR 2.1) et du risque d’ictus (HR 2.4) [39]. Le bénéfice des catécholamines après chirurgie cardiaque est donc limité à l’amélioration à court terme de la défaillance ventriculaire lorsque celle-ci est avérée (voir Chapitre 12 Défaillance VG aiguë périopératoire, Impact des agents inotropes).
 
Catécholamines
 
Les catécholamines ne sont pas toutes équivalentes, car elles présentent des différences dans la sélectivité de leurs actions au niveau des récepteurs.
 
  • Dopamine: agent pratique pour les sorties de pompe simples à cause de l'effet β1, du léger effet α (maintien des RAS) et de l'effet δ (augmentation du flux splanchnique et rénal) si le dosage reste < 5 mcg/kg/min; au-delà de 5 mcg/kg/min, la vasoconstriction α augmente davantage que l'effet β et la dopamine devient essentiellement un vasopresseur plus arythmogène que la noradrénaline. Cette variabilité la rend impropre à la gestion des défaillances ventriculaires sévères. La dopamine est bon marché, mais relativement tachycardisante aux faibles dosages. Son effet protecteur rénal est inexistant [37]. Elle est plutôt tombée en désuétude.
  • Dobutamine: stimulant exclusivement les récepteurs β, elle a un effet inotrope positif (effet β1) mais abaisse les RAS (effet β2); ces effets ne se modifient pas avec le dosage, mais obligent en général à adjoindre une perfusion de nor-adrénaline au-delà de 5 mcg/kg/min. La dobutamine est plus onéreuse mais moins tachycardisante que la dopamine. La tolérance pharmacodynamique se manifeste dès 48-72 heures d’utilisation. La dobutamine est la seule catécholamine qui maintienne le flux coronarien proportionnel à la mVO2, du moins lorsque les coronaires épicardiques peuvent se vasodilater.
  • Adrénaline: effet équilibré α et β, très bon marché; au-delà de 0.05 mcg/kg/min, l’effet α domine sur l’effet β. Mais elle induit une hyperglycémie, une acidose, une tachycardie et des arythmies; par rapport à la combinaison dobutamine-noradrénaline, elle diminue la perfusion digestive.
  • Nor-adrénaline: effet essentiellement α vasoconstricteur artériolaire systémique; peu d'effet vasoconstricteur pulmonaire car les récepteurs α sont rares dans le lit pulmonaire. La noradrénaline présente un effet inotrope positif en cas d'insuffisance ventriculaire chronique à cause de la prépondérance de récepteurs α dans le myocarde dysfonctionnel.
  • Isoprénaline: le plus puissant stimulant β1 et β2; tachycardisant et vasodilatateur artériel systémique et pulmonaire, l'isoprénaline est indiquée essentiellement dans les blocs AV et les bronchospasmes. 
Les substances qui ont plusieurs actions, comme la dopamine ou l'adrénaline, ne permettent pas de différencier les effets entre eux, surtout lorsque leur proportion varie selon le dosage. Les catécholamines à effet "pur" (dobutamine, noradrénaline) sont plus aisées à ajuster en fonction du paramètre hémodynamique sur lequel on veut agir. L'effet β2 (dobutamine, adrénaline) est responsable d'une vasodilatation, d’une hyperglycémie et d'une acidose métabolique. Quelle que soit la substance utilisée, l'augmentation de la contractilité se solde toujours par une augmentation de la mVO2. Seules les sensibilisateurs calciques et les techniques d'assistance ventriculaire augmentent le débit sans élever le travail cardiaque.
 
Inhibiteurs des phospho-diestérases-3
 
Une inhibition des phosphodiestérases-3 (IPDE-3) qui catabolisent l’AMPc augmente le taux cytoplasmique de cette dernière, donc conduit à une stimulation inotrope par augmentation de la [Ca2+]i systolique. Cette voie ne passe pas par les récepteurs β. Les IPDE-3 ont un impact particulier sur l’inhibition du phospholamban et sur la fonction du réticulum sarcoplasmique, ce qui a pour effet d’élever la [Ca2+]i systolique mais d’abaisser la [Ca2+]i diastolique, d’où une amélioration de la fonction systolique (effet inotrope) et de la fonction diastolique (effet lusitrope). Ces substances conservent une efficacité en cas de baisse du nombre ou de la réactivité des récepteurs β membranaires ou en cas de β-blocage. Les IPDE sont des inodilatateurs : ils présentent un effet inotrope positif, et un effet vasodilatateur sur les vaisseaux de résistance (artères systémiques et pulmonaires) et de capacitance (grandes veines centrales). Ils ne provoquent pas de tachycardie (absence d’effet chronotrope). Les indications essentielles sont [24] :
 
  • La dysfonction gauche sévère avec dilatation ventriculaire pouvant profiter d’une baisse de postcharge systémique;
  • L’insuffisance ventriculaire droite avec hypertension pulmonaire ;
  • Les coeurs sévèrement déplétés en récepteurs β tels les insuffisances ventriculaires de longue durée, les greffons cardiaques, et les cas après une CEC prolongée ;
  • Les patients β-bloqués. 
Leur administration nécessite un remplissage accru pour maintenir une précharge adéquate, sauf si la baisse de cette dernière est un des buts recherchés. La dose de charge n'est pas systématique ; l'éviter atténue l'effet hypotenseur systémique. L'administration d'IPDE chez des patients hypovolémiques entraîne une hypotension sévère difficile à gérer. La milrinone (Corotrop®) s'administre en perfusion (0.4-0.75 mcg/kg/min) précédée ou non d'une dose de charge (50 mcg/kg). Comme cette dernière provoque une hypotension significative, une manière de procéder est d'injecter la dose de charge dans la CEC en cours de réchauffement, car l'hypotension est facile à maîtriser à ce moment. La combinaison adrénaline + milrinone est particulièrement efficace en cas d'insuffisance ventriculaire chronique, réfractaire ou accompagnée d'HTAP. La milrinone est contre-indiquée en cas d’insuffisance rénale.
 
Levosimendan
 
Le levosimendan (Simdax®) est un sensibilisateur calcique qui possède plusieurs effets concourant à améliorer le débit systolique (effet inotrope positif) [41]. 
 
  • Effet sensibilisateur de la troponine C au calcium; l'augmentation de la force de contraction a lieu sans élévation du taux de Ca2+ intracytoplasmique; 
  • Activité anti-phosphodiestérase-3;
  • Effet vasodilatateur artériel par l'ouverture des canaux KATP des cellules musculaires lisses artériolaires;
  • Cardioprotection par activation des canaux KATP des mitochondries, mécanisme analogue à celui du préconditionnement. 
Le levosimendan n’entraîne pas de tachycardie ni d’augmentation de la mVO2 [41]. Il reste efficace chez les patients β-bloqués [30]. Son action clinique est donc particulièrement favorable dans le cadre de la chirurgie cardiaque et des soins intensifs: amélioration de la contractilité, augmentation du volume systolique du VG et du VD, baisse de la PVC, de la PAP et de la PAPO, baisse de la postcharge (vasodilatation artérielle), préservation du rapport DO2/VO2 coronarien. Sa demi-vie est de 1-1.5 heure, mais son métabolite actif (OR-1896) a une demi-vie est de 75-80 heures. Son effet se prolonge sur une semaine [52]. Ses principaux effets secondaires sont l'hypotension, les céphalées, les extrasystoles et l'hypokalémie; une inhibition plaquettaire est possible [43]. Le levosimendan est le seul agent inotrope qui soit associé à une diminution de la mortalité à long terme (voir ci-dessous Impact sur la mortalité). En chirurgie cardiaque, celle-ci est réduite de moitié chez les patients en insuffisance ventriculaire qui bénéficient du levosimendan (OR 0.48) [32,36]. Ce bénéfice est d’autant plus marqué que la fonction ventriculaire est plus mauvaise. Le risque d’insuffisance rénale postopératoire est significativement diminué [20,53]. 
 
Indications cliniques [52] :
 
  • Insuffisance du VG avec RAS et/ou RAP élevées ;
  • Insuffisance droite avec HTAP ;
  • Revascularisation coronarienne avec défaillance ventriculaire réfractaire ;
  • Bas débit cardiaque chez les patients β-bloqués ou déplétés en récepteurs β ;
  • Probable inefficacité des autres agents inotropes. 
Le levosimendan est efficace si certaines conditions sont remplies [52,53]. 
 
  • Normovolémie et normokaliémie.
  • RAS maintenues (PAsyst > 100 mmHg), si nécessaire avec de la nor-adrénaline ou de la vasopressine.
  • Administration précoce dans l’évolution de la décompensation ventriculaire; en chirurgie cardiaque, l'idéal est un démarrage de la perfusion en préopératoire, à l'induction ou en CEC.
  • Dose de charge (facultative) de 6 mcg/kg (de préférence pendant la CEC, à cause du risque d’hypotension). D’une manière générale, la plupart des auteurs s’accorde à dire que le bolus de charge devrait être évité à cause de l’hypotension artérielle qu’il induit. Sans dose de charge, le plein effet apparaît après 2 heures.
  • Perfusion sur une seule période de 24 heures (0.05-0.2 mcg/kg/min, préférence : 0.1 mcg/kg/min) ; en chirurgie cardiaque, il est judicieux de débuter la perfusion à l’induction, au plus tard en CEC.
  • Si un autre inotrope est nécessaire, la préférence est donnée à la dobutamine. 
Une deuxième perfusion n’est pas envisageable avant 3-10 jours. Bien que le prix du traitement soit son principal inconvénient (une fiole de 12.5 mg revient à CHF 1’160.-), la réduction de la durée d’hospitalisation (-1.31 à -1.6 jour de soins intensifs) et de l'utilisation d'assistance circulatoire ou d'hémodialyse compense probablement son coût [28,53]. Le levosimendan ne devrait pas être envisagé seulement comme une intervention de sauvetage dans les cas dépassés, mais au contraire assez tôt dans les cas de défaillance ventriculaire sévère gauche et/ou droite qui peuvent bénéficier d’une inodilatation et d’une maîtrise de la consommation d’O2 [20]. Ainsi la perfusion démarrée la veille de l'intervention, ou tout le moins avant l'induction de l'anesthésie, assure le meilleur bénéfice lors de chirurgie cardiaque chez des patients souffrant de défaillance ventriculaire sévère [53]. Lors de choc cardiogène postopératoire, une perfusion pendant les premières 24 heures d'une assistance circulatoire par ECMO double les chances de sevrage (HR 0.41) et de survie à 30 jours (HR 0.52) [13]. Toutes les méta-analyses confirment que le lévosimendan diminue la mortalité de 20-30% (OR 0.69-0.82) [44]. Pour plus de détails, voir Agents inotropes non-catécholaminergiques.
 
Autres substances
 
Le calcium (dose: 2-4 mg/kg) élève la concentration de Ca2+ extracellulaire et antagonise les effets de l'hyperkaliémie intra-myocardique après cardioplégie, mais n'améliore la fonction cardiaque que chez les patients hypocalcémiques (transfusion rapide de sang citraté) ou sous anticalciques. Il présente un antagonisme avec les stimulants β et un synergisme avec les stimulants α (augmentation de la pression, mais pas d'effet inotrope). Une hypercalcémie aiguë lors de la revascularisation peut provoquer une surcharge intracellulaire aggravant les lésions ischémiques et la dysfonction diastolique, rigidifiant le myocarde (stone heart), et induisant une vasoconstriction des greffons artériels.
 
La thyroxine (T3) (tri-iodo-thyronine) améliore la performance ventriculaire par stimulation de l’adénylyl-cyclase (augmentation de l’AMPc) et par des voies différentes de l’AMPc ; elle est utile chez les malades dont le système neuro-humoral est épuisé, comme les malades de soins intensifs, les donneurs d'organe ou après les longues CEC [40]. Son action est contre-carrée par les anti-calciques. Les doses sont de 0.03-0.5 mcg/kg/min, ou de 0.0275 mcg/kg en 4 doses. Bien qu'une baisse du taux d'hormone thyroïdienne circulante soit associée à l'insuffisance ventriculaire postopératoire, sa substitution donne des résultats contradictoires allant de l'amélioration du DC à l'absence d'effet [9].
 
Thérapeutique de l'insuffisance ventriculaire droite
 
L’insuffisance droite est secondaire à une affection propre du VD (infarctus, cardiomyopathie) ou à une augmentation de sa postcharge, ce qui est le plus fréquent. Après une CEC, cette défaillance droite relève de plusieurs causes que l'on peut regrouper en cinq catégories.
 
  • Hypertension artérielle pulmonaire précapillaire (HTAP): péjoration d'une HTAP préexistante (HTAP primaire idiopathique, cardiopathies congénitales, âge, obésité, SAS, cocaïne, HIV, anorexigènes), injection de protamine.
  • Hypertension pulmonaire postcapillaire (HTP) : pathologies du cœur gauche engendrant une stase pulmonaire (dysfonction du VG, maladie mitrale, prothèse mitrale inadéquate). 
  • Pathologies pulmonaires et hypoxie (embolie pulmonaire, BPCO, SDRA, asthme, syndrome inflammatoire, PEEP excessive, atélectasies, hypoventilation, acidose); compression des vaisseaux pulmonaires par un pneumothorax.
  • Augmentation de précharge : surcharge de volume par communication interauriculaire (CIA), interventriculaire (CIV), insuffisance tricuspidienne ou fistule artério-veineuse.
  • Cardiomyopathie du VD : infarctus, ischémie aiguë, défaillance droite sur assistance circulatoire du VG, dépression contractile du choc septique (endotoxines, cytokines, SIRS), cardiomyopathie arythmogène, cardiopathie congénitale. 
Dans le cadre de l’anesthésie, la prise en charge d’une défaillance droite demande une surveillance invasive avec cathéter pulmonaire de Swan-Ganz (mesure de la PAP, des RAP, du VS, du RVSW et de la FEVD) et échocardiographie transoesophagienne. La thermodilution sous-estime le DC réel en cas d’insuffisance tricuspidienne majeure et le surestime lorsque l’IT est due à une défaillance droite, mais la SvO2 conserve sa relation avec le DC dans les deux cas. Avant d’aborder la thérapeutique, il est important de préciser quelques points [26,56]. 
 
  • La défaillance droite est un événement dangereux et difficile à traiter, qui entraîne un pronostic très sombre ; il est capital de rester très vigilant face à ce risque, particulièrement après une CEC, et d’avoir une attitude proactive dans toutes les situations à risque.
  • Les organes souffrent doublement en cas de défaillance droite : le bas débit baisse la pression d’amont et la stase veineuse augmente la pression d’aval. La pression de perfusion (Partère – Pveine) est très diminuée.
  • La ventilation en pression positive doit opposer le minimum d’impédance à l’éjection du VD : pression de plateau minimale, PEEP seulement si indispensable, FiO2 0.5-0.8.
  • L’hypercapnie permissive provoque une vasoconstriction pulmonaire alors que l’hyperventilation abaisse les RAP ; l’équilibre est donc à rechercher dans une hypocapnie normobarique avec le volume courant minimal pour maintenir une PaCO2 ≤ 35 mmHg.
  • Le débit du VD est très dépendant du rythme sinusal ; un pace-maker peut être nécessaire pour optimiser le traitement ; une fréquence de 80-90/min raccourcit la diastole et diminue le risque de dilatation ventriculaire. Le risque d'arythmie ventriculaire est proportionnel au degré de dilatation du VD.
Le traitement de l'insuffisance ventriculaire droite comprend plusieurs points [50,51]. Il doit être agressif, car la défaillance du VD aggrave dangereusement le pronostic et augmente fortement la mortalité postopératoire. Vu l’interdépendance très étroite entre le VD et le VG, la thérapeutique de l’insuffisance droite aiguë doit viser avant tout à rééquilibrer le jeu des pressions et des volumes entre les deux ventricules (rapport PAM/PAPm ≥ 4, septum interventriculaire convexe vers la droite) (Tableau 4.18).
 
 
  • Optimisation de la précharge ; le VD dysfonctionnel peut nécessiter une PVC jusqu’à 10-12 mmHg pour assurer son débit systolique. En revanche, si la défaillance a déjà entraîné une dilatation ventriculaire et une stase en amont, il faut au contraire diminuer la précharge : dérivés nitrés, diurétiques, position de contre-Trendelenburg.
  • Baisse de la postcharge : comme le VD est très sensible à la postcharge, la diminution de l'impédance augmente efficacement le volume éjecté ; on utilise à cet effet les substances qui présentent un effet vasodilatateur pulmonaire majeur. A l'exception de l'hyperventilation normobarique et du NO•, les hypotenseurs pulmonaires s'accompagnent d'une hypotension systémique qui peut potentialiser la dyskinésie septale et diminuer la pression de perfusion coronarienne. Les vasodilatateurs pulmonaires (NO, prostacyclines, IPDE-5) sont potentiellement dangereux dans les hypertensions pulmonaires liées à une stase gauche (défaillance du VG, maladie mitrale), car ils augmentent le flux et la congestion en amont de l’OG ; le risque est un OAP. Les agents inhalés (NO, iloprost) n'ont pas d'effet systémique. La baisse de la PAP n’est pas obligatoirement un succès thérapeutique, car elle peut être due à une perte fonctionnelle du VD.
  • Stimulation de la contractilité : amines sympathicomimétiques à effet β1 (dobutamine, isoprénaline), inhibiteurs de la phosphodiestérase-3 (amrinone, milrinone), sensibilisateur calcique (levosimandan). La dopamine et la digitale sont contre-indiquées parce qu’elles augmentent les RAP.
  • Maintien du gradient de pression entre les deux ventricules (rapport PAM/PAPm ≥ 4.0) et de la géométrie du VD pour éviter le basculement septal vers la gauche et épauler la contraction du VD par celle du VG. Une dyskinésie septale entraîne la perte de 30-40% de l’efficacité éjectionnelle droite. Si le VD devient globulaire par un bombement vers la gauche, les myofibrilles longitudinaux, qui sont le moteur principal de l’éjection droite, perdent leur alignement normal et leur contraction devient moins efficace. L’augmentation de la postcharge gauche (vasoconstricteur systémique) tend à rétablir la position normale du septum interventriculaire (arrondi vers la droite) et à améliorer l’assistance par le VG.
  • Maintien de la perfusion coronaire droite : une perfusion de nor-adrénaline et/ou de vasopressine est indiquée afin de maintenir un gradient suffisant entre la pression aortique et la pression systolique du VD ; la faible population de récepteurs α pulmonaires et l’absence de récepteurs à la vasopressine dans les poumons font que la pression systémique s’élève mais non la pression pulmonaire.
  • Assistance ventriculaire externe par un ventricule artificiel ou par une contrepulsion intra-pulmonaire ; la contre-pulsion intra-aortique peut être utile pour maintenir la pression de perfusion coronarienne.
  • Non fermeture du péricarde et du sternum, ou réouverture en postopératoire. Lorsque la Ptd du VD est ≥ 15 mmHg, la paroi ventriculaire est en butée contre le péricarde ; l’ouverture de celui-ci augmente la compliance du VD et relâche la compression opérée sur le VG par le bascule du septum interventriculaire ; cette technique permet de tolérer la dilatation due à la dysfonction droite sans augmentation de pression.
Le marqueur de l’efficacité du traitement n’est pas une baisse de la PAP, mais une baisse de la PVC et une augmentation du volume systolique. Le traitement de l'hypertension pulmonaire est résumée dans le Tableau 4.19.
 
 
Impact des agents inotropes sur la mortalité
 
Malgré leur bénéfice manifeste à court terme, il s’est avéré ces dernières années que l'utilisation des agents inotropes tend à augmenter la mortalité à long terme. Après chirurgie cardiaque en CEC, la mortalité hospitalière est plus que doublée (OR 2.3-3.0) chez les malades exposés à un agent inotrope, après appariement en fonction de la gravité des cas; le taux d’insuffisance rénale est presque triplé (OR 2.7) [14,48]. Dans un registre danois, la mortalité à 1 an ajustée en fonction du risque est également doublée (OR 2.5) chez les malades sous inotropes; l’utilisation de ces agents augmente le risque d’infarctus (HR 2.1), d’ictus (HR 2.4), d’arythmie (HR 3.1) et d’insuffisance rénale (OR 7.9) [39]. Dans ces travaux, ne sont pris en compte que les perfusions d’inotropes de plus de 3 heures. Plus récemment, une vaste méta-analyse portant sur 177 études (28’280 patients) s’est révélée moins pessimiste [4]. Dans cette étude, les agents inotropes ne modifient pas la mortalité (RR 0.98), sauf le lévosimendan qui la diminue (RR 0.80); dans les situations particulières de la vasoplégie, de la sepsis et de la chirurgie cardiaque, ils tendent même à améliorer la survie (RR 0.73, 0.76 et 0.70, respectivement). Le levosimendan est le seul agent inotrope qui soit associé à une diminution de la mortalité à long terme (OR 0.35-0.82) en cardiologie, en soins intensifs ou en chirurgie cardiaque, et à une baisse de l’incidence d’insuffisance rénale postopératoire [4,16,20,28,36,43]; toutefois, deux essais randomisés récents sont moins optimistes (voir Agents inotropes non-catécholaminergiques). A l’évidence, les catécholamines sont néfastes dans le cadre de l’insuffisance cardiaque chronique, mais la situation n’est pas vraiment claire après une intervention de chirurgie cardiaque. Leur administration devrait probablement rester limitée à l’amélioration à court terme de la défaillance cardiaque lorsque celle-ci entraîne une dilatation ventriculaire et/ou une hypoperfusion organique (Figure 4.28) [4].
 

Figure 4.28: Mortalité postopératoire cumulée à 1 an après chirurgie cardiaque en fonction de l’utilisation des agents inotropes (dopamine, dobutamine, milrinone, adrénaline) dans un registre de 6’005 patients consécutifs appariés en fonction de la gravité des cas (1’170 avec inotropes et 1’170 sans inotropes) [d’après réf 39]. 1: absence d’inotropes. 2: utilisation d’agents inotropes seulement en peropératoire (≤ 3 heures). 3: utilisation per- et postopératoire. 4: utilisation seulement dans le postopératoire. L’utilisation d’inotropes à court terme en salle d’opération pour la sortie de CEC ne modifie pas significativement la mortalité. Par contre, la prolongation de ces agents dans le postopératoire est liée à une augmentation significative de la mortalité (OR à 30 jours: 3.7, OR à 1 an: 2.5). Les évènements suivants se sont révélés liés à l’utilisation des inotropes: infarctus (OR 2.1), ictus (OR 2.4), et insuffisance rénale (OR 7.9). Cet exemple est illustratif des risques liés à l’utilisation indiscriminée des catécholamines et des IPDE-3. 
 
L'utilisation routinière d'agents inotropes pendant plus d'une dizaine d'heures est certes pénalisante en terme de mortalité. Il n'en reste pas moins que ces agents sont nécessaires pour assurer la survie dans la défaillance ventriculaire aiguë liée à la chirurgie cardiaque, à la sepsis ou à diverses situations graves en peropératoire ou aux soins intensifs [43]. Le bénéfice attendu des agents inotropes doit donc être soigneusement mis en balance avec leur risque de morbi-mortalité. Dans le postopératoire de chirurgie cardiaque, en particulier, ils tendent à aggraver les lésions d’ischémie-reperfusion par surcharge de Ca2+ cytoplasmique et par augmentation de la mVO2. Ceci pénalise particulièrement les patients subissant une revascularisation coronarienne. D’autre part, une composante d’hypovolémie et de vasoplégie est souvent présente après CEC, pour laquelle les inotropes ne sont d’aucun apport. L’ETO est d’un grand secours pour discriminer ces différentes étiologies. Le besoin réel en inotropes est estimé à environ 25% des cas [14]. Malheureusement, l’absence de protocoles institutionnels est très générale et dans 90% des cas, ils sont prescrits selon les préférences de l’anesthésiste et selon son intuition clinique.
 
 
Dysfonction ventriculaire post-CEC
Une intervention cardiaque en CEC porte transitoirement atteinte à la fonction ventriculaire. La fonction systolique et la fonction diastolique baissent progressivement pour atteindre leur nadir vers 5-6 heures après la CEC ; la récupération prend 8 à 24 heures. Cette dysfonction est d’autant plus sévère que l’atteinte ventriculaire était préexistante et que l’opération était longue et complexe. 
 
Thérapeutique de l’insuffisance gauche par ordre croissant d’importance :
    - Optimalisation de la précharge, de la postcharge, de la fréquence et du rythme 
    - Dopamine jusqu’à 5 μg/kg/’ 
    - Dobutamine (5-20 μg/kg/’) + noradrénaline (0.05 – 0.5 μg/kg/’) 
    - Adrénaline (0.01-0.3 μg/kg/’) + milrinone (0.5 μg/kg/’) 
    - Levosimendan 0.05-0.3 mcg/kg/min (24 heures)
    - CPIA 
    - ECMO, assistance ventriculaire
 
Thérapeutique de l’insuffisance droite :
    - Optimalisation de la précharge du VD 
    - Vasodilatateur pulmonaire : NO, iloprost (inhalation), nitroglycérine (0.1-5.0 μg/kg/’) 
    - Equilibration de l'interdépendance ventriculaire (rapport PAM/PAPm > 3): noradrénaline, vasopressine
    - Maintien de la perfusion coronarienne : noradrénaline (0.05 – 0.5 μg/kg/’), CPIA
    - Dobutamine (5-20 μg/kg/’) 
    - Milrinone (0.5 μg/kg/’) + adrénaline (0.01-0.3 μg/kg/’) 
    - Levosimendan 0.05-0.3 mcg/kg/min (24 heures) 
    - Non-fermeture du péricarde et du sternum 
    - Assistance ventriculaire, ECMO


© CHASSOT PG, BETTEX D, MARCUCCI C, Septembre 2010, dernière mise à jour, Décembre 2018
 
 
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