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Dr. Arnaud GERMAINAnesthésie-Réanimation Thoracique
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LES AGENTS ANESTHESIQUES ADMINISTRES PAR VOIE PULMONAIRE
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PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES
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Propriétés physico-chimiques et liposolubilitédépendent de la substitution d’un atome d’hydrogène par un atome de fluor mais surtout de brome, et à un moindre degré de chlore
liposolubilité:Halo > Iso > Sevo et Des
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Les halogénés sont LIQUIDES à pression et température ambiante (sauf le Desflurane)
Ils doivent donc être transformés en VAPEUR respirable,� soit par un évaporateur calibré,� soit par un système d ’injection spécifique
car leur absorption est pulmonaire
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Les facteurs de volatilité sont:- la pression de vapeur saturante à une T°(Pression partielle du gaz en équilibre avec la phase liquide)
- la température d ’ébullition
Liquide Vapeur respirable(à la sortie d ’un évaporateur calibré
qui modifie la T°)
Gaz vecteur
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Pour tous sauf le Desflurane, l’évaporateur va saturer le gaz vecteur (air + O2) par des vapeurs d’halogéné «flottant » à la surface du liquide
Le Desflurane est spontanément gazeux à 23°5CC’est le plus volatil , sa cuve est spéciale avec thermostat
et chambre pressurisée
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Plus on a de la facilité à obtenir de la vapeur(point d’ébullition bas) et Plus on en a (pression de
vapeur saturante élevée)
Plus on disposera d’anesthésique à inhaler
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PHARMACOCINETIQUE
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Système d’anesthésie
Alvéole – Poumon
Sangvapeurhalogénée
Cerveau
citernes de Mapleson
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� Le passage dépend:� De la différence de Pp entre 2 compartiments (C° de gaz)� De la solubilité de l’agent dans ce compartiment (coefficient
de partage)� Du débit sanguin de l’organe
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Conséquences cliniques:
� Induction plus rapide chez l’enfant:� CRF plus faible => dilution pulmonaire réduite =>
augmentation C°A plus rapide
� Transfert sang-cerveau <=> délais d’action anesthésique lors induction ou adaptation
� Volume graisseux important MAIS captation d’une faible quantité de gaz car Qs faible⇒Accumulation faible même chez les obèses
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� Les différentes concentrations tendent à s’équilibrer: la C°cérébrale (profondeur d’anesthésie) est évaluée par la C°alvéolaire en fin d’expiration (FE halo)⇒ EQUILIBRE.
L’écart C° alv – C° art est augmentée par l’age, l’obésité et les pathologies respiratoires
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Solubilité et cinétique:
Plus un agent est liposoluble, plus il tend à se solubiliser et se distribuer dans les différents tissus de l ’organisme et plus sa Pp dans les tissus est importante.
Les moins liposolubles (Des et Sevo) ont des Pp alvéolaires plus importantes rapidement car ils entrent moins rapidement en solution.
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Induction:� Croissance de la C° alv = FA / FI
� Importance de la captation tissulaire et du stockage
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Réveil:� Décroissance de la C° alv = FA / FA0
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� Influence de la durée d’administration sur le réveil
Des=> le délai de réveil ne dépend ni de la C° ni de la duréeSévo=> >120 min, le délai de réveil dépend de la durée
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� Influence de la CAM sur le réveil
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Rôle du DGF ?
En circuit filtre, la FI varie avec:
la FD (= Délivrée par le vaporisateur)
+ la quantité de gaz balayant le vapo => DGF
+ le volume du circuit
+ la quantité de gaz réinhalé
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DGF et volume du circuiten début d ’utilisation sans connexion au patient, la
C° évolue en fonction du volume du circuit et du DGF
c’est laconstante de temps αααα: rapport entre le volume du circuit et le débit de gaz frais qui le balaye: V/Q
FI est atteinte à 95% après 3 x αααα
cette inertie: - évite les surdosages- ralenti les variations de FI et les vitesses
d ’allègement et approfondissement
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Réinhalation
Au niveau alvéolaire, les gaz expirés appauvris en AH se mélangent aux gaz frais et aux gaz persistant dans le circuit.
� => La concentration inspirée, et a fortiori la concentration alvéolaire, approchent la concentration délivrée d’autant plus lentement que le débit de gaz frais est faible et/ou que le volume du circuit est élevé.
Le rapport FA/FDs’approche d’autant plus rapidement
de l’unité que le coefficient de solubilité sang/gaz de l’agent halogéné est faible.
Donc, la variation de la concentration alvéolaire en réponse à une variation de la concentration délivrée est d’autant plus rapide, lorsqu’il n’y a pas de changement du débit de gaz frais, que les agents sont peu solubles comme le desflurane et le sévoflurane.
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Effet 2èmegaz
= modification de la composition d ’un mélange de gaz dans l ’alvéole liée à la diffusion plus importante d ’un des deux gaz
=> Augmentation brutale de concentration alvéolaire d’un agent anesthésique moins soluble que le N2O grâce à l’adjonction du N2O dans un deuxième temps (surtout Halothane, pas démontré avec Sévo).
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Stabilité dans la chaux, métabolisme et toxicité
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DégradationBases fortes dégradent tous les halogénés
Des (Enf et Iso)=> production de CO(chaux asséchée) + trifluorométhanol
Conséquences:� analyseur polychromatique: évoquer une contamination du
circuit par le CO quand l ’analyseur révèle de l’Enf lors de l’utilisation exclusive de Des ou Iso.
� analyseur mono: C° d ’halogéné supérieur à celle du circuit.
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� Halo et Sevo:pas de production de CO
=>formation d ’oléfine: Halo=> composé BCDE
Sevo=> composé A
C° dans le circuit
dégradation dépendant: Température
Hydratation de la chaux
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Toxicité hépatique
�de type II, immunoallergique:=> IgG anti hépatocyte
d ’autant plus important que le métabolisme est important
�non immunoallergique:formation de radicaux libres (halo quand hypoxie)
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Toxicité rénale
Production d’ions fluoruresnégligeable pour enflurane et sévoflurane
Aucune toxicité prouvée chez l’homme
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Que font les halogénés sur l’organisme ?
Effet sur le SNC
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Effet anesthésique = la CAMConcentration Alvéolaire Minimale qui supprime les
réactions motrices chez 50% des sujets après incision (DE50)
DE95 = 1,3 à 1,5 DE50
CAM ↘ : hypoxie, hypoTA, anémie, hypothermie, grossesse, grand âge, autres anesthésiques ou opiacés
CAM ↗ : hyperthermie, alcoolisme chronique
CAM en Oxygène ou associé au Proto
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Attention: les halogAttention: les halogAttention: les halogAttention: les halogéééénnnnéééés diminuent la tension arts diminuent la tension arts diminuent la tension arts diminuent la tension artéééérielle etrielle etrielle etrielle etaugmentent la PIC: ils sont donc augmentent la PIC: ils sont donc augmentent la PIC: ils sont donc augmentent la PIC: ils sont donc àààà risque drisque drisque drisque d’’’’ischischischischéééémie cmie cmie cmie céééérrrréééébralebralebralebrale
Effets cardiovasculaires
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Effets respiratoires
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Effets respiratoires
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Majeure à 0,1 MAC: ☠ période de réveil
Effets respiratoires
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Effets respiratoires
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Autres effets
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Tous sont susceptible d’entraîner une hyperthermie maligne
Tous sont myorelaxants
Effets dose dépendant sur l’utérus� tonus, � activité utérine� réponse aux ocytociques
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2 TYPES D UTILISATION DES HALOGENES:
- Induction au masque:On recherche la vitesse
- Entretien au long cours:On recherche la stabilité
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Dans le système d’anesthésie et le poumon:
- La pression partielle alvéolaire:puissance anesthésique, profondeur
- La concentration inspiréevitesse d’induction
- La constante de temps du système pulmonairevitesse d’induction
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Juste après l’alvéole:
- La solubilité dans le sang
vitesse d’induction- Le débit cardiaque
vitesse d’induction
- La solubilité dans les tissus et en particulier les graisses
vitesse de réveil- Le métabolisme
toxicité
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Débit cardiaque élevé (anxiété, douleur):L’halogéné ne se distribue pas qu’au cerveau mais à tous les autres tissus et ce malgré les différences de solubilité dans le sang:
le sommeil peut être retardé
Bas débit cardiaque:Accélération brutale de la montée de concentration halogénée dans l’alvéole avec sommeil immédiat mais aussi effet hémodynamique dramatique si la CAM est élevée
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LES HALOGENES
Au revoir….
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� Halothane
Isoflurane (forène®) :Propriétés
� Formule
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Isoflurane (forène®) :Propri étés
Isoflurane (forène®) :Propriétés
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� Incolore, non-explosif, T° ébullition 48.5°� Solubilité Iso>Sévo et Des� MAC
� MAC éveil : 0,49%
Isoflurane :Pharmacocinétique
� Absorption : Solubilité Iso>Sévo =>induction plus lente
� Elimination-métabolisme :� Pulmonaire : 99.8%, � Inchangé => réveil rapide, ouverture de
yeux 7-8 min,� Hépatique : 0.2%, cytochrome P450,
acide trifluoroacétique, ions fluor.
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Isoflurane :pharmacodynamie
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� Action sur SNC :
� � conduction interneuronale => � latence potentiels évoqués,
� EEG <2.5 MAC tracé plat, conservation auto-régulation, � � métabolisme cérébrale
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Isoflurane :pharmacodynamie
Action SCV : conservation baroréflexe, DC (2 MAC)Vasodilatation => vol coronaire, � RVP
Isoflurane :pharmacodynamie
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� Action sur la ventilation :� � VT, � FR, � CRF, � réponse CO2 et hypoxie, � Bronchodilatateur, inhibe VPH� Irritant
� Action sur le tube digestif : � Q splanchnique� Action sur l’œil: � PIO� Action sur l’utérus :
� Franchit barrière� � contractilité
� Action JNM� Effets myorelaxant.
Isoflurane :toxicité
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� Dépression respiratoire
� Hyperthermie maligne
� Hépatotoxicité théorique: 1/3 500 000
� Tératogène
Isoflurane :avantages
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� Puissant
� Broncho-dilatateur
� Peu dépresseur cardio-vasculaire
� Pas de toxicité hépatique
Isoflurane :indication
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� Chirurgie carotidienne
� Chirurgie ophtalmique
� Hypotension contrôlée
� Hypertendu
� Asthmatique, bronchitique
� Myasthénique
Isoflurane :inconvénients
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� Peu analgésique
� Dépresseur respiratoire
� Irritant
� Vol vasculaire
Isoflurane :contre-indication
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� Choc
� Coronarien sévère ±
� ATCD hyperthermie maligne
� Myopathie
Sévoflurane : Propriétés physico-cliniques
� Formule
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Sévoflurane : Propriétés physico-cliniques
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• Coefficient partage • Sang/gaz 0.68 (+ proche Des) => rapidité induction et réveil•sang/tissus (+ proche iso) =>pas aussi important que prévu
•Température d’ébullition: 58.5°C (+ élevée)
•Solubilité faible = moindre puissance
•PVS (20°)=157 mmHg, (+ basse)=> administrable par un évaporateur standard
Sévoflurane : Propriétés physico-cliniques
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Sévoflurane :Pharmacocinétique
Adjonction de proto 65% => ���� 50% CAM adulte���� 25% CAM enfant
CAM éveil 0.62%
Sévoflurane :Pharmacocinétique
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� Absorption :� Peu soluble, croissance de concentration alvéolaire rapide. Fa/Fi
50% à 1 minutes� Meilleur agent d’induction
� Elimination –Métabolisme� Elimination respiratoire à 95 %� Métabolites (hexafluoroisopropanol, fluor)� Glucoroconjugaison, élimination urinaire� Pas d’acide trifluoroacétiques
Sévoflurane :Pharmacocinétique
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Stabilité dans la chaux:Dégradé par les bases fortes de la chaux:Sévo de-fluoré au contact de Ca(OH)2=> composé A
Le % de sévo dégradé dépend: type de chaux
températuredegrés d ’hydratation
La quantité de produits de dégradation dépend du DGF
Sévoflurane :Pharmacodynamie
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Effet sur le SNC
DSC: Augmenté par effet Vasodilatateur, PIC stable en absence d ’HTICEEG : Pointes-ondes
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Sévoflurane :Pharmacodynamie
Effet cardiovasculaire:� � RVS, � Maintient le QC et la FC� Effet inotrope négatif dose dépendant
Sévoflurane :Pharmacodynamie
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Effet respiratoire:Bonne tolérance de l’odeur, non irritant, faible solubilité
� induction au masque
Déprime réponse CO2 (mais élimination rapide)
Effet bronchodilatateur
Inhibition dose dépendante de la vasoconstriction pulmonaire hypoxique
Sévoflurane :Pharmacodynamie
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Action sur la transmission neuromusculaireDépression de l’activité des motoneurones spinauxPotentialisation des myorelaxantsHyperthermie maligne
Action sur la coagulationInhibition de la synthèse de thromboxane A2 plaquettaire et de l’agrégation plaquettaire induite par l ’ADP, l’adrénaline et l’ac. arachidonique
Sévoflurane :Pharmacodynamie
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Action sur la fonction hépatiquePas d’hépatite auto-immunes,Cholestase chez l’obèse.
Action sur la fonction rénalePas d’insuffisance rénale chez l’hommeComposé A => chez le rat
Sévoflurane :utilisation, interactions
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Induction:
Enfant: classiquement, induction Sevo à 8% associé àN2O, intubation sans curares quand Fe Sevo 4.7%.
Adulte: technique de la capacité vitale.
Sévoflurane :avantages, indications
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� Avantages :� Broncho-dilatateur, peu dépression CV, pas de toxicité� Induction confortable, rapide� Réveil précoce� Peu de NVPO, peu trouble du rythmes� « Pré-conditionning »
Sévoflurane :avantages, indications
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� Indications :� Chirurgie :
� toutes
� Terrain :� Enfant� Insuffisance hépatique, rénale� Asthmatique� Myasthénique
Sévoflurane :inconvénients et contre-indications
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� Inconvénients : � Peu analgésique� Coût
� Contre-indications :� ATCD hyperthermie maligne� Myopathie � Épilepsie grave
Desflurane (Suprane ®) :proriétés physico-cliniques
� Formule
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Desflurane :proriétés physico-cliniques
Desflurane :proriétés physico-cliniques
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� Propriétés � Résistant à la chaux sodée� T° ébullition : 22.8° C => évaporateur spéciaux
Desflurane : MAC
� � N2O, morphinique, hypothermie� MAC éveil 2.5%75
Desflurane :pharmacocinétique
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� Absorption : le moins soluble � Croissance de la concentration alvéolaire rapide. � Fa/Fi 75 % 2 min, 50% iso
� Distribution : la + basse solubilité tissulaire.� Élimination
� Voie pulmonaire : 99.8%, rapide, idem propofol� Voie hépatique : 0.02 %, fluor, Ac trifluoro-
acétique, 0 toxicité
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Desflurane :pharmacodynamie
• Préservation baroréflexe, pas de vol coronaire,
• Préservation de la tension
Desflurane :pharmacodynamie
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� Action sur le SNC : idem isoflurane
� Action sur la ventilation : ↘ FR, hypersécrétion, toux pas à l’induction
� Action sur JNM : idem isoflurane
� Action sur le TD : pas d’hépatotoxicité, maintient des Q sanguins locaux.
Desflurane :Toxicité
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AUCUNE
Desflurane :utilisation
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� Idem isoflurane,
� Vaporisateur spécial + circuit fermé
� Interaction médicamenteuse :� Idem iso� Risque hyperthermie moindre
Desflurane :avantage
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� Broncho-dilatateur
� Très peu dépresseur C-V
� Pas de toxicité hépatique et rénale
� Effet On/Off
Desflurane :inconvénients
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� Peu analgésique
� Dépresseur respiratoire puissant
� Irritant pour les voies aériennes
� Effet On/Off
� Contre-indications :� Choc� Myopathie� ATCD hyperthermie maligne
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Critères de choix
Induction au masque…
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� Halothane
� SEVOFLURANE +++
Le réveil…
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� DESFLURANE:� Réveil rapide et de bonne qualité� Proche du Propofol� Mais:
� NVPO� Réveil trop rapide ??
Patient coronarien et/ou Hypertendu…
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� Au choix : ISO, SEVO ou DES
� Effet tachycardisant du DES: Peu d’effet clinique par antagonisme des morphiniques
Patients asthmatiques…
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� Au choix : ISO, SEVO, DES
� Tous sont bronchodilatateurs
Insuffisants hépatiques…
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� Les moins métabolisés hépatique:� DES� ISO
� Prudence théorique avec le SEVO
Insuffisants rénaux…
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� Pas de toxicité prouvée chez l’homme du composé A.
� Pas de contre-indications
� Au choix: ISO, DES, SEVO
Chirurgie thoracique…
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� Utilisation des halogénés ???� Pas de stabilité du DGF� Fuites +++� Exclusion/Reventilation� Diminution de la VPH
� SEVO : ±, DES : -
Chirurgie cardiaque…
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� Intérêt du préconditionnement +++
� Maniabilité / Chirurgie hémorragique
� SEVO ++
� DES : trop rapide ?
Neurochirurgie…
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� Attention à l’HTIC
� Qualité du réveil : DES
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Préconditionnement et halogénés
� Travaux expérimentaux chiens, lapins, ratsPiriou V. Comparison of halogenated anesthesics to produce
pharmacological preconditioning. Anesth & Analg 200 1; 92:SCA39
� Peu d’études cliniquesIsoflurane +
Bizri S. J Cardiothoracic Vasc Anesth 2001
HALOGENES ET NVPO
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� Les nausées et vomissements postopératoires sont plus fréquents après anesthésie aux halogénés qu’après administration d’agents intraveineux.
� L’incidence des nausées et vomissements est la même avec tous les halogénés.
� Score d’Apfel +++
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N2O
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N2O :Avantages / indications
� Non inflammable
� Peut être utilisé pour accélérer l ’induction avec un anesthésique volatil en utilisant l’effet de second gaz
� Effet analgésique à des doses sub-anesthésiques
� Non dépresseur cardiocirculatoire ni respiratoire
� non métabolisé
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N2O :cinétique et biotransformation� Diffusion en cavités closes:
� 30 fois plus diffusible que l’azote
� ⇨ Au début de l’administration, pénètre plus vite dans les cavités aériennes closes que l’azote en sort
inverse à l’arrêt
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N2O :cinétique et biotransformation� Élimination rapide
� Moins de 2min
� Pas de métabolisation
� Comburant� CI de la chirurgie au laser ou du bistouri
électrique lors de chirurgie des VAS
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N2O :Pharmacodynamie
� Analgésie anesthésie:� Effet analgésique
� Effet antihyperalgésique
� Effet anesthésique:� MAC = 104% !!!
� Permet de diminuer les autre agents
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N2O :Pharmacodynamie
� Effets cardiorespiratoires:� Dépresseur myocardique direct mais propriétés
sympathomimétiques ⇨ faible dépression CV
� Effets respiratoires minimum
� Accidents hypoxiques:� Administration de mélange hypoxique
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N2O :Pharmacodynamie
� Effets hématopoïétiques et nerveux:� Inactivation de la vitamine B12 en inhalation
itératives prolongées/toxico
� Aplasie médullaire en administration continue
� Polyneuropathies par démyélinisation
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Inconvénients/ effets secondaires� Puissance très faible(non utilisable seul comme
anesthésique)
� Hypoxie si rapport O2/N2O inspiré inadéquat: 70% max pour N2O ⇨ hypoxie de diffusionau réveil si O2 arrêté trop vite: diffusion rapide de N2O de la phase liq vers la phase gaz ⇨ dilution O2 alvéolaire et diminution marquée de la PAO2 et PaO2, surtout si air.
� Pollution atmosphérique
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N2O :Pollution� Atmosphère polluée :
� Inactivation B12, avortements spontanés et diminution de la fertilité
� Effet tératogène chez le rat
� Effet environnement:� Destruction couche d’ozone
� Effet de serre avec le CO2
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N2O :Indications� AG
� Économie d’agents hypnotiques
� Accélération de l’induction
� Analgésie� Pré hospitalier, pédiatrie, sédation
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N2O :Précautions
� Faible solubilité sanguine et forte tendance à se retrouver dans les espaces gazeux
� ⇨ Remplissage rapide des cavités creuses
� ⇨ Ne pas utiliserquand pneumothorax, pneumopéritoine, dilatation gastrique, obstruction intestinale, conditions emboliques.
� ⇨ Attention au ballonnet de la sonde d’intubation.
� Attention aux conditions hypoxiques106
N2O :Contre-Indications� Chirurgie des VAS au laser ou au bistouri électrique
� Chirurgie/pathologie de l’oreille moyenne
� Chirurgie à risque d’embolie gazeuse
� Interventions itératives ou > 24 h
� Compliance intracranienne diminuée
� Trauma thoraciques à risques de pneumothorax
� Occlusion abdominale
� Déficit en vitamine B12
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Le Xénon
Données générales:
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� Connue depuis 50 ans.
� Développement limité par son surcoût.
� Gaz très stable.
� Coef de partage sang/air très faible ⇨ Cinétique très rapide.
� Propriétés anesthésiques via les R NMDA.
� Propriétés analgésiques par effet inhibiteur sur les neurones de la corne dorsale de la moelle épinière.
� CAM :63%
Pharmacodynamie:
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� Respiratoire:� Peu dépresseur respiratoire.� ↘ de la FR, mais pas du Vt� Viscosité importante ⇨ augmentation de la résistance
� Cardiovasculaire:� Pas d’action dépressive myocardique� Pas de modification de la FC et de la PAM
� ⇨ Contrôle de la profondeur de l’anesthésie par BIS ou Entropie
� Neurovasculaire:� Respect du couplage métabolisme-perfusion� Neuroprotection
Au total…
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� Indication en entretien de l’AG (pas à l’induction) chez le patient ASA I ou II (AMM)
� Agent anesthésique idéal ?
� Mais encore très cher
� L’agent anesthésique du futur…