DISCUSSION
Section:

Cette étude a montré que pour les patients couchés en position de décubitus latéral, un échange gazeux significativement accru était présent avec le poumon normal vers le bas chez environ 60% des patients sélectionnés au hasard avec une maladie pulmonaire parenchymateuse unilatérale, et le contraire était vrai chez environ 40% des patients.

Chez nos 16 patients chez lesquels une étude complète a été réalisée, nous avons constaté que les différences de PaO2 entre le poumon normal et le poumon malade en position dépendante étaient liées de manière significative aux différences de ventilation fractionnée allant au poumon normal entre la position dépendante et la position couchée. De plus, nous avons constaté que ce dernier était lié de manière significative au volume de clôture. Ainsi, ce résultat indique que plus la ventilation fractionnée allant au poumon normal en position dépendante est élevée, meilleure est l’oxygénation avec le poumon normal en position dépendante. Inversement, plus la ventilation fractionnée vers le poumon normal en position dépendante est faible, plus l’oxygénation avec le poumon normal en position dépendante est mauvaise. Il a également été montré que plus le volume de fermeture est bas, plus la ventilation fractionnée vers le poumon normal en position dépendante est élevée et, inversement, plus le volume de fermeture est élevé, plus la ventilation fractionnée vers le poumon normal en position dépendante est faible. Par conséquent, un schéma normal d’effet postural sur la distribution de la ventilation au poumon dépendant a été inversé chez les patients présentant un volume de fermeture accru. Ainsi, l’oxygénation de la couchée latérale chez les patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale pourrait être influencée par la ventilation fractionnée du poumon dépendant et ce dernier, à son tour, pourrait être influencé par le volume de fermeture.

Dans le poumon droit normal, en raison des différences de pression hydrostatique à l’intérieur du poumon, le débit sanguin par unité de volume augmente de haut en bas pour atteindre les valeurs les plus élevées à la base des poumons (1). Ce modèle est affecté par les changements de posture. En position de décubitus latéral, les régions dépendantes sont mieux perfusées.

La répartition de la ventilation dépend également de la gravité, de sorte que normalement la ventilation à la base dépasse celle à l’apex lorsqu’on respire à la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF). Tout changement de posture affecte la distribution de la ventilation, comme le flux sanguin. Le poumon dépendant est mieux ventilé que le poumon le plus haut en position de décubitus latéral (2).

Chez les adultes normaux, il n’y a pas de différences significatives d’échange gazeux entre les positions de décubitus latéral gauche et droit (3). Cependant, il a été rapporté que dans une maladie pulmonaire unilatérale, une PaO2 significativement plus élevée se produit lorsque le patient est couché avec le poumon normal vers le bas (3, 4). L’augmentation des valeurs de PaO2 est probablement le résultat d’une amélioration du shunt de droite à gauche ou d’une meilleure adaptation de la ventilation à la perfusion lorsque le poumon non affecté est dépendant, par rapport à la situation lorsque le poumon affecté est dépendant (5).

Contrairement à la situation chez l’adulte, l’oxygénation chez le nourrisson peut être améliorée si l’enfant atteint d’une maladie pulmonaire unilatérale est positionné avec le poumon normal le plus haut (10). Chez les nourrissons et les très jeunes enfants, il a été montré que la ventilation est distribuée préférentiellement au poumon supérieur (14). La paroi thoracique d’un nourrisson est plus souple que celle d’un adulte et la pression pleurale au repos chez un nourrisson est plus proche de la pression atmosphérique. Ainsi, dans la posture de décubitus latéral, la fermeture des voies respiratoires périphériques est plus susceptible de se produire dans les régions pulmonaires dépendantes et la ventilation doit être distribuée vers le poumon supérieur (15). Une autre explication est basée sur une différence de pression hydrostatique transabdominale très réduite chez le nourrisson, réduisant ainsi l’avantage fonctionnel du diaphragme dépendant.

Même chez l’adulte, une inversion de la distribution gravitationnelle de la ventilation au FRC a été observée lorsque le volume de fermeture est augmenté. Ensuite, les voies respiratoires dépendantes auront tendance à se fermer pendant la respiration de marée, comme chez les sujets âgés (16). La capacité de fermeture (CC) est la somme du volume de fermeture et du volume résiduel. Lorsque le volume de fermeture augmente jusqu’à ce qu’il empiète sur une plage de respiration normale (c.-à-d., lorsque CC > FRC), une partie du flux sanguin pulmonaire sera distribuée aux alvéoles avec des voies respiratoires fermées, généralement dans les parties dépendantes des poumons. Cela constituera un shunt ou un rapport ventilation-perfusion réduit et diminuera l’oxygénation artérielle. Toute diminution physiologique du FRC renforcera cette différence. L’influence physiologique la plus courante est posturale. Le CRF en décubitus dorsal est considérablement inférieur à celui en position verticale, de sorte que même chez les sujets normaux de 44 ans ou plus, le CC peut être égal ou supérieur au CRF en décubitus dorsal. En revanche, en posture dressée, le CC ne dépasse pas le FRC jusqu’à environ 65 ans (11). Ainsi, l’empiètement du volume de fermeture sur le FRC est fonction du vieillissement. Dans cette étude, l’analyse des gaz du sang artériel a été réalisée en position couchée, de sorte que toute différence entre CC et FRC aurait pu être améliorée. À son tour, cela aurait rendu le problème plus apparent chez les patients qui avaient déjà un volume de fermeture accru.

Le volume de fermeture augmente également chez les fumeurs de cigarettes (17) et chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque congestive (18). On pourrait supposer que la pneumonie unilatérale ou la tuberculose pulmonaire elle-même pourrait produire un volume de fermeture accru. Cependant, à notre connaissance, aucun rapport n’a été publié à ce sujet. De plus, malgré le fait que ces deux groupes de patients avaient des réponses différentes à la posture, ils avaient en commun une maladie pulmonaire unilatérale. Par conséquent, une maladie pulmonaire unilatérale à elle seule ne pourrait pas être la cause directe de l’augmentation du volume de fermeture et de la réponse différente à la posture.

Chez les sujets âgés, les parties supérieures des poumons sont mieux perfusées que chez les sujets jeunes (16). De plus, dans une maladie pulmonaire parenchymateuse telle que la pneumonie ou la tuberculose, le remplissage alvéolaire peut provoquer des anomalies des échanges gazeux et une vasoconstriction pulmonaire hypoxique peut éloigner le flux sanguin pulmonaire des alvéoles mal ventilées.

Par conséquent, nous considérons que l’effet postural sur les échanges gazeux chez les patients présentant un volume de fermeture accru et une maladie pulmonaire unilatérale pourrait être différent de la situation chez les adultes normaux, mais similaire à celle des nourrissons.

Chez les patients adultes présentant un volume de fermeture normal et une maladie pulmonaire unilatérale, une perfusion gravitationnellement accrue vers le poumon dépendant serait assortie d’une ventilation améliorée avec le poumon normal en position dépendante; l’oxygénation résultante serait bonne. Lorsque le poumon malade est dépendant, la ventilation régionale de ce poumon anormal dépendant ne pourrait pas être augmentée de manière appropriée (4) et l’oxygénation serait mauvaise. Ainsi, dans cette étude, nous avons calculé la différence de PaO2 entre le poumon normal et le poumon malade en position dépendante comme indice de l’effet postural sur l’oxygénation, pour les deux positions de décubitus latéral chez les patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale. Nous avons également calculé la différence de ventilation fractionnée allant au poumon normal entre la position dépendante et la position couchée en tant qu’indice de l’effet postural sur la distribution de la ventilation au poumon normal en position dépendante par rapport à la position couchée.

Chez les patients adultes présentant un volume de fermeture accru et une maladie pulmonaire unilatérale, nous avons estimé que, avec le poumon normal en position dépendante, la ventilation serait distribuée préférentiellement au poumon malade le plus haut et mal perfusé en raison de l’augmentation du volume de fermeture; l’oxygénation résultante serait médiocre. De plus, avec le poumon malade en position dépendante, la ventilation serait distribuée préférentiellement au poumon normal le plus haut et bien perfusé, ce qui est attribuable à un flux sanguin dépendant considérablement réduit par la vasoconstriction hypoxique du poumon malade; l’oxygénation résultante serait bonne. Ainsi, le schéma normal de l’effet postural sur l’oxygénation serait inversé chez les patients présentant un volume de fermeture accru. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse que l’amélioration de PaO2 avec le poumon normal en position dépendante chez les patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale peut dépendre de l’ampleur du volume de fermeture.

La question reste de savoir quelle partie du poumon doit être malade pour que la perfusion par rapport à la ventilation soit suffisamment réduite pour produire cet effet. Le degré de déviation du flux loin du site hypoxique avec un processus pathologique localisé dépend de la taille du segment hypoxique; plus la région hypoxique est petite, plus le pourcentage de déviation du flux sanguin loin de ce segment est élevé (19, 20). À mesure que le segment de test hypoxique s’agrandit, son activité se manifeste par une augmentation plus importante de la pression artérielle pulmonaire transmurale et de la pression de perfusion; le segment hypoxique plus grand devient moins efficace pour détourner le flux sanguin (20). Nous considérons donc qu’une atteinte pulmonaire minimale, au sens d’un seuil, peut ne pas être une exigence essentielle pour que le flux sanguin soit détourné d’un poumon malade. Chez l’homme, l’hypoxie dans un seul lobe du poumon entraîne une diminution rapide de la perfusion du lobe, de sorte que le flux sanguin régional est moitié moins important que pendant la normoxie (21). Dans cette étude, nous avons sélectionné à dessein des sujets atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale, dans laquelle au moins un lobe pulmonaire était impliqué.

Afin d’estimer à peu près quelle proportion de la population générale de patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale peut obtenir une meilleure oxygénation en plaçant le poumon malade en position dépendante, nous avons effectué une analyse des gaz du sang artériel chez 44 patients sélectionnés au hasard avec une pneumonie unilatérale ou une tuberculose pulmonaire. Nous avons constaté que chez 44 patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale, environ 60% présentaient une oxygénation améliorée avec le poumon normal en position dépendante, mais également qu’environ 40% présentaient une oxygénation améliorée avec le poumon malade en position dépendante. De plus, cette amélioration était statistiquement significative, suggérant que l’ampleur de l’effet postural n’est pas anodine et que l’effet pourrait être cliniquement significatif. De plus, entre les deux positions, les deux groupes ont montré un aaPo 2 significativement différent. Étant donné que l’aaPo 2 est une mesure de l’ampleur du rapport ventilation-perfusion, cette constatation implique qu’un rapport ventilation-perfusion significativement différent peut exister entre les deux positions dans les deux groupes.

Cette constatation d’un effet postural différent n’est pas compatible avec un rapport précédent, qui suggérait que le fait de se coucher sur un poumon normal entraînait une pression artérielle maximale en oxygène chez chaque patient (4). Cependant, d’autres études ont démontré qu’un échange gazeux favorable n’était pas toujours présent lorsque les patients étaient en position de décubitus latéral avec le poumon normal vers le bas (3, 6-9).

Malgré ces résultats incohérents dans les rapports précédents, aucune étude systémique n’a été réalisée sur les raisons pour lesquelles des effets posturaux différents avaient été observés. Par conséquent, afin de mieux comprendre ce phénomène, nous avons étudié l’influence de la distribution de la ventilation sur l’oxygénation en position couchée latérale et l’influence du volume de fermeture sur la distribution de la ventilation dans une petite sous-population de patients atteints de maladie pulmonaire unilatérale. Les résultats de cette étude ont montré que l’oxygénation en position couchée latérale dans une maladie pulmonaire unilatérale peut être influencée par le volume de fermeture par une altération conséquente de la distribution de la ventilation au poumon dépendant. Cette constatation semble être cohérente avec les rapports précédents selon lesquels un échange gazeux amélioré a été observé lorsque le poumon malade était placé en position dépendante chez des nourrissons atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale (10) dont les voies respiratoires dépendantes ont tendance à se fermer pendant la respiration de marée, ainsi que chez des patients adultes atteints d’embolie pulmonaire unilatérale qui recevaient une ventilation mécanique (8). Les raisons de la similitude entre ce dernier cas et nos résultats pourraient être que le poumon non dépendant reçoit une ventilation régionale plus élevée chez les patients ventilés mécaniquement et que le flux sanguin est dirigé vers le poumon sain chez les patients atteints d’embolie pulmonaire (8). Une étude plus approfondie chez un plus grand nombre de patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale est nécessaire pour confirmer nos résultats actuels.

En cette ère de ventilation assistée et d’aides respiratoires, il est certainement encourageant d’établir la possibilité d’améliorer l’oxygénation artérielle simplement en changeant la position du corps plutôt qu’en ayant recours à des appareils respiratoires coûteux (22). Il est bien connu que des changements de position sont nécessaires pour la prévention de l’ulcère de décubitus chez les patients immobilisés et il est généralement recommandé que les patients alités soient tournés d’un côté à l’autre toutes les 2 h. Cependant, la prise en compte de la réponse différente à l’oxygénation avec différentes positions corporelles peut être nécessaire pour une oxygénation optimale pendant les soins respiratoires chez les patients atteints d’une maladie pulmonaire unilatérale.La différence de PaO2 entre le poumon normal et le poumon malade en position dépendante était étroitement corrélée à la différence de PaO2 entre le poumon normal en position dépendante et la position couchée (Figure 4). Si le PaO2 avec le poumon normal en position dépendante est plus élevé que celui avec le poumon malade en position dépendante, il a tendance à être plus élevé que le PaO2 en position couchée. En revanche, si le PaO2 avec le poumon normal en position dépendante est inférieur à celui avec le poumon malade en position dépendante, il a tendance à être inférieur au PaO2 en position couchée. Par conséquent, pour positionner les patients présentant un volume de fermeture normal et une maladie pulmonaire unilatérale, il peut être préférable de placer le poumon normal en position dépendante plutôt que de placer le poumon malade en position dépendante ou en décubitus dorsal. Inversement, pour positionner des patients avec un volume de fermeture accru, placer le poumon malade en position dépendante ou en décubitus dorsal pourrait être préférable au poumon normal en position dépendante. Par conséquent, nous recommandons que la position du patient pour une oxygénation maximale soit choisie sur une base individuelle en fonction de la documentation de la meilleure oxygénation du patient par analyse des gaz du sang artériel ou oxymétrie de pouls, et non comme une question de protocole de routine.

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Fig. 4. Corrélation entre la différence de PaO2 entre le poumon normal et le poumon malade en position dépendante et la différence de PaO2 entre le poumon normal en position dépendante et en décubitus dorsal. Une corrélation positive significative a été observée (r = 0,812, p < 0,001). La ligne d’identité est indiquée.

En conclusion, cette étude a montré que pour les patients atteints d’une maladie pulmonaire parenchymateuse unilatérale, se coucher avec le poumon normal en position dépendante n’entraînera pas toujours un échange gazeux optimal et une pression artérielle maximale en oxygène. Non seulement la posture, mais aussi le volume de fermeture, joue un rôle dans la détermination du degré d’oxygénation en position allongée latérale. Au fur et à mesure que le volume de fermeture augmente avec le poumon dépendant malade, moins de ventilation totale est distribuée au poumon dépendant et l’oxygénation s’améliore progressivement. Cette observation suggère que le flux sanguin, ainsi que la ventilation, s’éloigne du poumon anormal dépendant chez les patients présentant une maladie pulmonaire unilatérale et un volume de fermeture accru.