THERMOREGULATION ET HYPOTHERMIE CHEZ LE PATIENT PEDIATRIQUE - PHAR - DIU de Perfectionnement en Anesthésie Pédiatrique 2019-2020 - Reanesth
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THERMOREGULATION ET HYPOTHERMIE
CHEZ LE PATIENT PEDIATRIQUE
Dr. Ph PIRAT
PHAR
DAR Femme-Mère-Enfant.
CHRU Montpellier
Hôpital Lapeyronie
DIU de Perfectionnement en Anesthésie Pédiatrique 2019-2020
1
Thermorégulation et hypothermie
• La thermorégulation est prioritaire pour la vie
• Les enfants se refroidissent rapidement
• La capacité de thermorégulation varie selon le degré de
développement de l’enfant
• L’hypothermie peut générer des complications secondaires dont
la sévérité dépend de son niveau et de sa durée
2
Neutralité thermique
Température ambiante pour laquelle la consommation
métabolique d’oxygène des individus est la moindre
3Température critique
Température ambiante en-dessous de laquelle les
individus ne parviennent plus à mantenir normale leur
température centrale
Grande variabilité
Un nouveau né placé nu dans une pièce à 24°C se trouve
dans la même situation qu’un adulte exposé nu à une
temperature de 1°C
4Courbes comparatives
Recent Advances in Paediatrics, Gairdner, Hull, eds. Churchill, London; pp.171-216
Age T neutralité T critique
Adulte 28°C 1°C
Nouveau né 32°C 24°C
Prematuré 34°C 28°C
Anesthésie pediatrique, Dalens, Veyckemans, pp 21-28
5Nouveau né et nourrisson: modifications
thermiques et leur régulation
• Le fœtus ne maintient pas tout seul sa température
• La température du fœtus est supérieure de 0.5˚C environ à celle
du sang aortique maternel, donc la thermorégulation avant la
naissance s’effectue dans le sens d’une perte calorique à travers
le placenta
• A la naissance le nouveau-né se retrouve dans un milieu aérien
froid: la perte de température par évaporation va être rapide et
importante surtout s’il n’est pas séché
6Nouveau né et nourrisson: modifications
thermiques et leur régulation
Pendant les premiers mois de vie la perte de chaleur
est favorisée par les facteurs suivants:
• Surface corporelle élevée par rapport au poids:
3 x celle d’un adulte pour le nouveau né à terme
• Faible épaisseur du derme et de la couche de graisse
sous-cutanée: vaisseaux près de la surface
• Fortes déperditions notamment par évaporation
7Maintien de l’homéothermie
• Le contrôle de l’homéothermie est dû à l’équilibre entre
thermogenèse et thermolyse
• Métabolisme de base: production de chaleur et maintien de la
température
• En cas d’exposition au froid: activation de la réponse
thermorégulatrice hypotalamique:
1. Vasoconstriction cutanée
2. Activation thermogénèse métabolique ( NON frissonante)
à travers 2 mécanismes:
-Glyco-lipolyse
-Destockage de graisse brune
3. La thermogénèse frissonante se développe à partir de 5 ans
8Thermogenèse métabolique
La production métabolique de chaleur entraîne une
consommation considerable d’oxygène (VO2)
Il existe une correlation directe entre la VO2 et le
gradient de température peau-milieu exterieur (ΔT°):
VO2(ml/Kg/min)= 4,23 + 0,573 ΔT°
9Définition de Normo-thermie et
Hypothermie chez l’enfant
• La normalité thermique varie avec l’âge: augmente pendant les
premiers 7 mois et descend à partir de 3 ans de vie
• Chez la plupart des nourrissons la valeur de température rectale
(qui reflète la température centrale) est de 37°C ± 0,5
• La définition de hypothermie (température centrale):
Stress froid: 36.0 - 36.4˚C attention
Hypothermie modérée: 33 - 35.9˚C danger
Hypothermie sévère: < 33˚C conséquences graves
10Facteurs de risque particuliers
• Prématurité
• Hypotrophie / petit poids
• Pathologies sous-jacentes:
• Problèmes neurologiques/endocriniens
• Pathologies cardiaques/respiratoires
• Ouvertures pathologiques de la surface cutanée
• Exposition à un milieu extérieur froid
• Bloc opératoire
• Interventions chirurgicales (laparotomie, thoracotomie)
• Sédation /anesthésie générale
11Spécificités liées à prématurité, petit poids…
• Régulation centrale hypothalamique moins efficace
• Moins de graisse sous cutané
• Peau très fine, vaisseaux superficiels
• Surface corporelle très élevée par rapport au poids: 3 ou 4
x adulte
• Moins de tonus musculaire
• Réserves de graisse brune et de glycogène beaucoup plus
faibles
12Bébé en bonne santé Bébé malade
• Réponses
hypothalamiques • Dépenses d’énergie
adaptées augmentées
• Réserves de graisse VS • Réserves de graisse brune
brune et glycogène: et de glycogène réduites/
normales absentes
• Capacité d’adaptation au • Grande vulnérabilité au
milieu extérieur acquise stress froid
(produire et perdre selon
besoin)
13A savoir…
•Chez l’enfant la majorité de récepteurs thermiques se
trouvent au niveau du: visage, cou, épaules
•Deux types de récepteurs:
1. Chaleur fibres C amyéliniques
2. Froid fibres Aδ
•L’information afférente est véhiculée au niveau des cordons
postérieurs de la moelle épinière
•A ce niveau elle emprunte les voies spino-thalamiques et
arrive au niveau de l’hypothalamus
(les thermorécepteurs se développent dès la 26ème et sont actifs dès 28-30 SA)
14• L’hypothalamus régule la température en comparant
les potentiels thermiques intégrés provenant de la
surface cutanée et des tissus profonds à des valeurs
seuil
• L’intensité de la réponse thermorégulatrice dépend de
l’importance du Δ relevé entre ces informations et les
valeurs seuil
• L’écart entre la valeur seuil FROID et la valeur seuil
CHAUD peut varier sous certaines conditions: âge, état
de vigilance, anesthésie, pathologies…
15peau, tissus profonds, moelle épinière
HYPOTHALAMUS
Réponses:
Vasodilatation active
Afférences thermiques:
Transpiration
Seuil CHAUD
Intervalle de neutralité
< 1°C pour le
Métabolisme de base nouveau né
Seuil FROID Réponses:
Vasoconstriction
Thermogenèse non
frissonnante/frissonnante
Activité musculaire volontaire
16Modification des seuils
de thermorégulation
sous anesthésie générale
17Réponse au froid:
production/conservation de chaleur
5 MECANISMES:
1. Réactions métaboliques
physiologiques de base
2. Activité musculaire volontaire
3. Vasoconstriction périphérique
4. Frissonnement/horripilation
5. Thermogenèse NON frissonnante
181) Réactions métaboliques physiologiques
• Métabolisme de base: produit et utilise de l’énergie et de la
chaleur. Organes particulièrement actifs:
• Cerveau, foie, cœur, poumons, muscles...
• La production de chaleur est conséquente au métabolisme
oxydatif de différentes substrats:
• Glucose
• Graisse
• Protéines
Partiellement réduites par l’anesthésie générale
192) Activité musculaire volontaire
• Changements de position
• Activité musculaire/physique
de réchauffement
• Concerne l’adulte et l’enfant
Utilité limitée chez le nouveau né/nourrisson
Totalement inhibée par l’anesthésie générale
203) Vasoconstriction périphérique
• Réduit le flux sanguin superficiel, à commencer par les
extrémités (mains, pieds, oreilles, nez, lèvres...)
• Représente la première réaction thermorégulatrice
réflexe à l’hypothermie, particulièrement évidente chez
l’enfant
• Est un mécanisme à médiation noradrénergique qui
n’est donc pas ou peu inhibé par l’anesthésie générale
214) Frissonnement/horripilation
• Activité musculaire irrégulière et à haute
fréquence
• Intervient que si les autres mécanismes ont été
inefficaces
• Désagréable
Observé seulement à partir de 5-6 ans, inhibé par
l’anesthésie générale, peut réapparaitre au réveil
Très peu efficace en production de chaleur (mauvais
rendement)
225) Thermogenèse NON frissonnante
• Mécanisme d’accroissement endogène de la chaleur
obtenu à travers le métabolisme de la graisse brune
• Déclenchement hypothalamique
• Médiation reflexe orthosympathique noradrénergique
Opérationnelle dès la naissance
Moins efficace chez le prématuré
23La graisse brune
• Source d’énergie très importante pour les enfants
• Très vascularisée et très innervée
• Forte présence en mitochondries: activité métabolique intense, très
forte consommation d’oxygène (réactions de phosphorylation
oxydative)
• Localisation spécifique:
• Région péri-rénale
• Base du cou, médiastin, aisselles
• Le long du rachis
• Elle n’est pas remplacée une fois “brulée”
24Localisation graisse brune
25La graisse brune
• Chez le nouveau né à terme représente le 4-10% des réserves en
graisse
• Chez le prématuré entre la 26-30ème semaine elle est quasi absente
et entre la 30-36ème elle n’est présente qu’en petites quantités
• En général elle disparait dans les 3-6 mois après la naissance, mis à
part pour les enfants ayant subit des épisodes d’hypothermie sévère
où répétés chez lesquels elle disparait plus rapidement
• L’hypoxie est à la base d’un dysfonctionnement de la production de
chaleur par métabolisme de la graisse brune et inversement un état
de stress hypothermique peut entrainer un état hypoxique dû à un
excès de consommation d’O2 au sein de cette graisse brune
26Signes et symptômes
d’instabilité thermique
chez l’enfant
27Hypothermie conséquences et manifestations cliniques
• Peau froide au toucher • Polypnée
• Pâleur ou marbrures • Respiration superficielle où
irrégulière, détresse respiratoire,
• Cyanose des extrémités
fatigue
• Cyanose centrale
• Bradypnées, apnées
• Manque d’appétit
• Hypoxémie
• Réduction de la mobilité gastro-
• Acidose métabolique
intestinale: augmentation des
résidus gastriques, distension abdo • Instabilité
hémodynamique/hypotension
• Agitation puis léthargie
• Tachycardie/bradycardie
• Hypotonie
• Arythmies cardiaques, hypo
• Hypoglycémie
contractilité
• Arrêt cardiaque
28Prévention de l’hypothermie
1) Maintien d’une température de neutralité thermique
adaptée à l’âge de l’enfant
• La neutralité thermique correspond à la température ambiante
où l’homéothermie n’est assurée que par des processus
thermorégulateurs passifs avec un niveau métabolique
minimal
• Quand le BB est dans la zone de neutralité thermique il arrive
à maintenir une température axillaire de 36,8°C +/- 0,3°C où
rectale de 37°C +/- 0,5°C, avec une consommation minime
d’oxygène et de calories
29Prévention de l’hypothermie
2) Réduction de pertes caloriques du bébé
• pour arriver à réduire efficacement les pertes de chaleur
il faut considérer les quatre mécanismes physiques qui
sont à la base de tous les échanges de température dans
la nature
301) Conduction
Echange de chaleur entre deux corps en contact direct entre
eux, la chaleur passe du plus chaud au plus froid
•Fonction de:
• Surface de contact
• Conductivité thermique
• Différence de température
• En pratique:
• Rôle modeste en incubateur
• Rôle important en peau à peau et en berceau chauffant, sur table
opératoire…
312) Convection
Echange de chaleur dû à l’exposition à un flux d’air
En pratique:
• Convection cutanée:
• Naturelle
• Forcée (courants d’air, ouverture hublots incubateur)
• Convection respiratoire:
• Majorée pour les enfants intubés et ventilés
323) Radiation
Echange de chaleur entre deux corps qui ne sont pas en
contact direct entre eux
En pratique:
• Principe de fonctionnement
des incubateurs radiants
• Principe de fonctionnement de
la rampe chauffante au bloc4) Evaporation
Echanges de chaleur qui ont lieu quand un milieu
liquide se transforme en vapeur.
L’évaporation constitue toujours une perte de chaleur
En pratique:
•Deux sites physiologiques principaux:
• Evaporation cutanée (champage+++)
• Evaporation respiratoire
• Si surface cutanée ouverte:
• évaporation viscérale, importante au bloc opératoire
• Fonction de l’humidité ambiante
34Le bébé hospitalisé et encore plus au bloc
opératoire, est exposé à une multitude de
sources de refroidissement
3536
Effet de l’anesthésie sur la thermorégulation
On peut identifier trois phases de variation
thermique au cours de l’anesthésie
371) Phase initiale:
redistribution interne de la chaleur
Chez l’enfant la température centrale s’abaisse rapidement dès
l’induction et pendant le 30-45 min qui suivent: effet redistribution
de la chaleur depuis les régions centrales vers la périphérie
• Peut dépasser -1°C chez le nouveau né
• Est liée à la vasodilatation induite par l’anesthésie
• Ne peut pratiquement pas être évitée, mais le réchauffement
préalable des zones de surface réduit la chute et élève la
température finale d’équilibre
382) Phase secondaire:
déperdition calorique vers le milieu extérieur
Déperdition calorique vers le milieu extérieur selon les 4 lois
physiques: conduction, évaporation, convection, radiation.
• Est caractérisée par une î de la température centrale de 0,5-1°C/h
• Diminue dès l’installation d’une vasoconstriction périphérique
efficace
• Chez le nouveau né et le nourrisson pertes importantes au niveau de la tête
• Le réchauffage de la salle d’opération, la mise en place de systèmes de
réchauffage de l’enfant, d’un bonnet... peuvent réduire significativement voire
annuler les pertes caloriques du bébé en cette phase
393) Phase finale: plateau thermique/réchauffement
• L’augmentation de la production métabolique de chaleur en
réponse à l’hypothermie équilibre les pertes vers le milieu
extérieur
• Rôle prépondérant de la thermogenèse non frissonnante, corrélée à
une augmentation importante de la production de catécholamines,
de la VO2, de la production de CO2, des réactions anaérobies...
Le nouveaux nés, les prématurés, les bébés hypotrophiques auront
tendance à avoir des déperditions thermiques plus importantes
dans les deux premières phases et un manque d’efficacité des
mécanismes correcteurs dans la troisième phase
40Conséquences de l’hypothermie chez l’enfant anesthésié
Au cours d’une anesthésie une légère baisse de la température centrale est
fréquente et n’a que peu de conséquences pour l’enfant. En cas d’hypothermie
importante et prolongée par contre, les effets peuvent être délétères:
1) OXYGENATION:
• Diminution fréquence respiratoire si ventilation spontanée ou au réveil de
l’anesthésie: hypoventilation alvéolaire
• Altération de la réponse physiologique à l’hypoxémie et à l’hypercapnie
• Baisse de la PaO2 sanguine et de la PO2 tissulaire: taux circulant de
noradrénaline élevé, augmentation résistances pulmonaires, hypo perfusion
périphérique dûe à vasoconstriction
• Augmentation de fixation d’O2 sur l’hémoglobine, déplacement de la courbe
de dissociation vers la gauche, délivrance aux tissus plus difficile
412) HEMOSTASE:
• Augmentation viscosité sanguine
• Tendance à l’hypocoagulabilité : allongement TP et TCA dû au
ralentissement des réactions enzymatiques de la cascade coagulatrice
• Réduction agrégation plaquettaire dûe à une diminution de la
production de thromboxane A2
3) FONCTION CARDIAQUE:
• Diminution contractilité myocardique, fréquence et débit
cardiaques
• au-dessous de 28-30° le risque de fibrillation ventriculaire devient
majeur
• Modifications ECG: élargissement QRS, allongement PQ, sus-
décalage ST, inversion onde T, si < 31°C apparition de l’onde J
(Osborne Wave)
424) ALLONGEMENT DU TEMPS DE CURARISATION ET DE
REVEIL DE L’ANESTHESIE
• Diminution de la MAC et augmentation de la solubilité
sanguine des halogénés
• Diminution de la clairance du propofol par diminution du
débit sanguin hépatique et diminution des catalyses
enzymatiques
• Augmentation de la T1/2 des morphiniques
à approfondissement de l’AG et retard de réveil
• Prolongation durée d’action des curares non dépolarisants:
• Durée d’action de l’atracurium augmentée de 60% à 34 °
• Risque majeur de curarisation résiduelle
435) RISQUE D’INFECTION:
• Diminution des mécanismes immunitaires avec
dysfonctionnements cellulaires et enzymatiques
• Diminution de la PO2 tissulaire par le biais entre autres de la
vasoconstriction (anaérobies)
• Cicatrisation plus lente: enzyme de synthèse du collagène PO2
dépendante
6) AUTRE:
• Perturbation métabolisme du glucose
• Altération fonction rénale avec chute de la diurèse et du pouvoir
de concentration des urines dûs à vasoconstriction/hypoxygénation
44Nombreux désordes, dont certains ne sont
pas toujours observables directement ou
instantanément…
45Monitorage de la température au bloc opératoire
Indispensable: permet de diagnostiquer et traiter
rapidement les hypo et les hyperthermies
• Fondamentale aussi au cours des interventions < 30 min: chute
température centrale surtout importante en début d’anesthésie
• Hyperthermie maligne
• Il faut inspecter toute sonde thermique avant usage (risque de
brulures)
46Monitorage de la température au bloc opératoire: sites de mesure
Site Avantages Inconvénients
Tympan Proche hypothalamus
Nasopharynx Proche carotide Influencé par la température
des gaz inspirés, risque épistaxis
Oesophage Proche du coeur Seulement si intubé
Rectum Facile, très utilisé Retard en cas de variation
rapide
Mesure influencée par les
manoeuvres chirurgicales
Risques de perforation
Vessie Meilleure que le rectum Débit urinaire doit être elevé
Bouche Facile Peu fiable
Creux axillaire Facile Temps de mesure long
Peau Facile Peu fiable
47Prévention de l’hypothermie péri opératoire
• Méthodes passives: destinées à limiter les pertes de
chaleur par conduction, convection, évaporation,
radiation
• Température salle, couverture de l’enfant, humidification
gaz inspirés...
• Méthodes actives: transfert de chaleur à l’enfant
• Matelas chauffant, air pulsé, réchauffement liquides
administrés...
48Prévention de l’hypothermie péri opératoire
1) Température de la salle d’opération
But: atténuer la chute de température centrale qui s’observe pendant la
première heure d’anesthésie
24- 26°C pour le nouveau né et le petit nourrisson
> 21°C pour l’enfant
2) Lampe radiante à infrarouges thermo-asservies
But: assurer une ambiance thermique chaude, elles diminuent jusqu’au
77% les pertes thermiques cutanées
3) Isolation de la peau, draps chauds
But: limiter les pertes thermiques cutanées, le bonnet est particulièrement
utile chez les plus petits, champs opératoires en plastique
49Prévention de l’hypothermie péri opératoire
4) Réchauffement de la peau à l’aide d’un système chauffant:
• Air pulsé (Warmtouch®, Hugger®)
• Matelas à circulation d’eau chaude (Thermowrapping®)
5) Humidification des gaz inspirés (nez artificiel, humidificateur-
réchauffeur, circuit-fermé)
6) Réchauffement des liquides perfusés en IV
7) Réchauffement des liquides d’irrigation chirurgicale
50CONCLUSION
• L’hypothermie en anesthésie pédiatrique est:
• Rapide
• Dangereuse
• Impact potentiellement lourd et prolongé: réveils retardés, infections,
saignements, complications hémodynamiques, métaboliques,
augmentations de durées de séjours hospitaliers...
• Souvent négligée car ses conséquences sont insidieuses
• Source majeure d’inconfort
PREVENTION
Nous disposons de plusieurs armes efficaces
UTILISONS-LES DES LE DEBUT
DE CHAQUE ANESTHESIE
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