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Saturation du sang veineux enSaturation du sang veineux en
oxygène : mesures,oxygène : mesures,
déterminants et interprétationdéterminants et interprétation
Sandrine BAYLE
CHU Saint-Etienne
DESC de Réanimation médicale
JUIN 2008 – CLERMONT-FERRAND
Définition SvODéfinition SvO22
 SvO2 : proportion d’Hb transportant de l’oxygène
mesurée sur le sang veineux mêlé
 Reflet de la quantité d'O2 non extraite par les tissus
après satisfaction des besoins métaboliques de
l'organisme
 Reflet global de l’oxygénation et de l’adéquation
TaO2/VO2
 Recueil au niveau de l’artère pulmonaire
 Somme de tous les retours veineux de l’organisme
(VCS, VCI, sinus coronaire)
 Disponible en continu
ProblématiqueProblématique
Mesure de la SvO2 uniquement par
cathétérisme artériel pulmonaire
Donc rapport bénéfice / risque incertain et
controversé du fait du monitorage invasif
ScvO2 : saturation du sang veineux central
– Recueil VCS ou OD, retour veineux de la
partie supérieure de l’organisme, sur
VVC avec adjonction fibre optique
– Plus facilement utilisable et mesurable
 Dans les conditions physiologiques, SvO2 est plus haute de
2-3% à la ScvO2 et en pathologie ou sous AG, ScvO2 est
plus haute de 5% environ (75% contre 70%) donc la
surveillance de la ScvO2 paraît être une alternative
attrayante
• Tahvanainen et al Crit Care Mae 1982 (réanimation)
• Wendt et al Anasth Intensivther Notfallmed 1990 (réa)
• Kong et al Am J Cardiol 1981 (insuf rénale term)
• Berridge Br J Anaesth 1992 ( selon IC)
• Herrera et al Rev Esp Anestesiol Reanim 1993 (chir thorax)
• Ladakis et al Respiration 2001
• Rivers et al N Engl J Med 2001 (choc septique) et Chest 2006
• Yazigi et al J Cardioth and Vasc Anesth 2008 (post chir
cardiaque)
Exploration hémodynamique:Exploration hémodynamique:
la ScvOla ScvO22 peut-elle remplacer la SvOpeut-elle remplacer la SvO22 ??
Reinhart et al. Chest 1989; 95: 1216-1221Reinhart et al. Chest 1989; 95: 1216-1221
Comparison of central-venous to mixed-venousComparison of central-venous to mixed-venous
oxygen saturation during changes in oxygenoxygen saturation during changes in oxygen
supply/demandsupply/demand
Pas d’équivalence numérique stricte
mais :
• Évolution parallèle
• Surestimation de la SvO2 par la ScvO2
• Même pathogénicité
Reinhart et al. Intensive Care Med 2004Reinhart et al. Intensive Care Med 2004
• La SvO2 du sang veineux mêlé : CAP + fibres optiques
Surveillance continue de laSurveillance continue de la
SvOSvO22: deux sites de mesure: deux sites de mesure
• La SvO2 centrale ou ScvO2 : cathéter VCS + fibres optiques
Mesure : cathétérisme artérielMesure : cathétérisme artériel
pulmonaire ou Swann Ganzpulmonaire ou Swann Ganz
Swann
Ganz
lumière
distale (AP)
lumière
du ballonnet
distal
lumière
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connexion à un spectrophotomètre
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Mesure continue de la SvOMesure continue de la SvO22 ::
cathétérisme artériel pulmonairecathétérisme artériel pulmonaire
Mesure : cathétérisme artérielMesure : cathétérisme artériel
pulmonaire ou Swann Ganzpulmonaire ou Swann Ganz
Spectrophotométrie de transmissionSpectrophotométrie de transmission
 Mesure intermittente et discontinue par échantillon sanguin :
gazométrie veineuse in vitro
 Impératifs techniques :
– ballonnet du CAP dégonflé, CAP régulièrement purgé
– Aspiration lente dans une seringue de petit calibre sur 1 min
 Limites :
– Source d’erreurs : bonne position dans grosse branche de l’AP
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– Procédure longue, acheminement du prélèvement
– Absence de monitorage réel
Spectrophotométrie de réflexionSpectrophotométrie de réflexion
 Mesure continue par fibre optique in vivo :
– ce n’est pas la lumière transmise mais la lumière
réfléchie qui est analysée
– en continu
– cathéters modifiés ( avec 2 à 3 fibres optiques)
– calibration in vitro avant insertion + recalibrations in
vivo
– risque essentiel : mauvais positionnement mais pas de
problème de prélèvement de sang
Principes de mesurePrincipes de mesure
artère
pulmonaire
calculateur
lumière émise
lumière
réfléchie
hématies
réfléchissant
la lumière
source lumineuse
rouge et infrarouge
cellule photo-électrique
cathéter
à fibres optiques
source de lumière rouge et
infra rouge envoie des
longueurs d’onde diff,
illumine le flux sanguin
Réflexion lumière par GR
( = suivant type Hb) par 1
fibre optique vers un
photodétecteur ; un logiciel
calcule la SvO2
SvOSvO22 et déterminants : analogieet déterminants : analogie
Index
cardiaque
SaO2
VO2
HbSvO2
Déterminants de la SvODéterminants de la SvO22
Equation de Fick : VO2 = DC x (CaO2-CvO2)
Contenu en O2 constitué d’une fraction combinée (SvO2 x
1.34 x Hb) et d’une fraction dissoute (PaO2 x 0.003)
Considérant comme négligeable la quantité d'oxygène
dissout dans le sang, l'équation de Fick peut être exprimée
VO2 = DC x 1.34 x Hb x (SaO2-SvO2)
DC x 1.34 x Hb
VO2
Facteurs susceptiblesFacteurs susceptibles
d’influencer la valeur de la SvOd’influencer la valeur de la SvO22
Une variation de SvO2 provient nécessairement de la
variation d’un ou de plusieurs de ces déterminants …
indépendants entre eux
Interprétation : à l’équilibreInterprétation : à l’équilibre
TaO2 = DC x CaO2
EO2 25%
SaO2 100%
SvO2 75%
Transport O2 Consommation O2
EO2 = VO2 / TaO2 = (SaO2-SvO2) / SaO2
Si SaO2 proche de 100%, EO2 = 1-SvO2
Et si DC = 5 l/min, Hb à 15 g/dl
Inégalité de variabilité des 4Inégalité de variabilité des 4
déterminants de la SvOdéterminants de la SvO22
 Indépendance des déterminants de la SvO2 entre
eux
 VO2 et IC : déterminants majeurs
 Hb et SaO2 : déterminants mineurs
 Les variations isolées d'un seul des déterminants de
SvO2 sont exceptionnelles voire inexistantes en
clinique
 La SvO2 reste globalement stable grâce à la mise en
jeu de mécanismes compensateurs  équilibre
entre les besoins et les apports en O2, garant du
Exploration hémodynamique:Exploration hémodynamique:
la SvOla SvO22
- VO2 : 110 mL/min/m2
- SaO2 : 95 %
- Hb : 11 g/dl
40
90SvO2
(%)
1 (L/min/m2
)2 3
57
70
5 6 7
80
83
Index
Cardiaque
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SvO2>75% Extraction normale
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SvO2 50 à 75% Extraction compensatrice
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SvO2 30 à 50% Extraction critique
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Interprétation SvOInterprétation SvO22 basse…basse…
Causes non hémodynamiques:
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Crit Care Med 2005
Interprétation SvOInterprétation SvO22 hautehaute
 Hypothermie, coma, sédation profonde
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 Choc septique :
– Early goal-directed therapy in treatment of severe sepsis and
septic shock
Rivers et al NEJM 2001
Réanimation précoce guidée par PVC, PAM, ScvO2 les 6
premières heures :  mortalité de 46,5% à 30,5% par
remplissage, transfusion et dobutamine
– De plus, mortalité  si PAM<65 mmHg ou si SvO2<70%
Varpula Intensive Care Med 2005
Lepape Ann Fr Anesth Reanim 2007
 Anémie, hémorragie, per opératoire :
– Van der Linden J Appl Physiol 1991
  88% à 78% Svo2 pour  de 15% de la masse sanguine
  Hb   DC sauf en anesthésie : surv oxygénation
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si SvO2<70% : indication de transfusion
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Human Cardiovascular and Metabolic Response toHuman Cardiovascular and Metabolic Response to
Acute, Severe Isovolemic AnemiaAcute, Severe Isovolemic Anemia
2
3
4
5
40 60 80 100 120 140
Hemoglobin, g/L
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Cardiac Index, L.min-1
.m-2
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70
72
74
40 60 80 100 120 140
Hemoglobin, g/L
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78
Weiskopf et al. JAMA 1998
Place de la SvOPlace de la SvO22 en pratique cliniqueen pratique clinique
 Traumatologie : choc hémorragique pour prédire le
saignement avant PAM, PVC, diurèse, Hb Scalea J Trauma 1990
 Ventilation mécanique : réglage PEEP optimale et décision
début de sevrage si SvO2<60%
 Réveil anesthésique :  VO2 car stress métabolique,
compensée par  DC sinon  SvO2
 Péri opératoire : optimisation de TaO2 par dobu
 Post opératoire : but ScvO2>75%
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circulatoire :  mortalité de 1,1% vs 6,1% et durée H si
optimisation du Ttt par SvO2 et lactates versus Ttt
conventionnel avec  remplissage, dobu,  VD
Finalement, la SvOFinalement, la SvO22 ……
 N'est pas physiologiquement régulée
 Permet d’apprécier l'existence d'un déséquilibre entre
les besoins et les apports en oxygène
 Est la seule méthode permettant d'évaluer de façon
continue la finalité principale du DC, la délivrance d'O2
aux tissus
 N’a pas de valeur « normale » → surveillance continue
préférable
 Limite : mesure globale, ne prend pas en compte une
souffrance tissulaire localisée
ConclusionConclusion
 Paramètre disponible en continu mais utilisation
limitée par CAP, utilité de la ScvO2
 Une diminution de la SvO2 et de la ScvO2 traduit une
situation d’oxygéno-dépendance, valeur pronostique et
diagnostique chez les patients de réanimation pour la SvO2
 Elle alerte le clinicien avant une chute la PAM ou de
la diurèse : détection précoce d’une aggravation
clinique par monitorage et surveillance efficacité
thérapeutique
 Elle doit faire réaliser une mesure du débit cardiaque :
intérêt dans état de choc car inadéquation entre
besoins et apports en O2 choc cardiogénique, post op
chir cardiaque notamment
MERCI DEMERCI DE
VOTREVOTRE
ATTENTIONATTENTION
Surveillance continue de laSurveillance continue de la
SvOSvO22: deux sites de mesure: deux sites de mesure
Covariations physiologiquesCovariations physiologiques
Réalités physiologiques :
– un remplissage vasculaire dépourvu d'érythrocytes peut
accroître IC, mais fait diminuer Hb
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Mécanismes adaptatifs au cours de l’anémie :
 Augmentation du débit cardiaque
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Saturation du sang veineux en oxygene

  • 1. Saturation du sang veineux enSaturation du sang veineux en oxygène : mesures,oxygène : mesures, déterminants et interprétationdéterminants et interprétation Sandrine BAYLE CHU Saint-Etienne DESC de Réanimation médicale JUIN 2008 – CLERMONT-FERRAND
  • 2. Définition SvODéfinition SvO22  SvO2 : proportion d’Hb transportant de l’oxygène mesurée sur le sang veineux mêlé  Reflet de la quantité d'O2 non extraite par les tissus après satisfaction des besoins métaboliques de l'organisme  Reflet global de l’oxygénation et de l’adéquation TaO2/VO2  Recueil au niveau de l’artère pulmonaire  Somme de tous les retours veineux de l’organisme (VCS, VCI, sinus coronaire)  Disponible en continu
  • 3. ProblématiqueProblématique Mesure de la SvO2 uniquement par cathétérisme artériel pulmonaire Donc rapport bénéfice / risque incertain et controversé du fait du monitorage invasif ScvO2 : saturation du sang veineux central – Recueil VCS ou OD, retour veineux de la partie supérieure de l’organisme, sur VVC avec adjonction fibre optique – Plus facilement utilisable et mesurable
  • 4.  Dans les conditions physiologiques, SvO2 est plus haute de 2-3% à la ScvO2 et en pathologie ou sous AG, ScvO2 est plus haute de 5% environ (75% contre 70%) donc la surveillance de la ScvO2 paraît être une alternative attrayante • Tahvanainen et al Crit Care Mae 1982 (réanimation) • Wendt et al Anasth Intensivther Notfallmed 1990 (réa) • Kong et al Am J Cardiol 1981 (insuf rénale term) • Berridge Br J Anaesth 1992 ( selon IC) • Herrera et al Rev Esp Anestesiol Reanim 1993 (chir thorax) • Ladakis et al Respiration 2001 • Rivers et al N Engl J Med 2001 (choc septique) et Chest 2006 • Yazigi et al J Cardioth and Vasc Anesth 2008 (post chir cardiaque) Exploration hémodynamique:Exploration hémodynamique: la ScvOla ScvO22 peut-elle remplacer la SvOpeut-elle remplacer la SvO22 ??
  • 5. Reinhart et al. Chest 1989; 95: 1216-1221Reinhart et al. Chest 1989; 95: 1216-1221 Comparison of central-venous to mixed-venousComparison of central-venous to mixed-venous oxygen saturation during changes in oxygenoxygen saturation during changes in oxygen supply/demandsupply/demand Pas d’équivalence numérique stricte mais : • Évolution parallèle • Surestimation de la SvO2 par la ScvO2 • Même pathogénicité Reinhart et al. Intensive Care Med 2004Reinhart et al. Intensive Care Med 2004
  • 6. • La SvO2 du sang veineux mêlé : CAP + fibres optiques Surveillance continue de laSurveillance continue de la SvOSvO22: deux sites de mesure: deux sites de mesure • La SvO2 centrale ou ScvO2 : cathéter VCS + fibres optiques
  • 7. Mesure : cathétérisme artérielMesure : cathétérisme artériel pulmonaire ou Swann Ganzpulmonaire ou Swann Ganz Swann Ganz
  • 8. lumière distale (AP) lumière du ballonnet distal lumière proximale (OD) connexion à un spectrophotomètre fibres optiques Mesure continue de la SvOMesure continue de la SvO22 :: cathétérisme artériel pulmonairecathétérisme artériel pulmonaire
  • 9. Mesure : cathétérisme artérielMesure : cathétérisme artériel pulmonaire ou Swann Ganzpulmonaire ou Swann Ganz
  • 10. Spectrophotométrie de transmissionSpectrophotométrie de transmission  Mesure intermittente et discontinue par échantillon sanguin : gazométrie veineuse in vitro  Impératifs techniques : – ballonnet du CAP dégonflé, CAP régulièrement purgé – Aspiration lente dans une seringue de petit calibre sur 1 min  Limites : – Source d’erreurs : bonne position dans grosse branche de l’AP – Risque infectieux, spoliation sanguine (enfant) – Procédure longue, acheminement du prélèvement – Absence de monitorage réel
  • 11. Spectrophotométrie de réflexionSpectrophotométrie de réflexion  Mesure continue par fibre optique in vivo : – ce n’est pas la lumière transmise mais la lumière réfléchie qui est analysée – en continu – cathéters modifiés ( avec 2 à 3 fibres optiques) – calibration in vitro avant insertion + recalibrations in vivo – risque essentiel : mauvais positionnement mais pas de problème de prélèvement de sang
  • 12. Principes de mesurePrincipes de mesure artère pulmonaire calculateur lumière émise lumière réfléchie hématies réfléchissant la lumière source lumineuse rouge et infrarouge cellule photo-électrique cathéter à fibres optiques source de lumière rouge et infra rouge envoie des longueurs d’onde diff, illumine le flux sanguin Réflexion lumière par GR ( = suivant type Hb) par 1 fibre optique vers un photodétecteur ; un logiciel calcule la SvO2
  • 13. SvOSvO22 et déterminants : analogieet déterminants : analogie Index cardiaque SaO2 VO2 HbSvO2
  • 14. Déterminants de la SvODéterminants de la SvO22 Equation de Fick : VO2 = DC x (CaO2-CvO2) Contenu en O2 constitué d’une fraction combinée (SvO2 x 1.34 x Hb) et d’une fraction dissoute (PaO2 x 0.003) Considérant comme négligeable la quantité d'oxygène dissout dans le sang, l'équation de Fick peut être exprimée VO2 = DC x 1.34 x Hb x (SaO2-SvO2) DC x 1.34 x Hb VO2
  • 15. Facteurs susceptiblesFacteurs susceptibles d’influencer la valeur de la SvOd’influencer la valeur de la SvO22 Une variation de SvO2 provient nécessairement de la variation d’un ou de plusieurs de ces déterminants … indépendants entre eux
  • 16. Interprétation : à l’équilibreInterprétation : à l’équilibre TaO2 = DC x CaO2 EO2 25% SaO2 100% SvO2 75% Transport O2 Consommation O2 EO2 = VO2 / TaO2 = (SaO2-SvO2) / SaO2 Si SaO2 proche de 100%, EO2 = 1-SvO2 Et si DC = 5 l/min, Hb à 15 g/dl
  • 17. Inégalité de variabilité des 4Inégalité de variabilité des 4 déterminants de la SvOdéterminants de la SvO22  Indépendance des déterminants de la SvO2 entre eux  VO2 et IC : déterminants majeurs  Hb et SaO2 : déterminants mineurs  Les variations isolées d'un seul des déterminants de SvO2 sont exceptionnelles voire inexistantes en clinique  La SvO2 reste globalement stable grâce à la mise en jeu de mécanismes compensateurs  équilibre entre les besoins et les apports en O2, garant du
  • 18. Exploration hémodynamique:Exploration hémodynamique: la SvOla SvO22 - VO2 : 110 mL/min/m2 - SaO2 : 95 % - Hb : 11 g/dl 40 90SvO2 (%) 1 (L/min/m2 )2 3 57 70 5 6 7 80 83 Index Cardiaque
  • 19. SvO2 Conséquences SvO2>75% Extraction normale TaO2>VO2 SvO2 50 à 75% Extraction compensatrice Baisse TaO2, hausse VO2 SvO2 30 à 50% Extraction critique Début acidose lactique TaO2<VO2 SvO2 25 à 30% Acidose lactique sévère SvO2<25% Mort cellulaire InterprétationInterprétation VO2 dépendance
  • 20. Interprétation SvOInterprétation SvO22 basse…basse… Causes non hémodynamiques:  Soit hypoxie  soit EO2 augmentée : – Anémie – IC bas – Augmentation besoins en O2 : agitation, hyperthermie Causes hémodynamiques :  Choc cardiogénique :  DC s’accompagne  extraction O2 donc baisse SvO2  choc obstructif, baisse du retour veineux
  • 22. Interprétation SvOInterprétation SvO22 hautehaute  Hypothermie, coma, sédation profonde  Hypoxie cytopathique (intox au cyanure)  Sepsis et autres chocs distributifs : capacités d'utilisation de l’O2 perturbées donc  extraction O2, donc SvO2 élevée et faussement rassurante  Débit cardiaque excessif
  • 23. Place de la SvOPlace de la SvO22 en pratique cliniqueen pratique clinique  Choc septique : – Early goal-directed therapy in treatment of severe sepsis and septic shock Rivers et al NEJM 2001 Réanimation précoce guidée par PVC, PAM, ScvO2 les 6 premières heures :  mortalité de 46,5% à 30,5% par remplissage, transfusion et dobutamine – De plus, mortalité  si PAM<65 mmHg ou si SvO2<70% Varpula Intensive Care Med 2005 Lepape Ann Fr Anesth Reanim 2007  Anémie, hémorragie, per opératoire : – Van der Linden J Appl Physiol 1991   88% à 78% Svo2 pour  de 15% de la masse sanguine   Hb   DC sauf en anesthésie : surv oxygénation tissulaire optimale, SvO2 indicateur précoce du saignement si SvO2<70% : indication de transfusion
  • 24. Place de la SvOPlace de la SvO22 en pratique cliniqueen pratique clinique  Choc septique : – Early goal-directed therapy in treatment of severe sepsis and septic shock Rivers et al NEJM 2001 Réanimation précoce guidée par PVC, PAM, ScvO2 les 6 premières heures :  mortalité de 46.5% à 30.5% par remplissage, transfusion et dobutamine – De plus, mortalité  si PAM<65 mmHg ou si SvO2<70% Varpula Intensive Care Med 2005 Lepape Ann Fr Anesth Reanim 2007  Anémie, hémorragie, per opératoire : – Van der Linden J Appl Physiol 1991   88% à 78% de la Svo2 pour une  de 15% de la masse sanguine   Hb   DC sauf en anesthésie : surv oxygénation tissulaire optimale, SvO2 indicateur précoce du saignement si SvO2<70% indication de transfusion
  • 25. Human Cardiovascular and Metabolic Response toHuman Cardiovascular and Metabolic Response to Acute, Severe Isovolemic AnemiaAcute, Severe Isovolemic Anemia 2 3 4 5 40 60 80 100 120 140 Hemoglobin, g/L 6 Cardiac Index, L.min-1 .m-2 68 70 72 74 40 60 80 100 120 140 Hemoglobin, g/L 76 SvO2, % 78 Weiskopf et al. JAMA 1998
  • 26. Place de la SvOPlace de la SvO22 en pratique cliniqueen pratique clinique  Traumatologie : choc hémorragique pour prédire le saignement avant PAM, PVC, diurèse, Hb Scalea J Trauma 1990  Ventilation mécanique : réglage PEEP optimale et décision début de sevrage si SvO2<60%  Réveil anesthésique :  VO2 car stress métabolique, compensée par  DC sinon  SvO2  Péri opératoire : optimisation de TaO2 par dobu  Post opératoire : but ScvO2>75%  Chirurgie cardiaque : faible marge d’adaptation circulatoire :  mortalité de 1,1% vs 6,1% et durée H si optimisation du Ttt par SvO2 et lactates versus Ttt conventionnel avec  remplissage, dobu,  VD
  • 27. Finalement, la SvOFinalement, la SvO22 ……  N'est pas physiologiquement régulée  Permet d’apprécier l'existence d'un déséquilibre entre les besoins et les apports en oxygène  Est la seule méthode permettant d'évaluer de façon continue la finalité principale du DC, la délivrance d'O2 aux tissus  N’a pas de valeur « normale » → surveillance continue préférable  Limite : mesure globale, ne prend pas en compte une souffrance tissulaire localisée
  • 28. ConclusionConclusion  Paramètre disponible en continu mais utilisation limitée par CAP, utilité de la ScvO2  Une diminution de la SvO2 et de la ScvO2 traduit une situation d’oxygéno-dépendance, valeur pronostique et diagnostique chez les patients de réanimation pour la SvO2  Elle alerte le clinicien avant une chute la PAM ou de la diurèse : détection précoce d’une aggravation clinique par monitorage et surveillance efficacité thérapeutique  Elle doit faire réaliser une mesure du débit cardiaque : intérêt dans état de choc car inadéquation entre besoins et apports en O2 choc cardiogénique, post op chir cardiaque notamment
  • 30. Surveillance continue de laSurveillance continue de la SvOSvO22: deux sites de mesure: deux sites de mesure
  • 31. Covariations physiologiquesCovariations physiologiques Réalités physiologiques : – un remplissage vasculaire dépourvu d'érythrocytes peut accroître IC, mais fait diminuer Hb – il existe une liaison entre IC et SaO2 Mécanismes adaptatifs au cours de l’anémie :  Augmentation du débit cardiaque  Augmentation de l’extraction tissulaire d’oxygène ( recrutement capillaire, homogénéisation des débits et des hématocrites, diminution de l’affinité de l’O2 pour Hb)