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Une bouffée de fluides respiratoires…

Ventilation liquidienne, liquide ou fluide respiratoire, perfluorocarbones (PFC), des mots qui m’étaient encore inconnus il y a une semaine…

Cette idée de respirer un liquide me parait si utopique et en même temps si proche de nous, mammifères! En effet durant la gestation les poumons du bébé ne servent pas à respirer mais du liquide amniotique peut s’y trouver. Les échanges gazeux se font alors au niveau du placenta. C’est seulement à la naissance lors du premier cri que les poumons s’ouvrent et déplient leurs alvéoles…

C’est le Dr J. Kylstra, un physiologiste de l’université d’état de New York à Buffalo, qui, vers le milieu des années 60, découvrit que des solutions salines pouvaient être saturées d’oxygène à haute pression. L’idée d’un liquide respiratoire était née.

souris dans une solution de perfluorocarbones et poissons dans de l'eau

souris dans une solution de perfluorocarbones et poissons dans de l'eau

Dans une chambre de décompression de l’US Navy, Kylstra vérifia que des souris pouvaient inspirer et expirer une solution saline, et en absorber suffisamment d’oxygène pour survivre.

Bien que les souris et les rats semblaient capables de respirer ce liquide pendant plus de 18 heures, le dioxyde de carbone s’accumulait dans l’organisme et atteignait rapidement un niveau létal de toxicité.

alveole

alvéole pulmonaire

Sa supposition que les alvéoles pulmonaires pourraient être capables d’extirper l’oxygène du liquide pour le remplacer par le dioxyde de carbone s’avéra erronée.

En 1966 Le Dr Leland Clark’s découvrit que l’oxygène et le dioxyde de carbone était particulièrement solubles dans les perfluorocarbones.

Les perfluorocarbones (PFC) sont des hydrocarbures synthétiques inertes dans lesquels les atomes d’hydrogène ont été remplacés par des atomes de fluor ou de brome. Leur haute capacité de dissolution de l’O² et du CO² les a fait considérer alors comme des substituts des globules rouges.

Clark montra qu’il était possible d’assurer l’oxygénation dans certaines conditions d’animaux totalement immergés dans un perfluorocarbone.

Il réussit à maintenir plusieurs heures en vie des souris immergées dans une solution oxygénée.

Il existe aujourd’hui 2 types de ventilation liquidienne:

  • La Ventilation Liquidienne Partielle (VLP) consiste à remplir en partie les poumons et d’utiliser en parallèle un respirateur artificiel conventionnel (pour une ventilation gazeuse). La VLP fait l’objet de recherches cliniques depuis plusieurs années, seulement c’est en remplissant entièrement les poumons que la ventilation liquidienne est la plus efficace
  • La Ventilation Liquidienne Totale (VLT)  consiste à remplir complètement les poumons avec du liquide. La VLT est plus difficile à mettre en œuvre que la VLP : elle nécessite l’utilisation d’un respirateur artificiel adapté aux liquides ce qu’il fait qu’elle reste encore au stade de projet.

Les utilisations des fluides respiratoires trouvent plusieurs domaines d’application:

Liquivent (perflubron

Liquivent (perflubron)

Le perflubron, aussi appellé par Alliance Pharmaceutical « Liquivent », permet, en l’injectant directement dans les poumons, de soigner des malades ayant des difficultés respiratoires graves. Il peut alors être utilisé en pneumologie dans le cadre d’infections, d’inhalations de substances toxique ou de brûlures importantes et dans le domaine de la réanimation néonatale de bébés prématurés.

La plongée sous-marine elle aussi utilise des fluides respiratoires tels l’héliox, le nitrox ou encore le trimix, ces fluides résistants mieux aux pressions liées à la profondeur. Mais la ventilation liquidienne aux perfluorocarbones reste hypothétique ou réservée au cadre de l’armée.

Des progrès immenses ont déjà été faits mais les nouvelles générations de fluides respiratoires vont permettre de nombreuses innovations dans divers domaines…

A suivre