Cours Dr. Boogaerts - virtanes

Rein et Anesthésie
sie
Jean Boogaerts
CHU Charleroi

Rein et Anesthésie
sie
Surveillance périp
ri-opératoire
CERVEAU +
COEUR +++
POUMON ++
REIN ± ?

La “Protection rrénale” périopératoire
ratoire
1 - Bases épidémiologiques
2 - Bases physiopathologiques
3 - Bases pharmacologiques
4 - Stratégie de protection

Incidence de l’IRAPOl
Chirurgie
Nb d’éd
’études
%
Nb de patients
Incidence
Vasculaire 12 45 %
3851
Cardiaque
Générale
Biliaire
Total
8
4
2
30 %
15 %
7 %
5423
1183
280
26 10 737
6 - 45 %
1 - 39 %
2 - 39 %
7 - 8 %
Novis BK, Anesth Analg, , 1994

26 définitions différentes IRA ! Meta analyse Novis Anesth Analg 1996
Définition biologique de l’IRAl
Fonction glomérulaire ?
- créatinine
- urée
- clair. de la créatinine
- cystatine c
Fonction tubulaire ?
- osmolarité urinaire
- fraction excrétrice Na +
CREATININEMIE ( µmol / l )
Miller (1978) 177
Rasmussen (1982) 180
Kleinknecht (1986) 200
Bullock (1985) 220
Créatinin
atininémie
et filtration glomérulaire
DFG ≤ 50%

Evaluation de la filtration glomérulaire en P.O.
• sur 12 à 24 h
• sur 30' à 2 h
Clairance de la créatinine
U ( µmol/l)
Cl. créat
at. . = -------------- x V (ml/mn)
P ( µmol/l)
(140 - age) x Poids x 0,85
Cl. créat
at. . = --------------------------------
Créatinine ( µmol/l) x 72
Cockroft DW et Gault MH, Nephron, , 1976
Robert S, Crit Care Med, , 1993

Insuffisance rénale r
aiguë
Mortalité en fonction du nb de défaillances d
organiques
NB de défaillancesd
organiques
Pourcentage de
survivants
0 62 %
1
2
3
44 %
30 %
19 %
4 0 %

La “Protection rrénale” périopératoire
ratoire
1 - Bases épidémiologiques
2 - Bases physiopathologiques
3 - Bases pharmacologiques
4 - Stratégie de protection

Oligurie: débit d
urinaire ≤ 0,5 ml/kg.h
1. Prérénale
nale:
Hypovolémie
mie: : hémorragie, h
diarrhée, vomissements, …
Hypotension, décompensaction
cardiaque, sepsis,
insuffisance hépatiqueh
⇒ ↑ sympathique, réniner
nine-angiotensine, aldostérone, ADH
⇒ ↑ concentration urine, ↓ sodium urinaire
2. Rénale: R
Hypovolémie
+ néphrotoxiques
(médicaments, TNF, IL1,
PAF,..), ischémie
Rhabdomylyse
3. Postrénale
nale:
Pelvis, uretère, re, vessie, urèthre
thre, , sonde vésicalev
! 75% IRA non oligurique

Insuffisance rénale r
aiguë P.O.
Type d’atteinte rénale
IRA fonctionnelle
NTA
NIA
GNA
Néphr. obstructructive
Néphr. . vasculaire
Glaser
(1981) **
7,1 %
84,2 %
---
---
8,4 %
---
Benoit
(1982) *
---
65,2 %
7,8 %
3,5 %
17,4 %
Kleinknecht
(1986) ***
26,2 %
33,5 %
5,7 %
7,1 %
2,6 %
2,6 % 5,5 %
* Unité de NéphrologieN
** Réanimation R
Chirurgicale
*** Réanimation R
polyvalente
d’après Kleinknecht D. In Bihari D, Neilds G éd.
Acute renal failure in the ITU. Berlin; Springer-Verlag
Verlag, , 1990

Evaluation of of Oliguria
Prerenal
ATN
U:P osmolality >1.4:1 1:1
U:P creatinine >50:1 >20:1
Urine Na (mEq(
mEq/L)
80
FENa (%) 3
C CR
CR (mL/min)
15-20

Vascularisation des néphronsn
Artère
re interlobulaire
Veine interlobulaire
Médullaire externe
couche externe
Médullaire externe
couche interne
Vasa recta
descendants
Médullaire interne
Veine arquée
Vasa recta
ascendants
Artère re arquée
Artère
re interlobaire

Autorégulation et et ischémie rénaler
10.0
Débit sanguin r rénal (mL / min)
8.0
6.0
4.0
2.0
0
90 100 110 120
Pression artérielle rielle moyenne (mm Hg)
Contrôle
3 semaines
1 semaine

Noradrénaline et et ischémie rénaler
Débit sanguin r rénal (mL / min)
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
NaCl 8.5 17.0 34.0
Noradrénaline (µg/kg/min(
x 10 - 4 )
68.0 136.0
1 semaine
3 semaines
Contrôle

Coefficients d’extraction d
d’Od
2
Région
Débit sanguin
[ml / min /100g]
O 2 délivré
[ml / min /100g]
O 2 consommé
[ml / min /100g]
O 2 consommé /
O 2 délivré [ %]
Hépato-portaleportale
Rein
Médullaire rein
Cerveau
Peau
Muscle
Coeur
58
420
190
54
13
2.7
84
11.6
84
7.6
10.8
2.6
0.5
16.8
2.2
6.8
6.9
3.7
0.38
0.18
11.0
18
8
79
34
15
34
65
d’après Brézis
M et coll

Oxygénation médullaire m
rénaler

Régulation de ll’oxygénation médullaire m
rénaler
d’après Brézis
M et coll., N Engl J Med, 1995
Déficit médullaire m
en O 2
↓ Réabsorption tubulaire
↑ Na + Macula densa
↑ Prostaglandines
↑ NO
↑ Adénosine
Rétrocontrôle
Tubulo glomérulaire
↑ Flux sanguin
médullaire
↓ Débit de filtration glomérulaire
↓ Réabsorption tubulaire
Couverture des besoins médullaires m
en O 2

Hypoxie médullairem
Renal medullary hypoxia during experimental cardiopulmonary bypass: a pilot study
Stafford-Smith M and Grocott HP, Perfusion 2005;20:53-58

N.T.A. ischémique et et obstruction tubulaire

Néphrotoxicité des Produits de Contraste Iodés
Produit de de contraste iodé
iodé
↑ PGE PGE 2 2
↑ ANP
ANP
↑ Adénosine
↑ Endothéline
↑ Vasopressine
↓ PGI PGI 2 2
Hypoxémie systémique
↑ Viscosité sanguine
↑ Charge osmotique
du du tubule distal
+ -
Flux Flux sanguin
médullaire
↓ O 2 2
délivré
↑ O 2 2
consommé
Hypoxie médullaire m
rénaler

Agents néphrotoxiques
Aminoglycosides: : atteintes tubulaires
Fluorés s (enflurane(
enflurane)
AINS: ↓ prostaglandines vasoconstriction
Pigments biliaires
Produits de contraste iodés

La “Protection rrénale” périopératoire
ratoire
1 - Bases épidémiologiques
2 - Bases physiopathologiques
3 - Bases pharmacologiques
4 - Stratégie de protection

Médicaments et et protection rénaler
DIURETIQUES
Mannitol
Furosémide
Ac éthacrynique
AGENTS VASOACTIFS
Dopamine
Phénoxybenzamine
Phentolamine,...
EFFETS SPECIFIQUES
Capteurs de radicaux libres
(N-acetylcystéine)
Facteurs de croissance
Glycine,...
EFFETS MULTIPLES
F.A.N.
Calci-bloqueurs
ATP-MgCl
2 , Hormone thyroïdienne
Pentoxifylline,...
+ préconditionnement ischémique ?

Diurétiques et et protection rénaler
Furosémide et P.C.I.
Créatinin atininémie
(µmol / L)
200
150
100
50
0
Remplissage volémique
(3 L)
Remplissage volémique
+ furosémide (110 mg)
Avant PCI
Après s PCI (245 ml)

Diurétiques et et rrécupération ration de la la fonction rénaler
Furosémide et IRAPO : 1g vs 3g
n
Contrôle n=28
(Moy
± SEM)
n
Furosémide n=28
(Moy
± SEM)
p
Débit urinaire
500 ml/j
1 L/j
2 L/j
Créatinine
300 µmol/L
150 µmol/L
17
15
12
12
12
16.79 ± 1.62 j
15.21 ± 1.32 j
19.34 ± 1.48 j
17.23 ± 1.97 j
21.45 ± 2.12 j
18
14
10
10
10
5.45 ± 0.73 j
3.24 ± 0.43 j
6.23 ± 0.87 j
16.87 ± 1.54 j
19.89 ± 1.89 j
< 0.005
< 0.005
< 0.005
NS
NS
Nb de dialyses
12
7.13 ± 1.05
10
6.21 ± 0.89
NS
Mortalité
57.1 %
64.3 %
NS

Dopamine et et protection rénaler
Use of dopamine in acute renal failure: : a meta-analysis
analysis
Kellum JA, Decker JM. Crit Care Med 2001; 29: 1526-31
Seventeen trials with a total of 854 patients
Low-dose dopamine does not increase or
decrease death, onset of ARF, or
hemodialysis requirements

Dobutamine et et protection rénaler
Diurèse
150 ml/hr
(m ± SD)
Clairance de la créatinine
150 ml/min (m ± SD)
100
50
90
± 44
97
± 85
145
± 148
100
50
79
± 38
97
88
± 54 88
± 42
0
Placebo
Dobutamine
p = 0.05
Dopamine
p < 0.01
0
Placebo
Dobutamine
p < 0.01
Dopamine
p = 0.25

Dopamine et FA
"Renal dose" dopamine is associated with the risk of new-onset atrial fibrillation after cardiac surgery
Argalious M et al., Crit Care Med 2005;33:1327-32

Calci-bloqueurs et et protection rénaler
Baisse des résistances r
vasculaires
Vasodilatation artérioles
rioles préglom
glomérulaires
Inhibition vasoconstricteurs
Préservation de l’autorl
autorégulation rénaler
Radicaux libres (ischémie
mie-reperfusion)
Russel JD et coll., Am J Med, 1989
Neumayer HH, Nephrol Dial Transplant, 1989
Reams GP, Drugs and Aging, , 1994
Transplantation rénaler
Produits de contraste iodés

Diltiazem may preserve renal tubular integrity after cardiac
surgery
Piper et al, Can J Anaesth 2003
14
12
Alpha-GST (µg/L)
10
8
6
4
*
Placebo
Dopamine
Diltiazem
2
0
Perop 4 hrs 24 hrs 48 hrs

Médicaments
Mannitol
↑ précharge
charge, , DC, FAN, PG,
Prévient obstruction tubulaire et radicaux libres
Diurétiques
↑ FSR, ↓ Réabsoprtion
Na+ ↓ cons O2
Dopamine (DA1 et DA2) et Fenoldopam (DA1)
↑ FSR,
N-acetylcysteine: : antioxydant
Peptides natriurétiques
tiques: : FAN, BNP (cGMP(
cGMP)
↑ filtration glomérulaire
Mais: pas de preuve évidente
éfficacité

Nouvelles options thérapeutiques
FAN (urodilatin(
urodilatin):
↑ FG, ↓ réabsorption Na+ et H2O
↓TA
Antagonistes endothéline
ou anticorps anti-andotheline
andotheline
Fenoldopam: : DA1 agoniste ↑ FSR, ↓ réabsorption Na+

Fenoldopam
Use of Fenoldopam to control renal dysfonction early after liver transplantation
Biancofiore G et al., Liver Transpl 2004;10:986-992.

Gélatine
vs HES
HES: toxicité ↑
substitution
hydroxyethyl C2-C6
→ Albumine
Renal impact of fluid management with colloids: a comparative review
Davidson IJ, Eur J Anaesth 2006;23:721-38

La “Protection rrénale” périopératoire
ratoire
1 - Bases épidémiologiques
2 - Bases physiopathologiques
3 - Bases pharmacologiques
4 - Quelle stratégie adopter ?

La “Protection rrénale” périopératoire
ratoire
1 - Identification des sujets et des situations “à risques”
2 - Identification et correction précoce
de toute dysfonction
3 - Utilisation stricte des néphrotoxiques
inévitables
4 - Maintien de la volémie efficace et de la TA habituelle
(inotropes
+, noradrénaline naline ?)
5 - Amélioration de l’oxygénation médullaire m
rénaler
Protecteurs ?

Identification des sujets à risques
d’après Shusterman N, Am J Med, 1987
Hou SH, Am J Med, 1983
Atteinte rénale r
pré existante
Hypertension artérielle
rielle
Insuffisance cardiaque congestive ....................
Diabète (et dépld
plétion
volémique
mique) ....................
Age (et aminoglycosides ou AINS)
Cirrhose hépatique h
(et aminoglycosides ou AINS)
.................... (x 9)
.................... (x 100)

Sujets à risques d’IRAPOd
10 865 patients de 1965 - 1989
Fonction rénale r
préop
opératoire altérée
Age
Dysfonction ventriculaire gauche
d’après Novis BK, Anesth Analg, , 1994

Sujets à risques d’IRAPOd
Cittanova et al. The chronic inhibition of angiotensin-converting enzyme
impairs postoperative renal function. Anesth Analg 2001; 93: 111-5.
249 patients – aortic surgery
Decrease in renal function = ↓ 20% creatinine clearance
Odds ratio (95% CI)
P-value
ACEI 2.01 (1.05-3.83)
0.034

Situations à risques d’IRAPOd
Weldom BC, Monk TG. The patient at risk for acute renal failure. Recognition,
prevention, and preoperative optimization.
Anesthesiol Clin North America 2000; 18: 705-17.
Agents néphrotoxiques
Hypotension –hypovolémie
CEC
Clampage aortique

Chirurgie cardiaque
Mortalité
(%)
Séjour ICU
(jours)
Séjour hôpital
(jours)
FR normale 0,9 3,1 10,6
Dysfonction 19 6,5 18,2
IRA 63 14,9 28,6
Mangano, , Ann Intern Med, 1998

OR
95% CI P
Emergency surgery 6.4 4.0-104
124 µmol L -1 3.7 2.4-5.7

Non-bypass
factors
1. Significant surgical trauma.
2. Shed blood management.
3. Anaesthesia-increases
increases the pro-inflammatory
cytokines (IL-1, IL-8,
TNFα, also IL-1ra, CDl1b, HLA-DR expression).
4. Heparin-protamine protamine interactions activate complement, also pro-
cytokines.
Patient-related
factors
1. Genotype-apoliproprotein
E4 allele.
2. Pre-morbid
conditions - congestive heart failure; diabete mellitus.
3. Drugs - use of ß-agonistes/ agonistes/antagonists; ; use of ACEI.
Bypass related
1. Contact activation.
2. Ischemia.
3. Endotoxin translocation from the gut to the kidney.
Kidney dysfunction in the postoperative period
Sear JW, Br J Anaesth 2005;95:20-32
Chirurgie Cardiaque

Renal dysfunction after cardiac surgery….risk
risk factors…
Provenchère
re et al. Anesth Analg, , 2003
Active endocarditis
ASA > 3
Radiocontrast agent < 48h
Age (yr(
yr)
70-80
> 80
Type of surgery (versus
combined surgery)
CABG
valve surgery
Odds ratio
3.4
3.2
2.9
2.2
2.1
0.3
0.2
95% CI
1.6-7.3
2.0-5.1
1.3-6.3
1.4-3.7
1.3-4.5
0.2-0.6
0.6
0.1-0.5
0.5

Renal dysfunction after cardiac surgery….risk
risk factors…
Provenchère
re et al. Anesth Analg, , 2003
Odds ratio
95% CI
Active endocarditis
Radiocontrast agent < 48h
Postoperative low cardiac
output
IABP
PRBC (3 U or more)
Reoperation within 48 h
4.5
3.3
4.4
8.7
2.5
17.0
1.7-11.8
1.2-9.6
2.2-8.5
3.3-23.4
1.2-5.3
4.1-67.0

Renal dysfunction and atrial fibrillation after CABG surgery
Albahrani et al. Anesth Analg 2003
Variable
Postoperative AF
Age × postoperative AF
CrPre
Age
Weight
Diabetes
Aortic cross-clamp clamp time
Postoperative IABP
Variable
estimate
80.5
-1.11
-11.7
0.26
0.32
6.4
0.13
60.8
P value
0.0007
0.002

Identification des situations à risques
d’après Shusterman N, Am J Med, 1987
Hou SH, Am J Med, 1983
(x 10)
Déplétion
volémique
.........................................(x 10)
Utilisation d'aminoglycosides
.............................. (x 6)
Utilisation de produits de contraste iodés ..........(x 5)
Exposition aux AINS
Choc septique ...................................................
Deshydratation
Hypotension
Pigments dans les urines
...................................................(x 100)

Risques d’hypoperfusiond
rénale
d’après Brezis M et coll. In Brenner BM, Rector FC eds. . The kidney. . WB Saunders, , 1991
• Hypovolémie
efficace (pertes ou séquestrations)
s
• Diminution du débit d
cardiaque
bit sanguin rénal
-----------------------
Débit cardiaque
Débit sanguin r
• Diminution du rapport

“Protection rrénale” périopératoire
ratoire
Perfusion rénaler
Débit cardiaque
Pression artérielle
rielle
Résistances vasculaires
Hydratation !
Conclusion
Protecteurs
pharmacologiques
?
O 2 tubulaire
CaO 2
Consommation O 2
Néphro-
toxiques
Hypoxie médullairem
Toxicité cellulaire

Prévention IRA
Oliguria
Evaluate Fluid
Status
Hypovolemia
Hypervolemia
Fluid Challenge
Oliguria Persists
Optimize Hemodynamics
Oliguria Persists
Prevention of perioperative renal failure
Sladen RN, IARS 2005; 78-88
Diuretics
Oliguria Persists
Diuretic Resistance
Protocol
Higher dose and
continous loop
diuretic + thiazide