Débit cardiaque (méthode de Fick)
Estimez le débit cardiaque avec la méthode de Fick. Saisissez l’hémoglobine, les saturations artérielle et veineuse en oxygène ainsi que la surface corporelle pour obtenir le débit cardiaque en L/min.
Débit cardiaque
Formule du débit cardiaque selon la méthode de Fick
Avec :
- \(CO\) — débit cardiaque (L/min)
- \(BSA\) — surface corporelle (m²)
- \(Hgb\) — concentration d’hémoglobine (g/dL)
- \(SaO_2\) — saturation artérielle en oxygène (fraction)
- \(SvO_2\) — saturation veineuse mêlée en oxygène (fraction)
Il s’agit de l’équation de Fick indirecte. La constante 135 correspond à une consommation d’oxygène supposée de 135 mL d’O₂/min/m² de surface corporelle, et la constante 13 représente approximativement la capacité de transport de l’oxygène par l’hémoglobine (1,36 mL d’O₂ par gramme d’hémoglobine, avec une conversion d’unités pour obtenir un résultat en L/min). Si la consommation d’oxygène mesurée (VO₂) est disponible, elle remplace \(135 \times BSA\) au numérateur.
Débit cardiaque : exemple de calcul
Exemple : un patient dont la surface corporelle est de 1,8 m², l’hémoglobine de 13 g/dL, la saturation artérielle en oxygène de 97 % et la saturation veineuse en oxygène de 75 %.
\[ CO = \frac{135 \times 1.8}{13 \times 13 \times (0.97 - 0.75)} = \frac{243}{37.18} \approx 6.54 \, \text{L/min} \]
Résultat : débit cardiaque ≈ 6,54 L/min, ce qui se situe dans la plage habituelle de 4 à 8 L/min chez l’adulte.
Comment utiliser le calculateur de débit cardiaque
- Saisissez la valeur de l’hémoglobine et choisissez l’unité de l’hémoglobine : g/dL ou g/L. Les valeurs en g/L sont converties automatiquement.
- Saisissez la saturation artérielle en oxygène (SaO₂) et indiquez dans la liste déroulante Unité de saturation si la valeur est une fraction (par exemple 0,97) ou un pourcentage (par exemple 97).
- Saisissez la saturation veineuse en oxygène (SvO₂) et choisissez son unité de la même façon.
- Saisissez la surface corporelle en m². Si vous ne la connaissez pas, vous pouvez l’estimer à partir de la taille et du poids avec une formule de surface corporelle, comme celle de Du Bois ou de Mosteller.
- Lisez le résultat du débit cardiaque en litres par minute.
Qu’est-ce que la méthode de Fick ?
Le débit cardiaque est le volume de sang pompé par le cœur chaque minute. C’est l’une des mesures les plus importantes du fonctionnement du cœur. Le principe de Fick, décrit par Adolf Eugen Fick en 1870, énonce que la quantité totale d’une substance captée par un organe est égale au débit sanguin traversant cet organe multiplié par la différence de concentration de cette substance entre le sang artériel et le sang veineux. Appliqué à l’oxygène et aux poumons, cela signifie que l’oxygène consommé par l’organisme est égal au débit cardiaque multiplié par la différence artérioveineuse en oxygène.
En réarrangeant ce principe, on obtient la formule ci-dessus : le débit cardiaque est égal à la consommation d’oxygène divisée par la différence artérioveineuse en O₂. La différence de contenu en oxygène entre le sang artériel et le sang veineux est calculée à partir de l’hémoglobine (qui transporte l’oxygène) et de la différence entre les deux saturations. La méthode de Fick est ainsi simple dans son principe et, lorsque de véritables échantillons de sang veineux mêlé sont prélevés, elle constitue l’un des moyens les plus précis de mesurer le débit cardiaque. Elle est souvent utilisée comme méthode de référence dans les laboratoires de cathétérisme.
La méthode de Fick directe nécessite de mesurer la consommation réelle d’oxygène à l’aide d’un dispositif de mesure métabolique et de prélever du sang veineux mêlé dans l’artère pulmonaire. Ce calculateur utilise la méthode de Fick indirecte, qui remplace la VO₂ mesurée par une valeur supposée de 135 mL/min/m². Cette hypothèse évite de recourir à un équipement spécialisé tout en fournissant une estimation raisonnable au chevet du patient.
Au repos, le débit cardiaque normal d’un adulte est d’environ 4 à 8 L/min. Des valeurs basses suggèrent une fonction de pompe insuffisante (comme dans l’insuffisance cardiaque ou le choc), tandis que des valeurs élevées peuvent être observées en cas d’anémie, de fièvre, de sepsis ou d’autres états à haut débit. Pour comparer des patients de tailles différentes, on divise souvent le débit cardiaque par la surface corporelle afin d’obtenir l’index cardiaque ; la fraction d’éjection donne un autre éclairage sur la performance de la pompe cardiaque. Le débit cardiaque entre également dans des calculs hémodynamiques tels que la résistance vasculaire pulmonaire et, avec le tonus vasculaire, détermine la pression artérielle moyenne.
Hypothèses et limites
- Consommation d’oxygène supposée. La valeur de 135 mL/min/m² est une moyenne ; la VO₂ réelle varie selon l’âge, le sexe, la fièvre, l’état thyroïdien et l’activité. L’utilisation d’une VO₂ mesurée rend le résultat nettement plus précis.
- État stable. L’équation de Fick suppose que le patient est stable sur le plan hémodynamique. Lors de changements rapides (arythmies, perte de sang aiguë), l’estimation devient peu fiable.
- Le site de prélèvement est important. La méthode classique utilise du sang veineux mêlé prélevé dans l’artère pulmonaire (SvO₂). La saturation veineuse centrale (ScvO₂), mesurée dans la veine cave supérieure, est plus facile à obtenir, mais diffère de la véritable SvO₂, en particulier en cas de choc.
- Hypothèses relatives à l’hémoglobine. La constante 13,6 intègre une capacité moyenne de fixation de l’oxygène par l’hémoglobine. En cas d’anémie sévère, de carboxyhémoglobinémie ou d’hémoglobine anormale, la différence artérioveineuse calculée comporte une erreur supplémentaire.
- Ce n’est pas un outil de diagnostic. Ce calculateur est destiné à l’apprentissage et à une estimation rapide. Les décisions cliniques doivent reposer sur une évaluation hémodynamique formelle et sur le jugement d’un professionnel de santé.
Pour obtenir une vue d’ensemble de l’état hémodynamique, interprétez le débit cardiaque avec les pressions de remplissage, les résistances vasculaires et les signes cliniques, plutôt que de l’examiner isolément.
Questions fréquentes
Comment calculer le débit cardiaque à la main avec l’équation de Fick ?
Multipliez la consommation d’oxygène supposée par la surface corporelle : \(135 \times BSA\). Multipliez ensuite l’hémoglobine (g/dL) par la différence entre les saturations artérielle et veineuse, exprimées sous forme de fractions, puis par 13. Divisez le premier nombre par le second. Par exemple, avec une surface corporelle de 1,8 m², une hémoglobine de 13 g/dL, une SaO₂ de 0,97 et une SvO₂ de 0,75, vous obtenez \(243 / 37.18 \approx 6.5\) L/min.
Quelle est la valeur normale du débit cardiaque ?
Chez un adulte en bonne santé au repos, le débit cardiaque est généralement d’environ 4 à 8 L/min. Une valeur inférieure à 4 L/min peut indiquer une insuffisance cardiaque, une hypovolémie ou un choc, tandis qu’une valeur supérieure à 8 L/min peut être observée en cas d’anémie, de fièvre, de sepsis, d’hyperthyroïdie ou de grossesse. Comme les plages normales varient selon la corpulence, la condition physique et la situation clinique, interprétez toujours ce chiffre dans son contexte et faites confirmer toute inquiétude par un professionnel de santé.
Quelle est la différence entre le débit cardiaque et l’index cardiaque ?
L’index cardiaque est simplement le débit cardiaque divisé par la surface corporelle : \(CI = CO / BSA\). Un index cardiaque normal est d’environ 2,5 à 4,0 L/min/m². Il permet de comparer équitablement des patients de tailles différentes : une personne de petite taille et un athlète de grande taille peuvent avoir le même index cardiaque, mais des débits cardiaques très différents.
Pourquoi mon résultat semble-t-il incorrect quand je saisis les saturations en pourcentage ?
L’erreur la plus fréquente consiste à mélanger les formats. L’équation nécessite des saturations exprimées sous forme de fractions (0,97 et 0,75, et non 97 et 75) et une hémoglobine en g/dL. Si vous saisissez l’hémoglobine en g/L (unité courante dans de nombreux pays hors des États-Unis), il faut diviser la valeur par 10 : par exemple, 130 g/L correspondent à 13 g/dL. Ce calculateur effectue automatiquement les deux conversions lorsque vous choisissez les bonnes unités.
Que se passe-t-il si les saturations artérielle et veineuse sont égales ou très proches ?
Si la SaO₂ est égale à la SvO₂, le dénominateur devient nul et le résultat est indéfini : sur le plan physiologique, cela signifierait que les tissus n’ont extrait aucun oxygène. Une très faible différence de saturation (quelques pour cent) produit une valeur extrêmement élevée, peu plausible sur le plan clinique. Vérifiez les valeurs saisies ; à l’inverse, une grande différence artérioveineuse indique un faible débit cardiaque associé à une forte extraction d’oxygène.
Puis-je utiliser la saturation veineuse centrale (ScvO₂) à la place de la saturation veineuse mêlée (SvO₂) ?
La ScvO₂, mesurée à l’aide d’un cathéter central dans la veine cave supérieure, est plus facile à obtenir, mais ne donne qu’une approximation de la véritable SvO₂ mesurée dans l’artère pulmonaire. Les deux valeurs peuvent différer sensiblement, en particulier en cas de choc ou de sepsis. L’utilisation de la ScvO₂ dans l’équation de Fick introduit une erreur : considérez donc le résultat comme une estimation approximative plutôt que comme une mesure de référence.
Quelle est la précision de la méthode de Fick indirecte par rapport à la méthode directe ?
La méthode de Fick directe, qui utilise une VO₂ mesurée et de véritables échantillons prélevés dans l’artère pulmonaire, est considérée comme la méthode de référence. La méthode indirecte suppose une consommation d’oxygène de 135 mL/min/m², mais la VO₂ réelle varie selon la fièvre, l’âge, la fonction thyroïdienne et l’agitation : des erreurs de 10 à 15 % ou davantage sont donc possibles. Elle reste utile pour une estimation au chevet du patient lorsqu’aucun dispositif de mesure métabolique n’est disponible.