Les techniques de soins critiques : le prélèvement artériel

Le prélèvement artériel est une technique diagnostique couramment utilisée dans les milieux de soins critiques et en soins spécialisés (pneumologie par exemple. Parfois considéré comme médical il entre pourtant pleinement dans le champ de compétence infirmier. Ce cours détaille les aspects techniques et l'intérêt de cet examen.

1. Références légales du code de la santé publique

R 4311-7
L'infirmier ou l'infirmière est habilité à pratiquer les actes suivants soit en application d'une prescription médicale qui, sauf urgence, est écrite, qualitative et quantitative, datée et signée, soit en application d'un protocole écrit, qualitatif et quantitatif, préalablement établi, daté et signé par un médecin :
[...]
36° Prélèvements de sang par ponction artérielle pour gazométrie

2. Définition

Il s'agit d'effectuer un prélèvement de sang d'origine artérielle afin de procéder à son analyse en laboratoire ou à l'aide d'un appareillage spécialisé. Cet examen permet d'évaluer la fonction respiratoire, ainsi que l'équilibre acido basique du corps. Il existe également des situations où il est nécessaire d'effectuer des gazométries sur du sang veineux mêlé, capillaire ou périphérique.

3. Sites de ponction

En théorie, la ponction peut être effectuée sur n'importe quel site à partir du moment où le sang est d'origine artérielle (on exclue bien entendu le sang des artères pulmonaires qui sont les seules artères contenant du sang désoxygéné). Le texte légal ne limite en rien la compétence de l'infirmier concernant le choix du site de ponction. Cependant, le bon sens ainsi que les recommandations médicales sur le sujet imposent à l'infirmier responsable de choisir en toute connaissance de cause le site du prélèvement. Au moindre doute, il ne doit pas hésiter à prendre un avis médical pour confirmer sa décision. En pratique, trois sites sont utilisables. Les deux principaux (radial et fémoral) sont utilisés couramment, le dernier est exceptionnel (huméral).

Les conditions du prélèvement et en particulier l'apport exogène d'oxygène sont importants à noter et à préciser pour cet examen. L'interprétation des résultats  et l'exactitude du diagnostic médical sont très intimement liés à ces conditions.

Lorsque le patient a été placé sous oxygène, au préalable, on attend 5 à 10 minutes après son arrêt pour réaliser la ponction. Les ponctions sous oxygène se réalisent 30 minutes après le dernier réglage ou 10 minutes après si le patient est intubé. Le débit d'oxygène et la fraction inspirée en oxygène (FiO2) doivent être notés.

La température du patient doit également être prise en compte (voir le chapitre 6 de ce document). Les valeurs réelles des Gaz Du Sang (GDS) seront corrigées en fonction de la mesure. Ainsi, il est inconcevable de demander une mesure au laboratoire si le tube n'est pas accompagné d'une valeur de température. Les appareils de mesure immédiate disponibles en service demandent également à renseigner ce paramètre et affichent les résultats bruts et les résultats corrigés.

3.1. L'artère radiale

L'artère radiale se trouve au niveau du bord externe des poignets, dans la gouttière qui sépare les tendons fléchisseurs de la styloïde radiale. On appelle également cet endroit la gouttière radiale. C'est le site où l'on perçoit et on mesure classiquement le pouls. Le repérage s'effectue à l'aide de deux ou trois doigts qui vont se placer sur le trajet de l'artère. Le point de ponction se situe 3 à 4 centimètres en dessous du pli du poignet.

L'artère radiale possède des avantages multiples :

• elle est superficielle et facilement repérable
• les veines adjacentes sont relativement éloignées (ce qui évite non seulement une erreur de ponction, mais limite également le risque de prélever du sang mêlé)
• elle bénéficie d'une excellente circulation collatérale grâce à l'artère cubitale

Cependant, il faut s'assurer au préalable de la bonne perméabilité de l'artère cubitale. La manœuvre qui objective cette perméabilité est appelée test d'Allen. On demande au patient de serrer le poing, main vers le plafond. Simultanément, les artères radiales et cubitales sont comprimées pour endiguer le flux artériel. Le sang quitte ainsi la main, mais ne peut plus y arriver. En conséquence, la paume est pâle et  décolorée lorsque le patient ouvre la main. La compression sur l'artère cubitale est alors levée.

On observe la vitesse de recoloration de la main. Si la main est à nouveau complètement recolorée (vascularisée) en moins de 15 secondes, le test est positif et la ponction radiale peut être réalisée. Ce test assure que même en cas de complication majeure de la ponction radiale, l'artère cubitale peut à elle seule assurer l'apport de sang oxygéné à la main.

Lors du prélèvement, l'aiguille est orientée suivant un angle de 30 à 45° par rapport à la peau. Le biseau est orienté vers le haut afin de faire face au flux artériel. Deux millilitres de sang suffisent pour le prélèvement. La pression de l'artère radiale provoque un afflux de sang en saccade capable de faire remonter le piston de la seringue.

3.2. L'artère fémorale

L'artère fémorale est facilement accessible et de calibre plus important encore que l'artère radiale. On peut percevoir le pouls fémoral à des pressions artérielles bien plus basses que le pouls radial. Dans une situation d'état de choc, il est donc judicieux de choisir ce site alors que le pouls radial est difficilement perceptible. Le patient est installé en décubitus dorsal, la jambe en légère rotation externe et en abduction pour dégager le pli inguinal. Le repérage de l'artère fémorale s'effectue par palpation au niveau du premier tiers du pli inguinal (voir schéma). L'aiguille est cette fois orientée perpendiculairement à la peau, le biseau toujours orienté face au flux artériel (orientation céphalique).

Les rapports de cette artère exposent au risque de ponction de la veine fémorale (conséquences bénignes) ainsi qu'au risque de lésion du nerf fémoral, plus externe.

3.3. L'artère humérale

L'artère humérale (artère brachiale) est utilisée de façon exceptionnelle. Il est très rare d'y avoir recours et si cela devait être le cas, il est préférable de prendre un avis médical préalable afin d'évaluer la balance bénéfices / risques. L'artère humérale est en effet une artère dite terminale.

C'est elle qui assure l'apport de sang oxygéné à tout l'avant bras et à la main. Une thrombose de ce vaisseau mettrait en péril presque l'ensemble du membre supérieur du patient.

Un risque non négligeable pour un « simple » examen complémentaire.

Cette artère est repérable au niveau du pli du coude. La méthode palpatoire est une fois de plus utilisée pour repérer son trajet qui se trouve en dedans du tendon du biceps brachial.

4. Matériel

La ponction est réalisée avec une seringue de faible ,volume et héparinée. La présentation classique et répandue est une seringue de 3ml avec un tampon d'anticoagulant lyophilisé au niveau du piston.

L'aiguille doit être de faible calibre et  d'un biseau court.

Une aiguille de 22 gauge est généralement incluse avec la seringue.

Le reste de l'équipement est classique (gants, antiseptique, système de recueil d'objets contaminées piquants tranchants. Voir fiche technique).

A défaut, il est possible d'utiliser une seringue classique de 2ml préalablement héparinée avec une rinçure. On prélève 2ml d'héparine à 5000UI/mL qui sera purgée totalement avant de prélever le sang.

Le prélèvement peut également être réalisé sur la tubulure d'un cathéter artériel de mesure de pression sanglante. Dans ce cas, le robinet le plus proche du point de ponction sera utilisé et ensuite soigneusement purgé afin de limiter le risque infectieux.

Il faut également disposer d'un système de maintien au frais (voir le chapitre sur les rappels physiologiques) le temps de l'acheminement du prélèvement au laboratoire.

Par exemple un sachet compartimenté qui séparera la seringue fermée de quelques glaçons.

Le pansement à placer après le soin sera compressif. Il faut donc prévoir des compresses en suffisance et un sparadrap pour les fixer. Les montages circulaires sont à proscrire, ils risquent de créer un effet garrot.

5. Complications

L'incidence des complications possibles des prélèvements de GDS est liée en partie au bon dépistage des contre indications.

5.1. Le risque hémorragique

Le risque d'hématome est prévenu par une compression manuelle d'au moins 5 minutes immédiatement après l'examen. Le relais par un pansement compressif pendant environ un quart d'heure assure normalement une hémostase suffisante. En conséquence, il faut vérifier que le patient ne présente pas de troubles de la coagulation avant d'effectuer le geste (signes cliniques et résultats biologiques). Si les troubles ne sont pas majeurs, il peut être décidé conjointement avec le médecin d'effectuer tout de même le geste en augmentant le temps de compression.

La présence de cicatrices en regard des zones des ponctions doit faire rechercher la présence de prothèses vasculaires. Il est par exemple exclu de piquer une artère fémorale en présence d'une prothèse aorto bifémorale.

5.2. Le risque thrombo-embolique

Le risque thrombotique est prévenu grâce au test d'Allen pour l'artère radiale. Les antécédents d'athérome imposent la plus grande prudence. Une artère athéromateuse est dure au toucher et l'expansion systolique est beaucoup moins perceptible. Il est important de demander la participation du patient dans la surveillance post ponction. L'apparition d'une douleur et/ou de paresthésies (sensations de fourmillement) après le geste est anormale et nécessite un examen médical.

5.3. Le risque infectieux

Il est prévenu par une asepsie rigoureuse et l'utilisation d'un antiseptique en respectant les temps de contact. Le port de gants est obligatoire, mais ils n'ont pas besoin d'être stériles. Il ne faut pas utiliser de site présentant des signes d'inflammation (érythème), d'infection ou des tatouages. C'est un risque qui doit être particulièrement évalué lors de prélèvement itératifs sur un dispositif laissé en place. C'est le cas des cathéters de mesure de pression artérielle sanglante.

5.4. La douleur

Ce n'est pas une complication à proprement parler (plutôt un effet indésirable). Elle peut être diminuée grâce à une anesthésie locale ou cutanée. L'application d'une crème anesthésique environ une heure avant le geste participe à la mise en confiance du patient et évite une hyperventilation relative au stress.

L'hyperventilation aurait pour conséquence de fausser les résultats de l'examen. Avant d'appliquer la crème, s'assurer que le patient ne présente pas d'allergie à l'un de ses composants (il s'agit généralement de Lidocaïne).

5.5. Le risque lésionnel

Rares mais possibles, les lésions nerveuses peuvent provoquer des douleurs et des troubles sensitifs. Par exemple, le nerf ulnaire au niveau du coude est très proche de l'artère brachiale (les deux faisceaux se croisent). Toute douleur anormalement élevée signalée par le patient au moment de la ponction (quel que  soit le site) doit immédiatement entraîner le retrait au moins partiel de l'aiguille. Une douleur d'origine nerveuse est typiquement soudaine, vive et irradiante.

6. Rappels physiologiques sur les paramètres des GDS

La réalisation de l'examen dans des conditions optimales nécessite de comprendre la physiologie de la respiration et l'équilibre acido basique. Revenons rapidement sur des notions de physiologie en relation directe avec la gazométrie.

6.1. L'oxygène et le dioxyde de carbone

La machine humaine a besoin d'oxygène (et de glucose) pour produire de l'énergie. Ce mécanisme aérobie va donc consommer de l'O2. Cette consommation va produire des déchets que le corps devra éliminer. Il s'agit du CO2. Au niveau des poumons, l'O2 pénètre dans le sang pour être amené aux tissus et le CO2 est éliminé en expiration après avoir été acheminé aux poumons par le sang.
Les valeurs de PaCO2 et de PaO2 s'expriment en millimètres de mercure.

La valeur normale de pression partielle d'oxygène dans le sang artériel est variable selon l'âge (voir tableau). D'une façon générale elle est déterminée entre 80 et 100mmHg. La valeur normale de pression partielle de dioxyde de carbone est comprise entre 35 et 45 mmHg.

Valeurs normales de la PaO2 en fonction de l'âge (H. Guénard)

Il est important de noter la différence entre hypoxie et hypoxémie. Une hypoxie est une oxygénation insuffisante des tissus.
Une hypoxémie est une diminution de la quantité d'oxygène transportée dans le sang. On parle d'hypoxémie lorsque la PAO2 est en dessous de 60mmHg.

Un patient peut être hypoxique sans être hypoxémique. Par exemple lorsqu'il y a défaut d'apport aux tissus en oxygène, malgré un sang bien oxygéné. C'est le cas de certains états de choc, lorsque la pression artérielle est tellement basse que des tissus ne sont plus perfusés et donc oxygénés.

En revanche un patient hypoxémique sera inévitablement hypoxique à plus ou moins court terme. La faible quantité d'oxygène transportée dans le sang ne peut plus suffire à approvisionner correctement les tissus.
C'est cette notion qui explique qu'il faille en priorité regarder les lèvres d'un patient en détresse ventilatoire pour évaluer son oxygénation systémique.

Les mains peuvent être cyanosées en raison d'une vasoconstriction périphérique, ces tissus deviennent donc hypoxiques. En revanche, les lèvres ne sont cyanosées que si le patient est hypoxémique. La détresse ventilatoire est alors majeure, il s'agit d'une urgence vitale.

6.2. Les lactates

Le corps peut également produire de l'énergie sans oxygène (ou plutôt lorsqu'il y a dette en oxygène). Cette voie anaérobie est beaucoup moins efficace, et fabrique de l'acide lactique (lactates).

6.3. Le potentiel en ions hydrogène

Le pH sanguin est le potentiel en ions hydrogène. Le pH normal du plasma humain est compris entre 7,38 et 7,42 ou 7,35 et 7,45 selon les auteurs. Il s'agit de la fourchette de pH ou le corps humain fonctionne de la façon la plus efficace. En dessous de ces valeurs, on parle d'acidose (il y a trop d'ions H+) et au dessus d'alcalose (concentration d'ions H+ en baisse).

L'équilibre du pH est déterminé par l'équation d'Henderson Hasselbach :

Les bicarbonates (HCO3- ) sont le principal système tampon de l'acidité. Ils représentent le côté alcalin. Plus il y a de bicarbonates, plus le pH du sang va  augmenter (devenir basique).
Le CO2 représente le côté acide. Plus il y a de CO2 plus le pH sera diminué et le sang acide.

6.4. La température

L'hypothermie entraîne une baisse de la PaCO2 et donc une augmentation du pH. C'est une alcalose physiologique. L'hyperthermie provoque les effets inverses. C'est la raison pour laquelle, il faut impérativement renseigner la température du patient au moment du prélèvement pour que les résultats soient interprétés correctement. Par exemple un patient en choc septique peut avoir besoin de résultats pertinents alors qu'il présente une hyperthermie majeure.

7. Lire les résultats

Les valeurs normales mesurées des gaz du sang sont :

Encore une fois, si l'interprétation des résultats et les décisions thérapeutiques reviennent aux médecins, il n'est pas inutile pour l'infirmier de comprendre les implications de ces décisions pour appliquer avec intelligence les prescriptions.

7.1. La Pa02

Le patient peut être hypoxémique, hyperoxémique (sous respirateur avec une FiO2 élevée par exemple) ou normoxémique.

7.2. Le pH

Le pH sanguin neutre étant de 7,40 ce qui est en dessous est acide et ce qui est au dessus est basique. Lorsque la valeur reste dans les limites normales l'état est dit compensé. Par exemple, un pH à 7,35 est une acidose compensée. Le schéma ci-dessous illustre cette définition.

Par conséquent tout ce qui dépasse ces limites est décompensé.
On peut donc trouver quatre états pathologiques :

• Une acidose compensée
• Une acidose décompensée
• Une alcalose compensée
• Une alcalose décompensée

Il reste à déterminer l'origine du trouble (respiratoire ou métabolique).

7.3. La PCO2

Elle représente la composante respiratoire des gaz du sang. C'est avec la ventilation que l'on peut modifier cette variable. Lorsqu'elle est supérieure ou inférieure aux valeurs normales, l'acidose ou l'alcalose est d'origine respiratoire.

7.4. Les bicarbonates

Ils représentent la composante métabolique des GDS. Ce sont les reins qui régulent le taux de bicarbonates plasmatiques en les éliminant ou en les réabsorbant plus ou moins. Lorsque ces valeurs sont au delà des limites physiologiques, le trouble est d'origine métabolique.

Attention les deux origines on peuvent parfaitement se cumuler. Ainsi, une acidose peut être respiratoire ET métabolique. On trouve alors une acidose ou une alcalose mixte.

Conclusion

Le prélèvement et la mesure des gaz du sang sont des gestes faciles à réaliser. Mais les implications au niveau diagnostique et thérapeutique sont importantes. Il importe d'être capable d'expliquer au patient l'intérêt de ces examens et donc, d'en comprendre à minima les mécanismes.

L'équilibre acido basique et les systèmes de régulation de l'homéostasie (notamment les systèmes tampon) sont en réalité bien plus complexes que ce qui a été exposé dans ce document. Mais ces principes génériques permettent à l'infirmier d'en saisir l'essentiel.

A noter : Pour une description chronologique du soin à proprement parler, se référer à la fiche technique - prélèvement artériel pour gazométrie