La lésion secondaire est la lésion cérébrale additive caractérisée par un déséquilibre dans la CDO2 postrésuscitation et son utilisation, aboutissant finalement à la mort neuronale. Il commence immédiatement après le retour de la circulation spontanée (ROSC). Les structures particulièrement sensibles comprennent l’hippocampe, le thalami, le cortex cérébral, le corps striatum et le vermi cérébelleux (Fig. 2), en raison d’un tissu hautement métaboliquement actif. Mis à part l’hypothermie, il existe peu d’études examinant les variables physiologiques qui exacerbent les blessures secondaires. Le tableau 1 résume les mécanismes de lésion secondaire.
Les séquences d’imagerie par résonance magnétique montrent une lésion cérébrale ischémique hypoxique focale (HIBI) dans l’hippocampe et les ganglions de la base de manière bilatérale. Les images montrées représentent les changements aigus après HIBI dans la première semaine après la réanimation. Dans la rangée supérieure, les séquences pondérées en T2 révèlent une signalisation anormale dans l’hippocampe et les ganglions de la base, comme le soulignent les flèches rouges. Dans la rangée du bas, l’imagerie pondérée par diffusion restreinte confirme HIBI dans les régions touchées de l’hippocampe et des ganglions de la base, comme le soulignent les flèches rouges
Lésion de la microcirculation et de la reperfusion
Après ROSC, les perturbations de la microcirculation entraînent un dysfonctionnement neuronal supplémentaire. L’endothélium cérébrovasculaire joue un rôle essentiel dans le maintien de l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, la régulation du flux sanguin microcirculatoire et la libération de médiateurs autoanticoagulants. Les fonctions endothéliales sont compromises et les biomarqueurs des lésions endothéliales cérébrovasculaires sont associés à des résultats indésirables chez HIBI.
Après ROSC, une lésion de reperfusion provoque un dysfonctionnement neuronal malgré la restauration de CDO2. Une période initiale d’hyperémie cérébrale est suivie d’une hypoperfusion, entraînant un état de « non-refusion » qui exacerbe les lésions secondaires. Les mécanismes impliqués dans l’état de non-refusion comprennent une régulation vasomotrice altérée, une diminution de la production d’oxyde nitrique et une vasoconstriction qui en résulte. L’extravasation de l’eau intravasculaire à travers une barrière hémato-encéphalique poreuse avec œdème périvasculaire entraîne une augmentation de la viscosité intravasculaire et de la résistance cérébrovasculaire. D’autres mécanismes impliqués dans les lésions de reperfusion comprennent la libération de radicaux libres, la production de glutamate et l’accumulation intracellulaire de Ca2+.
Un dysfonctionnement de l’autoanticoagulant endothélial provoque un microthrombi diffus dans le cérébrovasculature. Une altération concomitante de la vasodilatation entraîne une augmentation de la résistance cérébrovasculaire et réduit la FBC. Des études interventionnelles démontrent que l’héparine et l’activateur tissulaire du plasminogène améliorent le flux microcirculatoire. Cependant, ces résultats ne se sont pas traduits par de meilleurs résultats lorsqu’ils ont été évalués de manière prospective. Enfin, la prostacycline intraveineuse est suggérée pour favoriser la fonction endothéliale par des effets vasodilatateurs et antiplaquettaires, mais les études cliniques ne sont pas encore disponibles. Le tableau 2 résume les mécanismes impliqués dans les lésions de reperfusion.
Hémoglobine
L’hémoglobine est un déterminant majeur de la teneur en oxygène artériel. Dans les études sur les lésions cérébrales traumatiques chez l’animal, l’anémie concomitante exacerbe les lésions secondaires dues à l’apoptose. Cependant, les avantages physiologiques de l’amélioration de la CDO2 par transfusion doivent être équilibrés par les risques associés aux globules rouges exogènes. Bien que le taux d’hémoglobine < 70 g / L soit le seuil transfusionnel accepté pour les patients en soins intensifs non saignants, il n’est pas clair si un seuil libéral est approprié pour les patients présentant une lésion cérébrale, qui sont susceptibles de subir une lésion secondaire due à une anémie.
Les preuves d’anémie contribuant à une lésion secondaire chez HIBI sont limitées aux études observationnelles. Nakao et coll. a mené une étude rétrospective de 137 sujets avec CA témoin et a établi que l’hémoglobine d’admission plus élevée était un prédicteur indépendant d’un résultat neurologique favorable sur 28 jours (OU 1,26, IC à 95% de 1,00 à 1,58). Ces résultats ont été corroborés par Wang et al., qui a démontré une association avec un résultat défavorable et une hémoglobine d’admission inférieure. Récemment, Johnson et coll. a mené une étude observationnelle multicentrique sur 598 patients et a constaté que les patients à issue favorable présentaient une hémoglobine significativement plus élevée (126 g / L contre 106 g / L, p < 0,001), une constatation qui a persisté après ajustement.
Malgré l’ajustement de régression, l’anémie d’admission peut être sujette à une forte confusion résiduelle ou non mesurée. On ne sait pas si l’hémoglobine d’admission capture l’ampleur de l’effet de l’anémie sur les lésions secondaires. Wormsbecker et al. cela a été expliqué en étudiant la relation entre l’hémoglobine moyenne sur 7 jours et le résultat neurologique. Ils ont établi que les patients ayant un résultat favorable avaient une hémoglobine moyenne significativement plus élevée sur 7 jours (115 g / L contre 107 g / L, p = 0,05). De plus, la régression multivariable a démontré que l’hémoglobine moyenne inférieure à 7 jours était associée à un résultat indésirable (OU 0,75 par variation de 10 g / L d’hémoglobine, IC à 95% de 0,57 à 0,97). Surtout, Ameloot et coll. a établi un lien entre l’hémoglobine et une mesure de l’oxygénation cérébrale dans une étude observationnelle de 82 patients. Ils ont trouvé une association linéaire entre l’hémoglobine et la saturation régionale en oxygène du cerveau (rSO2) en utilisant la spectroscopie proche infrarouge, l’hémoglobine < 100 g / L étant identifiée comme une coupure pour la rSO2 inférieure. De plus, ils ont démontré que la concentration moyenne d’hémoglobine < 123 g / L était associée à un résultat neurologique plus mauvais, en particulier chez les patients présentant une rSO2 < 62,5% (OU 2,88, IC À 95% de 1,02 à 8,16). D’autres recherches sont nécessaires pour établir une association entre l’anémie et l’hypoxie cérébrale simultanée et étudier l’effet des seuils de transfusion sur les résultats chez HIBI.
Dioxyde de carbone
La pression partielle de dioxyde de carbone artériel (PaCO2) module la résistance cérébrovasculaire et le CBF via ses effets sur le muscle lisse vasculaire. Plus précisément, l’hypocapnie (PaCO2 < 35 mmHg) induit une vasoconstriction cérébrovasculaire et diminue la CBF d’environ 2% à 3% pour 1 mmHg de PaCO2. Cliniquement, l’hypocapnie réduit la pression intracrânienne (ICP) en réduisant le volume cérébrovasculaire. Cependant, une hypocapnie soutenue peut diminuer le CBF, augmenter l’extraction d’oxygène cérébral et induire une ischémie. Inversement, l’hypercapnie (PaCO2 > 45 mmHg) est un vasodilatateur cérébrovasculaire qui provoque une hyperémie, exacerbe la PCI et réduit la FBC. L’hypercapnie est également associée à une excitotoxicité et à une demande accrue en oxygène cérébral. Il est important de noter que la réactivité vasculaire de PaCO2 est préservée après HIBI, ce qui rend la régulation de PaCO2 cliniquement significative et un déterminant crucial de CDO2. Le PaCO2 optimal chez les patients individuels n’est pas connu, mais présente une opportunité unique de surveillance neurophysiologique avancée à l’aide d’une échographie Doppler transcrânienne pour évaluer la résistance CBF, ICP et cérébrovasculaire avec différents niveaux de PaCO2 dans HIBI.
Les perturbations de PaCO2 chez HIBI ont été évaluées dans des études observationnelles sur HIBI. Roberts et coll. a mené une étude rétrospective de 193 patients et a étudié les effets de l’hypocapnie et de l’hypercapnie par rapport à la normocapnie (PaCO2 35-45 mmHg) sur le résultat. Ils ont démontré une relation entre le résultat neurologique indésirable et l’hypocapnie (OU 2,43, IC à 95– 1,04-5,65) et l’hypercapnie (OU 2,20, IC à 95% 1,03–4,71). L’exposition à l’hypocapnie et à l’hypercapnie s’est produite 36 % et 42 % du temps après l’AC, respectivement, ce qui a rendu l’exposition à la fluctuation du CO2 significative. Les auteurs ont suivi cette étude avec une analyse d’un registre prospectif de patients atteints d’HIBI et ont trouvé une association significative entre la normocapnie et un bon résultat neurologique (OU 4,44, IC à 95% de 1,33 à 14,85). Schneider et coll. a mené une vaste étude de base de données multicentriques sur 16 542 patients atteints d’HIBI et a étudié les effets de l’hypocapnie chez HIBI, et ils ont démontré une association significative entre la mortalité hospitalière et l’hypocapnie (OU 1,12, IC à 95% de 1,00 à 1,24) par rapport à la normocapnie. Compte tenu de la plausibilité biologique solide et des données cliniques disponibles, la régulation de PaCO2 justifie une étude systématique plus poussée pour déterminer la stratégie thérapeutique optimale précise après HIBI. Les liens critiques avec les paramètres physiologiques intracrâniens relatifs à l’ICP, au CBF et à l’oxygénation du cerveau et aux fluctuations de PaCO2 sont des objectifs futurs logiques dans ce domaine.
Œdème cérébral
Après HIBI, l’œdème cérébral est une complication reconnue qui provoque une lésion secondaire. En raison d’un volume intracrânien global fixe, une augmentation de la masse parenchymateuse due à un œdème cérébral chez HIBI peut provoquer une hypertension intracrânienne avec des diminutions de la pression de perfusion cérébrale, du CBF et du CDO2. Ce cercle vicieux d’œdème cérébral provoquant une augmentation de la PCI provoque une hernie transtentoriale et une mort cérébrale.
L’origine de l’œdème cérébral résulte de mécanismes vasogènes ou cytotoxiques. Dans les premiers stades, l’œdème vasogénique émane des déplacements de liquide de l’espace intravasculaire vers l’espace interstitiel cérébral. Clé de ce processus, l’aquaporine-4 est une protéine membranaire qui transporte l’eau à travers les membranes cellulaires du système nerveux central. Les protéines de l’aquaporine-4 sont localisées dans les extrémités astrocytaires périvasculaires, les processus et l’épendyme. Le pool périvasculaire de l’aquaporine-4 est identifié comme le cluster prédominant impliqué dans la physiopathologie de l’œdème cérébral après HIBI, avec une augmentation de l’expression de l’aquaporine-4 survenant dans les 48 h suivant le début de l’ischémie cérébrale. Fait intéressant, Nakayama et al. a montré que 7,5% de solution saline hypertonique atténuait l’œdème cérébral dans un modèle de souris de type sauvage d’HIBI mais n’avait aucun effet dans un modèle d’aquaporine-4-knockout, démontrant ainsi l’importance de l’aquaporine-4 dans la physiopathologie de l’œdème cérébral et soulignant son potentiel thérapeutique. L’administration d’une solution saline hypertonique restaure également l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique médiée par l’aquaporine-4 dans l’hippocampe, le cervelet, le cortex et les ganglions de la base. De plus, Nakayama et coll. a établi que l’atteinte de l’osmolalité sérique > 350 mOsm / L avec une perfusion continue de conivaptan, un antagoniste V1 et V2, atténuait l’œdème cérébral, démontrant ainsi que l’effet de l’aquaporine-4 pour diminuer l’œdème cérébral se produit par des gradients osmotiques, par opposition à un agent osmotique intraveineux spécifique lui-même (par exemple, une solution saline hypertonique à 7,5%).
Alternativement, l’œdème cytotoxique provient d’une crise métabolique cellulaire et d’un épuisement de l’énergie intracellulaire. Diminution de l’adénosine triphosphate (Fig. 1) conduit à une défaillance du canal ionique dépendante de l’énergie et à une rétention de sodium et d’eau intracellulaire. Rungta et coll. établi que le récepteur Na + Cl SLC26A11 est un modulateur critique du transport intracellulaire du chlorure et de l’œdème cérébral subséquent après ischémie. Les auteurs ont montré que le blocage de ce récepteur atténuait l’œdème cérébral cytotoxique après HIBI. Le rôle de l’antagonisme des récepteurs Na+ Cl après HIBI reste à clarifier mais représente une future cible thérapeutique.
De plus, les récepteurs aux sulfonylurées sont également impliqués dans la physiopathologie de l’œdème cérébral après ischémie. Le glyburide, un inhibiteur des récepteurs des sulfonylurées, atténue l’œdème cérébral malin après un infarctus cérébral moyen aigu. Ces résultats sont corroborés par des études animales qui démontrent que l’antagonisme des récepteurs des sulfonylurées diminue l’œdème cérébral après ischémie neuronale.
Autorégulation cérébrale
Le cerveau a une capacité innée à réguler le flux sanguin pour répondre aux demandes métaboliques. Ce phénomène, appelé autorégulation cérébrale, permet au cerebrovasculature de subir une vasoconstriction et une vasodilatation sur une plage de pression artérielle moyenne (MAP) pour maintenir une CBF stable. L’autorégulation cérébrale atténue les effets de l’hypoperfusion (ischémie) et de l’hyperperfusion.
L’identification de cibles cartographiques individualisées après HIBI à l’aide de la surveillance de l’autorégulation cérébrale est un concept attrayant qui a suscité un intérêt important. Initialement, Nishizawa et coll. a démontré une relation linéaire entre MAP et CBF (indexée par oxymétrie veineuse jugulaire), suggérant une autorégulation cérébrale dysfonctionnelle complète après HIBI. Par la suite, Sundgreen et al. construit des courbes d’autorégulation cérébrale pour les patients atteints d’HIBI en effectuant des augmentations graduelles de la MAP avec la noradrénaline et en estimant simultanément le CBF avec la vitesse de l’artère cérébrale moyenne sur la base d’une échographie Doppler transcrânienne. Parmi les 18 patients étudiés par Sundgreen et al., l’autorégulation cérébrale était absente chez 8 et présente chez 10 patients. Chez cinq des dix patients présentant une autorégulation cérébrale préservée, la limite inférieure de l’autorégulation a été décalée vers la droite avec une carte médiane de 114 mmHg (plage de 80 à 120 mmHg). Cette étude sentinelle a démontré la nature hétérogène de l’autorégulation cérébrale chez les patients atteints d’HIBI et a suggéré que la limite inférieure de l’autorégulation peut être significativement plus élevée que les cibles MAP traditionnelles après HIBI.
Récemment, la surveillance par spectroscopie proche infrarouge a suscité un intérêt significatif en tant que méthode non invasive d’identification cartographique optimale et d’évaluation de l’autorégulation cérébrale après HIBI. La spectroscopie proche infrarouge mesure le rSO2 dans les 2 cm les plus extérieurs du lobe frontal, représente l’état de l’hémoglobine oxygénée dans la microvasculature et se rapproche du CBF. Par conséquent, en intégrant continuellement les fluctuations entre MAP et rSO2, un coefficient de corrélation produit-moment de Pearson est généré. Ce coefficient de corrélation (COx) varie entre -1 et +1. Les valeurs de COx positives, où il existe une corrélation positive et linéaire entre MAP et rSO2, indiquent une autorégulation dysfonctionnelle. Des valeurs de COx proches de zéro et négatives indiquent une autorégulation intacte (c.-à-d. que le rSO2 reste relativement constant malgré des MAP variables). La CARTE optimale est identifiée comme la CARTE avec la valeur de COx la plus faible, comme le montre la Fig. 3. Lee et coll. a démontré que COx a identifié la limite inférieure de l’autorégulation dans un modèle porcin d’HIBI pédiatrique. Récemment, Ameloot et al. COx calculé rétrospectivement en utilisant MAP et rSO2 pour indiquer que l’autorégulation était intacte chez 33 des 51 sujets atteints d’HIBI. Par la suite, Pham et coll. a montré que la COx était significativement plus élevée chez les non-survivants d’HIBI que chez les survivants. Bien qu’une COx plus élevée ait été associée à des non-survivants, il n’y avait aucune association entre la rSO2 et la mortalité. Récemment, notre équipe de recherche a démontré la faisabilité du suivi de COx en temps réel et de l’identification prospective de la CARTE optimale chez 20 patients après CA. Les sujets ont passé environ 50% du temps en dehors d’une plage de ± 5 mmHg de la CARTE optimale, et, fait important, la CARTE optimale a été systématiquement identifiée chez 19 des 20 sujets. Le concept de pressions de perfusion individualisées apparaît comme une cible thérapeutique attrayante et des résultats cliniques améliorés sont associés si la CARTE réelle est maintenue à proximité de la CARTE optimale identifiée. Il est impératif de reconnaître les inconvénients du ciblage d’une carte optimale significativement décalée vers la droite, en particulier chez les patients dont la fonction ventriculaire gauche est compromise après l’AC. L’augmentation de la postcharge sur un ventricule gauche décompensé peut réduire considérablement le volume de l’AVC et le débit cardiaque, ce qui expose le cerveau blessé à un risque accru d’ischémie. Par conséquent, l’augmentation des cibles MAP dans HIBI doit être pondérée par rapport à la fonction myocardique concurrente. Un travail considérable reste à définir si les cibles de perfusion individualisées diminuent l’hypoxie cérébrale et les lésions secondaires et sont associées à une amélioration des résultats neurologiques.
La zone d’autorégulation préservée après une lésion cérébrale ischémique hypoxique semble être rétrécie et décalée vers la droite après un arrêt cardiaque. Dans la zone d’autorégulation, la saturation régionale de l’oxygène (rSO2) est stable en raison de la vasoconstriction innée et de la vasodilatation du système vasculaire cérébral pour maintenir un flux sanguin cérébral stable. En dehors de la zone d’autorégulation, il existe une relation linéaire entre rSO2 et la pression artérielle moyenne (MAP). En intégrant continuellement les fluctuations de MAP et de rSO2 entre elles, un coefficient de corrélation (COx) peut être généré. La COx se rapproche de valeurs négatives ou proches de zéro dans la zone d’autorégulation préservée, ce qui donne une courbe en forme de U. Le nadir de la courbe en forme de U représente la CARTE optimale (MAPOPT) pour chaque patient individuel
Température
La gestion ciblée de la température a toujours fait l’objet de recherches considérables de l’HIBI. C’est un pilier de la prise en charge de HIBI en atténuant les blessures secondaires après CA. Au niveau cellulaire, les effets bénéfiques de l’hypothermie sont bien documentés. Le métabolisme cérébral est réduit de 5% à 10% par diminution de 1 ° C de la température corporelle centrale. De plus, la production mondiale de dioxyde de carbone et la consommation d’oxygène diminuent proportionnellement aux réductions de la température corporelle centrale. En diminuant le métabolisme cérébral, l’hypothermie évite un métabolisme anaérobie intracellulaire excessif, ce qui entraîne une augmentation de la production de lactate. L’hypothermie améliore également l’utilisation du glucose cérébral et permet d’utiliser les réserves d’énergie cellulaire disponibles pour les fonctions cellulaires nécessaires à la survie neuronale. Les avantages supplémentaires de l’hypothermie incluent la prévention de l’apoptose en diminuant les médiateurs proapoptotiques tels que p53, le facteur de nécrose tumorale α et les enzymes caspases tout en augmentant l’expression des protéines antiapoptotiques telles que Bcl-2. L’hypothermie prévient également le dysfonctionnement mitochondrial, une voie clé impliquée dans la promotion de l’apoptose par libération de la cytochrome c oxydase dans le cytoplasme cellulaire. Enfin, l’hypothermie diminue les médiateurs inflammatoires tels que la famille des cytokines interleukine-1 ainsi que la chimiotaxie des leucocytes dans le tissu interstitiel cérébral, réduit la libération de neurotransmetteurs excitotoxiques (glutamate et glycine) et diminue la production de radicaux libres après HIBI. L’hypothermie prolongée a également des effets physiologiques néfastes sur la suppression immunitaire, l’hémoconcentration, la coagulopathie, les arythmies, les troubles électrolytiques et l’instabilité hémodynamique, qui doivent être mis en balance avec les avantages possibles. De plus, une hypothermie involontaire peut survenir après l’AC, indiquant de possibles dommages graves aux centres clés de thermorégulation, y compris l’hypothalamus.
L’hyperthermie est associée à de nombreuses séquelles physiopathologiques potentiellement nocives après HIBI. Plus précisément, l’hyperthermie peut augmenter la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, entraînant une aggravation de l’œdème cérébral, de la PCI et de l’ischémie cérébrale. De plus, l’hyperthermie augmente la production de glutamate, ce qui provoque à son tour un afflux intracellulaire de Ca2 +, entraînant la mort des cellules neuronales, des convulsions et d’autres lésions secondaires. L’augmentation du métabolisme cérébral, le flux sanguin hyperémique et l’augmentation de l’ICP sont des conséquences supplémentaires en aval de l’hyperthermie incontrôlée chez HIBI. Récemment, nous avons montré que l’hyperthermie est associée à une autorégulation dysfonctionnelle chez les patients atteints d’HIBI.
Des études cliniques ont établi un lien ferme entre l’hypothermie et l’amélioration des résultats après CA. En 2002, deux essais contrôlés randomisés ont démontré une amélioration marquée des résultats cliniques chez des patients atteints d’AC après une fibrillation ventriculaire ou une tachycardie ventriculaire traités par hypothermie par rapport aux soins standard. Une critique persistante des deux études était que les groupes standard de soins maintenaient des températures corporelles > 37 ° C, exposant ainsi les patients aux effets nocifs de l’hyperthermie. Cela a donné lieu à un troisième essai contrôlé randomisé récent comparant le contrôle de la température corporelle de 36 °C (normothermie) à 33 ° C (hypothermie) après Ca. Cet essai pragmatique a inclus des patients atteints d’HIBI avec tous les rythmes cardiaques initiaux et n’a finalement pas démontré un avantage appréciable de l’hypothermie par rapport à la normothermie. Fait important, il faut préciser que le maintien de la normothermie à 36 °C après CA nécessite un refroidissement actif. Les effets négatifs d’une hyperthermie prolongée et les résultats indésirables après l’AC sont bien établis, renforçant ainsi l’importance d’un contrôle agressif de la température corporelle chez les patients suivant l’AC. Il est possible que des cibles de température individualisées existent chez les patients atteints d’HIBI, et l’incapacité des études actuelles à surveiller simultanément le métabolisme cérébral, la PCI et les biomarqueurs de la dégénérescence neuronale a limité notre capacité à faire ces distinctions spécifiques au patient.
Hyperoxie normobare
La partie dissoute de l’oxygène dans le plasma contribue peu à la teneur globale en oxygène. Cependant, dans les états pathologiques, cette portion peut jouer un rôle central en assurant une saturation adéquate de l’hémoglobine pour CDO2 et en surmontant les barrières de diffusion pour rétablir un métabolisme cellulaire normal. L’augmentation de la teneur en oxygène artériel est présentée comme un facteur modifiable crucial dans l’optimisation de CDO2 après HIBI, l’hyperoxie normobare étant suggérée pour atteindre cet objectif.
Sur ROSC, une lésion de reperfusion se produit à la suite de la production de radicaux libres d’oxygène, ce qui conduit à une oxydation intracellulaire. Examples include superoxide (O2 −), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl anion (OH−), and nitrite (NO2 −). Endogenous antioxidants balance the generation of free radicals and stabilize cellular function. Inadvertent normobaric hyperoxia in HIBI may tip this balance in favor of free radical production, cellular oxidation, and neuronal death . Bien qu’un examen systématique des études sur HIBI chez l’animal ait suggéré qu’une augmentation du dysfonctionnement neuronal se produit après une hyperoxie normobare, il y avait une hétérogénéité significative entre les études en ce qui concerne les stratégies de ventilation, le moment et la dose d’hyperoxie normobare, l’utilisation concomitante d’hypothermie et les résultats primaires choisis. Il existe également plusieurs effets indésirables rapportés associés à l’hyperoxie normobare, notamment une résistance vasculaire accrue (cérébrale, myocardique et systémique), une diminution de la FBC, des convulsions et une libération accrue de biomarqueurs de dégénérescence neuronale tels que l’énolase spécifique aux neurones.
Dans plusieurs études, des chercheurs ont évalué l’hyperoxie normobarique chez HIBI, avec des résultats contradictoires. Kuisma et coll. a mené une étude randomisée chez des patients à qui on a administré de l’oxygène inspiré à 21% ou 100% après ROSC. Le groupe qui a reçu de l’oxygène inspiré à 21% présentait des taux sériques d’énolase spécifique au neurone inférieurs à ceux du groupe d’hyperoxie normobare qui n’a pas subi d’hypothermie concomitante. Kilgannon et coll. interrogé la base de données d’IMPACT du projet auprès de plus de 400 000 patients. Ils comprenaient des patients atteints d’AC non traumatique et de réanimation cardiopulmonaire dans les 24 heures précédant l’admission aux soins intensifs. Leur objectif était d’examiner l’association entre l’hyperoxie et la mortalité. Par rapport aux sujets du groupe normoxie, les sujets atteints d’hyperoxie normobare (pression partielle d’oxygène artériel > 300 mmHg) présentaient une mortalité hospitalière associée plus élevée (OU 1,8, IC à 95% 1,5-2,2). Par rapport à la normoxie, l’hypoxie (PaO2 < 60 mmHg) était également associée à une augmentation de la mortalité hospitalière (OU 1,3, IC à 95% de 1,1 à 1,5). Spindelboeck et coll. a étudié l’hyperoxie normobare et l’hypoxémie pendant l’AC et a constaté que les deux étaient associées à une mortalité accrue, suggérant que les effets délétères de l’hyperoxie normobare peuvent survenir aux premiers stades de l’HIBI. Enfin, Bellomo et coll. a effectué une analyse rétrospective des patients atteints de CA et a démontré que l’hyperoxie normobare et l’hypoxémie étaient associées à une mortalité accrue; cependant, après ajustement, cette relation n’était plus significative. Il est important de noter des limites méthodologiques importantes, en particulier la nature rétrospective de ces études, la limitation de l’utilisation de la mortalité comme résultat principal dans une population de lésions cérébrales et le fait que la définition de l’hyperoxie normobare avec un seul PaO2 > 300 mmHg ne rend pas compte de l’exposition biologique réelle des patients à l’hyperoxie normobare après CA. De plus, l’hypothermie n’était pas systématiquement utilisée dans les études susmentionnées.
Des analyses rétrospectives supplémentaires portant sur l’utilisation de l’hyperoxie normobare avec hypothermie concomitante ont permis de remédier à cette lacune. Janz et coll. a démontré une association entre un résultat neurologique défavorable et l’administration d’hyperoxie normobare. Ces résultats sont contrastés par ceux rapportés par Ihle et al. et Lee et coll., qui n’a pas montré d’association entre l’hyperoxie normobare et un résultat neurologique défavorable avec une hypothermie concomitante. Par la suite, une étude prospective a révélé une association entre un résultat neurologique favorable et une PaO2 moyenne plus élevée. Ainsi, l’hypothermie concomitante peut jouer un rôle dans la modification des effets délétères de l’hyperoxie normobarique chez HIBI.