C ? Débits aériens - Toile-Libre

EXPLORATION DE LA FONCTION RESPIRATOIRE


D. RIVIERE, J .RAMI

























EXPLORATION DE LA FONCTION RESPIRATOIRE


D. RIVIERE, J .RAMI



La respiration représente l'ensemble des mécanismes par lesquels les
cellules procèdent à des échanges gazeux avec le milieu extérieur (fig. 1).
Il existe des méthodes d'exploration de chacune des étapes de la fonction
respiratoire.

En pratique courante, les mesures les plus utilisées concernent la
ventilation pulmonaire, la diffusion alvéo-capillaire et les gaz du sang.

La grande majorité des méthodes utilisées ont en commun de nécessiter une
bonne coopération de la part du patient et une bonne connaissance de la
technique de mesure par le médecin chargé de l'interprétation des
résultats.



I - LA VENTILATION
-.VOMUMES PULMONAIRES, DEBITS AERIENS ET RESISTANCES DES VOIES AERIENNES


A - Techniques de mesure (fig. 2)

La mobilisation de la cage thoracique par les muscles respiratoires assure
la pénétration de l'air à l'intérieur des bronches. On mesure à la bouche
le volume d'air mobilisé, son débit et les résistances opposées à
l'écoulement. Trois méthodes sont utilisées :


° Spirographie : technique la plus simple. Le sujet respire l'air contenu
dans une cloche dont le mouvement est enregistré sur un cylindre.


° Pneumotachographie : on enregistre le débit ventilatoire en
litre/seconde, grâce au pneumotachographe. L'intégration du débit en
fonction du temps donne les volumes mobilisés.

La spirographie et la pneumotachographie sont actuellement les plus
utilisées.


° Pléthysmographie : le sujet est enfermé dans une cabine étanche ; il
respire par l'intermédiaire d'un pneumotachographe. Les variations de
pression enregistrée dans l'enceinte permettent de déterminer le volume
gazeux thoracique et les résistances des voies aériennes. Cette technique,
plus complexe et plus onéreuse, est particulièrement fiable.


B - Volumes pulmonaires et capacités pulmonaires (fig. 3)

° Volume Courant (VC ou VT : Tidal Volume) : volume d'air mobilisé au repos
au cours d'une inspiration normale ou d'une expiration normale.

° Volume de Réserve Inspiratoire (VRI) : volume maximal d'air que l'on peut
inspirer au cours d'une inspiration forcée faisant suite à une inspiration
normale.

° Volume de Réserve Expiratoire (VRE) : volume maximal d'air que l'on peut
expirer au cours d'une expiration forcée faisant suite à une expiration
normale.

° Capacité Vitale (CV) : volume d'air mobilisé par une inspiration forcée
et une expiration forcée lente ; elles est la somme des 3 volumes
précédents :

CV = VT + VRI + VRE

Ces volumes, dit « mobilisables » sont aisément mesurés par spirographie ou
pneumotachographie.

° Volume Résiduel (VR) : volume de gaz restant dans les poumons à la fin
d'une expiration forcée. Il ne peut être mesuré directement en spirographie
car « non mobilisable ». On le calcule à partir de la Capacité Résiduelle
Fonctionnelle (CRF) mesurée par la technique de dilution d'un gaz inerte
(hélium) ou par pléthysmographie. Dans ce cas, la CRF porte le nom de
Volume Gazeux Thoracique (VGT).

VR = CRF - VRE ou VR = VGT - VRE

° Capacité pulmonaire totale (CPT) : c'est le volume maximal d'air qui peut
être contenu dans les poumons (donc en fin d'inspiration forcée). C'est la
somme des volumes précédents :


CPT = VR + CV = VR + VRE + VT + VRI

CPT = VR + CV = VR + VRE + VT + VRI
:n fin d'zeux Thoracique (VGT).
mesurée par la technique de dilution d'tient et une bonne c

C - Débits aériens

1° - débits moyens

Le volume expiratoire maximal seconde (VEMS) : c'est le volume mobilisé au
cours de la 1ère seconde d'une expiration forcée en faisant suite à une
inspiration forcée. En pratique, après une inspiration forcée on demande au
patient de souffler vite et fort après une très brève apnée ; on obtient
alors la Capacité vitale Forcée (CVF) sur laquelle la première seconde
donne le VEMS (fig. 4). Ce débit dépend de la collaboration du malade,
traduit la mobilisation des volumes au niveau des grosses bronches et est
effort-dépendant. On le compare à la capacité vitale. Le rapport VEMS/CV ou
Coefficient de Tiffeneau qui représente le pourcentage de la capacité
vitale expirée en une seconde, reste le meilleur paramètre d'étude de
l'obstruction bronchique.

La portion comprise entre 25 % et 75 % de la capacité vitale forcée mesure
un Débit Expiratoire Maximal Moyen (DEMM 25-75) qui est moins effort-
dépendant que le VEMS (fig. 4).

Le débit ventilatoire de repos ou ventilation minute (VE) : c'est le volume
d'air mobilisé par la ventilation courante durant une minute. C'est le
produit du volume courant (VT, en moyenne 0,5 l) par la fréquence
respiratoire (FR = nombre de cycles respiratoires par minute, en moyenne 12
à 16 cycles par minute chez l'adulte).

VE = VT x FR = 0,5 x 12 à 16 = 6 à 8 l/min.

Le débit de ventilation alvéolaire (VA) : le débit ventilatoire global ne
participe pas en totalité au renouvellement du gaz alvéolaire. En effet, la
trachée, les bronches, les bronchioles ne sont pas des zones d'échanges
mais des zones de conduction. Ces zones représentent l'espace mort
anatomique VD (dead volume). La fraction de la ventilation qui participe
aux échanges représente la ventilation alvéolaire (VA).

VA = (VT - VD). FR

La ventilation maximale minute (fig. 4) : c'est le volume maximal d'air
mobilisé au cours d'une ventilation forcée d'une minute. En pratique, elle
est mesurée sur 10 à 15 secondes et ramenée à la minute. Sa valeur est
fonction du sujet mais de façon simple, représente environ 20 fois le débit
ventilatoire de repos, soit 120 à 160 l/min.






























2° - débits instantanés : courbe débit-volume

La généralisation de la pneumotachographie et de l'électronique a facilité
l'enregistrement de la courbe débit-volume (fig. 5). On inscrit en
coordonnées XY les débits instantanés en fonction du volume au cours d'une
inspiration forcée et d'une expiration forcée. La courbe obtenue au cours
de l'expiration à deux avantages. Elle permet d'obtenir le débit instantané
maximal du Débit Expiratoire de Pointe (DEP) ou Peak Expiratory Flox (PEF)
qui donne des renseignements proches de ceux apportés par le VEMS, mais
surtout les Débits Expiratoires Maximaux à 50 % (DEM 50) et à 25 % (DEM 25)
de la capacité vitale forcée qui ont l'avantage d'être effort-indépendants
et de donner une idée du degré de liberté des petites voies aériennes.

D - Résistance des voies aériennes (RVA)

Ce sont les résistances opposées par les conduits aériens à l'écoulement de
l'air. Compte tenu de la géométrie des voies aériennes et de leur mode de
division, ces résistances siègent surtout au niveau des grosses voies
aériennes. De ce fait, l'augmentation des RVA traduit une obstruction
siégeant préférentiellement à ce niveau.


E - Expression des résultats

Les résultats sont exprimés en valeur absolue et en pourcentage de valeurs
théoriques. Ces dernières sont établies en fonction du sexe, de l'âge et de
la taille et sont applicables à des sujets en position assise. Plusieurs
tables de référence peuvent être utilisées.

F - Les syndromes fonctionnels ventilatoires

Lorsque les résultats obtenus sont proches des valeurs théoriques (+/- 10 à
20 suivant le paramètre étudié), ils sont considérés « dans les limites de
la normale ».
En dehors de ces limites, on parle de « syndrome d'insuffisance
ventilatoire ». On en décrit 3 types :


























(pour les abréviations, voir texte)



*le syndrome restrictif (fig. 6): il est défini par l'abaissement de la
capacité pulmonaire totale par diminution de la capacité vitale, alors que
le volume résiduel est soit normal soit diminué. Le VEMS est diminué, mais
le rapport VEMS/CV est normal. Les débits aériens sont diminués par rapport
aux valeurs théoriques, mais la courbe débit/volume garde un aspect normal.
Le syndrome restrictif se rencontre au cours des amputations du parenchyme
pulmonaire et quant il existe une gêne à l'expansion de la cage thoracique
(intervention chirurgicale, séquelles pleurales, maladies pleurales,
maladies musculaires, séquelles neurologiques).

Le syndrome obstructif (fig. 5 et 6 ): il est défini par un abaissement du
rapport VEMS/CV. Le syndrome obstructif est caractéristique de la plupart
des broncho-pneumopathies chroniques : bronchite chronique, emphysème,
asthme, certaines dilatations des bronches. La capacité vitale est normale
ou légèrement diminuée et le volume résiduel plus ou moins augmenté. La
capacité pulmonaire totale reste normale ou est augmentée ; si
l'augmentation est supérieure de plus de 20 % par rapport aux valeurs
théoriques, on parle de distension pulmonaire. Le rapport volume
résiduel/capacité pulmonaire totale est augmenté. Les débits, VEMS, DEM 25-
75 sont diminués.
Dans les syndromes obstructifs débutants, ou la maladie des petites
bronches, le VEMS peut être normal et seulement des tests plus fins comme
la mesure sur la boucle débit/volume du débit expiratoire maximum à 50 et
25 % de la capacité vitale montrent des altérations. Dans toutes les
broncho-pneumopathies chroniques obstructives, il est nécessaire de
réaliser un test de bronchodilatation afin d'évaluer le degré de
réversibilité de l'obstruction bronchique. On u