Physiologie de la ventilation pulmonaire

Physiologie de la ventilation pulmonaire

I.       INTRODUCTION.. 1

A.     Définition. 1

B.      Intérêt. 2

II.      METHODES D’ETUDE. 2

III.         APPAREIL RESPIRATOIRE. 2

IV.         MECANIQUE VENTILATOIRE. 2

A.     Temps respiratoires. 2

B.      Résistances statiques et dynamiques. 2

1.      Elasticité thoraco-pulm.. 2

2.      Résistances non élastiques, dépend de la vitesse de déplacement. 2

3.      Résistances de l’air ds les conduits aériens. 3

V.     VOLUMES-CAPACITES-DEBITS. 3

A.     Volumes. 3

B.      Capacités (somme des volumes). 3

C.      Débits (variation de volume en fonction du temps). 3

VI.         ESPACE MORT ET VENTILATION ALVEOLAIRE. 4

VII.        REGULATION.. 4

VIII.      EXPLORATIONS. 4

1.      Résistances. 4

2.      Travail ventilatoire. 4

IX.         APPLICATIONS CLINIQUES. 4

1.      Syndrome restrictif. 4

2.      Syndrome obstructif. 5

CONCLUSION.. 5

PHYSIOLOGIE DE  LA VENTILATION PULMONAIRE

I.            INTRODUCTION

A.     Définition

Ensemble des phénomènes aboutissant au renouvellement de l’air. C’est la succession de mouvements périodiques                     inspiration : captation de l’air atmosphérique

                                 Expiration : rejet de l’air ds l’atmosphère après échanges alv.

  

B.      Intérêt

·         Fonction vitale

·         Rôle ds l’équilibre acide-base

II.            METHODES D’ETUDE

·         Pléthysmographie

·         Spirométrie

·         Dilution d’un gaz neutre

III.            APPAREIL RESPIRATOIRE

·         Muscles          inspiratoires               diaphragme : muscle inspirateur principal

muscles scalènes

Autres : intercostaux externes, SCM, grand et petit pectoraux, grand dentelé (access)                    

Expirateurs     muscles des parois abdominales

et intercostaux internes

·         Paroi thoracique

·         Poumons         lobule : unité anatomique

Alvéole : unité fonctionnelle

Existence de surfactant permet aux alvéoles de ne pas se collaber en fin d’expiration ; en patho, la MMH du grand prématuré.

·         Plèvre             permet la solidarisation des mouvements de la cage thoracique et du poumon

D’où la gravité des épanch pleuraux qui désolidarisent ces mouvements

·         Conduits aériens

IV.            MECANIQUE VENTILATOIRE

A.     Temps respiratoires

·         Inspiration      active

Augmentation du volume thoracique

Pression alvéolaire devient inf à la pression atmosphérique

D’où appel d’air atmosphérique vers les alv

·         Expiration       passive

Plus longue que l’inspiration

Mais l’expiration forcée est active

B.      Résistances statiques et dynamiques

1.      Elasticité thoraco-pulm

·         Poumons et cage thoracique sont assimilables à des cavités à parois élastiques avec un volume de relaxation, dont celui de la cage thoracique est sup à celui du poumon

·         Ecartés de leur position d’équilibre, ils développent des forces élastiques tendant à les y ramener.

2.      Résistances non élastiques, dépend de la vitesse de déplacement

·         Diaphragme

·         Organes intra-abdominaux

3.      Résistances de l’air ds les conduits aériens

·         Nature            nombre

Longueur

Calibre + + +

·         Type d’écoulement    Laminaire, selon la loi de POISEUILLE dP = R. dV/dt, la perte de charge

est proportionnelle au débit

Turbulent

V.            VOLUMES-CAPACITES-DEBITS

Ds les conditions BTPS + + +, exprimées en valeur absolue.

A.     Volumes

·         Volume courant         Vt = 500 ml =

vol d’air rejeté/ une expiration normale après une inspiration normale

·         Vol de réserve expiratoire (VRE)      ≈ 1 l

Vol mobilisé/ une expiration forcée après une expiration normale

·         Vol de réserve inspiratoire (VRI)       ≈ 1,5 l

Vol mobilisé/ une inspiration forcée après une inspiration normale

·         Vol résiduel (VR)        ≈ 1,5 l

Vol restant ds les poumons après une expiration forcée

                                

B.      Capacités (somme des volumes)

·         Capacité vitale : CV = Vt + VRI + VRE en %

·         Capacité inspiratoire : CI = Vt + VRI

·         Capacité totale = vol gazeux total ds poumons après une inspiration forcée

·         Capacité fonctionnelle résiduelle : CFR = VR + VRE (vol gazeux restant ds les poumons après une expiration normale)

·         Indice de MOLTEY = VR/CT, augmente en cas d’emphysème

C.      Débits (variation de volume en fonction du temps)

·         DVM : débit ventilatoire maximal

·         DEM (ancien VEMS) : débit expiratoire maximal = vol expiratoire maximal pendant la 1^ière sec d’une expiration forcée, la plus rapide possible, à la suite d’une inspiration forcée.

·         Rapport de TIFFENEAU = DEM/CV, normal ≥ 75 %

Intérêt des épreuves pharmaco-dynamiques : bronchoconstriction/acétylcholine, réversible/Aleudrine

VI.            ESPACE MORT ET VENTILATION ALVEOLAIRE

·         Ventilation alvéolaire = ventilation globale – ventilation de l’espace mort

Espace mort   E.m. anat : air des conduits aériens ne participant pas aux échanges gazeux

                        E.m. physio : fraction théorique de l’air inhalé ne participant pas aux échanges

gazeux

·         Mesure de la ventilation alvéolaire : calculée par l’équation de BOHR, V.alv = (Vt – VD).F

·         La mixique pulmonaire : étudie l’uniformité ou non de la répartition de l’air dans les poumons

Mesurée/ la courbe de rinçage d’azote, les scintigraphies pulmonaires de ventilation

Dans les poumons sains, la répartition n’est pas uniforme (55 % à droite et 45 % à gauche)

VII.            REGULATION

·         Nerveuse        centres : cortex cérébral (volontaire)

Tronc cérébral (réflexe)

·         Chimique ou hormonale : chémorécepteurs            périph : PaO2, PaCO2

Centraux : PO2

VIII.            EXPLORATIONS

Pression trans-thoraco-pulm = pression atmosphérique – pression alv

Pression trans-pulm = gradient entre pression pleurale et pression alv

1.      Résistances

·         Résistances aériennes                       viscance = pression alv/flux aérien (cm d’eau/l/sec)

Conductance (inverse de la viscance)

Résistance totale = pression trans-thoracopulm/flux

Résistance pulm = pression trans-pulm/flux

·         Résistances élastiques                       compliance dynamique C = dV/dP

Compliance totale = dV/dP trans-thoraco-pulm

Compliance pulm = dV/dP trans-pulm

Compliance thoracique = C. totale – C. pulm

Compliance statique  emphysème augmente l’extensibilité pulm

                                   Fibrose diminue l’extensibilité pulm

Elastance = 1/compliance

2.      Travail ventilatoire

Produit cumulé de la pression/vol d’air mobilisé à chaque instant W = Ѕ.P.dV

C’est le travail nécessaire pour vaincre les forces élastiques.

IX.            APPLICATIONS CLINIQUES

1.      Syndrome restrictif

·         Tracé global petit et rapide, vol et débits diminuent, TIFFENEAU normal

·         Amputation des volumes sur VR et CV : pneumectomie, fibrose pulm

·         Amputation des volumes sur CV uniquement : paralysie respiratoire, déformation thoracique

·         Amputation des volumes sur VRE : obésité

·         Amputation des volumes sur VRI : pleurésies

2.      Syndrome obstructif

·         Tracé global « lent », vol et débits normaux, TIFFENEAU diminué

·         CT normale : insuffisance obstructive sans distension

·         CT élevée : insuffisance obstructive avec distension

3.      Syndrome mixte (obstructif et restrictif)

CT basse

CONCLUSION