Evaluation de la fonction ventilatoire après thoracotomie

PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE 

La fonction du système respiratoire est d’assurer l’hématose (apport de dioxygène O2, élimination du dioxyde de carbone CO2) [44,45]. Cette fonction implique le transport (convection) de l’air ambiant jusqu’aux alvéoles, siège des échanges gazeux au travers de la membrane alvéolo-capillaire. Le transport de l’O2 jusqu’aux tissus se fait sous forme liée à l’hémoglobine principalement, la délivrance aux tissus se faisant par un nouveau processus de diffusion. Le métabolisme cellulaire implique la production d’énergie sous forme d’adénosine triphosphate (ATP) notamment en consommant de l’O2 et en produisant du CO2 (voie aérobie). Le CO2 issu de la production d’énergie est principalement transformé en bicarbonate, permettant son transport sanguin avant la transformation en gaz et l’élimination par voie respiratoire sous l’effet du renouvellement du gaz alvéolaire (ventilation alvéolaire). C’est donc la consommation d’O2 par les tissus (V’O2) et la production associée de CO2 (V’CO2) qui dictent le fonctionnement des systèmes cardiovasculaire et respiratoire, le système ventilatoire s’adaptant pour garder constant un certain niveau de pression partielle artérielle en CO2 (PaCO2) aussi bien au repos qu’à l’effort (grandeur régulée à l’état normal). Ainsi, il existe une demande ventilatoire très schématiquement dictée par :  la V’CO2 (qui augmente à l’exercice),  le niveau auquel est régulée la PaCO2,  la proportion de ventilation qui est « perdue » en termes d’échanges gazeux, c’est-à-dire l’espace mort physiologique rapporté au volume courant inspiré et expiré à chaque cycle respiratoire. L’espace mort physiologique comprend l’espace mort anatomique et l’éventuel espace mort alvéolaire, c’est-à-dire les zones ventilées non perfusées (reflet de l’atteinte vasculaire pulmonaire).Le phénomène mécanique de ventilation alvéolaire (part de la ventilation responsable du renouvellement du gaz alvéolaire et donc des échanges gazeux) est assuré par un système mécanique actif (muscles) et passif (« soufflet » thoracique). Il existe donc, en équilibre avec la demande ventilatoire, une capacité ventilatoire. Un travail doit être fourni par les muscles respiratoires pour vaincre des forces résistives liées notamment au calibre des voies aériennes (notion de résistance)au travers duquel l’écoulement de gaz se fait selon un certain débit, et aussi pour « gonfler » le poumon d’un certain volume en fonction de la distensibilité 4 Dr Salif KONE Mémoire pneumo-phtisiologie ou compliance du système respiratoire. Ce travail respiratoire est, de façon schématique, uniquement fourni à l’inspiration grâce aux muscles inspiratoires (diaphragme principalement), créant une modification de pression dans le système respiratoire, l’expiration étant passive (retour des structures à leur position d’équilibre). La figure N°1 schématise cette notion d’équilibre entre demande et capacité ventilatoires et de déséquilibre créant la dyspnée (sensation de gêne respiratoire, principal symptôme respiratoire).

HISTORIQUE DES EFR

 La spirométrie est sans doute la plus ancienne des EFR puisque les premières mesures spirométriques sont attribuées à Bourgery à Paris (1843) et à Hutchinson à Londres (1844-1846) [17]. En 1947, Robert Tiffeneau à l’aide d’un spiromètre à cloche inventa le VEMS, à cause de sa surdité qui ne lui permettait pas d’ausculter ses patients. 5 Dr Salif KONE Mémoire pneumo-phtisiologie En dépit des progrès techniques considérables dans le domaine des EFR au cours des 50 dernières années, la spirométrie demeure l’investigation de base. Elle permet de mesurer les volumes pulmonaires dynamiques ou mobilisables qu’on oppose aux volumes pulmonaires statiques ou non mobilisables. Les résultats de la spirométrie d’un patient donné s’interprètent par comparaison à des valeurs de références obtenues chez des sujets normaux ou sains de mêmes caractéristiques anthropométriques(sexe, âge, taille) et idéalement ethniques (des normes par ethnie ont d’abord été développées et maintenant des normes multiethniques sont disponibles et devraient être utilisées chez l’enfant et l’adulte). On va donc calculer les grandeurs respiratoires correspondant au sujet à partir de la norme et exprimer la valeur mesurée chez le sujet en pourcentage de la norme. Les équations des normes vont aussi permettre de calculer les limites inférieures(LIN) et éventuellement supérieures (LSN) des grandeurs respiratoires : 5e et 95e percentiles permettant de définir statistiquement la population « normale », c’est-à-dire située entre ces percentiles. La norme utilisée doit être précisée (notamment son adaptation ou non à l’origine ethnique) sur le compte rendu de l’EFR

APPAREILS DE MESURE DE LA VENTILATION

 Il existe trois méthodes de mesure que sont :  Le débimètre de pointe : permet d’établir la courbe débit-volume.  Le spiromètre à cloche : qui affiche les résultats sous forme de graphiques appelés « spirogrammes » comprenant :  Une courbe volume-temps, montrant le volume (en litres) le long de l’axe des ordonnées et le temps (en secondes) le long de l’axe des abscisses ;  Une boucle débit-volume, qui représente graphiquement le débit d’air sur l’axe des ordonnées et le volume total inspiré ou expiré sur l’axe des abscisses. 6 Dr Salif KONE Mémoire pneumo-phtisiologie A B Figure 2: Montrant les appareils de mesures de la ventilation. A) Débitmètre de pointe et B) Spiromètre à cloche  Le pneumatographe : Il s’agit d’un appareil petit et portable qui permet la mesure des débits instantanés à partir desquels seront déduits les volumes, permettant d’établir la courbe débit-volume. De plus en plus de petits Spirographes portatifs électroniques sont développés et livrés avec un logiciel à installer sur ordinateur (spiromètres informatisés). Ces appareils permettent également la mesure des volumes et débits pulmonaires .