D11 Fonction du respirateur

Topique

La spirométrie est l'examen fondamental de la fonction pulmonaire. Elle mesure les débits et les volumes d'air mobilisés lors d'une expiration forcée standardisée. Le rapport entre le volume expiré pendant la première seconde et le volume expiré total permet d'identifier une obstruction des voies aériennes. Selon la documentation, si ce rapport reste inférieur à 70 % après administration d'un bronchodilatateur, une obstruction est présente, comme dans l'asthme ou la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Plus la valeur est basse, plus l'obstruction est sévère. Si le volume expiré total est réduit mais que ce rapport reste normal, une restriction est suspectée, comme cela peut se produire en cas de fibrose pulmonaire, de faiblesse des muscles respiratoires ou d'obésité importante. La restriction doit être confirmée par pléthysmographie, qui permet de mesurer le volume pulmonaire total.

Un autre test évalue la capacité du poumon à transférer un gaz des alvéoles au sang capillaire, généralement avec du monoxyde de carbone en raison de sa forte affinité pour l'hémoglobine. Cette capacité reflète indirectement les échanges gazeux pulmonaires et dépend de la surface membranaire alvéolo-capillaire disponible, du volume sanguin présent dans les capillaires pulmonaires et de la quantité d'hémoglobine disponible. Elle peut diminuer en cas de perte ou d'altération de cette surface dans l'emphysème et la fibrose, ou en cas de réduction du compartiment vasculaire dans l'hypertension pulmonaire et la vascularite. L'équation de Roughton-Forster permet de dissocier les contributions de la membrane et du sang capillaire. Une capacité de transfert réduite malgré une spirométrie normale peut indiquer des anomalies interstitielles ou vasculaires pulmonaires.

Le test de marche de six minutes mesure la distance qu'un patient peut parcourir en six minutes à son allure maximale soutenable. Contrairement aux tests ciblant une composante pulmonaire spécifique, il intègre la capacité fonctionnelle des systèmes respiratoire et cardiovasculaire à l'effort. Il est reproductible et fournit des informations pronostiques dans la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO), l'insuffisance cardiaque, l'hypertension pulmonaire et la fibrose pulmonaire. D'après le texte, parcourir moins de 300 mètres ou subir une chute de saturation en oxygène supérieure à quatre points de pourcentage indique une altération fonctionnelle sévère.

La polysomnographie étudie la respiration pendant le sommeil en enregistrant simultanément l'activité cérébrale, les mouvements oculaires, l'activité musculaire, le débit respiratoire, la saturation en oxygène, la position corporelle et les ronflements. Le nombre d'apnées complètes et d'insuffisances respiratoires par heure permet de calculer un indice qui quantifie la gravité de l'apnée obstructive du sommeil. Toujours selon le texte, atteindre au moins 15 épisodes par heure, associés à des symptômes compatibles tels que somnolence diurne, hypertension ou ronflements, indique la nécessité d'un traitement par pression positive continue (PPC). Le temps cumulé avec une saturation en oxygène inférieure à 90 % quantifie également l'hypoxémie nocturne et est lié au risque cardiovasculaire et à l'hypertension pulmonaire.

Chez les patients sous ventilation mécanique, la relation entre la pression et le volume pulmonaires peut également être étudiée en effectuant une insufflation et une déflation suffisamment lentes pour minimiser l'effet de la résistance des voies aériennes. La courbe obtenue permet d'identifier une limite inférieure en deçà de laquelle les alvéoles initialement ouvertes commencent à se collaber, et une limite supérieure au-delà de laquelle une distension excessive survient. Ces points aident à sélectionner une pression expiratoire positive suffisante pour maintenir les alvéoles ouvertes sans provoquer de distension excessive. La rigidité du système respiratoire, obtenue grâce à cette relation, détermine également la pression motrice, utilisée pour évaluer la contrainte mécanique imposée aux poumons lors de la ventilation.

Ensemble, ces tests étudient différentes dimensions de la fonction respiratoire. La spirométrie identifie les syndromes obstructifs et suggère des restrictions ; les échanges gazeux évaluent la membrane alvéolo-capillaire et sa composante vasculaire ; le test de marche de six minutes évalue la réponse cardiorespiratoire à l'effort ; la polysomnographie analyse la respiration pendant le sommeil ; et la boucle pression-volume permet d'adapter la ventilation mécanique aux propriétés pulmonaires.

Combinés, ils nous permettent d'étudier comment le patient mobilise l'air, effectue les échanges gazeux, réagit à l'effort et respire pendant le sommeil ou sous assistance respiratoire. Ainsi, l'évaluation respiratoire commence par une manœuvre spirométrique relativement simple et peut être progressivement étendue pour caractériser la structure fonctionnelle des poumons et personnaliser l'assistance ventilatoire en fonction des besoins de chaque patient.

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