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APPAREIL RESPIRATOIRE –Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie – Stratégie d'utilisation

16/10/2015GEOFFROY Mathilde D1CR : CHAPON JulieAppareil respiratoireP. CHANEZ14 pages

Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie – Stratégie d'utilisation

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A. Introduction : objectifs et généralités

Les grandes difficultés de notre spécialité résident dans le fait que les gens ne ressentent pas les choses de la même manière. La symptomatologie fonctionnelle (c'est à dire ce dont se plaignent les patients, les symptômes)passe au travers du filtre du cerveau : pour le même symptôme fonctionnel, les gens peuvent en « faire des tonnes », alors que d'autres peuvent avoir une résilience, c'est à dire une grande capacité à prendre sur eux.

L'exploration fonctionnelle respiratoire (EFR) sert à mesurer le souffle, en faire une valeur quantifiable objective, ce qui est extrêmement difficile, car cela demande la participation des patients et la bienveillance des médecins. Il faut garder en tête que la médecine est une science humaine, les patients attendent de nous qu'on les écoute et qu'on les touche, en particulier en cas de pathologies chroniques où il faut assembler les différents symptômes comme les pièces d'un puzzle.

Le problème majeur est de trouver dans ce que disent les gens, des choses qui font sens pour le diagnostic compte tenu du temps restreint de la consultation (en moyenne 7 minute 30 pour le médecin de famille).

Ce cours sert à faire la transition entre la physiologie respiratoire et la clinique.Les pathologies respiratoires sont des maladies très fréquentes.

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Plan : A. Introduction : objectifs et généralités

B. Explorations fonctionnelles respiratoires I. La spirométrie II. Tests dynamiques III. Transfert du CO IV. Gazométrie sanguine V. Exploration à l'effort VI.Nouvelles explorations

C. Exploration des troubles respiratoires au cours du sommeil


Objectifs : – connaître les examens complémentaires– connaître ce qu'ils explorent– connaître leur réalisation pratique– connaître leurs indications– connaître leurs contre-indications relatives ou absolues– savoir les utiliser dans une stratégie diagnostique devant un problème respiratoire aigu ou chronique

Lors d'une consultation, quand le patient dit : « je suis essoufflé » c'est le cerveau « qui parle » et non le muscle,le cœur ou l'hémoglobine alors que ce sont eux les facteurs qui causent la dyspnée.On peut être essoufflé à cause d'un problème au cœur, cela peut être lié à un dysfonctionnement des bronches, ou encore à une perte brutale de masse musculaire au niveau des jambes à la suite d'un long séjour couché (on est plus habitué à marcher, on s'essouffle plus vite).

Il existe 5 types d'exploration en pneumologie : l'exploration fonctionnelle respiratoire, l'exploration de l'allergie, les endoscopies bronchiques, les explorations de la plèvre, et enfin l'exploration des troubles respiratoires au cours du sommeil.Dans ce cours, on étudiera seulement l'EFR et l'exploration des troubles respiratoires au cours du sommeil.

B. Explorations fonctionnelles respiratoires (EFR)

I. La spirométrie

C'est l'enregistrement au cours du temps des variations de volume pulmonaire.Cet enregistrement s'effectue dans 2 cas :

– lors de la ventilation calme (impossible chez les patients en hyperventilation)– lors d'une expiration maximale forcée et d'une inspiration maximale

a) la spirométrie

C'est un examen clé dans la prise en charge des maladies respiratoire. Il est non invasif mais nécessite la coopération du patient.

La spirométrie donne accès :– au volume courant respiré– à la fréquence respiratoire– au produit des 2 : la ventilation-minute : c'est le volume d'air mobilisé en 1 minute.– au volume pulmonaire mobilisable.– au volume expiratoire maximal seconde VEMS : c'est le volume maximal expiré pendant la première

seconde après une inspiration forcée.– à la capacité vitale CV : c'est le volume d'air total qu'on peut souffler après une inspiration forcée.– au débit expiratoire de pointe (DEP) ou peak-flow : il s’agit du débit maximal instantané mesuré lors

d’une expiration forcée, obtenu en gonflant la poitrine au maximum et en soufflant le plus fort et le plus vite possible.

– à la courbe débit-volume

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Cependant elle ne mesure pas le volume résiduel (volume d'air qui reste tout le temps dans le poumon, même après l'expiration forcée).

Ainsi la spirométrie est l'examen principal qui permet :– de faire le diagnostic positif des troubles ventilatoires obstructifs (TVO) : quand le rapport VEMS/CV

est inférieur à 70%.ex : asthme, BPCO

– de faire le diagnostic positif des troubles ventilatoires restrictifs (TVR) : quand la capacité pulmonairetotale (CPT) est inférieure à 80%.La CPT est le volume maximal d'air contenu dans le poumon

– d'apprécier la sévérité des troubles respiratoires– de mesurer leur évolution– de mettre en place un suivi, avec des courbes : on peut ainsi évaluer l’intérêt thérapeutique d'un

traitement, ou motiver un patient lors d'un sevrage tabagique

NB : Le CRF est la capacité résiduelle fonctionnelle : c'est le volume de réserve expiratoire + volume résiduel (en gros, c'est le volume d'air qui reste dans le poumon après une expiration normale).Le VT est le volume courant : c'est le volume d'air passant dans les poumons à chaque cycle respiratoire.

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b) La pléthysmographie

Le volume résiduel VR ne peut être mesuré que par des techniques spéciales :– la dilution d'un gaz rare (en général He ou NO) : le patient inspire un gaz rare, retient sa respiration et

expire, puis on mesure la concentration de ce gaz dans l'air expiré.– la pléthysmographie. C'est une méthode qui permet de mesurer des volumes grâce à la formule :

pression x volume = constante (on connaît la constante et la pression, on peut donc connaître le volume).

Les résultats obtenus avec ces 2 techniques sont superposables, sauf si les bronches sont fermées. À ce moment là, les résultats de la dilution de l’hélium seront inférieurs à ceux de la pléthysmographie.

L'appréciation des débits (volume par unité de temps) se fait par expiration forcée.Si on a un syndrome respiratoire restrictif (TVR), les débits sont diminués. On va pouvoir se passer des variations de volumes en disant que l'obstruction est fondée sur la diminution du rapport VEMS/CV.

La pléthysmographie permet aussi de mesurer la distension thoracique, qui se définit comme :– une augmentation de la capacité résiduelle fonctionnelle de plus de 20% par rapport à sa valeur prédite– une augmentation du volume résiduel– une augmentation du rapport VR/CPT

La pléthysmographie permet de mesurer le VR.

NB : la distension thoracique se caractérise par un volume excessif d'air dans les poumons, qui se traduit par un essoufflement. Ces patients ont trop d'air de façon chronique et n'arrivent pas à l'expirer.

c) Courbe débit-volume

C'est un complément indispensable à la mesure des volumespulmonaires, elle est réalisée à l'aide d'un débitmètre. Le patientinspire au maximum puis expire dans le débit-mètre le plus fortpossible.

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Cet examen permet d'affiner la détection de pathologies obstructives bronchiques TVO (réduction des débits expiratoires) par la mesure de 4 débits :

– le débit expiratoire de pointe (DEP) : c'est le débit instantané maximum– les 2 débits expiratoires maximal aux point 25 et 75 de la capacité vitale forcée CVF (DEM 25% et

DEM 75%)– ainsi que le débit expiratoire maximal médian DEMM ou DEM 50% (voir courbe ci-dessous)

NB : CVF = CV = capacité vitale, c'est le volume total d'air expiré après une inspiration forcée.

Les débits mesurés avec cette courbe sont très variables d'un individu à l'autre et peu reproductibles. On leur préférera donc le VEMS qui est un paramètre solide.Néanmoins, en pédiatrie, on utilisera plus souvent ces débits car la VEMS reste souvent normale chez l'enfant, même en présence d'une pathologie sous-jacente.

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Dans la BPCO, les bronches se ferment tout de suite après l'expiration car il y a une destruction des alvéoles (emphysème).Dans l'asthme, on a une intervention des muscles lisses bronchiques.

Donc il convient de visualiser certains pièges : on peut avoir des obstructions plus ou moins sévères : elles vont se manifester de la même façon mais le DEP peut être préservé ou pas, d'où la très grande importance des courbes débits-volumes.CR : NB : on ne peut pas parler de restriction à partir de la courbe débit-volume car on n'a pas la capacité pulmonaire totale avec le volume résiduel (mesurable par pléthysmographie). Cette courbe peut indiquer une obstruction, une augmentation ou une diminution de débit.

Débit expiratoire de pointe DEP ou peak-flow :

Il est « effort dépendant ». Il se fait au lit du patient en dehors de tout épisode de dyspnée aiguë. Il est fonction de la taille, de l'age et du sexe, l'homme souffle plus vite et plus fort.Il est diminué dans les troubles ventilatoires obstructifs et restrictifs TVO et TVR.NB : on peut avoir un DEP quasi normal avec un VEMS diminué.

Il est surtout utile actuellement :– dans l'asthme aiguë grave : un DEP inférieur à 100 mL/sec est un signe de gravité.

Attention, on ne prendra pas une mesure du DEP si le patient est en pleine crise, on pensera d'abord à le soulager avec des corticoïdes et des aérosols.

– dans le suivi de certains asthmatiques mauvais percepteurs : il existe des spiromètres de poche qui mesurent l'ensemble des paramètres et permettent d'objectiver l'état du patient.

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Conclusion de la spirométrie : Ce qu'il faut retenir :

1. Les troubles ventilatoires obstructifs (TVO) se définissent par VEMS/CV < 0,7 Attention à la classique source de confusion : Bien qu'on exprime souvent le résultat du rapport VEMS/CV enpourcentage, il ne s'agit pas d'un pourcentage par rapport à une quelconque valeur prédite.Par exemple, quand on divise un VEMS mesuré à 1,2L par une CVF mesurée à 1,9L, on obtient la valeur de 0,63 qu'on peut exprimer sous la forme 63%. En pratique, ce rapport VEMS/CVF est bien inférieur à 0,7 ou 70%.

L'observation de l'aspect de la courbe débit-volume est importante : elle montre normalement un aspect concave de la phase descendante de la courbe expiratoire traduisant une limitation des débits à bas volume pulmonaire ; ceci se traduit en pratique par un débit expiratoire moyen DEM entre 25 et 75 % de la capacité vitale (DEM25-75) inférieur ou égal à 50% des valeurs de référence (c'est à dire que la moyenne des DEM25 et DEM75 est inférieure à la DEM50).

2. La distension pulmonaire se définit par une CPT > 120% de la valeur prédite et VR/CPT > 30%Elle est souvent associée aux TVO. Elle est définie par une augmentation des volumes statiques totaux et une modification des rapports des volumes mobilisables par rapport aux non-mobilisables.NB : le VR est augmenté.

3. Les troubles ventilatoires restrictifs (TVR) se définissent par une CPT < 80% de la valeur préditeIl existe également une diminution conjointe du VEMS et de la CV. Le rapport VEMS/CV reste tout de mêmesupérieur à 70%.

4. Les troubles ventilatoires mixtes se définissent par une CPT < 80% et un rapport VEMS/CVF < 70 %

C'est l'association d'un TVO et d'un TVR. On la rencontre notamment lors d'une dilatation des bronches.


Ex : la spirométrie permet la classification en quatre stades de la BPCO, une des maladies chroniques les plus fréquentes : en effet ce sera la 3ème cause de mortalité en Europe en 2020.Dans cette maladie, les alvéoles sont détruites à cause de la cigarette ou de la fumée de bois. La BPCO évolue en insuffisance respiratoire chronique, qui constitue un handicap.NB : dans l'asthme, il y a aussi une insuffisance respiratoire, mais les alvéoles ne sont pas détruites, l'obstruction bronchique a donc un caractère réversible, contrairement à la BPCO.

Classification de Gold :

Plus le VEMS est bas, plus l'obstruction est importante, plus la BPCO est sévère.Le rapport VEMS/CV varie en fonction de l'âge, du sexe, et de la taille.

(Le prof est passé très vite sur les 2 tableaux ci-dessus, je ne pense pas que ce soit à apprendre ...)

II. Tests dynamiques

Dans les cas d'obstruction bronchique, on peut regarder la réversibilité : c'est ce qui définit et différencie la BPCO par rapport à l'asthme.

L'asthme au niveau clinique est une maladie variable et réversible : elle varie au cours de la vie, de l'année, des saisons, des zonalités ou encore du moment de la journée.Au contraire, la BPCO est irréversible et à progression lente : elle va du handicap à la mort.

On va donc tester la réversibilité d'un trouble ventilatoire obstructif. Pour cela, on réalise des mesures avant et après traitements.On peut administrer :

– des bronchodilatateurs : ils modifient le tonus des muscles lisses des bronches. Il en existe 2 grandes classes :- les mimétiques qui agissent sur les récepteurs ß2-adrénergiques comme le salbutamol (ventoline): ils miment l'action de l'adrénaline. Une fois les récepteurs activés, il va y avoir augmentation de l'AMP intracellulaire des cellules musculaires. Cela conduit à des modification de concentration du calcium, qui ont pour effet la relaxation de la fibre musculaire lisse.

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- les anti-muscariniques : ce sont des anti-cholinergiques (atropine, ipratropium …) qui inhibent le relargage de l'Ach au niveau des récepteurs muscariniques M1, M2, M3. Ils agissent au niveau du nerf vague, et antagonise son effet bronchoconstricteur.

– Des anti-inflammatoires : on peut donner un traitement sur plusieurs jours à base de corticoïdes. On diminue ainsi l'inflammation et on peut restaurer l'accessibilité des voies aériennes dans le cas d'une inflammation.

Si on donne ces médicaments à un patient atteint de troubles obstructifs et qu'il réagit favorablement aux traitements, on écarte le diagnostic de BPCO car le trouble est réversible.

– des bronchoconstricteurs : à l'inverse, ils ferment les bronches.- la métacholine qui est l'équivalent d'un cholinergique- l'air froid : c'est un stimulus physique utilisé par exemple chez les enfants- chez les asthmatiques allergiques, on utilise des allergènes (poils de chat, farine pour un boulanger etc.)

Si la réponse à ces stimuli est anormale, on sera en présence de pathologies obstructives réversibles.

Définition de l'asthme :

NB : BD = bronchodilatateursSi la variation de VEMS avant administration de bronchodilatateurs et après administration est supérieure à 200mL et 12% par rapport à la VEMS de base, le patient est asthmatique.

III. Transfert du CO

Pour analyser les échanges de gaz à travers la barrière alvéolo-capillaire, on fait inhaler du CO au patient, puis on lui demande de réaliser une apnée de 10 secondes.On mesure ensuite la concentration de CO exhalée ce qui permet de définir l'index des capacités d'échanges gazeux pulmonaires et notamment le DLCO (diffusion libre du monoxyde de carbone).

Une diminution de la capacité de transfert, donc de la DLCO révèle :– soit un épaississement de la membrane alvéolo-capillaire (ex : les maladies infiltratives diffuses,

comme la fibrose pulmonaire idiopathique FPI) (poumon dur : il y a destruction du parenchyme par collagénisation et donc une fibrose, un peu comme pour la cicatrice chéloïde de la peau)

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– soit une réduction de la surface totale des alvéoles et des capillaires (ex : emphysème généralisé). (poumon mou)

– soit une maladie des voies aériennes distales qui peuvent perturber les rapports ventilation/perfusion– soit des pathologies vasculaires pulmonaire : il y a ralentissement du passage des globules rouges au

niveau du poumon (ex : hypertension artérielle pulmonaire HTAP).

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IV. Gazométrie sanguine

La gazométrie définit l'insuffisance respiratoire. C'est un peu le« thermomètre du pneumologue ». Elle a un grand intérêt diagnostic.

– La mesure la plus importante est la PaO2, car l'oxygène est le

carburant du corps humain. En cas d'hypoxémie (manque d'oxygènedans le sang, différent de l'hypoxie qui est le manque d'oxygène dansles cellules), il faut tout de suite réoxygéner le patient.

– Une autre mesure importante est le pH : si le sang est trop acide, leséchanges se font moins bien.

– enfin la 3ème mesure importante est la PaCO2 : si cette constante est

trop élevée, il faut ventiler le patient.

L'hypoxémie et l'acidose sont un danger pour nos cellules, notamment nos neurones, il est important de les dépister et de les corriger rapidement. L'hypercapnie est moins urgente, elle se corrigera rapidement avec l'apport d'oxygène.

La définition de l'insuffisance respiratoire est l'hypoxémie, avec ou sans hypocapnie. On ne peut donc pas parler d'insuffisance respiratoire sans gazométrie.Par convention, on parle d'insuffisance respiratoire chronique (IRC) (c'est le chiffre retenu par la sécurité sociale) lorsque la PaO

2 est inférieure à 55 mmHg, peu importe la capnie.

Si un patient présente une hypoxémie, avec un EFR normal, il faut chercher des causes– au niveau du sommeil : y a-t'il une apnée du sommeil ?– au niveau cardiovasculaire : y a-t'il une hypertension artério-pulmonaire ? Dans ce cas, on fera une

échocardiographie

Courbe de SaO2 en fonction du PaO

2 Courbe de dissociation de l'hémoglobine :

On peut avoir une saturation d'O2 normale (ex : 90 de sat) mais être à la limite de l'insuffisance respiratoire

chronique (ex : PaO2 = 60 mmHg).

L'utilisation d'un saturomètre au doigt à elle seule ne suffit donc pas, elle doit être complétée par une gazométrie afin de mesurer la PaO

2.

Sur la courbe de dissociation de l'hémoglobine, on peut voir que la PaO2 peut diminuer en raison de plusieurs

autres facteurs : l'anémie, les poisons de l'hémoglobine comme la metHb, l'acidose, ou encore la fièvre. Ces facteurs perturbent l'hématose.

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Gaz du sang

L'unité usuelle est le mmHg :1 mmHg = 1,33 kPaet 1kPa = 7,5 mmHg

Rappel de l'acidose et de l'alcalose

Diagramme de Davenport

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NB : le prof est passé très vite sur les 4 tableaux ci-dessus

V. Exploration à l'effort

Tout ce qui précède concerne des situations au repos.Si un patient se plaint d'essoufflements et que tous les examens vu précédemment sont normaux, il faut l'orienter vers une épreuve d'efforts et mesurer les gaz du sang avant, immédiatement après l'effort, et après quelques minutes de récupération.L'effort peut être révélateur d'anomalies respiratoires, cardiaques, ou musculaires.

Cet effort peut être fait sur un vélo, une course, ou tout simplement une marche : 6 minutes dans le couloir peuvent suffire.On utilise une échelle visuelle analogique de dyspnée, et on mesure la saturation en O

2 à plusieurs reprises.

Test de déambulation de 6 minutesDistance – dyspnée – saturation

Consignes : – marcher le plus rapidement possible d'un pas égal– on peut s'arrêter et repartir– franchir la plus grande distance dans le temps de 6 minutes– repos jusqu'au retour de la fréquence cardiaque à sa valeur de base

Mesure :– distance parcourue– fréquence cardiaque– saturation en O

2

– dyspnée sur une échelle visuelle analogique

L'EFR d'effort se révèle particulièrement utile dans les cas de :– dyspnée– EFR au repos normal– comorbidité : problème de poids, problème cardiaque, sédentarité – handicap – physiopathologie : déterminer l'origine du trouble respiratoire : muscle ? Cœur ? Poumon ?

VI.Nouvelles explorations

La mesure du NO dans l'air exhalé est un marqueur indirect de l'inflammation éosinophilique dans l'asthme.On essaye d'avoir des marqueur objectifs du contrôle de l'asthme, et de l'inflammation. C'est un examen non invasif : il suffit de souffler dans un appareil.Cela permet seulement de mesurer l'inflammation dans les voies aériennes des patients.

On peut aussi mesurer des cytokines, des prostaglandines, des leucotriènes etc.

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Conclusion : pour poser un diagnostic, il faut mesurer le souffle.Les indications des EFR sont :

– le diagnostic des affections respiratoires.– le diagnostic de la dyspnée, et de la toux.– l'appréciation de la sévérité d'une maladie respiratoire– l'évaluation de la réponse thérapeutique (broncho-dilatateur, anti-inflammatoire, broncho-constricteur).– l'évaluation préopératoire d'un malade chronique respiratoire (l'anesthésiste envoie par précaution son

patient chez le pneumologue).– une étape initiale avant un traitement pneumotoxique potentiel (chimiothérapie) ou en cas de maladie

systémique avec atteinte respiratoire potentielle.– l'évaluation avant l'arrêt du tabac.

C. Exploration des troubles respiratoires au cours du sommeil

Le syndrome de l'apnée obstructive du sommeil (SAOS) touche 8% des gens en France. C'est donc très fréquent.Ex : le gardien du musée qui s'endort dès qu'il s’assoit.

Ces personnes ronflent et s'arrêtent de respirer pendant leur sommeil. Le problème ici n'est pas le poumon mais le carrefour laryngo-pharyngé.

Le SAOS majore grandement les risques cardio-vasculaires et d'une manière générale la longévité des ronfleursest diminuée. En effet, chaque fois qu'on s'arrête de respirer, il se produit une poussée de médiateurs vasoconstricteurs.

Il est donc très important d'interroger les patients sur leur sommeil (anamnèse très importante !). Nous passons la moitié de notre vie à dormir.

Il faut se renseigner sur :– la qualité du sommeil– l'obésité, et en particulier les anomalies du morphotype au niveau de la face et du cou– la somnolence diurne, la vigilance– la nycturie– les ronflements– les troubles de la libido

On peut en outre proposer un questionnaire de vigilance type Epworth.

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Traiter un SAOS améliore grandement la qualité de vie des patients, mais il permet surtout de les protéger des risques liés aux apnées du sommeil :

– HTA– AVC– Maladie coronarienne– trouble du rythme– diabète– mort subite– syndrome métabolique

Le diagnostic se fait grâce à un enregistrement nocturne effectué en milieu médical :– de la respiration : c'est la polygraphie respiratoire : des capteurs ECG mesurent la saturation, la capnie

et les flux au niveau du nez.– de la respiration et du sommeil : c'est la polysomnographie : on place des électrodes pour regarder

comment marche le cerveau.

Avec une pression partielle continue (PPC) (on envoie de l'air dans le nez de manière à permettre au carrefour laryngo-pharyngé de rester ouvert), on supprime les chutes de saturation et donc l'apnée du sommeil. On peut ainsi prévenir les problèmes cardio-vasculaires.En résumé, en cas de SAOS, l'anamnèse est très importante. Le patient peut n'être insuffisant respiratoire que pendant son sommeil...

Cours assez dur à prendre: très fouilli et pas de plan …J'espère qu'il est à peu près clairJe remercie Camilia qui m'a grandement aidée :) sans toi je pense que je serais encore en train de rédiger ce ronéo !!Dédicace à mon super coloc Paul, à Paupau la SDF de la promo ;), à Coco le piiiire, à la team férium, et à tous les pompiers !

Même si vous lirez ce ronéo après, je vous souhaite à tous une bonne semaine pré-WEI et un WEI mémorable (enfin pas trop quand même) ^^ et que l'alcool régale nos gosiers assoiffés !

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