Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil...
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Physiologie respiratoire
Structure et fonctions de l’appareil respiratoireMécanique ventilatoire
Équilibre et mouvement du système thoraco-pulmonaire
Propriétés dynamiquesExpiration forcéeMuscles respiratoiresTravail ventilatoire
Transport des gaz respiratoiresVentilation alvéolaireDiffusion alvéolo-capillairePerfusion pulmonaireRapports Ventilation-PerfusionTransport sanguin
Régulation de la ventilation
Propriétés statiques
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaire Compliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Capacité Vitale et Age dans les équations de prédiction de la CECA
Les équations de référence sont basées sur une compilation d’études transversales.
Quanjer, P. H., G. J. Tammeling, et al. (1993). "Lung Volumes and Forced Ventilatory Flows - Report WorkingParty Standardization of Lung Function Tests European Community for Steel and Coal - Official Statement of the European Respiratory Society." European Respiratory Journal 6(Suppl. 16): 5-40.
08.799.723.1022.031.1
09.1009.034.265.4028.010.6
−×=−×+×=−×+×=−×−×=
TailleCPTAgeTailleVR
AgeTailleCRFAgeTailleCVI
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Hicks G. Cardiopulmonary Anatomy and Physiology. Philadephia: W.B. Saunders Company, 2000.
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∫=×= dtVtVV &&
dtdV
tVV =∆
=&
Adapté de: Lumb A. Nunn's Applied RespiratoryPhysiology. Edinburgh: Butterworth-Heinemann, 2000.
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Closed circuit helium (He) dilution test. A: Spirometer containing a known volume of gas (V1) and a known He concentration (C1) while the patient is breathing room air. B: Patient who was turned into the system at functional residual capacity (FRC). As the patient breathes on the system, the FRC, which contains no He, combines with the spirometer volume and dilutes the He in the system. Exhaled carbon dioxide is chemically removed from the system. The patient is given 100% oxygen (02) during the test to replenish the 02 the patient consumes, keeping the total volume of the system constant throughout the test. C: Completed test where the He has reached equilibrium throughout the system and the patient's lungs (C2). The spirometer volume and the patient's FRC (V2) can then be calculated:
2
11
CCVV ×
=2
The FRC can then be determined by subtracting the initial spirometer volume from the equilibrium volume (FRC = V2 – V1).
Hicks G. Cardiopulmonary Anatomy and Physiology. Philadephia: W.B. Saunders Company, 2000
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Pléthysmographie
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Mesure de RawMesure de VGT
AVAP
BA VV ∆∆ −=
BP
BV
AP∆AV
AP
BA VV ∆∆ −=
BP
BV
AP∆
V&
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2211 VPVP ×=×Côté seringue:
)()( AAAAAA VVPPVP ∆×∆+=× −
)()()()( AAAAAAAAAA VPVPVPVPVP ∆∆−∆×−×∆+×=× ×
AAAA VPVP ∆××∆ ≈
A
AbargtA
PVPVV
∆∆×−
= ≈)47( (Compression isothermale)
AP∆ Est mesuré à la bouche
AV∆ Est mesuré par BV∆
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)( AB VV ∆−=∆Même raisonnement côté boîte pour déterminer
)(4.1 taPPPVV
bar
BBB
OH2−×≈
∆×∆
Compression adiabatiqueEn combinant les 2 équations:
Abar
BbarBgt
PPPPPVV
ta ∆×−∆×−×
×≈
)()47(
4.1 OH2
Le Vgt est donc représenté par la pente de relation: Pression cabine/pression bouche
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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CPTCRF
Haut
Bas
Différences régionales de volume alvéolaire à la CRF
Disparition des différences régionales de volume alvéolaires à la CPT
CRF/CPT bas < CRF/CPT haut
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Prefaut C. L'essentiel en physiologie respiratoire. Montpellier: Sauramps Médical, 1995.
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Milic-Emili, J., J. A. Henderson, et al. (1966). "Regional distribution of inspired gas in thelung." J Appl Physiol 21(3): 749-759.
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Milic-Emili, J., J. A. Henderson, et al. (1966). "Regional distribution of inspired gas in the lung." J Appl Physiol 21(3): 749-759.
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Adapté de:Prisk GK, Paiva M, and West JB. Gravity and the lung : lessons frommicrogravity. New York: M. Dekker, 2001.
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Adapté de:Prisk GK, Paiva M, and West JB. Gravity and the lung : lessons frommicrogravity. New York: M. Dekker, 2001.
![Page 21: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/21.jpg)
Adapté de:Prisk GK, Paiva M, and West JB. Gravity and the lung : lessons frommicrogravity. New York: M. Dekker, 2001.
![Page 22: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/22.jpg)
Réduction du volume régional
Pas de réduction du volume régional (trapping)
Le gaz expiré vient des régions non dépendantes
Début de Fermeture des voies aériennes
Trapping dans les régions dépendantes
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Capteurs
Adapté de: Flandrois R, Brune J, and Wiesendanger T. La respiration. Villeurbanne: SIMEP Editions, 1976.
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Pressiontrans-bronchique
Pressiontrans-pulmonaire
Pressiontrans-thoracique
Gaz
Tiss
uPu
lmon
aire
Thor
ax
Pressiontrans-thoraco-broncho-pulmonaire
Pressiontrans-thoraco-pulmonaire
Pob
Palv
PplPsc
Les pressions mesurées
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Pression buccale
Adapté de: Flandrois R, Brune J, and Wiesendanger T. La respiration. Villeurbanne: SIMEP Editions, 1976.
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Pression alvéolaireTechnique d’interruption (éventuellement multiple)
aoP
alvP
V&
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Pression alvéolaire
Les variations de pression dans la boîte (le pléthysmographe) représentent à chaque instant les variations de pression alvéolaire gt
Boîte
gtBar
BoîteBarBoîteAlv
VPK
VPPPPVP
ta
∆×=
×−∆×−×
∆×
≈)(
)47(4.1 OH2
Adapté de: Flandrois R, Brune J, and Wiesendanger T. La respiration. Villeurbanne: SIMEP Editions, 1976.
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Pression pleurale
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Un exemple
![Page 31: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/31.jpg)
Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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PVCsr
∆∆
=
Mesure en l’absence de débit et avec des muscles respiratoires en relaxation
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Artéfacts cardiaquesComposante dynamique
Travail en cours
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PVCp
∆∆
=
Artéfacts cardiaques
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoracique
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoraciqueEffet de la position
Origine de l’élasticité pulmonaire
![Page 39: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/39.jpg)
Système thoraco-pulmonaire Thorax-paroiPoumons
Csr1
Ct1
Cp1
= +
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Adapté de: Agostoni, E. and R. E. Hyatt (1986). Static behavior of the respiratory system. Handbook of physiology. TheRespiratory System. Mechanism of Breathing. Bethesda, American Physiological Society. III, Chap 9: 113-130.
![Page 41: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/41.jpg)
CRF
Adapté de: Agostoni, E. and R. E. Hyatt (1986). Static behavior of the respiratory system. Handbook of physiology. TheRespiratory System. Mechanism of Breathing. Bethesda, American Physiological Society. III, Chap 9: 113-130.
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoraciqueEffet de la position
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Agostoni, E. and R. E. Hyatt (1986). Static behavior of the respiratory system. Handbook of physiology. The Respiratory System. Mechanism of Breathing. Bethesda, American Physiological Society. III, Chap9: 113-130.
![Page 44: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/44.jpg)
Agostoni, E. and R. E. Hyatt (1986). Static behavior of the respiratory system. Handbook of physiology. The Respiratory System. Mechanism of Breathing. Bethesda, American Physiological Society. III, Chap9: 113-130.
![Page 45: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/45.jpg)
In: Lumb, A. (2000). Nunn's Applied Respiratory Physiology. Edinburgh, Butterworth-Heinemann.
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Propriétés statiques du système thoraco-pulmonaire
Les volumes du système thoraco-pulmonaireSubdivision des volumes pulmonaires
Volumes mobilisablesVolumes non mobilisables
Distribution régionale des volumes pulmonaires
Les pressions du système thoraco-pulmonaireNomenclature des pressionsUn exemple
Courbes Volume/PressionCompliance thoraco-pulmonaireCompliance pulmonaire
Mesurée en régime statiqueMesurée en régime dynamique (effective)
Compliance thoraciqueEffet de la position
Origine de l’élasticité pulmonaire
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Adapté de: Levitsky MG. Pulmonary Physiology. New York: Mc Graw Hill, 2003.
![Page 48: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/48.jpg)
Adapté de: Levitsky MG. Pulmonary Physiology. New York: Mc Graw Hill, 2003.
![Page 49: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/49.jpg)
Adapté de: Hicks G. Cardiopulmonary Anatomy and Physiology. Philadephia: W.B. Saunders Company, 2000.
![Page 50: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/50.jpg)
rTP ×
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Adapté de: Hicks G. Cardiopulmonary Anatomy and Physiology. Philadephia: W.B. Saunders Company, 2000.
![Page 51: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/51.jpg)
Adapté de: Levitsky MG. Pulmonary Physiology. New York: Mc Graw Hill, 2003.
![Page 52: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/53.jpg)
Relationship between surface tension and area of the surface film. During expiration, surfactant molecules on the surface move closer together, eventually causing some molecules to form micelles under the surface. During inspiration, surfactant molecules on the surface move further away, allowing surfactant molecules from the micelles.
Hlastala MP and Berger AJ. Physiology of Respiration. New York: Oxford University Press, 2001
![Page 54: Physiologie respiratoire Structure et fonctions de l’appareil …t1nker.bell.free.fr/physio/respi/mecastatique.pdf · 2007-02-25 · B: Patient who was turned into the system at](https://reader034.fdocuments.fr/reader034/viewer/2022050509/5f99b58a432a9a605b1c609e/html5/thumbnails/54.jpg)
Handbook of physiology, Respiratory system, Mechanics of breathing
Documentation disponible à la BU médecine (+ autres…)