Utilisation de la « spirométrie incitative)) en rééducation respiratoire

Note de technique
Utilisation de la « spirométrie
incitative)) en rééducation
respiratoire
chez le tétraplégique
Ann. Kinésithér.,
J.P. RICO
1980, 7, 387-397
*
La rééducation des insuffisances respiratoires chez le traumatisé
médullaire est encore trop peu souvent évoquée. L'auteur a le mérite
d'avoir recherché avec soin l'évolution des paramètres respiratoires sur
une population traitée en spirométrie conventionnelle. Il a ensuite
appliqué avec bonheur une technique faisant appel à la notion de
« feedback))
ou de gratification instantanée; tant il est vrai qu'en
fournissant au patient une information constante sur ses progrès, on
améliore lapeiformance en rééducation.
On peut regretter le très petit nombre de sujets soumis à l'utilisation
de la « spirométrie incitative )),mais au moins la technique d'utilisation se
trouve ici clairement expliquée, avec les justifications nécessaires. La
poursuite de cette rééducation amènera l'auteur à produire plus tard une
validation de la technique du service.
INTRODUCTION
La CV et le VEMS, dont la mesure est essentielle pour la connaissance
des syndromes respiratoires restrictifs et obstruct!fs, dépendent l'un et
l'autre de facteurs multiples. L'élasticité thora co-pulmonaire conditionne
de manière importante le VEMS(2) de même d'ailleurs que les facteurs
musculaires de motricité volontaire respiratoire.
Quand ces facteurs sont nuls, comme chez les tétraplégiques, un
autre facteur devient plus important: la liberté des voies aériennes. Qua nt
à la CV, elle est d'autant meilleure chez le tétraplégique que le diaphragme
* Kinésithérapeute,
Service de Rééducation
et Réadaptation
Gabrielle, Route de Vourles, F 69230 Saint-Genis-Laval.
L'auteur remercie
encouragements.
sincèrement
le Docteur
P. Minaire
Fonctionnelle
et le Docteur
(Pr.
J.
Bourret),
Hôpital
C. Charles pour leurs conseils
Henryet leurs
387
a plus largement la possibilité de refouler la masse abdominale. Ainsi
s'explique l'amélioration de cette ev lorsque le sujet passe de la position
assise au décubitus dorsal. En position déclive, le refoulement du
diaphragme par la masse viscérale abdominale favorise l'expiration,
augmentant le VEMS ainsi que le coefficient de Tiffeneau, améliorant la
chasse des sécrétions bronchiques (5). Par contre, lors de la verticalisation,
la ev est égale à environ 30 % de la normale, d'où une ventilation
inefficace.
Le même auteur (5) estime que la compression abdominale par une
ceinture en position verticale recrée l'antagonisme
expirateur
du
diaphragme. Il est vrai que cette action reste limitée. La ventilation
maxima d'un tétraplégique ne saurait excéder 3,2 I/mn (2), ce que nos
chiffres confirment.
L'importance de ces divers facteurs avait de longue date déjà été
soulignée par Guttman (4) qui soulignait la gravité fonctionnelle des
troubles entraînés par la paralysie des muscles intercostaux et abdominaux, le rôle aggravant des lésions thoraciques ou sternales et l'effet
favorable de la contraction du trapèze, scalène et sterno-cléidomastoïdien,
qui augmentait le diamètre antéro-postérieur du thorax, donc la ev et le
retour veineux.
Dans le même sens, Poncet (5) notait que le tétraplégique, grâce aux
muscles de la ceinture scapulaire restés fonctionnels, pouvait expirer de
façon appréciable par le mécanisme d'une action en levier des membres
supérieurs sur la cage thoracique.
D'où l'intérêt d'une rééducation de ces diverses activités musculaires
apparemment secondaires chez le tétraplégique. Et de fait, Grimby (3)
constate, après un entraînement de six mois, une amélioration stable de la
ev et, par voie de conséquence, une réduction de la fréquence et de la
gravité des encombrements bronchiques.
Le tétraplégique ne possède, pour assurer sa ventilation, que des
muscles inspirateurs:
le diaphragme, grand dentelé, grand et petit
pectoral, grand et petit rond, scalène, sterno-mastoïdien, trapèze. Le
diaphragme assure le tiers de la ventilation normale, en inspiration. On
comprendra ainsi que la ev d'un tétraplégique ne puisse excéder 30 % de
la ev normale.
Mais le diaphragme se conduit aussi, grâce à son élasticité, comme un
muscle expira te ur, d'où l'explication d'un coefficient de Tiffeneau élevé. Il
est donc essentiel d'entretenir la souplesse et le jeu de l'hyper-extensibilité
thoracique. Pour ceci, contrairement à Poncet, nous utilisons des appareils
à pression positive en inspiration (Bennett). Celui-ci, muni d'un système à
pression positive en fin d'expiration (PEEP: positive end expiratory
pressure), peut aider aux désencombrements bronchiques, technique
pratiquée au centre d'insuffisants respiratoires. Par contre, il ne peut aider
la rééducation musculaire proprement dite.
388
Il paraît donc essentiel d'inclure dans un programme de rééducation,
la recherche d'une amplitude maximale de course diaphragmatique, de
noter dans un bilan répété et régulier la ev et le VEMS, de surveiller de
près l'apparition du syndrome broncho-infectieux. Plus la ev est haute,
moins le tétraplégique a de risque de voir s'associer un syndrome bronchoinfectieux (3).
La respiration glosso-pharyngée ou frog-breathing (respiration de la
grenouille), qui consiste à inhaler de l'air pur par un mouvement de pompe
de la langue, peut, par hyper-pression intra-thoracique, rendre une toux
efficace et doubler temporairement la ev. Cette idée avait déjà été
évoquée par Stauffer (7) qui souligne toutefois que ce genre de respiration
est bien moins efficace chez le tétraplégique que chez le poliomyélitique.
Les trapèzes et scalènes, augmentant le diamètre antéro-postérieur
du thorax et donc la dépression intra-thoracique, facilitent le retour
veineux. Il paraît donc essentiel de faire appel à la rééducation respiratoire
pour prévenir les risques thrombo-emboliques.
Aucun auteur n'évoque l'encombrement
intestinal ainsi que la
spasticité sur les abdominaux. On a toutes les raisons de penser que ces
deux éléme'nts modifient aussi la course diaphragmatique.
MÉTHODOLOGIE
Population
Groupe contrôle
35 malades tétraplégiques traumatiques sont passés dans le service entre 1975 et
1978 (3 femmes et 32 hommes). et leurs dossiers ont servi à "étude des paramètres
ventilatoires.
3 malades
22 malades
5 malades
4 malades
22 malades ont
-
de
de
de
de
subi
niveau neurologique C4-C5
niveau neurologique C5-C6
niveau neurologique C6-C7
niveau neurologique C8-0 1
une intervention sur la colonne vertébrale cervicale.
11 malades ont retrouvé la marche après tétraplégie initiale incomplète:
- 7 malades ont récupéré,
- 3 syndromes de type Brown-Sequard,
- 1 syndrome de Schneider.
24 tétraplégiques complets.
7 de ces malades ont eu des trachéotomies. Ils sont arrivés trachéotomisés dans le
service et leur capacité vitale n'a pu être mesurée, faute de moyens (cette mesure est
maintenant possible).
18 malades ont associé des syndromes broncho-infectieux
dont la durée a varié de 2 jours à 5 mois.
(de type encombrement)
16 malades ont subi des interventions chirurgicales cutanées (escarre sacrée), ce qui
a nécessité une immobilisation stricte en décubitus ventral prolongé.
389
Groupe-test
Une deuxième série de 13 malades tétraplégiques a été soumise à un essai de
rééducation respiratoire, à l'aide d'un spiromètre électronique (spirométrie incitative).
Appareillage et mesures
Le spiromètre
mécanique
simple ( 1 )
Le spiromètre à embout buccal permet l'enregistrement du flux expiratoire. Lourd, il
prend de la place. Mais son emploi est simple et c'est une qualité. Il a été peu utilisé en
matière de rééducation, mais il est utile en appareil de mesure, car il permet de garder un
enregistrement.
Le spiromètre
électronique
(2)
Cet appareil compact est portatif, alimenté par batterie, et utilise un transducteur
thermistance comme élément détecteur du flux.
à
Une unité de calcul sous la forme d'un microprocesseur permet de donner les
résultats en volumes, directement. Il est beaucoup plus sophistiqué, donc plus fragile.
C'est un appareil léger, pratique car ses commandes sont digitales et sont réduites au
minimum. De plus, chacune d'entre elles a plusieurs fonctions, selon le mode d'utilisation:
- analyseur de la fonction pulmonaire: CV et VEMS,
- spirométrie incitative: nombre d'essais réussis, volume cumulé, nombre total de
tentatives.
En matière de rééducation, le « Calculair» R nous a permis une motivation
supplémentaire à la rééducation respiratoire car le tableau technique à lecture directe
facilite l'emploi et le maniement, donc un gain de temps appréciable pour l'opérateur.
Nos mesures ont porté sur la CV, le VEMS, le coefficient de Tiffeneau, la fréquence
respiratoire / minute, la fréquence cardiaque.
Ces éléments sont déterminés à différents stades d'évolution:
- début de « soins alités» : décubitus ventral; décubitus dorsal;
- fin de « soins alités» : décubitus dorsal;
- début de phase ambulatoire: assis,
- fin de phase ambulatoire: assis,
- début de rééducation à la marche,
- départ.
RÉSULTATS
Etude de l'évolution de la capacité vitale chez les tétraplégiques
spirométrie de mesure
:
Au début de l'alitement complet
En l'absence d'encombrement broncha-pulmonaire,
(cf tableau) :
(1) « Vitalographe » : Pest y Technomed, rue Fénelon, 69000 Lyon.
(2) « Calculair» : Laboratoire Hospal, 6. rue de Penthièvre, 75008 Paris.
390
on peut remarquer
une tachycardie sans rapport avec la position;
une fréquence respiratoire élevée par rapport au sujet sain;
une capacité vitale basse qui représente environ 25 % de la valeur
normale et varie peu en fonction de la position de décubitus, bien que nos
échantillons ne soient pas comparables (27 dorsaux - 5 ventraux). Il
semble qu'elle augmente pourtant légèrement en décubitus dorsal;
- un VEMS qui varie en fonction de la position: plus élevé en
décubitus dorsal qu'en décubitus ventral;
- le coefficient de Tiffeneau semble normal en décubitus ventral mais
s'avère élevé en décubitus dorsal.
TABLEAU 1. - Tableau comparatif
AAC 16
resp.
des
MoV·
Tiffe20
81
litres
82
77
00C14
25
100
ans
83
82
ans
88
5 25
79
72
85
29 ans
2,44
75,2
2,04
14,1
0,68
1,71
0,61
1,72
1,43
±
1,99
0,76
1,13
0,40
1,25
1,69
0,67
0,35
0,54
0,67
Fréqu.
2,23
0,7425
neau
±VEMS
ev
84,7
0,65
1,48
1,95
±±± 0,65
0,62
1,78
litres
1,86
2,91
±O,73
±
0,53
2,21
0,73
2,42
ages
Plmn
Pouls
ASC15
4
4mois
• mois
sans syndrome broncho-infectieux
* DD
DV
ASC
AAC
décubitus
décubitus
assis sans
assis avec
dorsal
ventral
ceinture
ceinture
des paramètres ventilatoires
durant le séjour.
/mn
DO
27
Assis
24
0015
0018
11
2,98 ± 0,52
Nombre
abdominale
abdominale
Lorsqu'il y a encombrement bronchique ou pulmonaire:
- la capacité vitale accuse 0,3 1 de moins qu'un tétraplégique
restrictif pur durant cette même période, soit 20 % de moins;
- le VEMS est diminué par rapport aux malades non encombrés;
- le coefficient de Tiffeneau chute de 4 % par rapport au syndrome
restrictif pur.
Remarques
-
En position
décubitus
ventral, le diaphragme
ne réalise pas à
391
l'inspiration une course importante. Par conséquent, il n'emmagasine pas
une énergie suffisante qu'il restituerait
lors de l'expiration,
d'où
l'explication d'un coefficient de Tiffeneau inférieur.
- Dans le groupe des malades encombrés, sept d'entre eux étaient
trachéotomisés. ees trachéotomies ont été fermées en 8 à 15 jou rs, à
partir de l'entrée dans le service et par la méthode de fermeture
temporaire surveillée.
- Le coefficient de Tiffeneau est élevé dans tous les cas. 50 % des
malades ont eu un épisode d'encombrement bronchique ou pulmonaire.
En fin d'alitement complet
La phase de soins au lit la plus courte a été d'un mois, la piUs longue
de cinq mois. Durant cette période, aucun malade n'a été verticalisé. Seize
d'entre eux ont été opérés pour cure d'escarre et ont donc passé la plus
grande partie de leur alitement en décubitus ventral. Au moment de la
prise de la ev, les malades n'avaient plus aucun problème, ni cutané, ni
broncha-infectieux.
- Sans épisode d'encombrement bronchique
Le gain de ev a été de 0,3 soit 15 % de mieux sur une durée de 1 à 6
mois. Le coefficient de Tiffeneau est encore très élevé. On peut donc
penser que, du fait de la ev diminuée, les malades expirent la quasitotalité de leur ev dès la première seconde, et l'on peut s'attendre à ce que
le coefficient de Tiffeneau diminueen croissance inverse de la ev.
1
- A vec épisode d'encombrement bronchique
La ev s'améliore de 0,55
soit 50 %. Il faut signaler
premiers signes d'encombrement, le malade est pris en charge
par les kinésithérapeutes, et l'on retrouve ainsi un certain
territoires pulmonaires mal ventilés participant beaucoup
ventilation alvéolaire.
1
que dès
24 h sur
nombre
mieux à
les
24
de
la
Début de la période ambulatoire
La
période
0,40 1.
rapport
ev a des variations de 0,7 1 à-3,8 1. Elle s'améliore par rapport à la
de début de soins au lit de 0,5 soit 25 %. Le VEMS s'améliore de
Le coefficient de Tiffeneau reste très élevé, s'élevant même par
à l'entrée.
1
Fin de la rééducation
Les malades sont toujours assis, verticalisés en standing, une heure
par jour, à raison de trois ou quatre fois par semaine.
- La ev variant de 1,25 à 4,2 l, le gain par rapport à l'entrée est de
·1,2 l, ce qui représente 40 % d'amélioration et 27 % durant la phase
1
392
ambulante et, chiffre extrême, 103 % par rapport au malade arrivé à Henry
Gabrielle, avec un épisode broncho-infectieux.
Cette. moyenne a pourtant été diminuée par le fait que certains
malades ont été recouchés pour des raisons cutanées ou urinaires. Il
semblerait que la moyenne des CV des malades non recouchés osci Ile
entre 3 1et 3,3 1.
- Le VEMS variant de 1 à 3,25 l, s'améliore de 1 1soit 19 % de plus.
CV et VEMS s'améliorent dans les mêmes proportions, restant tout de
même à 60 % de la normale.
- Le coefficient de Tiffeneau varie de 38 à 98 % et sa moyenne est à
77 %. Il aurait donc tendance, comme nous le faisons remarquer, à se
rapprocher de la normale au fur et à mesure que la CV augmente. Il est
donc acquis que ces tétraplégiques complets restent restrictifs avec
possibilité d'association à n'importe quel moment d'un syndrome bronchoinfectieux, bien que plus la CV augmente, moins l'on voit apparaître
d'encombrement bronchique.
Il semble donc nécessaire de lever en partie cette restriction, surtout
dans le but d'éviter l'apparition d'un syndrome broncho-infectieux.
Début de rééducation-à la marche
Tous les malades, ont gardé des séquelles de leur traumatisme
médullaire (spasticité, intervention chirurgicale, troubles de l'équilibre ou
de la marche par insuffisance musculaire).
- La CV a été prise au moment où les malades en étaient à 1eurs
premiers essais de position debout, ce qui explique le peu d'amélioration
(0,2 1 = 8 %) par rapport aux tétraplégiques assis.
- Le VEMS moyen semble facilité par la position debout ou la
récupération des abdominaux.
- Le coefficient de Tiffeneau paraît encore élevé, variant de 55 à 93
%, mais le malade est en début de phase d'ambulation à la marche.
A u départ du malade qui marche
La CV, variant de 2,4 1 à 3,8 l, est en moyenne à 2,98 soit 3 % de
mieux qu'un tétraplégique complet en fin de rééducation. Ce parallélisme
peut paraître étroit, aussi nous ne le retiendrons pas, compte tenu de nos
documents trop peu nombreux (fig. 1). Le VEMS moyen est à 2,44, variant
de 1,6 à 3,25 1.Il est de 0,21 supérieur à celui du tétraplégique complet.
Rééducation respiratoire en spirométrie incitative
Cheschire et Flack (1) notaient en 1972 que la réadaptation
respiratoire devait être incluse dans un programme de réadaptation totale
393
L_
CV(I)
3,5.
SUJETS:
• Décubitus_dorsal (n., 27)
3
o
Décubitus ventral (n., 5)
• Encombrés (n.: 18)
2,5
_CV
______
, VEMS
2
1,5
0,5
o
<.1 M.
Alitement
> 1 M.
<.
.Rèed. active
6 M.
FIG. 1. - Evolution de la capacité vitale (C.V.) et du VEMS chez les tétraplégiques au cours des
diverses phases de la rééducation.
du tétraplégique et du paraplégique haut. La spirométrie incitative était la
base du programme de réhabilitation respiratoire. A ce titre, nous avons
fait l'expérience à l'aide du « Calculair)} R d'une spirométrie incitative en
expiration et en inspiration des traumatisés médullaires (fig. 2).
Spirométrie
incitative en expiration
Etude réalisée sur 6 malades, testés pendant trois semaines. Les
observations faites sur deux tétraplégiques complets de type C6 et deux
tétraplégiques de type C7 peuvent se résumer ainsi.
- Technique
Les séances sont quotidiennes à raison de 15 mn/jour, en spirométrie
incitative visuelle. Le but à atteindre a été, au départ, d'environ 80 % de la
CV mesurée, à raison de 10 essais. La progression quotidienne demandée
au patient était de 0,15 1 à 0,30 1.
394
CV (1)
*
*
Ambulants
Incnmplet
Incnmplet
* Cnmplet
2~
Ji
* _________
*
*
Minerve
Ambulant
*
Cnmplet
,
21 jnurs
FIG. 2. -
a)
Spirométrie incitative expiratoire (Alités). b) Spirométrie incitative inspiratoire (Alités
et ambulants).
-
Résultats
Les deux tétraplégiques incomplets en période d'alitement ont
amélioré leur CV de : 2,12 à 3,21 (soit 51 % d'augmentation) et 2,25 à
3,45 (soit 53 % d'augmentation).
Ces deux malades restent quand même dans le domaine restrictif,
mais s'éloignent du domaine combiné.
Les deux tétraplégiques complets, l'un en cours d'alitement, a vu sa
CV passer de 2,33 à 2,84 soit 0,5 de plus (20 %); son coefficient de
Tiffeneau s'est abaissé, se rapprochant de la normale. L'autre, proche de
son accident, a vu sa CV passer de 0,89 à 1,41 soit 0,5 de plus (soit 30
%). Son coefficient de Tiffeneau passe de 84 à 96 %, ce qui semble
paradoxal, mais on peut penser que le malade a acquis une meilleure
mobilité de ses volumes respiratoires et une meilleure efficacité expiratoire
(meilleure course du diaphragme).
1
1
Spirométrie
incitative en inspiration
8 malades testés chacun
incomplets.
4 malades étaient alités.
sur trois
semaines:
5 complets,
3
4 malades étaient ambulants, dont un avec une minerve plâtrée.
- Technique
Même protocole
que pour la spirométrie
incitative
en expiration.
395
Spirométrie incitative en inspiration à raison de 10 essais. Progression
quotidienne demandée de 0,15 à 0,30
1
-
1.
Résultats:
- Les sujets alités: trois tétraplégiques. Amélioration de la CV de
100 % pour l'un d'eux (résolution
parallèle de l'encombrement
bronchique). Pour ce qui est des deux autres, le gain est de 40 % à 50 %,
mais précaire car certains jours il n'était plus que de 25 %.
- Les sujets ambulants: quatre tétraplégiques. Le malade sous
minerve plâtrée incomplet n'a vu aucune amélioration de sa CV, ce qui
tend à prouver que l'inspiration est bien fonction .de la souplesse
thoracique. Pour les trois autres, l'amélioration a été de 6 %, 11 % et 20 %,
ce qui est peu.
DISCUSSION
La spirométrie incitative a provoqué chez tous les sujets une meilleure
coopération, car l'emploi du « Calculair» R représentait une nouvelle
expérience et exercice avec visualisation du but à atteindre et impression
d'utilisation d'un appareil à haute « technicité».
Il semblerait que ce style de rééducation respiratoire possède de
nombreux avantages pour le thérapeute, notamment une facilité d'emploi
et de maniement, un gain de temps appréciable, una lecture directe des
résultats. L'amélioration de la CV est beaucoup plus nette lors des
exercices en expiration qu'en inspiration. La spirométrie incitative en
inspiration paraît beaucoup plus fatigante, ce qui est logique, car les seuls
muscles restants sont inspirateurs
et hyperoxyques,
alors que la
spirométrie en expiration facilite une meilleure adaptation
cardiorespiratoire (impression de bien-être ressentie par les malades).
L'utilisation de cet instrument a donc permis de constater l'utilité
d'exercices respiratoires
(spirométrie
incitative)
durant la période
d'alitement, car les chiffres obtenus en gain de CV sur trois semaines sont
comparables aux chiffres des malades en fin de période d'alitement. Il est
toujours souhaitable d'obtenir la meilleure CV et le plus rapidement
possible, ne serait-ce que pour éliminer la survenue de surinfection
bronchique. L'appareil « Calculair» R permet de plus, le contrôle des
volumes respiratoires.
CONCLUSION
La rééducation respiratoire doit être incluse dans un programme de
rééducation du tétraplégique. A cette fin, la CV, le VEMS, l'écoute, la
396
radiologie doivent figurer dans un bilan respiratoire immédiat et répéte à
intervalles réguliers.
La souplesse thoracique doit être conservée: travail à la sangle et
utilisation du « Bennett ». La spirométrie incitative doit être entreprise
immédiatement. Dans notre expérience, l'apprentissage de la mobilisation
des volumes respiratoires est nécessaire (course diaphragmatique, prise
de conscience des suppléances par les inspirateurs annexés).
La rééducation respiratoire doit avoir comme objectif secondaire la
diminution des troubles thrombo-embolique. Il apparaît que la ev d'un
tétraplégique est suffisante pour les activités quotidiennes, mais il serait
souhaitable de rechercher un programme de réentraÎnement à l'effort.
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397