I. Volume et capacités pulmonaires

Physiologie respiratoire – F. Wallois
Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
LA VENTILATION PULMONAIRE GLOBALE
I. Volume et capacités pulmonaires
- Le volume et la capacité respiratoires varie en fonction :
o De l’âge.
o Du sexe.
o De la taille.
- Les valeurs dont on parle sont des ordres de grandeurs qu’il faut adapter en fonction de ces
paramètres.
- La respiration s’accomplie selon un schéma volumique dans une limite extrême de du
déplacement du volume respiratoire.
- Le volume pulmonaire gazeux maximum est nommé capacité pulmonaire totale (CPT). On
considère qu’il est composé de plusieurs volumes élémentaires.
- Pour mesurer ces volumes élémentaires on utilise la spirographie.
1. La spirographie

Physiologie respiratoire – F. Wallois
Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
- Fonctionnement : Le patient souffle dans un tuyau qui va dans un réservoir avec une couche
externe d’eau et une cloche qui repose dessus :
o Quand on expire on fait monter la cloche, le stylet descend vers le bas.
o Quand on inspire on fait descendre la cloche, le style monte vers le haut.
- On retrouve deux types de volumes :
o Des volumes mobilisables : peu importante l’amplitude de la respiration on arrive à
mobiliser l’air (faire rentrer ou sortir l’air).
o Les volumes non mobilisables : peu importante l’amplitude de la respiration, l’air reste
dans les poumons. Il est important car évite que la paroi des alvéoles se collabe.
a. Les volumes mobilisables
- Les volumes mobilisables sont mesurés soit par spirographie (spirographes sec ou à eau
comportant une cloche dont le mouvement est enregistré sur un cylindre) soit par intégration du
signal de débit aérien obtenu par un pneumotachographe.
- Il existe plusieurs volumes mobilisables :
o VT.
o VRE.
o VRI.
- Le VT est le volume courant.
o C’est le volume mobilisé pendant une respiration calme au repos.
o Il est de 500 mL.
- Le VRE est le volume de réserve expiratoire.
o C’est le volume mobilisé pendant la forte expiration.
o Il est de 1 L.
- Le VRI est le volume de réserve inspiratoire.
o C’est le volume mobilisé pendant la forte inspiration.
o Il est de 3 L.
- Bien entendu les VRE et VRI sont en plus du VT.
- Tous ces volumes constituent la capacité vitale (CV) car ils sont mobilisables :
o CV = VT + VRE + VRI.
o Elle est bien entendu inférieure à la capacité pulmonaire totale (volumes mobilisable +
non mobilisables) : CPT = CV + VR.

Physiologie respiratoire – F. Wallois
Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
b. Les volumes non-mobilisables
- Le VR est le volume résiduel.
- C’est un volume non mobilisable qui reste après l’inspiration forcée.
c. La capacité respiratoire
- La CRF est la capacité respiratoire fonctionnelle :
o Elle est égale à : CRF = VR + VRE.
o La CRF est le volume dans lequel se dilue l’air inspiré dans une inspiration normale.
- La capacité respiratoire est égale à 60% de la capacité pulmonaire totale.
- Elle est égale au volume courant plus le volume respiratoire.
- La capacité vitale (CV) représente 75% de la capacité pulmonaire totale et qui est égale à :
o CV = VRI + VRE + CT
o 4,5 L.
- La capacité pulmonaire totale est égale à :
o CP = CV + CR.
o 6 L.
2. Mesure des volumes non-mobilisables
- La mesure des volumes non mobilisables nécessite la mise en œuvre d'autres méthodes : analyse
de la dilution d'un gaz inerte (hélium) ou pléthysmographie corporelle.
- Le pléthysmographe est un caisson étanche qui sert à mesurer les variations du volume
thoracique du sujet qu'on y enferme. Celles-ci induisent des modifications de pression dans le
caisson, mesurées par un capteur de pression ou par le débit gazeux qu’elles engendrent, qui
permettent de déterminer le volume gazeux intra-thoracique.
- En pratique, ces deux techniques mesurent la CRF à partir de laquelle on peut calculer :
o Le VR (CRF - VRE).
o Et la CPT (VR + CV).

Physiologie respiratoire – F. Wallois
Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
a. La spirographie par dilution d’hélium
- Circuit fermé dans lequel on a mit une concentration connu d’hélium C1. On utilise l’hélium car
quand on le respire il ne se dilue pas dans le sang, il ne franchit pas la barrière alvéolo-capillaire.
Il reste dans les tuyaux et les alvéoles, il se mélange à l’ensemble de l’air.
- En fin d’expiration normale du patient, le volume qui est dilué est la capacité résiduelle
fonctionnelle.
- On connait le volume initial V1 on connait la concentration initiale C1, on connait la
concentration finale C2, on va mesurer le volume finale V2 :
o C1 x V1 = C2 x V2.
o Or V2 = V1 + CRF.
o CRF = [C1 x V1 / C2] – V1
b. La pléthysmographie corps entier
- Un patient est présent dans une enceinte close. Dans cette enceinte close on retrouve des
capteurs de pressions.
- Le sujet respire dans un tuyau connecté à l’extérieur.
- On mesure la pression au niveau de la bouche.
- En fin d’expiration, un clapet ferme la sortie. Le patient inspire sur un obstacle.

Physiologie respiratoire – F. Wallois
Cours d’Inès Masmoudi. PCEM2 2009-2010.
- Il y a une augmentation de la distention thoracique (donc du volume thoracique) entrainant une
diminution de la pression pulmonaire.
- Le volume d’air dans le pléthysmographe va diminuer et la pression à l’intérieur du
pléthysmographe va augmenter.
- La loi de Boyle-Mariotte : P x V = constante.
o P : pression dans l’enceinte avant l’inspiration.
o p : pression dans le poumon avant l’inspiration.
o P’ : pression dans l’enceinte après l’inspiration.
o p' : pression dans le poumon après l’expiration.
o V : volume présent dans l’enceinte avant l’inspiration.
o ∆V : volume inspiré.
- Avant l’inspiration :
o Pléthysmographie : V x P
o Poumon : CRF x p
- Après l’inspiration :
o Pléthysmographie : V - ∆V x P’
Le volume dans l’enceinte va diminuer, la pression augmente.
P’ supérieure à P car V-∆V inférieure à V et que P.V=constante.
o Poumon : CRF + ∆V x p’
Le volume dans les poumons va augmenter, la pression diminue.
p' inférieure à p car CRF+∆V supérieure à CRF et que P.V=constante.
- Mesures :
o On peut connaitre p et p’ grâce aux capteurs de pression au niveau de la bouche.
o On connait V, P, ∆V et P’.
o On peut alors calculer la CRF.
- La méthode de calcul de la CRF par la pléthysmographie corps entier est lorsqu’ y a des territoires
exclut de la respiration. En effet la technique de l’hélium n’a pas pu les calculer.
Exemple : une tumeur qui bloque le passage de l’hélium.