APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie 11/10/2013 MUNOZ Manon L3 Appareil Respiratoire Pr. Chanez 12 pages Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Stratégie d'utilisation Plan : A. Introduction B. Les explorations fonctionnelles respiratoires (EFR) I. La spirométrie II. La pléthysmographie III. Les courbes débit-volume et le DEP IV. Les troubles ventilatoires V. Les tests dynamiques VI. La DLCO VII. La gazométrie VIII. Les nouvelles explorations C. Les indications des EFR D. Explorations des troubles respiratoires au cours du sommeil A. Introduction Objectifs : – Connaître les examens complémentaires – Connaître ce qu'ils explorent – Connaître leur réalisation pratique – Connaître leurs indications – Connaître leurs contre-indications relatives ou absolues – Utilisation dans une stratégie diagnostique devant un problème respiratoire aigu ou chronique Le médecin est à l'écoute de son patient. Néanmoins, pour communiquer, le patient passe par la verbalisation. Celle-ci est souvent fausse, certains malades minimisent alors que d'autres maximisent, c'est très subjectif. Le symptôme passe donc par une perception. Au niveau tissulaire, cette perception provient d'une inflammation ou d'une obstruction de l'appareil respiratoire. La clinique est donc parfois mise en défaut, l'examen complémentaire reste un paramètre objectif. Il offre une base quantitative solide. Par exemple, un traitement anti-inflammatoire va agir sur le site de l'inflammation. Mais les corticoïdes vont passer la barrière hémato-encéphalique et ainsi améliorer l'état général du patient. Les patients peuvent alors être euphoriques ce qui a donc une action sur la verbalisation du symptôme. 1/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie B. Les explorations fonctionnelles respiratoires EFR I. La spirométrie C'est l'enregistrement au cours du temps des variations de volume pulmonaire : - lors de la ventilation calme ou - lors d'une expiration maximale et d'une inspiration maximale. Elle donne accès : • au volume courant et à la fréquence ventilatoire • leur produit est la ventilation minute • aux volumes pulmonaires dits « mobilisables » La spirométrie simple suffit à mesurer le VEMS (Volume Expiratoire Maximal en une Seconde) et la CV (Capacité Vitale). Elle suffit également à faire le diagnostic de syndrome obstructif : lorsque VEMS/CV < 70%. C'est un examen non invasif, mais il nécessite la coopération active du patient. Il est beaucoup plus difficile à réaliser chez certains patients comme les nourrissons car il est nécessaire que le patient comprenne les instructions. Pour aider les patients à se concentrer, l'examen est couplé à une image qui représente la respiration du patient. La spirométrie est l'examen clé dans la prise en charge des maladies respiratoires. Elle permet : - Le diagnostic positif des troubles ventilatoires obstructifs (TVO : VEMS/CV < 0,7) et restrictifs (TVR : CPT < 80% Capacité Pulmonaire Totale) - Appréciation de la sévérité - Suivi évolutif - Intérêt thérapeutique - Motivation du patient pour le sevrage tabagique 2/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie CPT = Capacité Pulmonaire Totale, c'est le plus grand des volumes. CRF Capacité Résiduelle Fonctionnelle = Le volume de réserve expiratoire + le volume résiduel VR (petit volume non mobilisable, c'est ce qui reste dans le poumon après expiration). VT Volume Courant : le volume d'air passant dans les poumons à chaque cycle respiratoire (respiration normale). La Capacité Vitale CV c'est tout ce qu'on est capable de souffler, ce qu'on a en réserve. VEMS = Volume Expiratoire Maximal Seconde, tout ce qu'on expire en 1 seconde Volume de réserve expiratoire : souffle expiratoire maximal lors d'une grande expiration. Volume de réserve inspiratoire : ce que l'on peut inspirer lors d'une grande inspiration. II. La pléthysmographie Par cette méthode on peut obtenir tous les volumes comme la CPT et le VR qu'on ne peut pas avoir avec la spirométrie simple. C'est une méthode basée sur la relation selon laquelle une pression est égale au produit du volume et d'une constante. Pour cela le patient est enfermé dans une cabine. Elle permet de mesurer la distension thoracique qui est définie comme une hausse de la capacité résiduelle fonctionnelle de plus de 20% par rapport à sa valeur prédite. On a donc une augmentation du VR et une augmentation du rapport VR/CPT. III. Les courbes débit-volume et le DEP Autre moyen plus simple pour étudier ces volumes et moins cher car se fait au lit du patient (on a pas besoin de la cabine de pléthysmographie). On fait réaliser au patient une manœuvre inspiratoire puis expiratoire forcée. C'est un complément indispensable à la mesure des volumes pulmonaires, réalisée à l'aide d'un débimètre. 3/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Elle permet - d'affiner la détection des pathologies obstructives bronchiques (réduction des débits expiratoires aux bas volumes pulmonaires pouvant précéder la réduction du VEMS) • de mesurer le débit instantané maximum : Débit Expiratoire de Pointe (DEP) • de mesurer le débit moyen réalisé entre 25 et 75% de la CVF (DEMM 25/75) - de visualiser certains pièges Le haut de la courbe correspond au DEP (Débit Expiratoire de Pointe), il varie d'une personne à l'autre. La qualité de l'expiration forcée est très importante pour l'interprétation, par exemple si quelqu'un tousse pendant l'expiration la courbe aura une forme de créneaux. Dans la 1ère seconde de l'expiration forcée on trouve le VEMS. 4/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Le DEP : • Il est « effort-dépendant » • Il diminue dans les troubles ventilatoires obstructifs • Il diminue dans les troubles ventilatoires restrictifs • On peut avoir un DEP quasi normal avec un VEMS diminué • Il est surtout utile dans l'asthme aigu grave et pour le suivi de certains asthmatiques mauvais percepteurs. Se mesure au lit du patient par des petits instruments portables. IV. Les troubles ventilatoires 1. Le Trouble Ventilatoire Obstructif : VEMS/CVF < 0,7 Ce rapport est appelé indice de Tiffeneau. Il démontre que l'obstruction fait abstraction des volumes, même s'il existe une variation de volume on dispose d'un facteur d'obstruction stable. ATTENTION à la classique source de confusion : Bien qu'on exprime souvent le résultat du rapport VEMS mesuré/CVF mesurée en pourcentage, 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 est bien <0,7 (ou <70%). L'observation de l'aspect de la courbe débit-volume est importante, montrant 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 entre 25 et 75% de la capacité vitale (DEM25-75) ≤ 50% des valeurs de référence. 2. La distension pulmonaire : Elle est souvent associée au trouble ventilatoire obstructif. Elle est définie par une hausse des volumes statiques totaux ET une modification des rapports volumes mobilisables et non mobilisables : - CPT > 120% de la valeur prédite - ET VR/CPT > 30% Dans ce cas l'air rentre facilement dans les poumons mais ils ne respirent pas correctement car l'air a du mal à sortir. Par exemple, la BPCO (Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive) se caractérise par une destruction des espaces alvéolaires. Ces patients ont un poumon mou qui se remplit mais ne peut se vider. Le volume résiduel devient énorme, le poumon est très distendu. Les patients sont donc essoufflés et présentent une obstruction pulmonaire majeure. 3. Le Trouble Ventilatoire Restrictif : Il se caractérise par une diminution de la CPT < 80% de la valeur prédite. Il existe également une diminution conjointe du VEMS et de la CV (VEMS/CVF reste > 70%). 4. Le Trouble Ventilatoire Mixte : C'est l'association d'un trouble ventilatoire obstructif et d'un trouble ventilatoire restrictif : VEMS/CVF < 70% et CPT < 80% de la valeur prédite. 5/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Exemple : La Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive BPCO Stade de la BPCO Spirométrie Caractéristiques cliniques habituelles Stade I : BPCO Légère VEMS/CVF < 0,7 VEMS ≥ 80% val.préd. Stade II : BPCO Modérée VEMS/CVF < 0,7 50% ≤ VEMS < 80% val.préd. Dyspnée d'exercice. Toux et expectorations parfois. Stade III : BPCO Sévère VEMS/CVF < 0,7 30% ≤ VEMS < 50% val.préd. Majoration de la dyspnée, réduction de la capacité d'exercice, asthénie, exacerbations répétées, altération de la qualité de vie. Stade IV : BPCO Très Sévère VEMS/CVF < 0,7 VEMS ≤ 30% val.préd. Ou VEMS ≤ 50% val.préd. et IRC Dyspnée au moindre effort. Altération majeure de la qualité de vie. Développement d'une IRC. Hypertension pulmonaire, complication de l'IRC Gravité potentielle des exacerbations. Les symptômes de toux chronique et d'expectorations sont présents, inconstants, la dyspnée est rare Valeurs : - Normales : cohortes caucasiennes - Variables en fonction de l'âge, la taille, le sexe - 18-70ans, Homme : 155-195cm ; Femme : 140-180cm - On peut utiliser les valeurs absolues : en L, L/s - Ou en pourcentage : % des valeurs normales, % prédites, références ? - Anormales si < 80% Maintenant on a des références aussi pour les sujets âgés. Les données sont différentes selon l'origine ethnique. V. Les tests dynamiques On peut faire varier une obstruction en ciblant le muscle lisse bronchique. On teste donc la réversibilité d'un trouble ventilatoire obstructif avec : ➢ Des broncho-dilatateurs ➢ Des anti-inflammatoires Si la fonction respiratoire est normale, on utilise des test de broncho-constriction (à l'inverse des tests bronchodilatateurs ci-dessus) avec : ➢ La métacholine, l'histamine … ➢ L'air froid et sec, l'exercice ➢ Des allergènes ou exposition professionnelle On utilise ces tests pour des gens qui toussent, ont une dyspnée mais lors des tests tout est normal, donc on suspecte un asthme. 6/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Intérêt thérapeutique : recherche d'une réversibilité aux bronchodilatateurs inhalés = β-2 adrénergiques et/ou anticholinergiques. Si ΔVEMS ≥ 200 mL et ΔVEMS ≥ 12% par rapport au VEMS de base → ASTHME ΔVEMS est la différence entre le VEMS pré-bronchodilatation et le VEMS post-bronchodilatation VI.La DLCO = Diffusion Libre du CO C'est l'index des capacités d'échanges gazeux pulmonaires et en particulier de l'oxygène. On réalise un transfert : on fait inhaler du CO au patient, puis après une apnée de 10 s, on mesure la concentration de CO exhalée. Ne peut pas être réalisé si le patient ne reste pas en apnée le temps nécessaire. Indications : - Diagnostic et surveillance des atteintes parenchymateuses : soit l'emphysème généralisé qui s'accompagne d'une baisse de DLCO/VA (Ventilation Alvéolaire) par destruction des membranes alvéolaires, soit les maladies infiltratives diffuses. - Les maladies des voies aériennes distales qui s'accompagnent d'inhomogénéité des rapports ventilation/perfusion qui peuvent abaisser la DLCO. - Les pathologies vasculaires pulmonaires (par exemple l'Hypertension Artérielle Pulmonaire HTAP). Exemple : Emphysème : Le poumon est détruit, on a une diminution de la surface d'échange alors on a une mauvaise oxygénation du sang et donc le transfert du CO se fait moins bien. 7/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Fibrose pulmonaire idiopathique : La membrane alvéolo-capillaire qui était très fine devient du collagène donc l'échange ne se fait plus. VII. La gazométrie C'est l'étude de l'hématose (gaz du sang), il s'agit du « thermomètre » du pneumologue. On l'utilise dans la recherche d'une insuffisance respiratoire, c'est-à-dire la faillite des mécanismes assurant l'hématose : IRA (Insuffisance Respiratoire Aiguë) +++ - Hypoxémie avec ou sans hypercapnie. Par convention on parle d'IRC (Insuffisance Respiratoire Chronique) quand à l'état stable (pH normal), la PaO2< 60 mmHg quelque soit le niveau de la capnie. Elle complète les EFR en chronique. Si hypoxémie avec EFR normale, il faut réaliser des tests lors du sommeil et regarder les vaisseaux (échographie car risque d'HTAP). 8/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie Courbe de dissociation de l'hémoglobine Plusieurs causes d'hypoxémie : - La cause la plus fréquente d'hypoxémie physiologique est l'altitude. - Les globules rouges peuvent être en cause aussi :l'anémie, les anomalies de l'hémoglobine (methémoglobinémie) Rappels : 1 mmHg = 1,33 kPa 1 kPa = 7,5 mmHg Valeurs Normales Etendues pH 7,4 +/- 0,05 PaCO2 40 +/- 5 mmHg 5,3 +/- 0,3 kPa 95 +/- 5 mmHg 12,6 +/- 0,5 kPa 24 +/- 2 mmHg PaO2 HCO3- Unité Equilibre Acido-Basique (Le prof est passé vite fait sur le diagramme de Davenport et son tableau récapitulatif, il a dit que c'était important à connaître pour le futur, il a pas insisté dessus mais je vous le donne au cas où) 9/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie LES EXPLORATIONS A L'EFFORT : L'effort est révélateur d'anomalies respiratoires. On privilégiera donc la gazométrie pendant l'exercice car elle est plus sensible pour détecter une faillite des mécanismes assurant l'hématose. Les gaz du sang sont mesurés avant, immédiatement après et quelques minutes après une épreuve d'exercice calibrée sur bicyclette ergométrique ou tapis roulant. On peut aussi réaliser un test de marche de 6 minutes (Distance-Dyspnée-Saturation). Les consignes données au patient sont de marcher le plus rapidement possible d'un pas égal, il peut s'arrêter et repartir. Il doit franchir la plus grande distance possible en 6 minutes puis il se repose jusqu'au retour de la fréquence cardiaque à sa valeur de base. On va alors mesurer : – La distance parcourue – La fréquence cardiaque – La saturation en oxygène (recommencer le test sous oxygène en cas de désaturation) – La dyspnée sur une échelle visuelle analogique. Utilité des EFR à l'effort dans les maladies respiratoires : Dyspnée +++ EFR repos Normal +++ Étiologique 0 Comorbidités +++ (cœur, muscles) Handicap, oxygénation longue durée (OLD) +++ Réponse au traitement ? Physiopathologie +++ 10/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie VIII. Les nouvelles explorations Mesure du NO exhalé : Permet la mesure de l'inflammation bronchique à éosinophiles. C. Indications des EFR Il faut mesurer le souffle pour : – le diagnostic des affections respiratoires – le diagnostic de la dyspnée, de la toux – l'appréciation de la sévérité – évaluer la réponse thérapeutique (comme ce sont des maladies chroniques, le traitement se fait au long cours) – l'évaluation préopératoire d'un malade chronique respiratoire – l'étape initiale avant un traitement pneumotoxique potentiel – l'évaluation avant arrêt du tabac D. Explorations des troubles respiratoires au cours du sommeil Le diagnostic est toujours basé sur l'anamnèse (histoire de la maladie) : - obésité, somnolence diurne, nycturie, ronflements, troubles de la libido … ET/OU - sur des questionnaires de vigilance type Epworth. On va réaliser des enregistrements nocturnes : - de la respiration : polygraphie respiratoire - soit de la respiration ET du sommeil : polysomnographie On regarde surtout la SaO2 lors de ces enregistrements. Morbidité-Mortalité du SAOS Syndrome d'Apnée Obstructive du Sommeil (il ne l'a pas vraiment détaillé) – HTA – AVC – Maladie coronarienne – Troubles du rythme – Diabète – Mort subite – Syndrome métabolique Conclusion : il faut bien connaître les indications et les limites des examens, les intégrer dans les pathologies, comprendre comment ils marchent. 11/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – Explorations fonctionnelles en pneumo-allergologie 12/12