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Épreuves fonctionnelles respiratoires

Par Noah Lechtzin, MD, MHS, Johns Hopkins University School of Medicine

Les épreuves fonctionnelles respiratoires évaluent la capacité des poumons à retenir l’air, l’efficacité de l’inspiration et de l’expiration, et les échanges entre oxygène et dioxyde de carbone. Ces tests permettent davantage de repérer le type et la gravité du trouble respiratoire, que d’identifier la cause spécifique du problème. Ils permettent cependant de poser certains diagnostics, comme l’asthme et l’emphysème.

Mesures du volume pulmonaire et du débit

Le bilan d’une affection pulmonaire consiste généralement à mesurer le volume d’air retenu et le volume d’air expiré par les poumons et la vitesse d’expiration. Ces mesures sont faites à l’aide d’un spiromètre, constitué d’un embout buccal et d’un tuyau branché à un appareil enregistrant les données. La personne doit maintenir ses lèvres serrées autour de l’embout, et doit porter un pince-nez pour assurer que tout l’air inspiré ou expiré passe par la bouche. La personne inspire profondément, puis expire avec force, aussi vite que possible à travers le tube, tandis que les mesures sont enregistrées. Le volume d’air inspiré ou expiré, et la durée de chaque étape sont enregistrés et analysés. Cette mesure est répétée à plusieurs reprises pour s’assurer que les résultats sont cohérents. Souvent, les tests sont refaits après la prise d’un médicament qui ouvre les voies respiratoires (bronchodilatateur).

Utilisation d’un spiromètre

Un spiromètre est constitué d’un embout buccal, d’un tube et d’un appareil d’enregistrement. Pour utiliser le spiromètre, la personne doit inspirer profondément puis expirer fortement et rapidement à travers le tube. L’appareil d’enregistrement mesure le volume d’air inspiré ou expiré et la durée de chaque respiration.

Un appareil d’utilisation simplifiée pour mesurer la vitesse d’expiration de l’air consiste en un petit débitmètre de pointe portatif. Après une profonde inspiration, la personne souffle aussi fort que possible dans cet appareil.

La mesure des volumes pulmonaires indique le degré de rigidité ou d’élasticité des poumons et de la paroi thoracique, et la puissance des muscles respiratoires. Les poumons sont anormalement rigides dans des maladies telles que la fibrose pulmonaire, et la paroi thoracique est anormalement rigide en cas de troubles tels que la courbure pathologique de la colonne vertébrale (scoliose). Divers troubles neuromusculaires tels que la myasthénie grave ( Myasthénie gravis) et le syndrome de Guillain-Barré ( Syndrome de Guillain-Barré) peuvent entraîner une faiblesse du diaphragme et d’autres muscles respiratoires. Des volumes pulmonaires anormalement petits peuvent découler de la présence de tissu cicatriciel dans les poumons (fibrose pulmonaire), d’une courbure de la colonne vertébrale (scoliose) et de troubles affectant les nerfs et les muscles qui contrôlent la respiration.

Les mesures de volume pulmonaire réalisées à l’aide de la spirométrie ne sont que des estimations. On peut réaliser des mesures plus précises en utilisant la pléthysmographie corporelle et la dilution gazeuse. Dans la pléthysmographie corporelle, une personne est assise dans une boîte en plastique imperméable à l’air. Comme la boîte est imperméable à l’air, le volume d’air que respire la personne et le changement dans la pression de l’air pendant la respiration peuvent être mesurés. Un ordinateur calcule les volumes pulmonaires sur la base de ces mesures. En utilisant la dilution gazeuse, une personne inspire une quantité connue d’un gaz, généralement l’hélium. Un ordinateur calcule le volume pulmonaire d’après la quantité d’air que la personne expire.

Les mesures des débits reflètent l’importance du rétrécissement ou de l’obstruction des voies respiratoires. Les débits sont anormalement bas dans les maladies obstructives, telles que la broncho-pneumopathie chronique obstructive et l’asthme.

Test du débit-volume

La plupart des spiromètres récents permettent de mesurer en continu les volumes pulmonaires et le débit, pendant une manœuvre de respiration forcée. Ces valeurs de débit peuvent révéler la présence d’anomalies susceptibles d’obstruer partiellement le larynx et la trachée.

Évaluation de la force musculaire

La force des muscles respiratoires peut être mesurée en faisant inspirer et expirer la personne dans un manomètre. Les maladies qui affaiblissent les muscles, telles que la dystrophie musculaire et la sclérose latérale amyotrophique (SLA, ou maladie de Charcot), provoquent des troubles respiratoires caractérisés par des pressions basses en inspiration et en expiration.

Détermination de la capacité de diffusion

Le test de capacité de diffusion permet d’évaluer l’efficacité du passage de l’oxygène des cavités aériennes (alvéoles) vers la circulation sanguine. La mesure directe de la capacité de diffusion de l’oxygène étant difficile, la personne inhale une faible quantité de monoxyde de carbone, retient sa respiration pendant 10 secondes puis expire dans un détecteur de monoxyde de carbone.

Une absorption insuffisante de monoxyde de carbone est le témoin d’une altération des échanges d’oxygène entre les alvéoles et le sang. La capacité de diffusion est perturbée en cas de fibrose pulmonaire, d’anomalies des vaisseaux sanguins pulmonaires et, parfois, en cas de broncho-pneumopathie chronique obstructive.

Ventilation maximale volontaire (VMV)

La VMV mesure la capacité maximale d’une personne à respirer. Ce test est effectué en position assise. La personne reçoit l’instruction de respirer aussi profondément et rapidement que possible dans un spiromètre pendant une période prédéfinie, habituellement de 15 à 30 secondes. Le volume d’air déplacé pendant cette période est mesuré. Ce test dépend de l’aptitude de la personne à coopérer ; il s’avère utile dans certaines situations.

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