Ce que tu dois savoir faire après cette fiche
- 1.Comprendre l'intérêt de la spirométrie et ses indications.
- 2.Connaître les volumes, capacités et débits ventilatoires mesurés par la spirométrie.
- 3.Décrire le principe des 2 grandes catégories de spiromètres.
- 4.Savoir interpréter un tracé spirométrique normal et les principaux syndromes ventilatoires pathologiques.
Sommaire de la fiche
Introduction
La spirométrie (du latin spirare, respirer, et metron, mesure) est la mesure des volumes d'air mobilisés par les mouvements respiratoires et des débits ventilatoires au cours des cycles respiratoires. Exploration fonctionnelle respiratoire de base, non invasive, standardisée et reproductible, elle est à la fonction respiratoire ce que la mesure de la pression artérielle est à la fonction cardiovasculaire.
I. Indications
- Diagnostic : évaluer la fonction respiratoire devant des symptômes respiratoires (dyspnée, sifflements) et apprécier la sévérité de l'atteinte. Dépistage : sujets à risque toxique (tabagisme, BPCO) ou professionnel (pneumopathie d'hypersensibilité). Surveillance : évaluation de la réponse thérapeutique et suivi évolutif d'une maladie respiratoire ou systémique.
II. Paramètres ventilatoires mesurés
1. La fréquence respiratoire
- Nombre de cycles (inspiration + expiration) par minute : 12-20/min chez l'adulte, 40-60/min chez le nourrisson (respiration normale = eupnéique). Anomalies : dyspnée (gêne respiratoire), polypnée (fréquence ↑, volume courant ↓), tachypnée (fréquence ↑, volume courant conservé), bradypnée (fréquence ↓), apnée (arrêt).
2. Les volumes et capacités
| Paramètre | Définition et valeur |
|---|---|
| Volume courant (VC/Vt) | Volume mobilisé lors d'une respiration normale : 400-600 mL chez l'adulte |
| Volume de réserve inspiratoire (VRI) | Volume inspirable en plus après inspiration normale : 1,9 L (femme)/2,4 L (homme) |
| Volume de réserve expiratoire (VRE) | Volume expirable en plus après expiration normale : 0,75 L (femme)/1,3 L (homme) |
| Volume résiduel (VR) | Volume restant après expiration forcée, non mesurable par spirométrie simple : 1,35-1,45 L |
| Capacité vitale (CV) | CV = VC + VRI + VRE : maximum des possibilités respiratoires, mesurée par la spirométrie |
| Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) | VRE + VR : volume restant après expiration normale (non mesurée par spirométrie simple) |
| Capacité pulmonaire totale (CPT) | CV + VR : volume maximal des poumons (non mesurée par spirométrie simple) |
3. Les débits ventilatoires
- Débit ventilatoire minute (V = VC × FR) : 5-8 L/min au repos, jusqu'à 100-150 L/min à l'effort. Débit expiratoire de pointe (DEP) : débit maximal en expiration forcée, diminue en cas d'obstruction (suivi de l'asthme). VEMS (volume expiratoire maximum-seconde) : volume expiré pendant la 1ère seconde d'une expiration forcée maximale — diminué (CV normale) dans les troubles obstructifs. DEMM 25-75 : débit expiré moyen entre 25 % et 75 % de la CV, marqueur d'obstruction des voies aériennes périphériques.
4. Le coefficient de Tiffeneau
- CT = VEMS/CV × 100, valeur normale moyenne 0,7 (70 %), diminuant physiologiquement avec l'âge (65 % vers 65 ans). Une diminution du rapport lui-même (indépendamment des valeurs absolues) signe un trouble de la mécanique ventilatoire.
III. Le spiromètre
- Spiromètre à cloche (inventé par John Hutchinson au 19ème siècle) : circuit fermé, cloche flottant sur l'eau, mesure directe du volume, enregistrement manuel du spirogramme ; encombrant, non portable, calculs manuels. Pneumotacographe : appareil électronique ayant supplanté le précédent, mesure la chute de pression (loi de Poiseuille) proportionnelle au débit ; portable, résultats numériques immédiats (courbes volume/temps et débit/volume).
IV. Réalisation de l'examen
- Contre-indications : infarctus du myocarde récent (< 1 mois), douleur importante, état confusionnel, infection ORL. Précautions : pas de repas lourd (2h avant), pas d'exercice intense (30 min avant), pas de tabac (1h avant), pas de bronchodilatateur inhalé (6h avant).
- Déroulement : patient assis ou debout, nez pincé, respiration buccale. Après quelques cycles de respiration calme, manœuvre forcée : inspiration profonde maximale, puis expiration la plus forte et rapide possible (mesure du VEMS), puis nouvelle inspiration forcée complète (mesure de la CV). Critères de qualité : DEP raide et pointu, absence d'artefacts (toux, hésitation).
V. Expression et interprétation des résultats
- Présentation en 4 colonnes : paramètre, valeur observée, valeur théorique (moyenne pour sujets de même sexe/âge/taille), pourcentage observé/théorique. Conversion ATPS → BTPS nécessaire pour le spiromètre à cloche (conditions corporelles : 37 °C, saturation en vapeur d'eau). Valeurs normales (tables CECA) : CV ≥ 80 %, VEMS ≥ 80 %, VEMS/CV ≥ 70 %, DEM25-75 ≥ 50 %.
| Paramètre | Normal | TVO | TVR | TVM |
|---|---|---|---|---|
| CV | Normale | Normale | Diminuée | Diminuée |
| VEMS | Normal | Diminué | Diminution proportionnelle à la CV | Diminution plus importante que la CV |
| VEMS/CV | Normal | Diminué | Normal ou augmenté | Diminué |
| CPT | Normale | Normale | Diminuée | Diminuée |
- Trouble ventilatoire obstructif (TVO) : réduction du calibre bronchique (asthme, tabagisme), défini par une diminution du rapport VEMS/CV. Trouble ventilatoire restrictif (TVR) : amputation proportionnelle de tous les volumes, CPT < limite inférieure de la normale (nécessite une mesure de la CPT par dilution à l'hélium ou pléthysmographie, non fournie par la spirométrie simple). Trouble mixte : association des deux.
Conclusion
La spirométrie, examen non invasif et reproductible, reste l'exploration de première intention de la fonction ventilatoire, permettant de dépister, diagnostiquer et suivre l'évolution des pathologies respiratoires. L'analyse conjointe de la CV, du VEMS et du coefficient de Tiffeneau permet de distinguer les 3 grands syndromes ventilatoires : obstructif, restrictif et mixte. Ce TP illustre en pratique les notions théoriques de mécanique ventilatoire et de volumes pulmonaires déjà étudiées dans le cours de physiologie respiratoire.
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