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Explorations Fonctionnelles Respiratoires Pr A. T. Dinh-Xuan Service de Physiologie – Explorations Fonctionnelles Hôpital Cochin, Faculté de Médecine Paris.

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1 Explorations Fonctionnelles Respiratoires Pr A. T. Dinh-Xuan Service de Physiologie – Explorations Fonctionnelles Hôpital Cochin, Faculté de Médecine Paris Descartes

2 Introduction - Généralités

3 Les fonctions pulmonaires Les poumons assurent 3 fonctions : 1.Fonctions métaboliques (transformation de substances inactives en substances actives et vice versa). 2.Fonction de réservoir sanguin (du fait de sa vascularisation). 3.Fonctions déchanges gazeux (fonction respiratoire).

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5 Les échanges gazeux 4 paramètres Substances échangées Partenaires déchanges Lieu déchange ?? Gaz (O 2 et CO 2 ) (obéissant à la loi de diffusion des gaz) Air (apportant de lO 2 ) et le sang (se débarrassant du CO 2 ) Interface air-sang (barrière alvéolo-capillaire)

6 Voies de conduction aérienne Supérieures : Fosse nasale Nasopharynx Larynx Inférieures : Trachée Bronches principales Bronches segmentaires

7 Alvéole Paroi alvéolo-capillaire Bronchiole Alvéole Bronchiole Artériole Veine post-capillaire

8 V T : volume courant O2O2O2O2 CO 2 V D : volume de lespace mort VT = VD + VAVT = VD + VAVT = VD + VAVT = VD + VA V T x FR = V D x FR + V A x FR VE = VD + VAVE = VD + VAVE = VD + VAVE = VD + VA V T = 500 ml V D = 150 ml V A = 350 ml FR = 15 cycles/min V E = 7,5 l/min V A = 5,25 l/min V A : Volume alvéolaire Q pulm = Q card = VES x FC VES = 70 ml FC = 70 /min Q pul = Q card = 4,9 l/min V A /Q pulm 1

9 Effet shuntEffet espace mort Zones pulmonaires perfusées non ventilées Zones pulmonaires ventilées non perfusées

10 Volumes Pulmonaires et Débits Bronchiques

11 La spirométrie permet la mesure : 1.des volumes pulmonaires qui reflètent schématiquement les propriétés du parenchyme pulmonaire et de la paroi thoracique. 2.des débits bronchiques qui traduisent essentiellement la fonction des voies aériennes. Volumes pulmonaires et débits bronchiques

12 Spirométrie

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14 Spirographie : volumes mesurés

15 Mesure de la CRF à lHélium Volume non mobilisable Utilisation dun indicateur: Méthode de dilution Principe de conservation de la masse En pratique :mesure de la CRF à lHélium: VR = CRF – VRE Utilisation dun spiromètre + analyseur dHélium

16 CRF à lHélium SPIROMETRE SUJET ETAT INITIAL: Le sujet respire à lair C1 = [He] spiro initiale V1= Vol spiro calculé He VOL He (connu)=C1.V1 ETAT FINAL: Le sujet a respiré dans le spiromètre jusquà léquilibration C2= [He] spiro finale VOL He =C2.(V1 + CRF) VOL He = C1.V1= C2 (V1+ CRF ) doù CRF et VR

17 Pléthysmographie corporelle On mesure des variations de volume en mesurant des variations de pression (à température constante) Loi de Boyle-Mariotte : PV=nRT

18 VEMS VEMS/CV MESURE DU VEMS

19 VEMS VEMS Sujet sain Volume expiratoire (L) VEMS CV VEMS/CV = 0,75 rapport de Tiffeneau Temps (s) 1 2 3

20 Obstruction bronchique Sujet sain Asthmatique (état de base) VEMS CV VEMS/CV = 75 % rapport de Tiffeneau VEMS/CV Volume (L) Temps (s) 1 2 3

21 P r L V Loi de Poiseuille V = P r 4 8 L Pneumotachographe

22 Pneumotachographe de A. FLEISCH 1925

23 Courbe débit-volume normale CVFVR* * Non mesurable par la courbe débit-volume VT Volume (V) DEP Débit (V) 25% V 25.

24 Débitmètre de pointe

25 Courbe débit-volume (BPCO) DEP CVF Volume (V) Débit (V) CVF DEP

26 Courbe débit-volume (BPCO) (suite) CVF DEP CVF Volume (V) Débit (V) VR

27 P r L V V = P [ r 4 / 8 L] R = P / V R = 8 L / r 4 Loi de Poiseuille Obstruction bronchique r R V P

28 Outils pour diagnostiquer lasthme

29 Diffusion gazeuse à travers la paroi alvéolo-capillaire

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31 O2O2O2O2 CO 2 V D : volume de lespace mort V T = V D + V A V E = V D + V A V E = 7,5 l/min V A = 5,25 l/min V A : Volume alvéolaire Q pul = Q card = VES x FC VES = 70 ml FC = 70 /min Q pul = Q card = 4,9 l/min V A /Q pul 1

32 Tous les gaz passent à travers la paroi alvéolaire par diffusion passive. Le débit de transfert d'un gaz à travers une couche de tissu (Loi de Fick) est : 1.proportionnel à la surface du tissu 2.proportionnel à la différence de pression partielle du gaz de part et dautre de la barrière alvéolo-capillaire 3.proportionnel à la solubilité du gaz 4.inversement proportionnel à l'épaisseur du tissu 5.inversement proportionnel à son poids moléculaire

33 Diffusion. V gaz = D L,gaz x P. V gaz = S x P x D E PM D Sol D L,gaz = S x D E D L,gaz = V gaz. P R = P. V gaz D L,gaz est lexpression de linverse dune résistance

34 1.Surfactant 2.Épithélium alvéolaire 3.Espace interstitiel 4.Endothélium capillaire 5.Plasma (du capillaire pulmonaire) 6.Milieu intérieur du globule rouge 7.Hémoglobine La barrière alvéolo-capillaire O2O2

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36 Résistance globale à la diffusion La diffusion de l'O 2 de l'alvéole à l'hémoglobine peut être considéré en 2 étapes : 1.Diffusion de l'O 2 à travers la barrière alvéolo-capillaire caractérisée par le facteur membranaire (D M ) La résistance globale à la diffusion est égale à la somme des deux résistances correspondantes. 2.Combinaison de l'O 2 avec lHb, caractérisée par la vitesse de liaison de lO 2 à lHb (θ) multiplié par le volume capillaire pulmonaire (Vc)


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