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  • Explorations Fonctionnelles Respiratoires aux ECN

    Le cours Les EFR "tombables" Les auteurs suivants ont particip lcriture et la relecture de cet ouvrage : Pr Franois CHABOT (Nancy), Pr Bruno CRESTANI (Paris), Pr Bruno HOUSSET (Crteil), Pr Romain KESSLER (Strasbourg), Pr Charles-H MARQUETTE (Nice), Pr Yves MARTINET (Nancy), Dr Cline SANFIORENZO (Nice), Dr Valrie SELLAM (Nice), Dr Pierre WOLTER (Nice) Coordination : Pr Charles-H MARQUETTE (Nice)

  • Collge des Enseignants de Pneumologie 2009-2010 page 2/42

    INTRODUCTION Au mme titre que llectrocardiogramme en cardiologie, les explorations fonctionnelles respiratoires (EFR) participent au diagnostic et la prise en charge dun nombre important de pathologies respiratoires. Les EFR viennent juste aprs la radiographie du thorax dans lorientation tiologique dune dyspne chronique. Elles permettent de caractriser un trouble ventilatoire (obstructif, restrictif ou mixte). Des examens plus pousss (gazomtrie, capacit de transfert du CO, explorations leffort ou la nuit) mettent en vidence une insuffisance respiratoire ou un trouble respiratoire du sommeil. Enfin elles permettent de surveiller lvolution naturelle ou sous traitement des principales pathologies respiratoires. A ce titre elles ont leur place dans les examens paracliniques qui peuvent se trouver exposs dans un dossier clinique propos aux Epreuves Classantes Nationales (item 5 programme des ECN). A titre dexemple le dossier n4 pos aux ECN 2009 comportait lexamen suivant chez un homme fumeur de 65 ans qui prsentait des hmoptysies ( dabondance croissante ces derniers jours, estime un verre/jour ). On demandait dans la 1re question : - cette hmoptysie est-elle grave ? On sait que les deux facteurs qui font la gravit dune hmoptysie sont son abondance, le terrain sur lequel elle survient et son retentissement respiratoire. Si on sen tenait uniquement au volume de lhmoptysie on laurait classe de moyenne abondance et donc pas forcment grave. Si en revanche on intgrait cette hmoptysie de moyenne abondance au terrain : BPCO svre (stade III de la classification GOLD), on pouvait dire quil sagissait dune hmoptysie grave. Pour parler de BPCO svre il fallait avoir repr lexistence dun trouble ventilatoire obstructif avec un VEMS

  • Collge des Enseignants de Pneumologie 2009-2010 page 3/42

    QUENTEND-T-ON PAR EXPLORATIONS FONCTIONNELLES RESPIRATOIRES ? Du simple au plus complexe, elles comprennent : ltude des volumes et des dbits respiratoires : spirographie, spiromtrie, plthysmographie ltude des changes gazeux au repos (transfert du CO, gaz du sang) ltude des changes gazeux leffort : oxymtrie leffort (test de marche de 6 minutes),

    preuve fonctionnelle lexercice (EFX) polygraphie ventilatoire et polysomnographie Ne sont pas intgrs ici l'tude de lhmodynamique Pulmonaire, du contrle de la ventilation, de l'activit des muscles respiratoires. 1. Etude des volumes et des dbits respiratoires 1.1. La spiromtrie explore les volumes pulmonaires mobilisables (figure 1), notamment le

    VEMS, volume expiratoire maximum au cours de la 1re seconde lors dune expiration force, partir de la capacit pulmonaire totale (CPT) et la capacit vitale force (CVF) et lente (CVL). C'est volumes sont exprims en valeur absolue et en pourcentage de la valeur prdite (par rapport des donnes issues dtudes de centaines de sujets). Ils sont considrs comme anormaux lorsqu'ils sont infrieurs 80 % de la valeur prdite ou suprieurs 120 % de la valeur prdite. Les termes valeur thorique ou de rfrence sont souvent utilis comme synonymes de valeur prdite.

    Mesure les volumes pulmonaires mobilisables en fonction du temps (figure 2).

    Figure 1:volumes et capacits pulmonaires

    volumes pulmonaires mobilisables

    volume pulmonaire non mobilisable

    Figure 2 : dtermination du VEMS et de la CV

  • Collge des Enseignants de Pneumologie 2009-2010 page 4/42

    On peut galement mesurer les dbits expiratoires et inspiratoires diffrents volumes pulmonaires grace aux volumes pulmonaires grace des spiromtres lectroniques qui calculent la drive du volume par unit de temps (dbits) et donc permettent d'exprimer le dbit en fonction du volume. Ces spiromtres dits dbitmtriques fournissent une courbe (ou boucle) dbit-volume (figure 3). VEMS et CV peuvent aussi tre mesurs par cette mthode. DEP= dbit expiratoire de pointe DEM = dbit expiratoire moyen x% de la

    capacit vitale 1.2. La plthysmographie et les techniques de dilution gazeuse (dilution lhlium) permettent

    de mesurer le volume pulmonaire non mobilisable ou "statique", en pratique le Volume Rsiduel (VR = ce qui reste dans le thorax quand on a fini dexpirer, cf figure 1).

    Ceci permet donc de calculer notamment la Capacit Pulmonaire Totale (CPT = tout lair que peut contenir un thorax en fin dinspiration force).

    1.3. Tests pharmacologiques :

    explorent le caractre variable dun trouble ventilatoire obstructif (TVO cf. infra) aprs ladministration dun bronchodilatateur (2 agoniste ou dun danti-cholinergique)

    recherchent une hyperractivit bronchique par ladministration dactylcholine ou le plus souvent de mtacholine. utiliser quand il ny a pas de TVO ltat de base.

    2. Etude des changes gazeux au repos 2.1. Transfert pulmonaire des gaz

    On peut mesurer le transfert alvolocapillaire de certains gaz (CO en particulier). Le facteur de transfert est appel TL ou DL. On parle alors indiffremment de TLCO ou de DLCO. La technique consiste inhaler une quantit connue de CO, de raliser une apne de 10 secondes, puis dexpirer. En retranchant la partie qui est expire aprs lapne de la quantit totale de CO, on connat la quantit qui a diffus. Le transfert du CO explore le systme respiratoire dans sa globalit (ventilation, diffusion, circulation, hmoglobine). Le transfert du CO dpend donc du volume alvolaire (VA) disponible pour sa diffusion. Ceci conduit utiliser galement le rapport DLCO/VA ou KCO ou coefficient de transfert du CO. Pour la pratique on considre comme pathologique toute valeur de DLCO (ou TLCO) < 70% de la valeur thorique. En pathologie respiratoire, une altration du TLCO ou du KCO oriente vers trois grandes pathologies :

    maladies infiltratives pulmonaires (par atteinte de la membrane alvolo-capillaire) emphysme (par trouble de la distribution gazeuse et destruction du lit vasculaire) maladies vasculaires pulmonaires (embolie pulmonaire ou hypertension pulmonaire)

    la plthysmographie permet aussi de mesurer les rsistances des voies ariennes

    Figure 3 : courbe dbit-volume

  • Collge des Enseignants de Pneumologie 2009-2010 page 5/42

    2.2. Ltude des gaz du sang artriel Ralise en gnral au repos, mais peut aussi se faire leffort (cf infra), chez un patient en air ambiant ou sous oxygne. Il est souhaitable davoir au moins une mesure faite au repos, en position assise, en air ambiant. Les pressions partielles en O2 et en CO2 sont mesures en mm Hg ou en kPa Le pH est mesur La concentration en bicarbonates (HCO3

    -) est calcule La saturation artrielle en oxygne (SaO2) est

    soit calcule partir de la PaO2 sans tenir compte des caractristiques de lhmoglobine du patient (qui peut avoir une affinit anormale pour lO2, ex : mthmoglobinmie).

    soit mesure directement, de mme que la concentration en carboxyhmoglobine (HbCO), en hmoglobine totale et en mthmoglobine (MetHb).

    Limites de la mesure de la SaO2 :

    En raison de la relation qui lie SaO2 et PaO2, la baisse de la SaO2 napparat que tardivement au cours des pathologies hypoxmiantes (figure 4).

    On retiendra quune SaO2 < 90 % tmoigne dj dune hypoxmie profonde (PaO2 < 60 mmHg).

    Intrts des gaz du sang : tude des changes gazeux tude de lquilibre acidobasique

    Pour dterminer o se situe lquilibre acide base dun patient (et notamment pour lECN) le tableau suivant est plus pratique

    Pour une version plus approfondie de la description des changes gazeux et de lquilibre acide base on conseille de consulter le chapitre Epreuves fonctionnelles respiratoires sur le site du Collge des Enseignants de Pneumologie (www.cep-pneumo.org) dans la rubrique : Enseignement du 1er Cycle Smiologie respiratoire - Rfrentiel national (http://www.splf.org/s/spip.php?article1153).

    Valeurs normales tendue unit pH 7,4 0,02 PaCO2 40 2 mmHg 5,3 0,3 kPa PaO2 95 5 mmHg 12,6 0,5 kPa HCO3- 24 2 mmol/l

    acide normal alcalin pH < 7,35 7,35 7,45 > 7,45 PaCO2 > 45 35 45 < 35 HCO3- < 22 22 26 > 26

    Figure 4 : Variation de la SaO2 en fonction de la PaO2

    1 mmHg = 1, 33 kPa

    1 kPa = 7,5 mmHg

  • Collge des Enseignants de Pneumologie 2009-2010 page 6/42

    Rsultats des la gazomtrie artrielle (en air ambiant):

    pH PaO2 PaCO2 HCO3- Rsultats Etiologie(s)

    N N ou

    Alcalose mtabolique non compense

    - vomissements ou aspiration gastrique, - traitement diurtique,

    N N ou Alcalose respiratoire non compense

    Hyperventilation alvolaire sur poumon normal: - effet blouse blanche , angoisse - effort physique

    N ou Alcalose respiratoire non compense

    Hyperventilation alvolaire par manque dO2: - OAP - Embolie pulmonaire - Pneumonie, bronchite et crise dasthme non grave

    N Acidose respiratoire compense

    Insuffisance respiratoire chronique

    N ou Acidose respiratoire non compense

    Hypoventilation alvolaire : - insuffisance respiratoire aigu - dcompensation de BPCO

    N N ou

    Acidose mtabolique non compense

    Acidoctose Acidose lactique (hypoxie) Lyse cellulaire Insuffisance rnale Si trou anionique normal : tubulopathie ou perte digestive de bicarbonates (diarrhe)

    Fig

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