1er cycle PCEM2 MI2 Physiologie Mécanique ventilatoire Année Universitaire

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Niveau: Elémentaire, GS, CP, CE1
1er cycle – PCEM2 – MI2 – Physiologie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes Janvier 2008 P. PRÉFAUT Mécanique ventilatoire Mécanique ventilatoire Etude des phénomènes qui vont permettre ou s'opposer au renouvellement de l'air dans les alvéoles. Définition Objectifs Comprendre l'importance du surfactant. Définir la zone silencieuse du poumon et les conséquences qui résultent de ce « silence ». Connaître les données spirographiques : volumes et débits Savoir construire les courbes pression-volume et définir le niveau ventilatoire de repos. Mécanique ventilatoire Exploration de base : La spirographie

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Publié le : mardi 1 janvier 2008
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1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008
Mécanique ventilatoire
Objectifs Connaître les données spirographiques : volumes et débits
Savoir construire les courbes pression-volume et définir le niveau ventilatoire de repos. Comprendre l importance du surfactant. Définir la zone silencieuse du poumon et les conséquences qui résultent de ce « silence ».
Janvier 2008 P. PRÉFAUT
Mécanique ventilatoire Définition Etude des phénomènes qui vont permettre ’ ’ ou s opposer au renouvellement de l air dans les alvéoles.
Mécanique ventilatoire
Exploration de base : La spirographie
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 : 1. Les volumes : La spirographie exploration du souffle le parenchyme, les parois 9 Les volumes mobilisables : X Les volumes pulmonaires : Exploration : parenchyme pulmonaire, parois thoracique Y Les débits bronchiques : Exploration des : grosses bronches petites voies aériennes
1. Les volumes : le parenchyme, les parois 9 Le volume non mobilisable :
CV
Volum e résiduel (VR) VR
aJPn.v iePr 2R0É08AFTU
NVR
Capacité vitale (CV) = CI Capacité inspiratoire (CI) CV + Volume de réserve expiratoire (VRE) VRE
1. Les volumes : le parenchyme, les parois
9 Les sommes : Capacité pulmonaire totale (CPT) = CV + VR  Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) = VRE + VR
NVR
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ume-tempVVolT%C es)cRVPCmuloebéDsv-timeT(sp105432
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
4 2
8 6
La courbe dexpiration forcée
Temps (sec) 0 1 2 3 4 5
Temps (sec) 0 1 2 3 4 5 DME 25-75 VEMS
2.1. La courbe d expiration forcée
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 La spirographie : Synthèse 2. Les débits : les bronches
CRF
Nécessité d une standardisation pour comparaison inter et intra individuelles Inspiration forcée suivie d une expiration maximale, la plus rapide possible
CV CPT VR
NVR
VEMS
2.2. Les Débits moyens (Courbe volume-temps)
AUTPRÉF8P.  200reivnaJ
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 2.3. Les Débits instantanés 2.3. Les Débits instantanés (Courbe débit-volume) (Courbe débit-volume) VEM V . ak, V . 75 . Donne même type de résultat que S pe Très intéressant, comparable DME 25-75 V 50 +++ . Vpeak 8 8 6 Normal 6 Obstruction . 44 Vpeak 22
CPT 75 VR CPT 75 VR % CV % CV
2.3. Les Débits instantanés (Courbe débit-volume)
. Ecart type trop important inutilisable V 25 8 8 6 Normal 6 Obstruction 44 22 CPT 25 VR CPT 25 VR % CV % CV Janvier 2008 P. PRÉFAUT
8 8 Obstruction 6 Normal 6 44 22
CPT 50 VR CPT 50 VR % CV % CV
2.4. Les débits : Signification . . 9 Le VEMS, le V pointe, le V 75 explorent globalement grosses bronches et petites voies aériennes proximales. . 9 Le DME 25-75 et le Vmax 50 explorent plus spécifiquement mais insuffisamment les petites voies aériennes.
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008
2.4. Les débits : Signification Notion « de zone silencieuse » du poumon ’ ’ Il s agit de l ensemble des petites voies aériennes distales. Elles sont mal évaluées par la spirographie, qui «ne parle pas». A contrario, ce sont les premières altérées dans les pathologies broncho-pulmonaires.
Spirographie Mécanique
Janvier 2008 P. PRÉFAUT
3. Les appareils de mesure
9 Les spirographes mécaniques : volume-temps 9 Les pneumotachographes : débit-volume 9 Les pléthysmographes : volumes …
Spirographie Pléthysmographique VA x PA = - (Vpl x Ppl) Ò Ô Ô Ò
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1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 Notion limite inférieure de la normale 4. Les valeurs théoriques litre litre.sec -1 3,7 5,7 9 Dépendantes : sexe, taille, âge, race 3,0 4,1 9 Exemples : 80 % 3,5 2,3 75 % 1,6 1 Homme : 20 ans 1,9 m CV = 7 l VEMS = 5,6 VEMS/CV = 80 % 70 % ,9 55 % Femme : 70 ans 1,5 m CV = 2,7 l VEMS = 1,9 VEMS/CV = 70 % 20 70 Age 20 70 Age Mme Durand 1,60 mètres Mr Dupont 1,75 mètres 9 Notion limite inférieure de la normale : Capacité Vitale Lente V . max 50 % CV propre à chaque variable Parce que les paramètres sont différentes et que lécart type résiduel de chacune dentre-eux est constant, quel que soit lâge, le pourcentage de la limite inférieure par rapport à la normale est toujours variable.
5. Interprétation des résultats 9 Déficit ventilatoire RESTRICTIF
Diagnostic : CPT diminuée sous Lim. Inf. Normale Sévérité : CPT % th 9 Déficit ventilatoire OBSTRUCTIF Diagnostic : VEMS/CV < 70 % Sévérité : VEMS % th
Janvier 2008 P. PRÉFAUT
6. Exemples pathologiques
9 Déficit obstructif : asthme, BPCO, emphysème… VEMS/CV Ì vs CPT normale 9 Déficit restrictif : fibrose pulm., cyphoscol… CPT, CV Ì vs VEMS/CV normal  
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 i S irométrie du généraliste : exemple PiKo-6 ® La sp graphie du généraliste p Mode demploi 7. ro
Débit mètre électronique (prix insignifiant)
Mesure VEMS, CV donc VEMS/CV Permet le diagnostic d un déficit obstructif. Doit être utilisé chez tout sujet à risque (tabagique 40 ans, 10 paquets-année)
Spirométrie du généraliste : exemple PiKo-6 ® Ecran PiKo ® -6 Interprétation
Les valeurs de références par défaut sont paramétrées comme suit : V e r t  : VEMS/CV > 0,8 m A a p l r a i d o i r e i  ,r epsapsi rdataositrhemlieé eo ua ud tea bac  J a u n e : 0 Bilan spécialisé nécessaire si  0,7 < VEMS/CV < ,8 vous fumez, toussez, crachez ou êtes parfois essoufflé Rouge : VEMS/CV < 0,7 Bilan respiratoire spécialisé indispensable Janvier 2008 P. PRÉFAUT
Embout PiKo
Zone de couleur
Trous daération Bouton de contrôle
Indicateur de zone
Mécanique ventilatoire
Propriétés statiques du système respiratoire
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
2. Détermination des propriétés élastiques 2.2. Les variables mesurées Propriétés statiques : P = E x V Elastance : E = P / V Compliance : C = 1 / E = V / P
-40 -20 0 +20 +40 P (cmH 2 O)
2.3. Construction courbes volume/pression 2-3-1 : courbe volume/pression du poumon Inspiration complète : apnée 2 sec Expirations partielles avec apnée % capacité vitale 100 80 60 40 20
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 1.Rappel2. Détermination des propriétés élastiques 1.1. : Equation Newton domaine 3 dimensions 2.1. Les paramètres de mesure . .. P tot = E tot x V + R tot x V + I tot x V 9 Les volumes : % CV th = Normalisation 1.2. : Equation Newton condition statique . .. 9 Les pressions motrices : P tot = E tot x V + R tot x V + I tot x V TPhoourmaons :     PP wL ==      PP p A l –-PP p B l = P bu – P oe x : Syst.Resp : P tot = P A – P B P tot = E tot x V
FÉUA .RP00P8re2 TeptnoM enicedéM viansJmeNîr-iellacultédeF
viansJme8P00 2erUAFÉRP .TFNîr-iellpentMoe nicedéM edétluca
% capacité vitale 100 80 60 Pression de distension 40 élastique 20
+20 +40 P (cmH 2 O)
-40 -20 0
9 Construction : Sommation des deux précédentes
9 Construction : Identique précédente 9 Analyse : Compliance = Δ V / Δ P au dessus NVR
2.3. Construction courbes volume/pression 2-3-2 : courbe volume/pression du thorax
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 2.3. Construction courbes volume/pression 2-3-1 : courbe volume/pression du poumon Compliance = Δ V / Δ P au dessus NVR Pression de rétraction élastique (max) % CV 100 Pression de 80 rétraction élastique 60 C L = Δ V / Δ P  40 20 -40 -20 0 +20 +40 P (cmH 2 O)
2.3. Construction courbes volume/pression
2-3-3 : courbe volume/pression du système respiratoire
TAUÉFPR
3. Origine de lélasticité pulmonaire 3.1. Facteurs histologiques 3.2. Facteurs physico-chimiques
3.2.1. Notion de force de tension superficielle 9 Forces attraction intermoléculaires 9 Phase aériennes < phase liquidienne Rétraction Paroi Bulle
9 Définition NVR : Volume pulmonaire auquel les forces de rétraction et de distension élastiques thoraco-pulmonaires sont égales et de sens opposé.
2.3. Construction courbes volume/pression 2-3-3 : courbe volume/pression du système respiratoire
+40 P (cmH 2 O)
+20
0
40 20
-40 -20
+40 P (cmH 2 O)
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 % capacité vitale 100 80 60
40 20 -40 -20
NVR 0 +20
% capacité vitale 100 80 60
de Multéine édecFcaerviansJ. 8P00 2lleptnoMemîN-rei
1 er cycle – PCEM2 – MI2 – Physi o lgie – Mécanique ventilatoire Année Universitaire 2007 - 2008 Physico-chimie : Forces de tension superficielle 3.2.2. Expérience de Von Neergaard (1929) Interface liquide / liquide Distensibilité poumon x 2 Volume (ml) 200 Ì Pre El 150 Liq.air Ê C L 100 50 0 5 10 15 20 Pression (cmH 2 O)
Physiologie : Question Linterface air-liquide du poumon exerce t-il une force de tension superficielle qui jouerait un rôle dans l élasticité pulmonaire ?
3. Origine de lélasticité pulmonaire
3.3. Synthèse
9 L interface air-liquide participe aux forces de rétraction élastique du poumon. 9 Ces forces physico-chimiques de rétraction contribuent pour 50 % à la distensibilité pulmonaire donc à égalité avec les forces de rétraction histologique.
Janvier 2008 P. PRÉFAUT
4. Notion de surfactant
4.1. Interface air-liquide : liquide = sérum ?
9 Pression réelle < 5-10 fois pression théorique Protection fatigue, mais origine ? 9 Instabilité alvéolaire Petits alvéoles se vident dans grands Liquide = sérum : NON
Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes
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