Normalement, le volume minute de respiration est égal. Volumes respiratoires. Capacité vitale des poumons

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Actuellement, ces données présentent un intérêt plus académique, mais les spirographes informatiques existants sont capables de fournir en quelques secondes des informations à leur sujet qui objectivent largement l’état du patient.

Volume courant(DO) - le volume d'air inhalé ou expiré au cours de chaque cycle respiratoire.

Norme : 300 - 900 ml.

Diminuer TO possible en cas de pneumosclérose, de pneumofibrose, de bronchite spastique, de congestion pulmonaire sévère, d'insuffisance cardiaque sévère, d'emphysème obstructif.

Volume de réserve inspiratoire- le volume maximum de gaz pouvant être inhalé après une respiration calme.

Norme : 1000 - 2000 ml.

Une diminution significative du volume est observée avec une diminution de l'élasticité du tissu pulmonaire.

Volume de réserve expiratoire- le volume de gaz qu'un sujet peut expirer après une expiration tranquille.

Norme : 1000 - 1500 ml.

Capacité vitale des poumons (VC) Normalement, c'est 3 000 à 5 000 ml. Compte tenu de la grande variabilité de ± 15 à 20 % entre les individus en bonne santé et la valeur appropriée, cet indicateur est rarement utilisé pour évaluer la respiration externe chez les patients en soins intensifs.

Volume résiduel (Оо)- le volume de gaz restant dans les poumons après l'expiration maximale. Pour calculer la valeur correcte (en millilitres), il est proposé de multiplier les quatre premiers chiffres du troisième degré de croissance (en centimètres) par un coefficient empirique de 0,38.

Dans un certain nombre de situations, un phénomène appelé « fermeture des voies respiratoires expiratoires » (CEAC) se produit. Son essence réside dans le fait que lors de l'expiration, lorsque le volume des poumons s'approche déjà du volume résiduel, une certaine quantité de gaz est retenue dans différentes zones des poumons (pièges à gaz). A.P. Zilber a consacré plus de 30 ans à l'étude de ce phénomène. Aujourd'hui, il a été prouvé que ce phénomène se produit assez souvent chez des patients gravement malades atteints de maladies pulmonaires de toute origine, ainsi que d'un certain nombre de conditions critiques. L'évaluation du degré d'ECDP permet une présentation multiforme de la physiopathologie clinique des troubles systémiques et fournit un pronostic et une évaluation de l'efficacité des mesures prises.

Malheureusement, l’évaluation du phénomène ECDP a jusqu’à présent été de nature plus académique, même si elle impose aujourd’hui la nécessité d’une mise en œuvre généralisée de méthodes d’évaluation de l’ECDP. Nous ne donnerons qu'une brève description des méthodes utilisées, et nous renverrons volontiers les personnes intéressées à la monographie de A. P. Zilber (Respiratory Medicine. Etudes of Critical Medicine. Vol. 2. - Petrozavodsk : PSU Publishing House, 1996 - 488 pp. ).

Les méthodes les plus accessibles reposent sur l’analyse de la courbe des gaz tests expiratoires ou de la courbe pneumotachographique lorsque le débit est interrompu. Les autres méthodes - la pléthysmographie du corps entier et la méthode de dilution du gaz test dans un système fermé - sont utilisées beaucoup moins fréquemment.

L'essence des méthodes basées sur l'analyse de la courbe expiratoire du gaz d'essai est que le sujet inhale une partie du gaz d'essai au début de l'inspiration, puis la courbe d'expiration du gaz est enregistrée, enregistrée de manière synchrone avec le spirogramme. ou pneumotachographie. Le xénon 133, l'azote et l'hexafluorure de soufre (SF6) sont utilisés comme gaz de test.

Pour caractériser l'OADP, l'un des indicateurs caractérisant le phénomène OADP est utilisé - c'est volume de fermeture des poumons. La signification physiologique de cet indicateur peut être comprise à partir des caractéristiques de la valeur elle-même. La VLC est la part de la capacité vitale restant dans les poumons à partir du moment où les voies respiratoires se rapprochent du volume pulmonaire résiduel. La VA est exprimée en pourcentage de la capacité pulmonaire vitale (CV).

Ainsi, la valeur d'OZL mesurée par le xénon-133 est de 13,2 ± 2,7 % et par l'azote de 13,7 ± 1,9 %.

La méthode d'interruption du flux respiratoire, précédemment utilisée pour mesurer la pression alvéolaire, avec un degré élevé de corrélation (r = 0,81 ; p<0,001) совпадает с методами, основанными на тест-газах (И. Г. Хейфец, 1978). Определение ОЗЛ данным методом возможно с помощью пневмотахографа любой конструкции.

L'OZL peut être déterminé par la formule proposée par I. G. Heifetz (1978).

Pour Position assise L'équation de régression est :

PV / capacité vitale (%) = 0,4 +0,38. âge (années) ± 3,7 ;

Pour position couchée l'équation est :

BC/VC (%) = -2,75 + 0,55 âge (ans).

Bien que la valeur de l'OCL soit assez informative, cependant, pour caractériser pleinement le phénomène de l'ECDP, il est souhaitable de mesurer un certain nombre d'autres indicateurs : capacité de fermeture pulmonaire (LCC), réserve de capacité résiduelle fonctionnelle (RFRC), gaz pulmonaire retenu (RLG ).

Réserve FOE(RFRC) est la différence entre la capacité résiduelle fonctionnelle (FRC) et la capacité de fermeture pulmonaire (LCC), c'est l'indicateur le plus important caractérisant l'ECDP.

DANS Position assise RFOE (l) peut être déterminé par l'équation de régression :

RFOE (l) = 1,95 - 0,003 âge (années) ± 0,5.

DANS position allongée:

RFOE (l) = 1,33 - 0,33 âge (ans)

V Position assise -

RFRC/VC (%) = 49,1 - 0,8 âge (années) + 7,5 ;

V position allongée -

RFEC/VC (%) = 32,8 - 0,77 âge (ans).

La détermination du taux métabolique des patients sévères est effectuée sur la base de la consommation d'O2 et de la libération de CO2. Étant donné que le taux métabolique change au cours de la journée, il est nécessaire de déterminer ces paramètres à plusieurs reprises pour calculer le coefficient respiratoire. Les émissions de CO2 sont mesurées en tant que CO2 total expiré multiplié par la ventilation minute expirée.

Il est nécessaire de faire attention au mélange complet de l'air expiré. Le CO2 dans l'air expiré est déterminé à l'aide d'un capnographe. Pour simplifier la méthode de détermination de la consommation énergétique (PE), on suppose que le coefficient respiratoire (respiratoire) est de 0,8, et on suppose que 70 % des calories sont apportées par les glucides et 30 % par les graisses. L’énergie consommée peut alors être déterminée par la formule suivante :

PE (kcal / 24 h) = BCO2 24 60 4,8 / 0,8,

où BCO2 est l'émission totale de CO2 (elle est déterminée par le produit de la concentration de CO2 en fin d'expiration et de la ventilation minute des poumons) ;

0,8 - coefficient respiratoire, auquel l'oxydation de 1 litre d'O2 s'accompagne de la formation de 4,83 kcal.

En situation réelle, le coefficient respiratoire peut changer toutes les heures chez les patients gravement malades en fonction des méthodes de nutrition parentérale, de l'adéquation du soulagement de la douleur, du degré de protection anti-stress, etc. Cette circonstance nécessite une détermination surveillée (répétée) de la consommation d'O2 et rejet de CO2. Pour estimer rapidement la consommation d'énergie, utilisez les formules suivantes :

PE (kcal/min) = 3,94 (VO2) + (VCO2),

où VO2 est l’absorption d’O2 en millilitres par minute et VCO2 est la libération de CO2 en millilitres par minute.

Pour déterminer la consommation d'énergie sur 24 heures, vous pouvez utiliser la formule :

PE (kcal/jour) = PE (kcal/min) 1440.

Après transformation, la formule prend la forme :

PE (kcal/jour) = 1440.

En l'absence de possibilité de déterminer la consommation d'énergie par calorimétrie, vous pouvez utiliser des méthodes de calcul qui, bien entendu, seront dans une certaine mesure approximatives. De tels calculs sont le plus souvent nécessaires pour la prise en charge de patients gravement malades soumis à une nutrition parentérale à long terme.

Volumes et capacités pulmonaires

Au cours du processus de ventilation pulmonaire, la composition gazeuse de l’air alvéolaire est continuellement mise à jour. Le volume de ventilation pulmonaire est déterminé par la profondeur de la respiration, ou volume courant, et la fréquence des mouvements respiratoires. Lors des mouvements respiratoires, les poumons d’une personne sont remplis d’air inhalé dont le volume fait partie du volume total des poumons. Pour décrire quantitativement la ventilation pulmonaire, la capacité pulmonaire totale a été divisée en plusieurs composants ou volumes. Dans ce cas, la capacité pulmonaire est la somme de deux volumes ou plus.

Les volumes pulmonaires sont divisés en statiques et dynamiques. Les volumes pulmonaires statiques sont mesurés lors de mouvements respiratoires terminés sans limiter leur vitesse. Les volumes pulmonaires dynamiques sont mesurés lors des mouvements respiratoires avec un délai de mise en œuvre.

Volumes pulmonaires. Le volume d'air dans les poumons et les voies respiratoires dépend des indicateurs suivants : 1) caractéristiques individuelles anthropométriques de la personne et du système respiratoire ; 2) propriétés du tissu pulmonaire ; 3) tension superficielle des alvéoles ; 4) la force développée par les muscles respiratoires.

Le volume courant (VT) est le volume d'air qu'une personne inspire et expire pendant une respiration calme. Chez un adulte, la DO est d'environ 500 ml. La valeur de DO dépend des conditions de mesure (repos, charge, position du corps). DO est calculé comme la valeur moyenne après avoir mesuré environ six mouvements respiratoires silencieux.

Le volume de réserve inspiratoire (IRV) est le volume maximum d'air qu'un sujet peut inhaler après une inspiration silencieuse. La taille du ROVD est de 1,5 à 1,8 litres.

Le volume de réserve expiratoire (VRE) est le volume maximum d'air qu'une personne peut expirer en plus à partir du niveau d'expiration silencieuse. La valeur de ROvyd est plus faible en position horizontale qu'en position verticale et diminue avec l'obésité. Cela équivaut à une moyenne de 1,0 à 1,4 litre.

Le volume résiduel (VR) est le volume d'air qui reste dans les poumons après l'expiration maximale. Le volume résiduel est de 1,0 à 1,5 litres.

La capacité pulmonaire. La capacité vitale des poumons (CV) comprend le volume courant, le volume de réserve inspiratoire et le volume de réserve expiratoire. Chez les hommes d'âge moyen, la capacité vitale varie entre 3,5 et 5,0 litres et plus. Pour les femmes, des valeurs inférieures sont typiques (3,0-4,0 l). Selon la méthodologie de mesure de la capacité vitale, une distinction est faite entre la capacité vitale inspiratoire, lorsqu'après une expiration complète, une respiration profonde maximale est prise, et la capacité vitale expiratoire, lorsqu'après une inspiration complète, une expiration maximale est effectuée.

La capacité inspiratoire (EIC) est égale à la somme du volume courant et du volume de réserve inspiratoire. Chez l'homme, l'EUD est en moyenne de 2,0 à 2,3 litres.

La capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) est le volume d'air dans les poumons après une expiration silencieuse. Le FRC est la somme du volume de réserve expiratoire et du volume résiduel. La valeur du FRC est significativement influencée par le niveau d'activité physique d'une personne et la position du corps : le FRC est plus petit en position horizontale du corps qu'en position assise ou debout. Le FRC diminue l’obésité en raison d’une diminution de la souplesse globale de la poitrine.

La capacité pulmonaire totale (CCM) est le volume d'air présent dans les poumons à la fin d'une inspiration complète. TEL est calculé de deux manières : TEL - OO + VC ou TEL - FRC + Evd.

Les volumes pulmonaires statiques peuvent diminuer dans des conditions pathologiques entraînant une expansion pulmonaire limitée. Il s'agit notamment des maladies neuromusculaires, des maladies de la poitrine, de l'abdomen, des lésions pleurales qui augmentent la rigidité du tissu pulmonaire et des maladies qui entraînent une diminution du nombre d'alvéoles fonctionnelles (atélectasie, résection, modifications cicatricielles des poumons).

SPIROGRAPHIE.

Appareil et principes de mesure.

Cible: étudier les algorithmes de mesure des paramètres de base

respiration externe à l'aide de spirographes

1. Méthode de spirographie.

2. Phases respiratoires.

3. Technique de réalisation de spirographie. Indicateurs statiques.

4. Spirogramme : débit volume – temps.

5. Spirogramme : débit volumétrique – volume débité.

6. Pléthysmographie corporelle.

7. Principes de modélisation du fonctionnement d'un spirographe dans MS-9.

Littérature:

Équipement médical. Développement et application. John G. Webster, John W. Clark Jr., Michael R. Newman, Walter H. Olson, et al. 652 pages, 2004, chapitre 9.

2. Trifonov E.V. Pneumatique humainpsychosomatologieEncyclopédie russe-anglais-russe, 15e éd., 2012.

Spirographie

Spirographie- une méthode d'enregistrement graphique des modifications des volumes pulmonaires lors des mouvements respiratoires naturels et des manœuvres respiratoires forcées volontaires.

La spirographie permet d'obtenir un certain nombre d'indicateurs décrivant la ventilation pulmonaire. Tout d'abord, il s'agit de volumes et de capacités statiques qui caractérisent les propriétés élastiques des poumons et de la paroi thoracique, ainsi que d'indicateurs dynamiques qui déterminent la quantité d'air ventilée par les voies respiratoires lors de l'inspiration et de l'expiration par unité de temps. Les indicateurs sont déterminés en mode respiration calme, et certains - lors de manœuvres de respiration forcée.

En performance technique, tous les spirographes sont divisés en appareils de type ouvert et fermé(Fig. 1). Dans les appareils de type ouvert, le patient inhale l'air atmosphérique à travers une boîte à valve et l'air expiré pénètre dans un sac Douglas ou un spiromètre Tiso (capacité 100-200 l), parfois jusqu'à un compteur de gaz, qui détermine en continu son volume. L'air ainsi collecté est analysé : les valeurs d'absorption d'oxygène et de dégagement de dioxyde de carbone par unité de temps sont déterminées. Les appareils de type fermé utilisent l'air de la cloche de l'appareil, circulant en circuit fermé sans communication avec l'atmosphère. Le dioxyde de carbone expiré est absorbé par un absorbeur spécial.

UN

b

Riz. 1. Représentation schématique du spirographe de type ouvert le plus simple (a) et (b).

Indications de la spirographie :

1. Détermination du type et du degré d'insuffisance pulmonaire.

2. Surveillance des indicateurs de ventilation pulmonaire afin de déterminer le degré et la vitesse de progression de la maladie.

3. Évaluation de l'efficacité du traitement des maladies avec obstruction bronchique avec des bronchodilatateurs à action courte et prolongée, des anticholinergiques), des médicaments par inhalation et stabilisants membranaires.

4. Réalisation d'un diagnostic différentiel entre insuffisance pulmonaire et cardiaque en combinaison avec d'autres méthodes de recherche.

5. Identification des premiers signes de défaillance de la ventilation chez les personnes présentant un risque de maladies pulmonaires ou chez les personnes travaillant sous l'influence de facteurs de production nocifs.

6. Examen de performance et examen militaire basé sur l'évaluation de la fonction de ventilation pulmonaire en combinaison avec des indicateurs cliniques.

7. Réalisation de tests de bronchodilatation pour identifier la réversibilité de l'obstruction bronchique, ainsi que de tests d'inhalation provocatrice pour identifier l'hyperréactivité bronchique.

Contre-indications à la spirographie :

1. état général sévère du patient, ne permettant pas de mener des recherches ;

2. angine de poitrine progressive, infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral aigu ;

3. hypertension artérielle maligne, crise hypertensive ;

4. toxicose de la grossesse, seconde moitié de la grossesse ;

5. insuffisance circulatoire de stade III ;

6. insuffisance pulmonaire sévère ne permettant pas les manœuvres respiratoires.

Phases respiratoires.

Volume pulmonaire. Fréquence respiratoire. Profondeur de la respiration. Volumes d'air pulmonaire. Volume courant. Réserve, volume résiduel. La capacité pulmonaire.

Processus de respiration externe est causée par des changements dans le volume d’air dans les poumons pendant les phases d’inspiration et d’expiration du cycle respiratoire. Lors d'une respiration calme, le rapport entre la durée de l'inspiration et celle de l'expiration dans le cycle respiratoire est en moyenne de 1:1,3. La respiration externe d'une personne est caractérisée par la fréquence et la profondeur des mouvements respiratoires. Fréquence respiratoire une personne est mesurée par le nombre de cycles respiratoires en 1 minute et sa valeur au repos chez un adulte varie de 12 à 20 pour 1 minute. Cet indicateur de respiration externe augmente avec le travail physique, l'augmentation de la température ambiante et évolue également avec l'âge. Par exemple, chez les nouveau-nés, la fréquence respiratoire est de 60 à 70 par minute et chez les personnes âgées de 25 à 30 ans, en moyenne de 16 par minute. Profondeur de respiration déterminé par le volume d'air inhalé et expiré au cours d'un cycle respiratoire. Le produit de la fréquence des mouvements respiratoires et de leur profondeur caractérise la valeur fondamentale de la respiration externe - ventilation. Une mesure quantitative de la ventilation pulmonaire est le volume respiratoire infime - il s'agit du volume d'air qu'une personne inspire et expire en 1 minute. Le volume infime de la respiration d'une personne au repos varie entre 6 et 8 litres. Pendant le travail physique, le volume respiratoire infime d'une personne peut augmenter de 7 à 10 fois.

Riz. 10.5. Volumes et capacités d'air dans les poumons humains et courbe (spirogramme) des modifications du volume d'air dans les poumons lors d'une respiration calme, d'une inspiration et d'une expiration profondes. FRC - capacité résiduelle fonctionnelle.

Volumes d'air pulmonaire. DANS physiologie respiratoire une nomenclature unifiée des volumes pulmonaires chez l'homme a été adoptée, qui remplissent les poumons lors d'une respiration calme et profonde pendant les phases d'inspiration et d'expiration du cycle respiratoire (Fig. 10.5). Le volume pulmonaire inhalé ou expiré par une personne pendant une respiration calme est appelé volume courant. Sa valeur lors d'une respiration calme est en moyenne de 500 ml. La quantité maximale d’air qu’une personne peut inhaler au-dessus du volume courant est appelée volume de réserve inspiratoire(en moyenne 3000 ml). La quantité maximale d'air qu'une personne peut expirer après une expiration silencieuse est appelée volume de réserve expiratoire (en moyenne 1 100 ml). Enfin, la quantité d'air qui reste dans les poumons après l'expiration maximale est appelée volume résiduel, sa valeur est d'environ 1 200 ml.

La somme de deux volumes pulmonaires ou plus est appelée capacité pulmonaire. Volume d'air dans les poumons humains, elle est caractérisée par la capacité pulmonaire inspiratoire, la capacité pulmonaire vitale et la capacité pulmonaire résiduelle fonctionnelle. La capacité inspiratoire (3 500 ml) est la somme du volume courant et du volume de réserve inspiratoire. Capacité vitale des poumons(4 600 ml) comprend le volume courant et les volumes de réserve inspiratoire et expiratoire. Capacité pulmonaire résiduelle fonctionnelle(1600 ml) est la somme du volume de réserve expiratoire et du volume pulmonaire résiduel. Somme capacité vitale des poumons Et volume résiduel est appelée la capacité pulmonaire totale, dont la valeur moyenne chez l'homme est de 5 700 ml.

Lors de l'inhalation, les poumons humains en raison de la contraction du diaphragme et des muscles intercostaux externes, leur volume commence à augmenter à partir du niveau et sa valeur lors d'une respiration calme est volume courant, et avec une respiration profonde - atteint des valeurs différentes volume de réserve inhaler. Lors de l'expiration, le volume des poumons revient au niveau initial de fonction fonctionnelle. capacité résiduelle passivement, en raison de la traction élastique des poumons. Si l'air commence à entrer dans le volume d'air expiré capacité résiduelle fonctionnelle, qui se produit lors d'une respiration profonde, ainsi que lors d'une toux ou d'un éternuement, l'expiration s'effectue ensuite en contractant les muscles de la paroi abdominale. Dans ce cas, la valeur de la pression intrapleurale devient généralement supérieure à la pression atmosphérique, qui détermine la vitesse la plus élevée du flux d'air dans les voies respiratoires.

2. Technique de spirographie .

L'étude est réalisée le matin à jeun. Avant l'étude, il est recommandé au patient de rester calme pendant 30 minutes et d'arrêter également de prendre des bronchodilatateurs au plus tard 12 heures avant le début de l'étude.

La courbe spirographique et les indicateurs de ventilation pulmonaire sont présentés sur la Fig. 2.

Indicateurs statiques(déterminé pendant une respiration calme).

Les principales variables utilisées pour afficher les indicateurs observés de respiration externe et pour construire des indicateurs de construction sont : le volume du débit de gaz respiratoire, V (je) et le temps t ©. Les relations entre ces variables peuvent être présentées sous forme de graphiques ou de diagrammes. Ce sont tous des spirogrammes.

Un graphique du volume de débit d'un mélange de gaz respiratoires en fonction du temps est appelé spirogramme : volume couler - temps.

Le graphique de la relation entre le débit volumétrique d'un mélange de gaz respiratoires et le volume d'écoulement est appelé spirogramme : vitesse volumétrique couler - volume couler.

Mesure volume courant(DO) - le volume moyen d'air que le patient inspire et expire pendant la respiration normale au repos. Normalement, c'est 500-800 ml. La partie des sédiments qui participe aux échanges gazeux est appelée volume alvéolaire(AO) et est en moyenne égale aux 2/3 de la valeur DO. Le reste (1/3 de la valeur DO) est volume d'espace mort fonctionnel(FMP).

Après une expiration calme, le patient expire aussi profondément que possible - mesuré volume de réserve expiratoire(ROvyd), qui est normalement de 1 000 à 1 500 ml.

Après une inspiration calme, la respiration la plus profonde possible est prise - mesurée volume de réserve inspiratoire(Rovd). Lors de l'analyse des indicateurs statiques, il est calculé capacité inspiratoire(Evd) - la somme de DO et Rovd, qui caractérise la capacité du tissu pulmonaire à s'étirer, ainsi que capacité vitale(VC) - le volume maximum pouvant être inhalé après l'expiration la plus profonde (la somme de DO, RO VD et Rovyd varie normalement de 3 000 à 5 000 ml).

Après une respiration calme et normale, une manœuvre respiratoire est effectuée : la respiration la plus profonde possible est prise, puis l'expiration la plus profonde, la plus vive et la plus longue (au moins 6 s). C'est ainsi qu'il est déterminé capacité vitale forcée(FVC) - le volume d'air qui peut être expiré lors d'une expiration forcée après une inspiration maximale (normalement 70 à 80 % de VC).

Comme étape finale de l'étude, l'enregistrement est effectué aération maximale(MVL) - le volume maximum d'air pouvant être ventilé par les poumons en 1 min. MVL caractérise la capacité fonctionnelle de l'appareil respiratoire externe et est normalement compris entre 50 et 180 litres. Une diminution du MVL est observée avec une diminution des volumes pulmonaires due à des troubles restrictifs (limitants) et obstructifs de la ventilation pulmonaire.

Lors de l'analyse de la courbe spirographique obtenue lors de la manœuvre avec expiration forcée, mesurer certains indicateurs de vitesse (Fig. 3) :

1) volume expiratoire forcé dans la première seconde (FEV 1) - le volume d'air expiré dans la première seconde avec l'expiration la plus rapide possible ; elle est mesurée en ml et calculée en pourcentage de CVF ; les personnes en bonne santé expirent au moins 70 % de leur CVF dans la première seconde ;

2) échantillon ou Indice de Tiffno- rapport VEMS 1 (ml)/VC (ml), multiplié par 100 % ; est normalement d'au moins 70 à 75 % ;

3) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 75 % de CVF (MOV 75) restant dans les poumons ;

4) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 50 % de CVF (MOV 50) restant dans les poumons ;

5) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 25 % de CVF (MOV 25) restant dans les poumons ;

6) débit volumétrique expiratoire forcé moyen, calculé dans l'intervalle de mesure de 25 à 75 % FVC (SES 25-75).

Symboles sur le schéma.
Indicateurs d'expiration forcée maximale :
25÷75% VEMS- débit volumétrique dans l'intervalle expiratoire forcé moyen (entre 25% et 75%
capacité vitale des poumons),
VEMS1- volume de débit pendant la première seconde d'expiration forcée.

Riz. 3. Courbe spirographique obtenue lors de la manœuvre expiratoire forcée. Calcul des indicateurs FEV 1 et SOS 25-75

Le calcul des indicateurs de vitesse est d'une grande importance pour identifier les signes d'obstruction bronchique. Une diminution de l'indice de Tiffno et du FEV 1 est un signe caractéristique de maladies qui s'accompagnent d'une diminution de la perméabilité bronchique - asthme bronchique, maladie pulmonaire obstructive chronique, bronchectasie, etc. Les indicateurs MOS sont de la plus grande valeur pour diagnostiquer les premières manifestations de obstruction bronchique. SOS 25-75 reflète l'état de perméabilité des petites bronches et bronchioles. Ce dernier indicateur est plus informatif que le VEMS pour identifier les troubles obstructifs précoces.
En raison du fait qu'en Ukraine, en Europe et aux États-Unis, il existe une certaine différence dans la désignation des indicateurs de volumes, de capacités et de vitesse pulmonaires qui caractérisent la ventilation pulmonaire, nous présentons les désignations de ces indicateurs en russe et en anglais (tableau 1).

Tableau 1. Nom des indicateurs de ventilation pulmonaire en russe et en anglais

Tableau 2. Nom et correspondance des indicateurs de ventilation pulmonaire dans différents pays

Tous les indicateurs de ventilation pulmonaire sont variables. Ils dépendent du sexe, de l’âge, du poids, de la taille, de la position du corps, de l’état du système nerveux du patient et d’autres facteurs. Par conséquent, pour une évaluation correcte de l'état fonctionnel de la ventilation pulmonaire, la valeur absolue de l'un ou l'autre indicateur est insuffisante. Il est nécessaire de comparer les indicateurs absolus obtenus avec les valeurs correspondantes chez une personne en bonne santé du même âge, taille, poids et sexe - les indicateurs dits appropriés. Cette comparaison est exprimée en pourcentage par rapport à l'indicateur approprié. Les écarts dépassant 15 à 20 % de la valeur attendue sont considérés comme pathologiques.

Phases respiratoires.

Processus de respiration externe est causée par des changements dans le volume d’air dans les poumons pendant les phases d’inspiration et d’expiration du cycle respiratoire. Lors d'une respiration calme, le rapport entre la durée de l'inspiration et celle de l'expiration dans le cycle respiratoire est en moyenne de 1:1,3. La respiration externe d'une personne est caractérisée par la fréquence et la profondeur des mouvements respiratoires. Fréquence respiratoire une personne est mesurée par le nombre de cycles respiratoires en 1 minute et sa valeur au repos chez un adulte varie de 12 à 20 pour 1 minute. Cet indicateur de respiration externe augmente avec le travail physique, l'augmentation de la température ambiante et évolue également avec l'âge. Par exemple, chez les nouveau-nés, la fréquence respiratoire est de 60 à 70 par minute et chez les personnes âgées de 25 à 30 ans, en moyenne de 16 par minute. Profondeur de respiration déterminé par le volume d'air inhalé et expiré au cours d'un cycle respiratoire. Le produit de la fréquence des mouvements respiratoires et de leur profondeur caractérise la valeur fondamentale de la respiration externe - ventilation. Une mesure quantitative de la ventilation pulmonaire est le volume respiratoire infime - il s'agit du volume d'air qu'une personne inspire et expire en 1 minute. Le volume infime de la respiration d'une personne au repos varie entre 6 et 8 litres. Pendant le travail physique, le volume respiratoire infime d'une personne peut augmenter de 7 à 10 fois.

Riz. 10.5. Volumes et capacités d'air dans les poumons humains et courbe (spirogramme) des modifications du volume d'air dans les poumons lors d'une respiration calme, d'une inspiration et d'une expiration profondes. FRC - capacité résiduelle fonctionnelle.

Volumes d'air pulmonaire. DANS physiologie respiratoire une nomenclature unifiée des volumes pulmonaires chez l'homme a été adoptée, qui remplissent les poumons lors d'une respiration calme et profonde pendant les phases d'inspiration et d'expiration du cycle respiratoire (Fig. 10.5). Le volume pulmonaire inhalé ou expiré par une personne pendant une respiration calme est appelé volume courant. Sa valeur lors d'une respiration calme est en moyenne de 500 ml. La quantité maximale d’air qu’une personne peut inhaler au-dessus du volume courant est appelée volume de réserve inspiratoire(en moyenne 3000 ml). La quantité maximale d'air qu'une personne peut expirer après une expiration silencieuse est appelée volume de réserve expiratoire (en moyenne 1 100 ml). Enfin, la quantité d'air qui reste dans les poumons après l'expiration maximale est appelée volume résiduel, sa valeur est d'environ 1 200 ml.

La somme de deux volumes pulmonaires ou plus est appelée capacité pulmonaire. Volume d'air dans les poumons humains, elle est caractérisée par la capacité pulmonaire inspiratoire, la capacité pulmonaire vitale et la capacité pulmonaire résiduelle fonctionnelle. La capacité inspiratoire (3 500 ml) est la somme du volume courant et du volume de réserve inspiratoire. Capacité vitale des poumons(4 600 ml) comprend le volume courant et les volumes de réserve inspiratoire et expiratoire. Capacité pulmonaire résiduelle fonctionnelle(1600 ml) est la somme du volume de réserve expiratoire et du volume pulmonaire résiduel. Somme capacité vitale des poumons Et volume résiduel est appelée la capacité pulmonaire totale, dont la valeur moyenne chez l'homme est de 5 700 ml.

Lors de l'inhalation, les poumons humains en raison de la contraction du diaphragme et des muscles intercostaux externes, leur volume commence à augmenter à partir du niveau et sa valeur lors d'une respiration calme est volume courant, et avec une respiration profonde - atteint des valeurs différentes volume de réserve inhaler. Lors de l'expiration, le volume des poumons revient au niveau initial de fonction fonctionnelle. capacité résiduelle passivement, en raison de la traction élastique des poumons. Si l'air commence à entrer dans le volume d'air expiré capacité résiduelle fonctionnelle, qui se produit lors d'une respiration profonde, ainsi que lors d'une toux ou d'un éternuement, l'expiration s'effectue ensuite en contractant les muscles de la paroi abdominale. Dans ce cas, la valeur de la pression intrapleurale devient généralement supérieure à la pression atmosphérique, qui détermine la vitesse la plus élevée du flux d'air dans les voies respiratoires.

2. Technique de spirographie .

L'étude est réalisée le matin à jeun. Avant l'étude, il est recommandé au patient de rester calme pendant 30 minutes et d'arrêter également de prendre des bronchodilatateurs au plus tard 12 heures avant le début de l'étude.

La courbe spirographique et les indicateurs de ventilation pulmonaire sont présentés sur la Fig. 2.

Indicateurs statiques(déterminé pendant une respiration calme).

Les principales variables utilisées pour afficher les indicateurs observés de la respiration externe et pour construire des indicateurs constructifs sont : le volume du débit de gaz respiratoire, V (je) et le temps t ©. Les relations entre ces variables peuvent être présentées sous forme de graphiques ou de diagrammes. Ce sont tous des spirogrammes.

Un graphique du volume de débit d'un mélange de gaz respiratoires en fonction du temps est appelé spirogramme : volume couler - temps.

Le graphique de la relation entre le débit volumétrique d'un mélange de gaz respiratoires et le volume d'écoulement est appelé spirogramme : vitesse volumétrique couler - volume couler.

Mesure volume courant(DO) - le volume moyen d'air que le patient inspire et expire pendant la respiration normale au repos. Normalement, c'est 500-800 ml. La partie des sédiments qui participe aux échanges gazeux est appelée volume alvéolaire(AO) et est en moyenne égale aux 2/3 de la valeur DO. Le reste (1/3 de la valeur DO) est volume d'espace mort fonctionnel(FMP).

Après une expiration calme, le patient expire aussi profondément que possible - mesuré volume de réserve expiratoire(ROvyd), qui est normalement de 1 000 à 1 500 ml.

Après une inspiration calme, la respiration la plus profonde possible est prise - mesurée volume de réserve inspiratoire(Rovd). Lors de l'analyse des indicateurs statiques, il est calculé capacité inspiratoire(Evd) - la somme de DO et Rovd, qui caractérise la capacité du tissu pulmonaire à s'étirer, ainsi que capacité vitale(VC) - le volume maximum pouvant être inhalé après l'expiration la plus profonde (la somme de DO, RO VD et Rovyd varie normalement de 3 000 à 5 000 ml).

Après une respiration calme et normale, une manœuvre respiratoire est effectuée : la respiration la plus profonde possible est prise, puis l'expiration la plus profonde, la plus vive et la plus longue (au moins 6 s). C'est ainsi qu'il est déterminé capacité vitale forcée(FVC) - le volume d'air qui peut être expiré lors d'une expiration forcée après une inspiration maximale (normalement 70 à 80 % de VC).

Comme étape finale de l'étude, l'enregistrement est effectué aération maximale(MVL) - le volume maximum d'air pouvant être ventilé par les poumons en 1 min. MVL caractérise la capacité fonctionnelle de l'appareil respiratoire externe et est normalement compris entre 50 et 180 litres. Une diminution du MVL est observée avec une diminution des volumes pulmonaires due à des troubles restrictifs (limitants) et obstructifs de la ventilation pulmonaire.

Lors de l'analyse de la courbe spirographique obtenue lors de la manœuvre avec expiration forcée, mesurer certains indicateurs de vitesse (Fig. 3) :

1) volume expiratoire forcé dans la première seconde (FEV 1) - le volume d'air expiré dans la première seconde avec l'expiration la plus rapide possible ; elle est mesurée en ml et calculée en pourcentage de CVF ; les personnes en bonne santé expirent au moins 70 % de leur CVF dans la première seconde ;

2) échantillon ou Indice de Tiffno- rapport VEMS 1 (ml)/VC (ml), multiplié par 100 % ; est normalement d'au moins 70 à 75 % ;

3) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 75 % de CVF (MOV 75) restant dans les poumons ;

4) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 50 % de CVF (MOV 50) restant dans les poumons ;

5) vitesse volumétrique maximale de l'air au niveau expiratoire de 25 % de CVF (MOV 25) restant dans les poumons ;

6) débit volumétrique expiratoire forcé moyen, calculé dans l'intervalle de mesure de 25 à 75 % FVC (SES 25-75).

Symboles sur le schéma.
Indicateurs d'expiration forcée maximale :
25÷75% VEMS- débit volumétrique dans l'intervalle expiratoire forcé moyen (entre 25% et 75%
capacité vitale des poumons),
VEMS1- volume de débit pendant la première seconde d'expiration forcée.

Riz. 3. Courbe spirographique obtenue lors de la manœuvre expiratoire forcée. Calcul des indicateurs FEV 1 et SOS 25-75

Le calcul des indicateurs de vitesse est d'une grande importance pour identifier les signes d'obstruction bronchique. Une diminution de l'indice de Tiffno et du FEV 1 est un signe caractéristique de maladies qui s'accompagnent d'une diminution de la perméabilité bronchique - asthme bronchique, maladie pulmonaire obstructive chronique, bronchectasie, etc. Les indicateurs MOS sont de la plus grande valeur pour diagnostiquer les premières manifestations de obstruction bronchique. SOS 25-75 reflète l'état de perméabilité des petites bronches et bronchioles. Ce dernier indicateur est plus informatif que le VEMS pour identifier les troubles obstructifs précoces.
En raison du fait qu'en Ukraine, en Europe et aux États-Unis, il existe une certaine différence dans la désignation des indicateurs de volumes, de capacités et de vitesse pulmonaires qui caractérisent la ventilation pulmonaire, nous présentons les désignations de ces indicateurs en russe et en anglais (tableau 1).

Tableau 1. Nom des indicateurs de ventilation pulmonaire en russe et en anglais

Tableau 2. Nom et correspondance des indicateurs de ventilation pulmonaire dans différents pays

Tous les indicateurs de ventilation pulmonaire sont variables. Ils dépendent du sexe, de l’âge, du poids, de la taille, de la position du corps, de l’état du système nerveux du patient et d’autres facteurs. Par conséquent, pour une évaluation correcte de l'état fonctionnel de la ventilation pulmonaire, la valeur absolue de l'un ou l'autre indicateur est insuffisante. Il est nécessaire de comparer les indicateurs absolus obtenus avec les valeurs correspondantes chez une personne en bonne santé du même âge, taille, poids et sexe - les indicateurs dits appropriés. Cette comparaison est exprimée en pourcentage par rapport à l'indicateur approprié. Les écarts dépassant 15 à 20 % de la valeur attendue sont considérés comme pathologiques.

5. SPIROGRAPHIE AVEC ENREGISTREMENT DE LA BOUCLE DÉBIT-VOLUME

Spirographie avec enregistrement de la boucle débit-volume - une méthode moderne d'étude de la ventilation pulmonaire, qui consiste à déterminer la vitesse volumétrique du flux d'air dans la voie d'inspiration et à l'afficher graphiquement sous la forme d'une boucle débit-volume lors d'une respiration calme du patient et lorsqu'il effectue certaines manœuvres respiratoires. A l'étranger, cette méthode est appelée spirométrie.

But L'étude consiste à diagnostiquer le type et le degré des troubles de la ventilation pulmonaire sur la base de l'analyse des changements quantitatifs et qualitatifs des indicateurs spirographiques.
Les indications et contre-indications d’utilisation de la méthode sont similaires à celles de la spirographie classique.

Méthodologie. L'étude est réalisée dans la première moitié de la journée, quelle que soit la prise alimentaire. Il est demandé au patient de fermer les deux voies nasales avec une pince spéciale, de prendre un embout buccal stérilisé individuel dans sa bouche et de serrer fermement ses lèvres autour de celui-ci. Le patient, en position assise, respire à travers le tube le long d'un circuit ouvert, ne ressentant pratiquement aucune résistance respiratoire.
La procédure pour effectuer des manœuvres respiratoires avec enregistrement de la courbe débit-volume de la respiration forcée est identique à celle effectuée lors de l'enregistrement de la CVF lors d'une spirographie classique. Il convient d'expliquer au patient que lors d'un test avec respiration forcée, il doit expirer dans l'appareil comme si l'on éteignait les bougies d'un gâteau d'anniversaire. Après une période de respiration calme, le patient prend une respiration aussi profonde que possible, ce qui entraîne l'enregistrement d'une courbe elliptique (courbe AEB). Ensuite, le patient effectue l'expiration forcée la plus rapide et la plus intense. Dans ce cas, une courbe de forme caractéristique est enregistrée, qui chez les personnes en bonne santé ressemble à un triangle (Fig. 4).

Riz. 4. Boucle normale (courbe) de la relation entre le débit volumétrique et le volume d'air lors des manœuvres respiratoires. L'inspiration commence au point A, l'expiration commence au point B. Le POSV est enregistré au point C. Le débit expiratoire maximum au milieu de la CVF correspond au point D, le débit inspiratoire maximum au point E

Spirogramme : débit volumétrique - volume du débit d'inspiration/expiration forcée.

Le débit volumétrique d'air expiratoire maximum est affiché par la partie initiale de la courbe (point C, où débit expiratoire de pointe- POS EXP) - Après cela, le débit volumétrique diminue (point D, où est enregistré MOC 50), et la courbe revient à sa position d'origine (point A). Dans ce cas, la courbe débit-volume décrit la relation entre le débit volumétrique d'air et le volume pulmonaire (capacité pulmonaire) lors des mouvements respiratoires.
Les données sur les vitesses et les volumes de flux d'air sont traitées par un ordinateur personnel grâce à un logiciel adapté. La courbe débit-volume est affichée sur l'écran du moniteur et peut être imprimée sur papier, enregistrée sur un support magnétique ou dans la mémoire d'un ordinateur personnel.
Les appareils modernes fonctionnent avec des capteurs spirographiques dans un système ouvert avec intégration ultérieure du signal de débit d'air pour obtenir des valeurs synchrones des volumes pulmonaires. Les résultats de la recherche calculés par ordinateur sont imprimés avec la courbe débit-volume sur papier en valeurs absolues et en pourcentage des valeurs requises. Dans ce cas, le FVC (volume d'air) est porté sur l'axe des abscisses et le débit d'air, mesuré en litres par seconde (l/s), est porté sur l'axe des ordonnées (Fig. 5).

Riz. 5. Courbe débit-volume de respiration forcée et indicateurs de ventilation pulmonaire chez une personne en bonne santé

Riz. 6 Schéma du spirogramme FVC et de la courbe expiratoire forcée correspondante en coordonnées « débit-volume » : V - axe volume ; V" - axe d'écoulement

La boucle débit-volume est la dérivée première du spirogramme classique. Bien que la courbe débit-volume contienne essentiellement les mêmes informations que le spirogramme classique, la visualisation de la relation entre débit et volume permet de mieux comprendre les caractéristiques fonctionnelles des voies respiratoires supérieures et inférieures (Fig. 6). Le calcul des indicateurs hautement informatifs MOS 25, MOS 50, MOS 75 à l'aide d'un spirogramme classique présente un certain nombre de difficultés techniques lors de la réalisation d'images graphiques. Par conséquent, ses résultats ne sont pas très précis. À cet égard, il est préférable de déterminer les indicateurs indiqués à l'aide de la courbe débit-volume.
L'évaluation des changements dans les indicateurs spirographiques de vitesse est effectuée en fonction du degré de leur écart par rapport à la valeur appropriée. En règle générale, la valeur de l'indicateur de débit est considérée comme la limite inférieure de la norme, qui correspond à 60 % du niveau approprié.

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