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Dr. KERFAH S.
Plan de la question
I. Introduction :
II. Indications de l’EFR :
III. Contre-indications :
IV. Spirométrie :
A) Définition :
B) Buts :
C) Réalisation :
1. Matériel :
2. Préparation du malade :
3. Technique:
4. Limites:
D) Paramètres mesurés :
i. Etude statique :
1. Les volumes pulmonaires :
a/ Volume courant :
b/ Volume de réserve inspiratoire :
c/ Volume de réserve expiratoire :
d/ Volume résiduel :
2. Les capacités pulmonaires :
a/ Capacité inspiratoire :
b/ Capacité expiratoire :
c/ Capacité résiduelle fonctionnelle :
d/ Capacité vitale :
e/ Capacité pulmonaire totale :
ii. Etude dynamique
1. Volume expiratoire maximum par seconde (VEMS) :
2. Indice de TIFFNEAU :
3. Débit expiratoire de pointe (DEP) ou Peak Flow (PF):
4. Le débit expiratoire maximal :
E) Courbe Débit-Volume :
1. Aspect :
2. Critères d’acceptabilité :
3. Intérêt:
F) Analyse des résultats (Syndromes fonctionnels) :
Explorations fonctionnelles respiratoires
V. Tests pharmacodynamiques :
A) Test de bronchodilatation (Réversibilité) :
1. Conditions de mesure :
2. Agents pharmacologiques:
3. Méthode d’utilisation:
4. Indications:
5. Résultats :
B) Test de provocation :
1. Conditions de mesure :
2. Agents pharmacologiques:
3. Indications:
4. Contre indications:
5. Résultats :
VI. Epreuves d’effort :
A) Définition :
B) Indications :
C) Contre indications :
D) Réalisation :
1. Test de marche de 6 minutes :
a/ Définition :
b/ Intérêts :
c/ Principe :
d/ Matériel :
e/ Déroulement du test :
f/ Interprétation :
g/ Utilisation du test :
2. Epreuve fonctionnelle à l’exercice :
a/ Principe :
b/ Intérêts :
c/ Limites :
d/ Résultas :
I. Introduction :
Les explorations fonctionnelles respiratoires (EFR) regroupent l’ensemble des explorations permettant de
mesurer les variables quantifiables de la fonction respiratoire.
C’est le complément indispensable de l’examen clinique et radiologique en pneumologie.
Les EFR comprennent classiquement :
1. Etude des volumes et des débits respiratoires : spirométrie, plétysmographie.
2. Epreuves pharmacodynamique.
3. L’étude des échanges gazeux au repos : transfert du CO, gaz du sang.
4. L’étude des échanges gazeux à l’effort : oxymétrie à l’effort, épreuve fonctionnelle à l’exercice.
5. L’étude de l’activité des muscles respiratoires.
6. Polygraphie ventilatoire et polysomnographie.
II. Indications de l’EFR :
Diagnostic du type d’anomalie ventilatoire (obstructive, restrictive ou mixte) chez des patients qui
présentent des symptômes respiratoires (toux chronique, dyspnée, sibilants…) ou des facteurs de risque
exogènes (Tabac).
Quantifier la sévérité des anomalies fonctionnelles pour évaluer le pronostic et guider le choix du
traitement.
Surveiller l’efficacité des mesures préventives ou thérapeutiques .
Mesure de la réponse lors de test de provocation bronchique.
Surveiller le retentissement respiratoire de diverses conditions environnemtales ou de traitements
potentiellement toxiques pour l’appareil respiratoire.
Bilan préopératoire d’une chirurgie thoracique ou abdominale haute.
III. Contre indications:
Absence de collaboration (par ex. incapacité de compréhension de la procédure, apathie)
Infarctus du myocarde récent (<1 mois)
Pneumothorax récent, ponction ou biopsie pleurale récente.
Crise d'asthme sévère.
Douleur thoracique et/ou abdominale ou oro-faciale
Tuberculose bacillifère active (risque pour toutes les personnes en contact).
Hémoptysie.
IV. La spirométrie :
A) Définition :
La spirométrie (ou inspirométrie) est le plus fréquent des tests de contrôle de la fonction pulmonaire. Elle
consiste en une série d'examens des fonctions respiratoires, selon des paramètres et dans des conditions
précises.
Il existe deux principaux types de spirométrie : simple et forcée.
Les résultats sont présentés sous forme de graphique représentant le volume en fonction du temps et le
débit en fonction du volume.
B) Buts :
 Contrôler la fonction ventilatoire en mesurant les volumes d’air mobilisés par les mouvements
respiratoires et les débits ventilatoires.
 Déterminer, de manière relativement simple, les paramètres de différentes capacités pulmonaires, les
volumes pulmonaires et les débits d'air (inspiration, expiration) d'un patient, dans le but de diagnostiquer
certaines pathologies respiratoires (asthmes, BPCO, entre autres) ou de suivre leur évolution.
 Apporte des informations très précises concernant les maladies respiratoires, et spécialement les
maladies dites obstructives (broncho-pneumopathie chronique obstructive, BPCO) et restrictives.
C) Réalisation :
1. Matériel :
Le test de la spirométrie est réalisé en utilisant un appareil appelé spiromètre. La plupart des spiromètres
affichent les résultats sous forme de graphiques, que l’on appelle « spirogrammes » :
 une courbe volume-temps, montrant le volume (en litres) le long de l'axe Y et le temps (en secondes)
le long de l'axe X ;
 une boucle débit-volume, ce qui représente graphiquement le débit d'air sur l'axe Y et le volume total
inspiré ou expiré sur l'axe X.
2. Préparation du malade :
Le patient doit être en position assise portant un pince-nez sans que rien de ses vêtements ne puisse
gêner les mouvements respiratoires (cravate, ceinture).
 Il doit avoir arrêté de fumer et de manger au moins depuis une heure.
 Les bronchodilatateurs à courte durée d'action doivent avoir été stoppés depuis au moins 4 heures.
 Les bronchodilatateurs à longue durée d'action doivent avoir été stoppés depuis au moins 12 heures.
Le patient doit être au repos. Il ne doit pas avoir fait d'effort violent depuis au moins 30 minutes.
3. Technique:
 Mettre le pince-nez.
 Inspiration maximale rapide.
 Enserrer l’embout avec les lèvres.
 Expirer :
-de suite
-aussi vite que possible (soufflez!)
-aussi complètement que possible (à fond)
 Répéter la mesure trois fois au moins jusqu’à variation max de 150ml.
 Inutile de dépasser 8 tests vu la fatigue.
 On ne retient que les valeurs les plus grandes .
 Il est conseillé d’effectuer les manoeuvres de «CVL» avant celles de «CVF».
4. Limites:
La procédure dépend de la coopération du patient et de l'effort, de ce fait la spirométrie ne peut être
pratiquée qu'avec les patients en mesure de comprendre et de suivre les instructions. Par conséquent, ce
test n'est pas approprié pour les patients inconscients, sous sédatifs, ou avec des restrictions qui feraient
obstacle à de vigoureux efforts respiratoires.
Puisque les résultats dépendent de la coopération du patient, VEMS et CVF peuvent être sous-estimés,
mais jamais surestimés.
D) Paramètres mesurés :
i. Etude statique :
1. Les volumes pulmonaires :
*Volumes mobilisables : mesurés par la spirométrie:
a/ Volume courant : Vc ou Vt = 0,5L
Volume d’air inspiré ou expiré pendant un cycle ventilatoire normal .
b/ Volume de réserve inspiratoire : VRI=2,5L
Volume de gaz maximal pouvant être inspiré après une inspiration courante au repos.
c/Volume de réserve expiratoire : VRE=1,5L
Volume de gaz maximal pouvant être expulsé par expiration forcée après la fin d’une expiration normale.
*Volumes non mobilisables : mesurés par la pléthysmographie:
d/ Volume résiduel : VR=1,5L
C’est le volume de gaz restant dans les poumons après une expiration forcée.
2. Les capacités pulmonaires :
a/ Capacité inspiratoire : CI =Vt+VRI = 3L
Volume maximal inspiré après une inspiration courante.
b/ Capacité expiratoire : CE =Vt+VRE = 2L
Volume maximal exspiré après une expiration courante.
c/ Capacité résiduelle fonctionnelle : CRF=VRE+VR =3L
Volume demeurant dans les poumons à la fin d’une expiration courante.
d/ Capacité vitale : CV= VRI+Vt+ VRE = 4,5L
Volume de gaz mobilisé entre une inspiration complète et une expiration complète.
e/ Capacité pulmonaire totale : CPT=VR+CV= CRF+CI= VRI+Vt+VRE+VR = 6L
Volume de gaz présent dans les poumons.
ii. Etude dynamique :
1. Volume expiratoire maximum par seconde (VEMS) :
Volume maximal d’air rejeté pendant la 1ère
seconde d’une expiration forcée succédant à une inspiration
forcée =3,5L (75% CV) .
Il dépend du poids, de la taille, du sexe et de l’âge du patient.
2. Indice de TIFFENEAU :
=VEMS/CV, il mesure le degrè d’obstruction bronchique. Valeur normale : 75 – 85 %
3. Débit expiratoire de pointe (DEP) ou Peak Flow (PF):
Débit maximum atteint lors d’une expiration forcée commencée à partir d’une inspiration maximale.
Mesuré par le débimètre de pointe, utilisé le plus souvent pour le diagnostic et le suivi de l’asthme.
4. Le débit expiratoire maximal :
DEM 75, DEM 50 et DEM 25 : mesure instantanée des débits à 75%, à 50% et à 25% de la capacité
vitale. Ces débits sont utiles à l’analyse des syndromes obstructifs à leur stade précoce :
Si ↓ du DEP et du DEM 75  Obstruction proximale : asthme, obstruction trachéale.
Si ↓ du DEM 25 et du DEM 50  Obstruction distale.
E) Courbe Débit-Volume :
1. Aspect :
 La courbe débit-volume : représentation graphique des débits aériens instantanés en fonction du
volume pulmonaire.
 Elle ne concerne que les volumes mobilisables et ne permet pas de mesurer le VR.
 Le volume pulmonaire est enregistré en abscisse, les débits instantanés en ordonnée.
 La courbe expiratoire est représentée au dessus de l’axe des X, la courbe inspiratoire en dessous.
 En abscisse, la valeur mesurée en litres entre le début et la fin de l’expiration forcée correspond à la
CVF.
 En ordonnée, le débit expiratoire s’élève rapidement jusqu’à une valeur maximale, le débit
expiratoire de pointe (DEP ou PF) puis redescend progressivement jusqu’à l’axe des X.
2. Critères d’acceptabilité :
Pour qu’une courbe débit-volume soit acceptable il faut les trois critères suivants seront respectés:
Le départ doit être brutal (angle droit avec l’axe des X)
La courbe doit être continue, c’est-à-dire dénuée de tout accident.
En fin, la courbe doit réaliser une boucle (le point de départ rejoint celui de l’arrivée).
3. Intérêt:
 La courbe débit-volume apporte des éléments essentiels à l’analyse de la fonction respiratoire et donc
au diagnostic en la confrontant aux données cliniques.
 Elle permet de juger de l’importance de l’effort expiratoire réalisé par le patient et teste toute
l’expiration (évaluation quantitative du TVO).
 L’analyse de l’aspect de la courbe permet de situer l’obstacle :
La portion initiale (DEP et DEM 75), effort dépendante, reflète les débits au niveau des grosses
voies aériennes (trachée et bronches souches).
La deuxième partie (DEM 50 et DEM25), effort indépendante, explore les petites voies aériennes
mais également influencée par la qualité du parenchyme pulmonaire.
 Ainsi selon la forme de la courbe, on distinguera:
 La concavité des maladies obstructives.
 Pente expiratoire abrupte et réduction de l’amplitude de la courbe dans les maladies restrictives.
 Aplatissement de la courbe inspiratoire dans les obstructions des voies aériennes extra-thoraciques.
 Aplatissement de la courbe expiratoire dans les obstructions intra thoraciques.
 Aplatissement des deux courbes dans les obstructions intra et extra thoracique.
F) Analyse des résultats (Syndromes fonctionnels) :
1. Syndrome obstructif :
 Défini par la diminution du VEMS et du rapport du Tiffenau (VEMS/CVF) avec CV et VR normaux.
 Se traduit par l’augmentation des résistances à l’évacuation de l’air (↓ des capacités à expirer).
 Courbe débit-volume:
Aspect concave caractéristique avec effondrement des débits tardifs caractéristique de l’emphysème.
 Sévérité du syndrome obstructif défini par le VEMS en % de la théorique:
VEMS 70 %: syndrome obstructif léger.
VEMS 50-69 %: syndrome obstructif moyen.
VEMS 30-49 %: syndrome obstructif moyen à sévère.
VEMS <30%: syndrome obstructif sévère .
 Etiologies:
La diminution du diamètre des bronches: BPCO, Asthme.
La diminution de la force motrice expiratoire: emphysème.
 À un stade précoce: VEMS conservé, et c’est l’altération du DEM 25-75 qui peut le révéler :
DEM25 : obstruction des petites voies aériennes.
DEM50 : Bronchite chronique obstructive.
DEM75 : Emphysème diffus.
2. Syndrome restrictif :
 Défini par la diminution CPT < 80% de la théorique avec diminution du VEMS et de la CVF alors que
le rapport de Tiffenau (VEMS/CVF) est normal ou augmenté.
 Courbe débit-volume:
Convexité de la branche expiratoire avec un raccordement à angle obtus avec l’abscisse.
 La sévérité est en fonction de la diminution de la CPT:
CPT 60-80 % : Sd restrictif léger .
CPT 50-65 % : Sd restrictif modéré .
CPT < 50 % : Sd restrictif sévère.
 Étiologies :
Affection neuromusculaire: myasthénie, myopathie, Guillain-Barré, SLA…..
Affection pariéto-thoracique: cyphoscoliose,obésité.
Exérèse chirurgicale: lobectomie, pneumectomie
Atélectasie
Destruction tissulaire: Tuberculose, abcès.
Fibrose et PID non fibrosante.
3. Syndrome mixte:
 Défini par la diminution du VEMS, du CV et du Tiffeneau alors que le VR est augmenté.
 Courbe débit-volume :
Montre les caractéristiques des deux syndromes.
 Etiologies:
TVM à prédominance obstructive: asthme, DDB.
TVM à prédominance restrictive: pneumoconiose, grande cypho-scoliose, séquelle de TBC.
4. Syndrome de Distension:
 Souvent associée au TVO.
 Défini par une augmentation des volumes statiques totaux et une modification des rapports volumes
mobilisables et non mobilisables : CPT > 120% de la valeur prédite avec VR/CPT > 30% .
 Sévérité :
Entre 120 % et 150% de la valeur théorique : modérée.
>150% de la valeur théorique : sévère.
V. Tests pharmacodynamiques :
A) Test de bronchodilatation (Réversibilité) :
1. Conditions de mesure:
Patient n’as pas pris de β2 mimétique de courte ou de longue durée d’action ou d’anti cholinergique
depuis au moins 12h.
2. Agents pharmacologiques :
Les agents utilisés sont des bronchodilatateurs de courte durée d’action:
 β2 mimétique : Ventoline :Salbutamol® aérosol 100 µg (dose totale 400 µg).
 Anticholinergique : Bromure d’ipratropium: Atrovent ® 20 µg (dose totale120 µg).
3. Méthode d’utilisation :
 Faire une 1ère spirométrie (avant l’administration de bronchodilatateur).
 Faire inhaler au patient 2 bouffées de BD et retenir sa respiration pendant 10 secondes.
 une 2ème spirométrie 10-15 minutes après B2 mimétique et 30 minutes après anticholinergique.
 On aura ainsi la valeur du "VEMS pré BD" et celle du "VEMS post BD".
 Dans certains cas (suspicion d’asthme) on peut étudier la réversibilité après une corticothérapie
systémique (Prednisone = 0,5 mg/k/j) de durée brève (10-15 jours).
4. Indications :
 Orientation diagnostique : distinction asthme et BPCO.
 Surveillance des effets des thérapeutiques dans l’asthme : la normalisation de la fonction respiratoire et
notamment du VEMS fait partie des objectifs thérapeutiques.
5. Résultats :
 On parle de réversibilité significative d’un TVO quand le VEMS augmente :
De plus de 200 ml par rapport à la valeur initiale
De plus de 12% par rapport à la valeur initiale.
 On parle de réversibilité complète d’un TVO en cas de normalisation :
Du rapport VEMS/CVF (> 70%).
Du VEMS (VEMS > 80 % de la valeur prédite).
B) Test de provocation :
Il est possible de reproduire au laboratoire une obstruction variable en soumettent le patient à des stimuli
broncho-constricteurs. Ce test permet de mesurer la réactivité bronchique du sujet à un agent donné.
1. Conditions de mesure:
Le test doit être réalisé en milieu hospitalier, à distance d’une crise d’asthme, d’une infection respiratoire,
d’une exposition à l’allergène et après arrêt de bronchodilatateur et du tabac d’au moins 12H.
Le médecin doit avoir à sa disposition: corticoïde et B2mimétique et même matériel de réanimation pour
gérer tout incident.
2. Agents pharmacologiques utilisés:
 Au paravent : l’acétylcholine
 Actuellement : la métacholine (3100 µg en aérosol) et le carbachol.
 Stimulus spécifiques : aérocontaminant professionnels.
3. Indications :
 Confirmer un asthme bronchique dont la symptomatologie est douteuse.
 Confirmer un asthme d’origine professionnelle (pose le Dg et évalue l’évolution après éviction).
4. Contre-indications :
 Absolues:
 Syndrome obstructif sévère.
 IDM ou AVC récent.
 anévrysme artériel connu.
 Relatives :
 Syndrome obstructif modéré.
 Infection récente des voies aériennes supérieur (<2 semaines).
 Grossesse.
 HTA.
 Epilepsie sous traitement.
5. Résultats :
 Le test est dit positif si chute du VEMS plus de 12% de la valeur initiale.
 S’il est positif, il faut procéder au test de bronchodilatation jusqu’à normalisation du VEMS.
VI. Epreuves d’effort:
A) Définition:
- L’examen le plus complet pour savoir comment l’organisme s’adapte à la réalisation d’un effort.
- Les objectifs d’une épreuve d’exercice peuvent être :
De démasquer une hypoxémie absente au repos.
D’objectiver et de quantifier une dyspnée.
De mesurer la consommation d’O2 et d’en déduire les dépenses énergétiques.
- Elle s’effectue dans des conditions de sécurité maximale.
B) Indications:
Diagnostic de l’asthme d’effort.
Déterminer l’origine d’une dyspnée d’effort .
Évaluation préopératoire (résection ou transplantation pulmonaire).
Suivi des maladies respiratoires et leur traitement.
Prescription du réentrainement à l’effort.
C) Contre-indications:
 Absolues:
IDM récent ou trouble de rythme sévère.
OAP, angor instable.
 Relatives:
IDM ancien, maladie aortique
Epilepsie
Insuffisance respiratoire.
D) Réalisation :
1. Test de marche de 6 minutes :
a/ Définition :
Le test de marche de 6 minutes (TM6) est un test de terrain, validé et couramment utilisé pour évaluer la
capacité fonctionnelle à un niveau sous-maximal, et les effets du réentraînement à l’effort des patients
cardiaques et pulmonaires.
b/ Intérêts :
 Test simple, peu coûteux et reproductible.
 Permet de détecter des anomalies des échanges gazeux à l’effort (désaturation artérielle en oxygène)
qui n’auraient pas été mises en évidence au repos.
 Reflet de la fonction respiratoire au cours des pathologies responsables d’une limitation à l’effort :
BPCO
maladies infiltratives pulmonaires
HTAP
c/ Principe :
Mesure de la distance parcourue en 6 minutes, couplée à la mesure de la fréquence cardiaque et de la
SapO2 tout au long du test, ainsi à l’évaluation de la dyspnée et de la fatigue musculaire en début et en fin
de test sur une échelle semi-quantitative (de Borg).
Le critère de jugement est la distance parcourue en mètres.
d/ Matériel :
• Couloir plat étalonné de 30 à 50 mètres, marqué tous les 3 mètres
• Chronomètre
• 2 cônes
• Une chaise mobilisable dans le couloir
• Fiche sur support rigide ou un bloc-notes, un stylo
• Une échelle visuelle analogique d'évaluation de la dyspnée
• Une source d’oxygène portable et un système d’administration (lunettes, masque)
• Oxymètre de pouls
e/ Déroulement du test :
Le patient doit être habillé confortablement et être bien reposé.
Les paramètres de départ (TA, niveau de dyspnée, SpO2 et FC) sont à prendre après que le patient soit
resté assis pendant au moins 10 minutes devant la ligne de départ.
 Il est important de lire les instructions suivantes au patient:
• Le but de ce test est de marcher le plus possible pendant 6 minutes.
• Marcher aller et retour dans le couloir.
• Ralentir, arrêter ou reposer si nécessaire mais reprendre la marche dès que possible.
• Ne pas parler, car cela influence les performances.
 Pendant le test, l’opérateur marche derrière le patient et note la distance parcourue, la FC et la SpO2 à
la 2ème, 4ème et 6ème minute du test et d'éventuelles remarques telles que les arrêts et leur durée ou
les symptômes ressentis par le patient.
 A la 6ème minute, l’opérateur note également le niveau de dyspnée.
Le patient se repose, alors, assis jusqu'à ce que sa FC et sa SpO2 aient rejoint leur valeur mesurée au
départ. Le praticien note, alors, le temps nécessaire pour que ces valeurs reviennent à leur niveau de
départ.
 Situations spéciales : Si la SpO2 descend sous 90% lors de l’épreuve, il est nécessaire de recommencer
le test sous oxygène, sauf avis médical autorisant la réalisation ou la poursuite du test sans apport
d’oxygène.
f/ Interprétation :
Equations pour le calcul des valeurs de référence (Cote, 2008)
• Hommes :
- avec encouragements : 218 + [5,14 × taille (cm)]-[5,32 × âge]-[1,80 × poids (kg)] + 51,31m
- sans encouragement : [7,57 × taille (cm)]-[5,02 × âge]-[1,76 × poids (kg)]-309
Limite inférieure de la normale : distance calculée - 153 m (ou 82% théorique)
• Femmes :
- avec encouragements : 218 + [5,14 × taille (cm)]-[5,32 × âge]-[1,80 × poids (kg)]
- Sans encouragement : [2,11 × taille (cm)]-[5,78 × âge]-[2,29 × poids (kg)]+667
Limite inférieure de la normale : distance calculée - 139 m (ou 82% théorique)
g/Utilisation du test :
• BPCO : index de BODE : ≥ 350 m : 0 ; 350-249 m : 1 ; 249-150 m : 2 ; ≤ 149 m : 3
1 point : augmentation du risque de mortalité toutes causes : 1.34 ; mortalité respiratoire : 1.62
• Hypertension Artérielle Pulmonaire idiopathique : < 332 m corrélé de manière indépendante à la
mortalité (Miyamoto, 2000 ; Paciocco, 2001))
• Fibrose pulmonaire idiopathique : SpO2 ≤ 88 % pendant le test : 3.2 ans ; > 88 % : médiane de survie :
6.8 ans (Flaherty, 2006)
2. Epreuve Fonctionnelle à l’Exercice (EFX) :
a/ Principe :
Exercice calibré sur un cyclo-ergomètre ou un tapis roulant
Permet la mesure : De la consommation en oxygène (VO2).
De la puissance développée.
Du comportement cardio-vasculaire et ventilatoire.
Des échanges gazeux.
b/ Intérêts :
Précise les mécanismes responsables d’une dyspnée, en faisant la distinction entre :
Les altérations de la mécanique ventilatoire
Les altérations des échanges gazeux
L’hypertension pulmonaire
L’atteinte cardiaque par insuffisance chronotrope à l’exercice.
L’atteinte musculaire périphérique
c/ Limites :
Nécessite un appareillage et de compétences qui ne sont pas toujours disponibles en pratique courante.
d/Résultats:
Trois situations pathologiques fréquentes:
Le sous-entrainement: chez un sujet qui arrête son effort à cause d’une dyspnée, fatigue ou douleurs
dans les jambes, on n’observe ni limitation respiratoire ni cardiaque.
La pathologie respiratoire: la malade arrête à cause d’une dyspnée intense avec chute de la SaO2, bien
qu’il n’ait pas atteint sa FC maximale ( fibrose, emphysème).
La pathologie cardiaque: l’arrêt par douleur, trouble de l’ECG associé à une dyspnée avec FC
maximale sans limitation respiratoire (possible chute de SaO2).
VII. Conclusion :
La spirométrie est au pneumologue ce que l’électrocardiographie est au cardiologue.
Toutefois, elle reste un examen délicat à réaliser car demandant un grand effort du patient ainsi que sa
collaboration.

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Explorations fonctionnelles respiratoires (EFR)

  • 1. Dr. KERFAH S. Plan de la question I. Introduction : II. Indications de l’EFR : III. Contre-indications : IV. Spirométrie : A) Définition : B) Buts : C) Réalisation : 1. Matériel : 2. Préparation du malade : 3. Technique: 4. Limites: D) Paramètres mesurés : i. Etude statique : 1. Les volumes pulmonaires : a/ Volume courant : b/ Volume de réserve inspiratoire : c/ Volume de réserve expiratoire : d/ Volume résiduel : 2. Les capacités pulmonaires : a/ Capacité inspiratoire : b/ Capacité expiratoire : c/ Capacité résiduelle fonctionnelle : d/ Capacité vitale : e/ Capacité pulmonaire totale : ii. Etude dynamique 1. Volume expiratoire maximum par seconde (VEMS) : 2. Indice de TIFFNEAU : 3. Débit expiratoire de pointe (DEP) ou Peak Flow (PF): 4. Le débit expiratoire maximal : E) Courbe Débit-Volume : 1. Aspect : 2. Critères d’acceptabilité : 3. Intérêt: F) Analyse des résultats (Syndromes fonctionnels) : Explorations fonctionnelles respiratoires
  • 2. V. Tests pharmacodynamiques : A) Test de bronchodilatation (Réversibilité) : 1. Conditions de mesure : 2. Agents pharmacologiques: 3. Méthode d’utilisation: 4. Indications: 5. Résultats : B) Test de provocation : 1. Conditions de mesure : 2. Agents pharmacologiques: 3. Indications: 4. Contre indications: 5. Résultats : VI. Epreuves d’effort : A) Définition : B) Indications : C) Contre indications : D) Réalisation : 1. Test de marche de 6 minutes : a/ Définition : b/ Intérêts : c/ Principe : d/ Matériel : e/ Déroulement du test : f/ Interprétation : g/ Utilisation du test : 2. Epreuve fonctionnelle à l’exercice : a/ Principe : b/ Intérêts : c/ Limites : d/ Résultas :
  • 3. I. Introduction : Les explorations fonctionnelles respiratoires (EFR) regroupent l’ensemble des explorations permettant de mesurer les variables quantifiables de la fonction respiratoire. C’est le complément indispensable de l’examen clinique et radiologique en pneumologie. Les EFR comprennent classiquement : 1. Etude des volumes et des débits respiratoires : spirométrie, plétysmographie. 2. Epreuves pharmacodynamique. 3. L’étude des échanges gazeux au repos : transfert du CO, gaz du sang. 4. L’étude des échanges gazeux à l’effort : oxymétrie à l’effort, épreuve fonctionnelle à l’exercice. 5. L’étude de l’activité des muscles respiratoires. 6. Polygraphie ventilatoire et polysomnographie. II. Indications de l’EFR : Diagnostic du type d’anomalie ventilatoire (obstructive, restrictive ou mixte) chez des patients qui présentent des symptômes respiratoires (toux chronique, dyspnée, sibilants…) ou des facteurs de risque exogènes (Tabac). Quantifier la sévérité des anomalies fonctionnelles pour évaluer le pronostic et guider le choix du traitement. Surveiller l’efficacité des mesures préventives ou thérapeutiques . Mesure de la réponse lors de test de provocation bronchique. Surveiller le retentissement respiratoire de diverses conditions environnemtales ou de traitements potentiellement toxiques pour l’appareil respiratoire. Bilan préopératoire d’une chirurgie thoracique ou abdominale haute. III. Contre indications: Absence de collaboration (par ex. incapacité de compréhension de la procédure, apathie) Infarctus du myocarde récent (<1 mois) Pneumothorax récent, ponction ou biopsie pleurale récente. Crise d'asthme sévère. Douleur thoracique et/ou abdominale ou oro-faciale Tuberculose bacillifère active (risque pour toutes les personnes en contact). Hémoptysie. IV. La spirométrie : A) Définition : La spirométrie (ou inspirométrie) est le plus fréquent des tests de contrôle de la fonction pulmonaire. Elle consiste en une série d'examens des fonctions respiratoires, selon des paramètres et dans des conditions précises. Il existe deux principaux types de spirométrie : simple et forcée. Les résultats sont présentés sous forme de graphique représentant le volume en fonction du temps et le débit en fonction du volume. B) Buts :  Contrôler la fonction ventilatoire en mesurant les volumes d’air mobilisés par les mouvements respiratoires et les débits ventilatoires.  Déterminer, de manière relativement simple, les paramètres de différentes capacités pulmonaires, les volumes pulmonaires et les débits d'air (inspiration, expiration) d'un patient, dans le but de diagnostiquer certaines pathologies respiratoires (asthmes, BPCO, entre autres) ou de suivre leur évolution.  Apporte des informations très précises concernant les maladies respiratoires, et spécialement les maladies dites obstructives (broncho-pneumopathie chronique obstructive, BPCO) et restrictives.
  • 4. C) Réalisation : 1. Matériel : Le test de la spirométrie est réalisé en utilisant un appareil appelé spiromètre. La plupart des spiromètres affichent les résultats sous forme de graphiques, que l’on appelle « spirogrammes » :  une courbe volume-temps, montrant le volume (en litres) le long de l'axe Y et le temps (en secondes) le long de l'axe X ;  une boucle débit-volume, ce qui représente graphiquement le débit d'air sur l'axe Y et le volume total inspiré ou expiré sur l'axe X. 2. Préparation du malade : Le patient doit être en position assise portant un pince-nez sans que rien de ses vêtements ne puisse gêner les mouvements respiratoires (cravate, ceinture).  Il doit avoir arrêté de fumer et de manger au moins depuis une heure.  Les bronchodilatateurs à courte durée d'action doivent avoir été stoppés depuis au moins 4 heures.  Les bronchodilatateurs à longue durée d'action doivent avoir été stoppés depuis au moins 12 heures. Le patient doit être au repos. Il ne doit pas avoir fait d'effort violent depuis au moins 30 minutes. 3. Technique:  Mettre le pince-nez.  Inspiration maximale rapide.  Enserrer l’embout avec les lèvres.  Expirer : -de suite -aussi vite que possible (soufflez!) -aussi complètement que possible (à fond)  Répéter la mesure trois fois au moins jusqu’à variation max de 150ml.  Inutile de dépasser 8 tests vu la fatigue.  On ne retient que les valeurs les plus grandes .  Il est conseillé d’effectuer les manoeuvres de «CVL» avant celles de «CVF». 4. Limites: La procédure dépend de la coopération du patient et de l'effort, de ce fait la spirométrie ne peut être pratiquée qu'avec les patients en mesure de comprendre et de suivre les instructions. Par conséquent, ce test n'est pas approprié pour les patients inconscients, sous sédatifs, ou avec des restrictions qui feraient obstacle à de vigoureux efforts respiratoires. Puisque les résultats dépendent de la coopération du patient, VEMS et CVF peuvent être sous-estimés, mais jamais surestimés.
  • 5. D) Paramètres mesurés : i. Etude statique : 1. Les volumes pulmonaires : *Volumes mobilisables : mesurés par la spirométrie: a/ Volume courant : Vc ou Vt = 0,5L Volume d’air inspiré ou expiré pendant un cycle ventilatoire normal . b/ Volume de réserve inspiratoire : VRI=2,5L Volume de gaz maximal pouvant être inspiré après une inspiration courante au repos. c/Volume de réserve expiratoire : VRE=1,5L Volume de gaz maximal pouvant être expulsé par expiration forcée après la fin d’une expiration normale. *Volumes non mobilisables : mesurés par la pléthysmographie: d/ Volume résiduel : VR=1,5L C’est le volume de gaz restant dans les poumons après une expiration forcée. 2. Les capacités pulmonaires : a/ Capacité inspiratoire : CI =Vt+VRI = 3L Volume maximal inspiré après une inspiration courante. b/ Capacité expiratoire : CE =Vt+VRE = 2L Volume maximal exspiré après une expiration courante. c/ Capacité résiduelle fonctionnelle : CRF=VRE+VR =3L Volume demeurant dans les poumons à la fin d’une expiration courante. d/ Capacité vitale : CV= VRI+Vt+ VRE = 4,5L Volume de gaz mobilisé entre une inspiration complète et une expiration complète. e/ Capacité pulmonaire totale : CPT=VR+CV= CRF+CI= VRI+Vt+VRE+VR = 6L Volume de gaz présent dans les poumons.
  • 6. ii. Etude dynamique : 1. Volume expiratoire maximum par seconde (VEMS) : Volume maximal d’air rejeté pendant la 1ère seconde d’une expiration forcée succédant à une inspiration forcée =3,5L (75% CV) . Il dépend du poids, de la taille, du sexe et de l’âge du patient. 2. Indice de TIFFENEAU : =VEMS/CV, il mesure le degrè d’obstruction bronchique. Valeur normale : 75 – 85 % 3. Débit expiratoire de pointe (DEP) ou Peak Flow (PF): Débit maximum atteint lors d’une expiration forcée commencée à partir d’une inspiration maximale. Mesuré par le débimètre de pointe, utilisé le plus souvent pour le diagnostic et le suivi de l’asthme. 4. Le débit expiratoire maximal : DEM 75, DEM 50 et DEM 25 : mesure instantanée des débits à 75%, à 50% et à 25% de la capacité vitale. Ces débits sont utiles à l’analyse des syndromes obstructifs à leur stade précoce : Si ↓ du DEP et du DEM 75  Obstruction proximale : asthme, obstruction trachéale. Si ↓ du DEM 25 et du DEM 50  Obstruction distale. E) Courbe Débit-Volume : 1. Aspect :  La courbe débit-volume : représentation graphique des débits aériens instantanés en fonction du volume pulmonaire.  Elle ne concerne que les volumes mobilisables et ne permet pas de mesurer le VR.  Le volume pulmonaire est enregistré en abscisse, les débits instantanés en ordonnée.  La courbe expiratoire est représentée au dessus de l’axe des X, la courbe inspiratoire en dessous.  En abscisse, la valeur mesurée en litres entre le début et la fin de l’expiration forcée correspond à la CVF.  En ordonnée, le débit expiratoire s’élève rapidement jusqu’à une valeur maximale, le débit expiratoire de pointe (DEP ou PF) puis redescend progressivement jusqu’à l’axe des X.
  • 7. 2. Critères d’acceptabilité : Pour qu’une courbe débit-volume soit acceptable il faut les trois critères suivants seront respectés: Le départ doit être brutal (angle droit avec l’axe des X) La courbe doit être continue, c’est-à-dire dénuée de tout accident. En fin, la courbe doit réaliser une boucle (le point de départ rejoint celui de l’arrivée). 3. Intérêt:  La courbe débit-volume apporte des éléments essentiels à l’analyse de la fonction respiratoire et donc au diagnostic en la confrontant aux données cliniques.  Elle permet de juger de l’importance de l’effort expiratoire réalisé par le patient et teste toute l’expiration (évaluation quantitative du TVO).  L’analyse de l’aspect de la courbe permet de situer l’obstacle : La portion initiale (DEP et DEM 75), effort dépendante, reflète les débits au niveau des grosses voies aériennes (trachée et bronches souches). La deuxième partie (DEM 50 et DEM25), effort indépendante, explore les petites voies aériennes mais également influencée par la qualité du parenchyme pulmonaire.  Ainsi selon la forme de la courbe, on distinguera:  La concavité des maladies obstructives.  Pente expiratoire abrupte et réduction de l’amplitude de la courbe dans les maladies restrictives.  Aplatissement de la courbe inspiratoire dans les obstructions des voies aériennes extra-thoraciques.  Aplatissement de la courbe expiratoire dans les obstructions intra thoraciques.  Aplatissement des deux courbes dans les obstructions intra et extra thoracique. F) Analyse des résultats (Syndromes fonctionnels) : 1. Syndrome obstructif :  Défini par la diminution du VEMS et du rapport du Tiffenau (VEMS/CVF) avec CV et VR normaux.  Se traduit par l’augmentation des résistances à l’évacuation de l’air (↓ des capacités à expirer).  Courbe débit-volume: Aspect concave caractéristique avec effondrement des débits tardifs caractéristique de l’emphysème.  Sévérité du syndrome obstructif défini par le VEMS en % de la théorique: VEMS 70 %: syndrome obstructif léger. VEMS 50-69 %: syndrome obstructif moyen. VEMS 30-49 %: syndrome obstructif moyen à sévère. VEMS <30%: syndrome obstructif sévère .  Etiologies: La diminution du diamètre des bronches: BPCO, Asthme. La diminution de la force motrice expiratoire: emphysème.  À un stade précoce: VEMS conservé, et c’est l’altération du DEM 25-75 qui peut le révéler : DEM25 : obstruction des petites voies aériennes. DEM50 : Bronchite chronique obstructive. DEM75 : Emphysème diffus.
  • 8. 2. Syndrome restrictif :  Défini par la diminution CPT < 80% de la théorique avec diminution du VEMS et de la CVF alors que le rapport de Tiffenau (VEMS/CVF) est normal ou augmenté.  Courbe débit-volume: Convexité de la branche expiratoire avec un raccordement à angle obtus avec l’abscisse.  La sévérité est en fonction de la diminution de la CPT: CPT 60-80 % : Sd restrictif léger . CPT 50-65 % : Sd restrictif modéré . CPT < 50 % : Sd restrictif sévère.  Étiologies : Affection neuromusculaire: myasthénie, myopathie, Guillain-Barré, SLA….. Affection pariéto-thoracique: cyphoscoliose,obésité. Exérèse chirurgicale: lobectomie, pneumectomie Atélectasie Destruction tissulaire: Tuberculose, abcès. Fibrose et PID non fibrosante. 3. Syndrome mixte:  Défini par la diminution du VEMS, du CV et du Tiffeneau alors que le VR est augmenté.  Courbe débit-volume : Montre les caractéristiques des deux syndromes.  Etiologies: TVM à prédominance obstructive: asthme, DDB. TVM à prédominance restrictive: pneumoconiose, grande cypho-scoliose, séquelle de TBC. 4. Syndrome de Distension:  Souvent associée au TVO.  Défini par une augmentation des volumes statiques totaux et une modification des rapports volumes mobilisables et non mobilisables : CPT > 120% de la valeur prédite avec VR/CPT > 30% .  Sévérité : Entre 120 % et 150% de la valeur théorique : modérée. >150% de la valeur théorique : sévère.
  • 9. V. Tests pharmacodynamiques : A) Test de bronchodilatation (Réversibilité) : 1. Conditions de mesure: Patient n’as pas pris de β2 mimétique de courte ou de longue durée d’action ou d’anti cholinergique depuis au moins 12h. 2. Agents pharmacologiques : Les agents utilisés sont des bronchodilatateurs de courte durée d’action:  β2 mimétique : Ventoline :Salbutamol® aérosol 100 µg (dose totale 400 µg).  Anticholinergique : Bromure d’ipratropium: Atrovent ® 20 µg (dose totale120 µg). 3. Méthode d’utilisation :  Faire une 1ère spirométrie (avant l’administration de bronchodilatateur).  Faire inhaler au patient 2 bouffées de BD et retenir sa respiration pendant 10 secondes.  une 2ème spirométrie 10-15 minutes après B2 mimétique et 30 minutes après anticholinergique.  On aura ainsi la valeur du "VEMS pré BD" et celle du "VEMS post BD".  Dans certains cas (suspicion d’asthme) on peut étudier la réversibilité après une corticothérapie systémique (Prednisone = 0,5 mg/k/j) de durée brève (10-15 jours). 4. Indications :  Orientation diagnostique : distinction asthme et BPCO.  Surveillance des effets des thérapeutiques dans l’asthme : la normalisation de la fonction respiratoire et notamment du VEMS fait partie des objectifs thérapeutiques. 5. Résultats :  On parle de réversibilité significative d’un TVO quand le VEMS augmente : De plus de 200 ml par rapport à la valeur initiale De plus de 12% par rapport à la valeur initiale.  On parle de réversibilité complète d’un TVO en cas de normalisation : Du rapport VEMS/CVF (> 70%). Du VEMS (VEMS > 80 % de la valeur prédite). B) Test de provocation : Il est possible de reproduire au laboratoire une obstruction variable en soumettent le patient à des stimuli broncho-constricteurs. Ce test permet de mesurer la réactivité bronchique du sujet à un agent donné. 1. Conditions de mesure: Le test doit être réalisé en milieu hospitalier, à distance d’une crise d’asthme, d’une infection respiratoire, d’une exposition à l’allergène et après arrêt de bronchodilatateur et du tabac d’au moins 12H. Le médecin doit avoir à sa disposition: corticoïde et B2mimétique et même matériel de réanimation pour gérer tout incident. 2. Agents pharmacologiques utilisés:  Au paravent : l’acétylcholine  Actuellement : la métacholine (3100 µg en aérosol) et le carbachol.  Stimulus spécifiques : aérocontaminant professionnels.
  • 10. 3. Indications :  Confirmer un asthme bronchique dont la symptomatologie est douteuse.  Confirmer un asthme d’origine professionnelle (pose le Dg et évalue l’évolution après éviction). 4. Contre-indications :  Absolues:  Syndrome obstructif sévère.  IDM ou AVC récent.  anévrysme artériel connu.  Relatives :  Syndrome obstructif modéré.  Infection récente des voies aériennes supérieur (<2 semaines).  Grossesse.  HTA.  Epilepsie sous traitement. 5. Résultats :  Le test est dit positif si chute du VEMS plus de 12% de la valeur initiale.  S’il est positif, il faut procéder au test de bronchodilatation jusqu’à normalisation du VEMS. VI. Epreuves d’effort: A) Définition: - L’examen le plus complet pour savoir comment l’organisme s’adapte à la réalisation d’un effort. - Les objectifs d’une épreuve d’exercice peuvent être : De démasquer une hypoxémie absente au repos. D’objectiver et de quantifier une dyspnée. De mesurer la consommation d’O2 et d’en déduire les dépenses énergétiques. - Elle s’effectue dans des conditions de sécurité maximale. B) Indications: Diagnostic de l’asthme d’effort. Déterminer l’origine d’une dyspnée d’effort . Évaluation préopératoire (résection ou transplantation pulmonaire). Suivi des maladies respiratoires et leur traitement. Prescription du réentrainement à l’effort. C) Contre-indications:  Absolues: IDM récent ou trouble de rythme sévère. OAP, angor instable.  Relatives: IDM ancien, maladie aortique Epilepsie Insuffisance respiratoire.
  • 11. D) Réalisation : 1. Test de marche de 6 minutes : a/ Définition : Le test de marche de 6 minutes (TM6) est un test de terrain, validé et couramment utilisé pour évaluer la capacité fonctionnelle à un niveau sous-maximal, et les effets du réentraînement à l’effort des patients cardiaques et pulmonaires. b/ Intérêts :  Test simple, peu coûteux et reproductible.  Permet de détecter des anomalies des échanges gazeux à l’effort (désaturation artérielle en oxygène) qui n’auraient pas été mises en évidence au repos.  Reflet de la fonction respiratoire au cours des pathologies responsables d’une limitation à l’effort : BPCO maladies infiltratives pulmonaires HTAP c/ Principe : Mesure de la distance parcourue en 6 minutes, couplée à la mesure de la fréquence cardiaque et de la SapO2 tout au long du test, ainsi à l’évaluation de la dyspnée et de la fatigue musculaire en début et en fin de test sur une échelle semi-quantitative (de Borg). Le critère de jugement est la distance parcourue en mètres. d/ Matériel : • Couloir plat étalonné de 30 à 50 mètres, marqué tous les 3 mètres • Chronomètre • 2 cônes • Une chaise mobilisable dans le couloir • Fiche sur support rigide ou un bloc-notes, un stylo • Une échelle visuelle analogique d'évaluation de la dyspnée • Une source d’oxygène portable et un système d’administration (lunettes, masque) • Oxymètre de pouls e/ Déroulement du test : Le patient doit être habillé confortablement et être bien reposé. Les paramètres de départ (TA, niveau de dyspnée, SpO2 et FC) sont à prendre après que le patient soit resté assis pendant au moins 10 minutes devant la ligne de départ.  Il est important de lire les instructions suivantes au patient: • Le but de ce test est de marcher le plus possible pendant 6 minutes. • Marcher aller et retour dans le couloir. • Ralentir, arrêter ou reposer si nécessaire mais reprendre la marche dès que possible. • Ne pas parler, car cela influence les performances.  Pendant le test, l’opérateur marche derrière le patient et note la distance parcourue, la FC et la SpO2 à la 2ème, 4ème et 6ème minute du test et d'éventuelles remarques telles que les arrêts et leur durée ou les symptômes ressentis par le patient.  A la 6ème minute, l’opérateur note également le niveau de dyspnée. Le patient se repose, alors, assis jusqu'à ce que sa FC et sa SpO2 aient rejoint leur valeur mesurée au départ. Le praticien note, alors, le temps nécessaire pour que ces valeurs reviennent à leur niveau de départ.  Situations spéciales : Si la SpO2 descend sous 90% lors de l’épreuve, il est nécessaire de recommencer le test sous oxygène, sauf avis médical autorisant la réalisation ou la poursuite du test sans apport d’oxygène.
  • 12. f/ Interprétation : Equations pour le calcul des valeurs de référence (Cote, 2008) • Hommes : - avec encouragements : 218 + [5,14 × taille (cm)]-[5,32 × âge]-[1,80 × poids (kg)] + 51,31m - sans encouragement : [7,57 × taille (cm)]-[5,02 × âge]-[1,76 × poids (kg)]-309 Limite inférieure de la normale : distance calculée - 153 m (ou 82% théorique) • Femmes : - avec encouragements : 218 + [5,14 × taille (cm)]-[5,32 × âge]-[1,80 × poids (kg)] - Sans encouragement : [2,11 × taille (cm)]-[5,78 × âge]-[2,29 × poids (kg)]+667 Limite inférieure de la normale : distance calculée - 139 m (ou 82% théorique) g/Utilisation du test : • BPCO : index de BODE : ≥ 350 m : 0 ; 350-249 m : 1 ; 249-150 m : 2 ; ≤ 149 m : 3 1 point : augmentation du risque de mortalité toutes causes : 1.34 ; mortalité respiratoire : 1.62 • Hypertension Artérielle Pulmonaire idiopathique : < 332 m corrélé de manière indépendante à la mortalité (Miyamoto, 2000 ; Paciocco, 2001)) • Fibrose pulmonaire idiopathique : SpO2 ≤ 88 % pendant le test : 3.2 ans ; > 88 % : médiane de survie : 6.8 ans (Flaherty, 2006) 2. Epreuve Fonctionnelle à l’Exercice (EFX) : a/ Principe : Exercice calibré sur un cyclo-ergomètre ou un tapis roulant Permet la mesure : De la consommation en oxygène (VO2). De la puissance développée. Du comportement cardio-vasculaire et ventilatoire. Des échanges gazeux. b/ Intérêts : Précise les mécanismes responsables d’une dyspnée, en faisant la distinction entre : Les altérations de la mécanique ventilatoire Les altérations des échanges gazeux L’hypertension pulmonaire L’atteinte cardiaque par insuffisance chronotrope à l’exercice. L’atteinte musculaire périphérique c/ Limites : Nécessite un appareillage et de compétences qui ne sont pas toujours disponibles en pratique courante. d/Résultats: Trois situations pathologiques fréquentes: Le sous-entrainement: chez un sujet qui arrête son effort à cause d’une dyspnée, fatigue ou douleurs dans les jambes, on n’observe ni limitation respiratoire ni cardiaque. La pathologie respiratoire: la malade arrête à cause d’une dyspnée intense avec chute de la SaO2, bien qu’il n’ait pas atteint sa FC maximale ( fibrose, emphysème). La pathologie cardiaque: l’arrêt par douleur, trouble de l’ECG associé à une dyspnée avec FC maximale sans limitation respiratoire (possible chute de SaO2). VII. Conclusion : La spirométrie est au pneumologue ce que l’électrocardiographie est au cardiologue. Toutefois, elle reste un examen délicat à réaliser car demandant un grand effort du patient ainsi que sa collaboration.