7. Mecanique Statique Flashcards
1. Dessinez et superposez les courbes pression-volume du poumon, de la cage thoracique et du système respiratoire d’un sujet normal.
Indiquez les positions de relaxation et les volumes. Sur l’échelle des volumes, positionnez les CPT et CRF d’un patient souffrant d’emphysème et d’une patient souffrant de fibrose et expliquez le mécanisme du changement.
Montrez à quoi correspondent les compliances du poumon, de la cage thoracique et du système respiratoire
RV= volume résiduel
FRC= capacité résiduelle fonctionnelle
TLC= capacité pulmonaire totale
La position de relaxation correspond au point où la pression de rappel élastique du système respiratoire est nulle car le recul de la cage thoracique est égale au rappel du poumon. Cette position se trouve à la CRF.
Un patient souffrant d’emphysème pulmonaire aura une CPT supérieure à 120% de la CPT normale, avec une CRF supérieure à 60% de la CPT normale (alors qu’elle devrait être à 50%). Cela est dû à une perte de rappel élastique du poumon due à une destruction du tissu pulmonaire, essentiellement liée au tabagisme.
Un patient souffrant de fibrose pulmonaire aura une CPT inférieure à 80% de la CPT normale, et une CRF inférieure à 45% de la CPT normale (alors qu’elle devrait être à 50%). La fibrose est due à une apparition de tissus conjonctif en excès, ce qui diminue l’élasticité du poumon (donc diminution de la compliance). Le poumon aura donc du mal à se distendre, et pour une même pression (ou force) exercée, le poumon s’élargira moins que la normale.
Les compliances du poumon, de la cage thoracique et du système respiratoire sont mesurées juste au dessus de la CRF sur la partie expiratoire des courbes.
1/Csysteme respi = 1/Cpoumon + 1/Ccage thoracique
EXAM : Complétez et identifiez les courbes pression-volume du poumon (P), de la cage thoracique (CT) et du système respiratoire (SR) d’un sujet normal. Indiquez les positions de relaxation (R) et les volumes (CPT, CRF et VR). Dessinez ce qui correspond aux compliances du poumon (CP), de la cage thoracique (CCT) et du système respiratoire (CSR)
2. Que veut dire « Airway Closure » ? Quel est son mécanisme de développement et chez qui (malade, normal) peut-il survenir ?
Il s’agit de la « Fermeture des voies aériennes », phénomène qui survient surtout au niveau des bronchioles respiratoires et apparait chez les personnes saines uniquement à bas volume pulmonaire, proche du volume résiduel (quand Ppl >0).
La fermeture des petites voie aériennes piègent l’air dès que la pression dépasse la pression atmosphérique, donc à bas volume pulmonaire.
Chez les personnes âgées, ou les emphysémateux, le rappel élastique du poumon est diminué (moins d’élastine) et la Ppl est donc moins négative, c’est pourquoi il y a fermeture des voies aériennes à la CRF. Dans ces conditions, les parties inférieures du poumon ne sont plus toujours ventilées (apparition d’inégalités Vm/Q).
On retrouve le même phénomène chez les emphysémateux, qui ont également une diminution du rappel élastique du poumon.
Le volume en dessous duquel apparaît l’airway closure est le closing capacity qui peut, avec l’âge, excéder la CRF ce qui signifie que les voies sont bouchées même pendant l’expiration calme. La position couchée diminue la CRF et la closing capacity excède alors la CRF même chez un adulte moyen.
→ Facteur de la baisse de la PO2 avec l’âge.
3. Un prématuré développe un syndrome de détresse respiratoire. Quelles sont les anomalies pulmonaires à l’origine de cet état et quels sont les mécanismes de développement de cette insuffisance respiratoire ?
Le surfactant est synthétisé par les pneumocytes II, il:
- diminue la tension de surface et donc améliore la compliance et diminue le travail respiratoire + contribue à l’hystérésis.
- assure également la stabilité entre les petites et les grandes alvéoles en égalisant les pressions.
- minimise la transsudation de liquide (évite une pression interstitielle trop basse donc évite les œdèmes).
<em>(Le surfactant pulmonaire est un complexe de phospholipides (phospholipide, phosphoglycerol, phosphatidylinositol) et d’apoprotéines spécifiques du surfactant fabriqué par les PN II. Traitement possible par instillation de surfactant artificiel + corticothérapie favorisant la maturation des PNI –> PNII. Traitement préventif dexamethasone et bêta-methasone passent la voie placentaire)</em>
Chez le nouveau-né prématuré, ces pneumocytes II sont immatures ou absents. Sans surfactant, le poumon est non compliant : il faut d’énormes variations de pression pour obtenir une petite variation de volume !
On observe également:
- une atélectasie ;
- si la tension de surface est inhomogène et dependante de la taille des alvéoles, ces zones moins compliantes d’atelectasie vont apparaitre.
- = une compliance diminuée;
- Loi de laplace: inhomogénéité entre petites et grandes alvéoles : l’air dans la petite alvéole ira dans la grande alvéole suivant le gradient de pression ;
- un oedème pulmonaire
- anomalies des rapports ventilation/perfusion.
Il se produira également des œdèmes alvéolaires car la Pression transcapillaire est trop haute et la pression interstitielle trop basse : liquide entre dans le capillaire. Ptc = Pintérieur – P interstitiel.
Le poumon tend à se …. et la cage thoracique à s’…. de sorte que la pression pleurale est … à la pression atmosphérique.
Le poumon tend à se collaber et la cage thoracique à s’expandre, de sorte que la pression pleurale est inférieure à la pression atmosphérique.
En cas de pneumothorax, il y a ouverture de l’espace….
… pleural, il se produit une rétractation du poumon et une expansion de la paroi thoracique; la pression pleurale devient atmosphérique.
En cas de pneumothorax sous tension…
… l’air rentre dans l’espace pleural mais ne peut circuler en retour par la brèche pleurale viscérale ou pariétale… l’air s’accumule et la pression dans la cavité devient supérieure à la pression atmosphérique et refoule progressivement le médiastin et le poumon controlatéral, conduisant à la suffocation.
V/F la pression pleurale est plus négative à la base qu’au sommet du poumon.
FAUX
La pression pleurale est moins négative à la base qu’au sommet pulmonaire en raison du poids du poumon.
Le gradient vertical en position debout est le suivant:
- sommet: - 10 cmH2O
- base: -2 cmH2O
- 0,5 cmH2O/cm de haut en bas (hauteur de 25 cm)
Lors de la respiration, les modifications de la Ppl sont …
… identiques partout.
(on peut la mesurer avec un ballonet connecté à un cathéter positionné dans l’oesophage)
Au VR, il existe un petit rappel élastique du poumon; ce qui signifie que le poumon isolé…
… se collabe plus bas que le Volume résiduel (RV)
(de l’air reste piégé dans les voies aériennes; sans pression d’expansion de l’air reste dans le poumon isolé normal et encore plus dans le poumon emphysémateux)
À 50% de la Capacité Vitale (CV), le rappel élastique est….
… plus grand. Il est le plus élevé à la capacité pulmonaire totale (CPT) environ 30 cmH2O
Pendant la déflation progressive à glotte fermée, la Pression buccale (Pao) est…
… égale à la pression alvéolaire (Palv)
La pression transpulmonaire Pl est égale à …
… Pao- Ppl
(à glotte fermée, Palv = Pao)
Dans sa position de relaxation (pression zéro), le volume de la cage thoracique est…
… de 60% de la CV
Lors de sa compression au VR, la cage thoracique exerce…
… un recul élastique vers sa position de relaxation, ce qui se traduit par une presssion négative.
NB: Les muscles expiratoires lors de leur contraction devront vaincre le recul élastique de la cage thoracique.
Lors de son expansion à la CPT, la cage thoracique exerce un…
… un rappel élastique vers la position de relaxation, qui se traduit par une pression positive.
NB: au-dessus du volume de relaxation, les muscles inspiratoires devront vaincre le rappel élastique de la cage thoracique.
La compliance est (définition)…
(et l’élastance est…)
… la relation entre le changement de volume et le changement de pression : ∆V/∆P.
… l’élastance est l’inverse de la compliance ∆P/∆V
NB: La compliance pulmonaire est liée au caractère élastique du tissu pulmonaire et l’augmentation de la compliance observée avec l’âge ou dans l’emphysème est probablement liée à des modifications du tissu élastique.
Les compliances sont mesurées…
… au dessus de la CRF sur la partie expiratoire des courbes.
La compliance pulmonaire est mesurée entre CRF et CRF +1L (poumon normal = 200mL/cmH2O)
L’hystérésis c’est…
… la différence expiration - inspiration
Elle influence la compliance pulmonaire
(Courbes pression-volume / volumes pulmonaires)
La CRF est l’équilibre entre…
La CPT est l’équilibre entre…
Le VR est l’équilibre entre…
En décubitus dorsal, il y a ??? de la CRF à cause de ???
En décubitus dorsal, il y a réduction de la CRF à cause de l’augmentation de la pression du contenu abdominal sur le diaphragme.
Dans l’emphysème, la compliance pulmonaire est…
… augmentée.
NB (image) La CPT du poumon emphysémateux est effectivement augmentée, ce qu’illustre la figure A. L’échelle Y de la figure A suggère toutefois que la capacité vitale absolue de l’emphysémateux est augmentée. Ceci est faux: la capacité vitale dans l’emphysème est le plus souvent diminuée (l’augmentation du VR est plus importante que l’augmentation de la CPT; le VR est augmenté dans l’emphysème par la diminution de rappel élastique du poumon mais également par la fermeture des voies aériennes à bas volume avec « trappage » aérien).
Dans la fibrose, la compliance pulmonaire ….
… diminue
La loi de Laplace explique…
… la tension de surface.
La tension de surface est la force qui agit de part et d’autres d’une ligne imaginaire à la surface d’une bulle de savon.
La partie inférieure des poumons est exposée à une pression négative…
… moins élevée (-2,5 cmH2O à cause du poids du poumon), elle donc moins inflatée.
<em>Comme elle se trouve sur la partie la plus pentue de la relation de compliance ∆V/∆P, la compliance est plus élevée ==> lors d’une inspiration il y aura une plus grande augmentation de volume.</em>
La partie supérieure des poumons est exposée à une pression négative…
… plus élevée (-10cm H2O) , elle est donc plus inflatée.
Lors d’une inspiration il y aura une moins grande augmentation de volume.
à bas volume pulmonaire, la ventilation…
… à la base est maintenant nulle, les Voies aériennes sont collabées, car la Ppl >Patm.
à l’apex, le poumon est bien ventilé, car la différence de Ppl entre apex et base (même à bas volume pulmonaire) est maintenue.
==> phénomène de Airwayclosure, qui normalement survient chez personne saine slmt à bas volume pulmonaire (proche du VR); chez les vieux près de la CRF car rappel élastique diminue et Ppl moins négative.
