La capacité vitale (CV)
Le kinésithérapeute peut mesurer le volume pulmonaire des patients en utilisant un spiromètre. Il est nécessaire de placer un embout dans la bouche, avec un pince-nez, relié à l’appareil. Dans un premier temps, il est demandé au patient de respirer tranquillement, sans faire d’effort. L’appareil enregistre alors une respiration au repos, nommée volume courant (VT).
Bien que la Société de Pneumologie française ait établi une terminologie française des paramètres de spirométrie, le paramètre du volume courant (VT) est le seul à avoir conservé la terminologie anglaise (VT pour tidal volume). Ceci permet d’éviter toute confusion avec la capacité vitale, abrégée CV.
Après une mesure de la respiration au repos, il est demandé au patient d’inspirer à fond. Ceci permet d’obtenir un volume non mobilisable au repos : le volume de réserve inspiratoire, abrégé VRI. Ensuite, à l’expiration (forcée), le kinésithérapeute peut mesurer le volume de réserve expiratoire, abrégé VRE.
Réunis, ces trois grands volumes mobilisables représentent la capacité vitale (CV) :
- le volume courant (VT) : mobilisé au repos sans faire attention ;
- le volume de réserve inspiratoire (VRI) : volume inspiratoire mobilisé à l’effort ;
- le volume de réserve expiratoire (VRE) : volume expiratoire mobilisé à l’effort.
La capacité inspiratoire (CI) ne concerne que les deux premiers volumes mobilisables : le volume courant (VT) et le volume de réserve inspiratoire (VRI).
La capacité pulmonaire totale (CPT)
La capacité pulmonaire totale (CPT) est un ensemble de deux volumes :
- le volume résiduel (VR) : le volume résiduel situé dans les alvéoles, non mobilisable ;
- la capacité vitale (CV) : elle comprend les trois volumes mentionnés ci-dessus, le VT, le VRI et le VRE.
Pour bien comprendre le volume résiduel (VR), il faut évoquer le surfactant pulmonaire qui est secrété par les pneumocytes de type II au sein des alvéoles et qui possède des propriétés tensioactives empêchant l’alvéole de se fermer. Ce phénomène crée un volume pulmonaire qui se maintient en permanence dans les alvéoles et qui ne peut pas être mobilisé par la personne. C’est ce volume non mobilisable dans les alvéoles qui correspond au volume résiduel pulmonaire (VR).
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La capacité résiduelle fonctionnelle (CRF)
La capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) est particulière : elle associe un volume non mobilisable, le volume résiduel (VR), et un volume mobilisable, le volume de réserve expiratoire (VRE). Lorsque le patient respire sans effort (volume courant, VT), il s’appuie sur cette capacité résiduelle fonctionnelle, mais lorsqu’il mobilise le volume de réserve expiratoire, il passe en dessous de la CRF.
Prenons un exemple : il est demandé à un patient de rester en apnée, bouche et glotte ouvertes, sans effort. Dans ce cas, le poumon et le thorax, qui exercent habituellement deux forces opposées, s’équilibrent. Cette position d’équilibre correspond à la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) et c’est à partir de cette position de CRF que le patient peut à nouveau ventiler. Lorsque le patient inspire, il passe au-dessus de la CRF (ce qui est rendu possible par la force exercée par le muscle diaphragme). Lorsque le diaphragme n’exerce plus de force, l’ensemble composé du thorax et du poumon revient à sa position d’équilibre. Pour aller en dessous de la CRF, il faut forcer le système à se déséquilibrer en utilisant les muscles abdominaux.
Le niveau de capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) correspond à un degré d’aération pulmonaire sur lequel le patient ventile. Pour un patient en bonne santé, la ventilation au repos (le volume respiratoire courant, VT) est suffisante pour renouveler les gaz alvéolaires, c’est-à-dire pour apporter suffisamment d'oxygène dans les alvéoles et pour éliminer le CO2 produit par l’organisme, sans avoir l’impression de faire un effort.
Cependant, lorsque la capacité résiduelle fonctionnelle est doublée ou triplée au niveau de l’arbre bronchique, le patient doit ventiler sur un poumon hyper-aéré et la respiration au repos n’est plus suffisante pour assurer un renouvellement gazeux satisfaisant. Le patient devrait alors multiplier par deux ou trois son volume courant (VT), ce qui est impossible. La conséquence se ressent au niveau des échanges gazeux : on note une diminution des apports d’oxygène, une hypoxie et une potentielle hypercapnie.
À l’inverse, lorsque la capacité résiduelle fonctionnelle est divisée par deux, certaines zones vont se fermer, avec une perte de la surface d’échange. Il y a, dans ce cas, un retentissement sur l’hématose.
Ces exemples permettent de comprendre en quoi la capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) est déterminante dans la qualité des échanges gazeux. La CRF est dépendante des propriétés mécaniques du poumon et du thorax qui déterminent la biologie de l’hématose. Le rôle de la CRF est central dans la maladie BPCO.
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