3SM M02 COURS Spirometrie

Diplôme Inter-Universitaire des Services de Santé et de Secours Médical des Services Départementaux d’Incendie et de Secours

Santé Publique – Santé Travail

Module 2 : Aptitude

Cours 4 Version 3 du 28 octobre 08 – Relecture : Comité de coordination pédagogique ©ENSOSP –École Nationale Supérieure des Officiers de Sapeurs-Pompiers

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Sommaire I- Généralités 4 II– Le spiromètre 4

A- Le principe de l’appareil 4 B- L’entretien de l’appareil 5

III- Les contre-indications à la spirométrie 5 IV- L’exploration 6

A- L’explication de l’épreuve au sujet 6 B- L’installation du sujet 6 C- L’exécution de l’épreuve 7 D- Les incidents en cours d’épreuve 9

V- Les différents volumes respiratoires 9 VI- Les différentes courbes obtenues lors de la réalisation d’une spirométrie 10

A- Courbe débit-volume 10 B- Courbe volume-temps 11

VII- Les différentes méthodes de mesure 12 VIII- L’interprétation des résultats obtenus 13

A- Spirométrie normale 13 B- Spirométrie anormale 14

1- Syndrome des petites voies aériennes 15 2- Trouble ventilatoire restrictif 16 3- Trouble ventilatoire mixte 17

IX- L’intérêt de réaliser des spirométries 18

Quelles indications en pratique 18 X- Règles d’hygiène 19 Annexes

Annexe 1- Hyperactivité bronchique non spécifique (HRBNS) 20 Annexe 2- Classification des asthmes 21

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I- GENERALITES

La spirométrie (du latin spirare : respirer) est la mesure de la respiration ou la réalisation des tests respiratoires. La spirométrie est une exploration fonctionnelle qui présente de nombreux avantages puisqu’elle est facilement reproductible, non

invasive, simple à effectuer et peu coûteuse. Cependant, elle présente certaines difficultés : notamment, elle nécessite la participation active du sujet qui réalise le test et un opérateur expérimenté. La principale difficulté est constituée par la compréhension du message délivré par l’opérateur. Il est admis que la qualité de l’examen est opérateur dépendant car fortement liée à la qualité de l’explication délivrée par l’opérateur.

II- LE SPIROMETRE

A- Le principe de l’appareil

Tous les appareils sont toujours conçus de la même manière. Il s’agit d’un tube principal par lequel l’air pénètre avec en dérivation un tube de plus petit diamètre. Il y a identité de pression entre les deux tubes (phénomène VENTURI). Un capteur se trouve placé à l’extrémité du tube « secondaire » ; c’est précisément à ce niveau que la mesure s’effectue. Une membrane poreuse est disposée à l’extrémité du tube principal. Il existe plusieurs types d’appareils : soit disposant d’un filtre à usage unique, ou d’un capteur et d’un filtre qui seront tout deux changés après chaque utilisation.

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B- L’entretien de l’appareil

La vérification de l’étalonnage :

Cette étape est très importante. Elle se réalise au moyen d’une seringue de 3 litres. Il faut ré-étalonner et re-calibrer régulièrement l’appareil. Il importe que chaque utilisateur sache parfaitement maîtriser cette technique. Il faut effectuer des débits variables et les enregistrer de façon à calibrer l’appareil. A chaque utilisation le spiromètre doit être re-calibré.

Le Nettoyage de l’appareil : Certains appareils disposent d’un embout à usage unique et d’un filtre qu’il faut nettoyer régulièrement. D’autres disposent d’un embout et d’un filtre, tous deux à usage unique. Il existe d’autres modèles pour lesquels l’embout et la totalité du capteur sont à usage unique. Pour la plupart des appareils, le sujet réalisera des inspirations et des expirations dans l’embout. Il existe toutefois sur le marché des appareils pour lesquels il ne faudra réaliser que des expirations, ce qui limite théoriquement le risque de contamination.

III- LES CONTRE-INDICATIONS A LA SPIROMETRIE

Ces contre-indications doivent faire écarter les sujets concernés sinon les résultats obtenus ne sont pas interprétables :

Lorsque le sujet présente une infection virale ou un épisode bronchitique évolutif, il faudra reporter l’examen de quinze jours.

L’utilisation d’un broncho-dilatateur avant l’examen doit faire

différer l’enregistrement de quelques heures.

Une consommation importante de tabac (2 heures avant l’examen) a un effet broncho-constricteur. Il faudra attendre quelques heures avant d’effectuer l’exploration.

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IV- L’EXPLORATION

Cette étape est réalisée le plus souvent par un infirmier. Toutefois, le médecin doit être capable d’effectuer la mesure en cas d’impossibilité pour l’opérateur d’obtenir une épreuve satisfaisante. Une exploration de mauvaise qualité doit conduire à changer d’opérateur. En cas d’anomalie, il faut contrôler l’examen et discuter l’intérêt d’un avis spécialisé complémentaire.

A- L’explication de l’épreuve au sujet (étape très importante) Le sujet peut présenter des étourdissements, l’opérateur ne le précisera pas au sujet. Il est essentiel de bien faire comprendre l’épreuve au sujet (ce qu’il va devoir faire, ce qu’il va ressentir…) et de le stimuler pendant toute la durée du test. L’opérateur se doit de mimer l’épreuve.

Le sujet doit être libéré de tout ce qui peut le gêner (col, cravate, éventuellement ceinture…). L’embout doit être placé 1 à 2 cm en arrière de l’arcade dentaire. La langue sous l’embout, les lèvres serrées autour de l’embout le rendant totalement hermétique lors de l’expiration, il ne faudra pas « souffler comme dans une trompette ». Le pince nez est mis en début d’épreuve (recommandations de la Société européenne de pneumologie).

B- L’installation du sujet Le sujet doit être assis, libre de ses vêtements, embout en pleine bouche. Il faut être positionné bouche à hauteur de l’embout et ne pas effectuer des mouvements « inconsidérés » lors de la réalisation de l’épreuve.

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C- L’exécution de l’épreuve Il faut impérativement obtenir une inspiration forcée et une expiration forcée.

1) Inspiration forcée : Il faut encourager le sujet à voix forte : « Gonfler à fond vos poumons ». Chaque opérateur a sa propre expérience et utilise ses propres mots pour réaliser les explorations ce qui améliore les résultats obtenus. Il est impossible d’obtenir une spirométrie correcte sans une inspiration forcée.

2) Expiration forcée : « Souffler comme dans un sarbacane », le sujet doit souffler le plus fort possible, le plus loin possible et le plus vite possible, (méthode pour obtenir un débit de pointe). Si la personne souffle de façon un peu « molle », un débit de pointe ne sera pas obtenu. Il est important que l’expiration se termine par un plateau de 5 à 6 secondes (voir courbes et leur interprétation). Cet élément est indispensable pour pouvoir interpréter la courbe. L’obtention de cette phase « plateau » est le fait d’une stimulation du sujet. Bien sûr, il faut l’encourager de façon à obtenir de bon débit.

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DEROULEMENT DE L’EPREUVE

Inspiration

normale Expiration

normale Inspiration maximale et

forcée

Expiration profonde

Expiration maximale et

forcée

Fin de l’épreuve

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D- Les incidents en cours d’épreuve

Accès de toux en cours d’épreuve Le sujet commence à tousser au milieu de l’épreuve, il faut recommencer. Expiration effectuée en deux parties Il faut obtenir une expiration forcée continue pour obtenir un phase plateau. Si elle est réalisée en deux temps, il faut la renouveler. Début de l’expiration un peu «mou» L’aspect de la courbe ne va pas « monter » assez vite, il faut obtenir une expiration forcée immédiatement. Il ne doit pas y avoir de ré-inspiration en cours d’épreuve, ni d’arrêt brutal. Le déroulement de l’épreuve nécessite pour que celle-ci soit interprétable la réalisation de 2 ou 3 mesures comparables. Les résultats affichés prennent en compte les trois épreuves.

V- LES DIFFERENTS VOLUMES RESPIRATOIRES

La spirométrie ne permet pas de mesurer le volume résiduel. La capacité pulmonaire totale CPT est représentée par la somme des 4 volumes : volume de réserve expiratoire VRE, volume de réserve inspiratoire VRI, volume courant VC, volume résiduel VR. La capacité vitale CV est la somme du volume courant, du volume de réserve expiratoire et du volume de réserve inspiratoire. La capacité inspiratoire CI est représentée par la somme du volume courant et du volume de réserve inspiratoire.

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VI- LES DIFFERENTES COURBES OBTENUES LORS DE LA REALISATION D’UNE SPIROMETRIE

A- COURBE DEBIT-VOLUME

Expiration

Inspiration Pour affirmer l’existence d’un syndrome respiratoire obstructif, il faut disposer d’une capacité vitale, ce que permet une spirométrie. Pour affirmer l’existence d’un syndrome pulmonaire restrictif, il faut absolument disposer d’une mesure de la capacité pulmonaire totale, ce que ne permet pas de mesurer une spirométrie. Il sera seulement possible de l’évoquer sans toutefois pouvoir l’affirmer.

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Critères de validité de la courbe débit-volume Le point de départ de la courbe en début d’inspiration doit être proche du point d’arrivée de la courbe en fin d’expiration. Le début de l’expiration doit être forcé : départ rapide avec un tracé vertical en son début proche de l’axe des ordonnés. La courbe doit être continue sans accident.

B- COURBE VOLUME-TEMPS Critères de validité de la courbe volume-temps : Un départ rapide avec un tracé vertical au début proche de l’axe des ordonnés. Une continuité de la courbe, sans accident. Une phase « plateau », stable de 5 à 6 secondes à la fin de l’épreuve. Le débit de pointe enregistré doit se trouver avant le DEM 75. Les critères d’acceptabilité de la courbe sont essentiels pour valider l’épreuve. L’interprétation des résultats Il y a une variabilité individuelle. Il faut entrer les données biométriques du sujet (taille, sexe, âge, ethnie ….).

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VII- LES DIFFERENTES METHODES DE MESURE

Le sujet par rapport à un groupe de référence : Ce sont les chiffres donnés par l’appareil. Les spiromètres sont réglés sur les normes de la Communauté européenne du charbon et de l’acier (CECA).

Le sujet par rapport à lui-même (pente de décroissance des valeurs) : Il s’agit de comparer les résultats du sujet en fonction du temps et d’apprécier

l’évolution des performances au décours du temps.

Comparaison de deux populations entre elles : Il s’agit de comparer la population étudiée à une population de référence.

Les résultats obtenus sont exprimés par rapport à des valeurs fixées statistiquement (normes CECA).

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VIII- L’INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS

Neuf paramètres sont nécessaires pour pouvoir interpréter les résultats : CVF : capacité vitale forcée VEMS : volume expiratoire maximal seconde VEMS/CVF : rapport de Tiffeneau DEMM ou DEMM 25-75 : débit expiratoire médian maximal (égal à 0,5 CVF/tps)

ou mesuré entre 25 et 75 % de la CVF DEP : débit de pointe DEM 75, 50, et 25 : débits expiratoires maximaux mesurés aux points 75, 50, et25 de la CVF DEMM/CVF

Le résultat obtenu ne sera identique en fonction de la qualité de l’épreuve respiratoire.

A- Spirométrie normale (source : Société Européenne de Pneumologie)

1. Critères d’acceptabilité de la courbe (allure de la courbe) : si normaux, passage au point suivant

2. La valeur du débit de pointe : si ≥ 80%, passage au point suivant 3. La valeur de la capacité vitale forcée : si ≥ 80 %, passage au point suivant 4. Le débit expiratoire maximal médian doit être ≥ 75%. Si l’un des critères n’est pas vérifié, il convient d’interrompre la lecture de l’épreuve et de se reporter à la lecture d’une spirométrie anormale.

Si ces 4 points sont normaux, la spirométrie peut être considérée comme normale.

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B- Spirométrie anormale

Aspects de la courbe débit-volume en fonction de différents tableaux cliniques

Résultats obtenus selon l’existence de différents tableaux cliniques b- Obstacles extra-thoraciques a- Fonction pulmonaire normale c- Obstacles intra et extra-thoraciques d- Obstacles intra-thoraciques

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1- Le Syndrome des petites voies aériennes Dans ce cas, il existe une normalité des débits et des volumes des grosses bronches. Le démarrage de la spirométrie sera normal, cependant un effondrement des valeurs en fin d’épreuve sera observé. Les DEMM, DEM 50, DEM 25 et rapport DEMM/CVF sont abaissés en dessous de 75 % de la valeur de référence. Il s’agit d’un syndrome déficitaire de la fonction ventilatoire (syndrome que l’on pourrait appeler syndrome pré-obstructif). Il est mis en évidence au stade de dépistage et de prévention, sans manifestation clinique. Le temps expiratoire est allongé (il y a un risque toxique accru par contact des toxiques ou des irritants…).

Les causes :

Antécédents : infections de l’enfance (rougeole, coqueluche) au décours d’infection (grippe…) allergie tabagisme polluants : professionnels, industriels… exposition ancienne : amiante…

Conduite à tenir :

On effectue une nouvelle épreuve respiratoire à 6 mois : On vérifie s’il y a persistance ou régression des résultats mesurés.

S’il y a régression :

Arrêt du tabagisme, éviction du polluant, traitement de l’allergie. S’il y a statu quo :

Le sujet est au stade de lésions irréversibles (tabagisme > 20 ans, persistance des polluants (atmosphériques, animaux, domestiques, professionnels…)L’évolution peut se faire sous la forme de troubles

ventilatoires obstructifs ou de troubles ventilatoires restrictifs

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Résultats des mesures :

La CVF est normale Le VEMS < 80 % de la valeur de référence Le DEP et le DEM 75 sont abaissés Les DEMM, DEM 50 et DEM 25 sont plus

fortement abaissés le DEMM/CVF est effondré

Ces résultats s’observent dans les cas suivants : Une broncho constriction de type irritation

(irréversible) Une bronchopathie irréversible type

bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) Un asthme en crise associant broncho constriction, hypersécrétion et œdème

bronchique L'obstruction est quantifiée par un rapport de Tiffeneau (VEMS/CV) et le VEMS permet de séparer trois classes de sévérité :

≥ 80 % de la valeur théorique : Normale 70-79 % de la valeur théorique : Modérée 50-69 % de la valeur théorique : Importante < 50 % de la valeur théorique : Sévère

2- Trouble ventilatoire restrictif

Résultats des mesures : Abaissement dans les mêmes proportions de la CVF et du VEMS Le VEMS/CVF (Tiffeneau) est normal Les DEMM, DEM 50 et DEM 25 ont un abaissement moindre en valeur absolue.

Pour affirmer l’existence d’un syndrome pulmonaire respiratoire restrictif, il faut disposer d’une mesure de la capacité pulmonaire totale.

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Ces résultats correspondent à différentes pathologies : une amputation parenchymateuse une non-expansivité pulmonaire à l’inspiration une obstruction bronchique un trouble de la musculature un trouble de la statique vertébrale (problèmes rachidiens, …).

Les causes: Amiante et métaux par apparition d’une fibrose interstitielle diffuse.

3- Trouble ventilatoire mixte

Il y a association d’un trouble ventilatoire restrictif et d’un trouble ventilatoire obstructif. Exemple type : un emphysémateux ou scoliotique présentant un syndrome respiratoire restrictif, fumeur ce qui surajoute au cours du temps un trouble ventilatoire obstructif

Abaissement de toutes les grandeurs y compris le rapport DEMM/CVF.

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IX- L’INTERET DE REALISER DES SPIROMETRIES

Moyen pour identifier une anomalie de la fonction respiratoire induite par l’activité spécifique du sapeur-pompier.

A COURT TERME Quand il y a la notion d’un bronchospasme et/ou d’un syndrome de Brooks (cf. annexe 1) à la suite d’une exposition, il y a un intérêt à faire une spirométrie rapidement d’autant plus que l’on dispose d’une épreuve antérieure qui pourra servir de comparaison.

A LONG TERME Le risque principal est la BPCO. Cela permet d’identifier une anomalie de la fonction respiratoire liée à une pathologie préexistante. sujets jeunes à l’embauche en visite normale en dehors de l’aspect aigu, les pathologies observées seront l’asthme et l’hyper-réactivité bronchique non spécifique. sujet vieillissant il s’agira surtout d’identifier l’existence d’une BPCO (population de fumeurs). QUELLES INDICATIONS EN PRATIQUE ?

Au recrutement : Boucle débit-volume

Systématiquement chaque année : Boucle débit-volume

Après une exposition (coup de fumée ou toxique) : Boucle débit-volume et recherche d’une hyper-réactivité bronchique

non spécifique En cas d’anomalie sur la boucle débit-volume ou forte suspicion d’asthme ou

d’hyper-réactivité bronchique non spécifique : il faudra réaliser une épreuve fonctionnelle respiratoire complète et demander un avis spécialisé.

L’intérêt du renouvellement de ces explorations chaque année

est de disposer d’éléments comparatifs.

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X- REGLES D’HYGIENE

(recommandations de l’European Respiratory Society)

Se conformer aux recommandations du fabricant de l’appareil qui a obligation de communiquer les règles d’hygiène relatives à l’appareil lors de la vente. Les milieux humides favorisent le développement des bactéries et des mycoses, les matériels tuyaux et connections doivent être maintenus secs. Après le passage d’un sujet, il faudra laisser circuler de l’air dans les tuyaux en les laissant ouverts. A la fin de la journée, les tuyaux seront ouverts, nettoyés, désinfectés et séchés. Autant que possible, les embouts et les filtres à usage unique seront utilisés. Le pince-nez sera mis en place avec une compresse. Il sera nettoyé avec un détergent, mis à tremper avec un désinfectant, rincé et mis à sécher.

Pendant le nettoyage, l’opérateur portera des gants en caoutchouc.

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ANNEXES

Annexe 1- Hyper Réactivité Bronchique Non Spécifique (HRBNS) C’est la réaction exagérée à un broncho-constricteur traduisant une hypersensibilité des voies aériennes aux stimuli chimiques.

La dose cumulée normale pour une baisse de 20 % du VEMS (PD20) est supérieure à 1600 µg (8 µmole),

mais 3-8 % de la population normale ont un PD20 inférieur. Une réactivité bronchique normale (PD20 > 1600 µg) exclut pratiquement un asthme. En principe, tous les asthmatiques présenteront une HRBNS. C’est un argument pour explorer un sujet qui serait susceptible de présenter une pathologie asthmatique. Un test positif est plus difficile à interpréter, car l’existence d’une hyper réactivité bronchique non spécifique ne signe pas obligatoirement l’existence d’une maladie asthmatique.

L’HRBNS existe dans l’asthme et, plus ou moins transitoirement, dans les rhinites, bronchites chroniques, bronchectasies, pathologies interstitielles pulmonaires, transplantations pulmonaires, mucoviscidoses

Il n’y a pas de parallélisme entre la valeur du PD20 et la gravité de l’asthme. La méthacholine est le plus souvent utilisée, elle est mieux tolérée que l’histamine.

Intérêt de rechercher une HRBNS :

Recherche d’un syndrome respiratoire obstructif. Recherche d’un syndrome de Brooks (Reactive Airway Dysfunction Syndrom

[RADS] : hyper-réactivité bronchique survenant après inhalation d’irritants à des concentrations élevées, caractérisé par la rapidité d’apparition et la persistance de l’HRBNS.

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ANNEXE 2- CLASSIFICATION DES ASTHMES

L’asthme intermittent

Les symptômes apparaissent moins d’une fois par semaine. Le critère : « A combien de reprises êtes-vous gêné dans la semaine ? » « A combien de reprises êtes-vous obligé de prendre de la ventoline pour passer le cap ». Le symptôme d’asthme nocturne apparaît moins de deux fois par mois. Le patient est asymptomatique et a une fonction respiratoire normale en dehors des exacerbations. DEP ou VEMS > 80 %. C’est un sujet qui peut rester apte. Il n’a pas plus de risque de faire un syndrome de Brooks, une hyper-réactivité bronchique spécifique ou non spécifique ou un bronchospasme qu’un autre.

L’asthme persistant léger Les symptômes surviennent plus d’une fois par semaine et moins d’une fois par jour. Il présente des exacerbations pouvant gêner l’activité et le sommeil et des symptômes d’asthme nocturne plus de deux fois par mois. DEP ou VEMS > 80 %. Zone frontière par rapport aux critères d’aptitude.

L’asthme persistant modéré Le sujet présente des symptômes quotidiens, et des exacerbations qui gênent l’activité et le sommeil. Il présente des symptômes d’asthme nocturne plus d’une fois par semaine et utilise de façon quotidienne des bêta-2-stimulants inhalés d’action brève. DEP et VEMS entre 60 % et 80 %. Ce sujet sera inapte.

L’asthme persistant sévère Le sujet présente des symptômes permanents avec des exacerbations fréquentes. Il présente aussi des symptômes d’asthme nocturne fréquents. Il a donc des activités physiques limitées. DEP et VEMS < 60 % Ce sujet sera inapte.

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