Mécanique ventilatoire

La mécanique ventilatoire étudie les mouvements d’air liés aux variations de pression dans le thorax. Les poumons sont passifs et suivent les mouvements de la cage thoracique grâce à la plèvre. Le diaphragme est le muscle principal de l’inspiration, aidé par les muscles intercostaux externes. Les voies aériennes conduisent l’air jusqu’aux alvéoles, où se font les échanges gazeux. Ainsi, respirer au repos nécessite une coordination entre muscles, plèvre et volumes pulmonaires.

L’inspiration est active : le diaphragme et les intercostaux externes augmentent le volume thoracique, ce qui abaisse la pression alvéolaire. L’air pénètre alors des zones de haute pression vers les zones de basse pression. L’expiration calme est surtout passive : les poumons et la paroi thoracique se relâchent et chassent l’air. Lors d’un effort, les muscles expiratoires, comme les abdominaux, peuvent devenir actifs. Le flux dépend donc du gradient de pression et de la résistance des voies aériennes.

La compliance mesure la capacité du poumon à se distendre : elle correspond à une variation de volume pour une variation de pression. L’élastance est l’inverse de la compliance : un poumon très élastique revient fortement sur lui-même. Le surfactant, sécrété par les pneumocytes de type II, réduit la tension superficielle alvéolaire. Il stabilise les alvéoles, évite leur collapsus et facilite l’expansion pulmonaire. Une compliance élevée se voit dans l’emphysème, tandis qu’une compliance basse caractérise la fibrose pulmonaire.

La spirométrie mesure les volumes et débits respiratoires, notamment le volume courant et le VEMS. La ventilation minute correspond à la fréquence respiratoire multipliée par le volume courant. Une obstruction bronchique augmente la résistance et diminue le VEMS, comme dans l’asthme. Une maladie restrictive réduit les volumes pulmonaires, par exemple dans la fibrose. À l’effort, la fréquence respiratoire et le volume courant augmentent pour maintenir les échanges gazeux.