Volume courant : définition, mesure et rôle dans la respiration

Le volume courant, appelé tidal volume en anglais, est la quantité d’air qui entre dans les poumons ou en sort au cours d’un cycle respiratoire. [1] Il s’agit d’un paramètre physiologique et non d’une maladie ou d’un diagnostic. [1] Sa valeur et sa signification dépendent notamment de la morphologie, du rythme respiratoire, de l’activité, du fonctionnement des muscles respiratoires, de l’état des poumons et, le cas échéant, du contexte de ventilation mécanique. [1] [2]

À quoi sert le volume courant ?

À chaque inspiration, l’air apporté aux poumons permet à l’oxygène de passer vers le sang au niveau de l’interface entre les alvéoles et les capillaires. [1] L’expiration participe à l’élimination du dioxyde de carbone produit par le métabolisme. [1] Le volume courant contribue ainsi, avec la fréquence respiratoire, au maintien d’une ventilation adaptée aux besoins de l’organisme. [1]

Le diaphragme est le principal muscle de l’inspiration et joue un rôle majeur dans la production du volume courant. [1] Lorsqu’il se contracte, le volume de la cage thoracique augmente et la baisse de pression qui en résulte attire l’air vers les alvéoles. [1] Au repos, l’expiration est généralement passive grâce au relâchement du diaphragme et aux propriétés élastiques des poumons. [1]

Volume courant, ventilation minute et ventilation alvéolaire

Le volume courant ne doit pas être confondu avec la ventilation minute, qui correspond au volume total d’air entrant dans les poumons en une minute. [1] La ventilation minute est le produit du volume courant par la fréquence respiratoire. [1] Une partie de l’air inspiré reste dans les voies aériennes ou dans des alvéoles qui ne participent pas aux échanges gazeux : cette fraction constitue l’espace mort physiologique. [1] La ventilation alvéolaire tient compte de cet espace mort et estime le volume d’air qui atteint réellement la zone respiratoire chaque minute. [1]

Cette distinction explique pourquoi deux personnes ayant la même ventilation minute peuvent ne pas avoir la même ventilation alvéolaire si leur volume courant, leur fréquence respiratoire ou leur espace mort diffèrent. [1] Augmenter le volume courant améliore davantage la ventilation alvéolaire qu’une augmentation équivalente de la fréquence respiratoire, car chaque respiration consacre une partie de son volume à l’espace mort. [1]

Quelle est la valeur habituelle chez l’adulte ?

La source physiologique rapporte un volume courant d’environ 500 mL chez un homme adulte moyen en bonne santé et d’environ 400 mL chez une femme adulte en bonne santé. [1] Elle indique également un ordre de grandeur d’environ 7 mL par kilogramme de poids idéal chez l’adulte sain. [1] Ces valeurs sont des repères physiologiques et non des seuils permettant, à eux seuls, de conclure qu’une respiration est normale ou anormale. [1] [2]

Pendant l’exercice, la consommation d’oxygène et la production de dioxyde de carbone augmentent, ce qui entraîne normalement une hausse du volume courant et de la fréquence respiratoire. [1] Pendant le sommeil paradoxal, le volume courant et la ventilation minute peuvent légèrement diminuer en raison de la baisse de la commande respiratoire et du tonus de plusieurs muscles respiratoires. [1] Cette modification liée au sommeil est habituellement peu marquée chez les personnes en bonne santé, mais elle peut devenir plus importante en présence d’une maladie respiratoire préexistante. [1]

Comment le volume courant est-il mesuré et interprété ?

Le volume courant peut être enregistré pendant une spirométrie lorsque la personne respire calmement. [1] La spirométrie mesure les mouvements d’air et plusieurs volumes ou capacités pulmonaires afin de contribuer à l’évaluation des maladies respiratoires obstructives ou restrictives. [1] Le volume courant est interprété avec les autres mesures respiratoires, le contexte clinique et la manière dont la personne respire pendant l’examen. [1] Une valeur isolée ne permet donc pas d’identifier à elle seule une maladie obstructive, restrictive, neuromusculaire ou une autre cause de difficulté respiratoire. [1]

Les maladies restrictives sont associées à une expansion pulmonaire limitée et peuvent s’accompagner d’une respiration rapide et superficielle. [1] Dans certaines maladies obstructives, où l’expiration est gênée par le rétrécissement des voies aériennes, une respiration plus lente et plus profonde peut réduire le travail respiratoire. [1] Ces profils respiratoires sont des associations physiologiques et ne suffisent pas à poser un diagnostic à partir de l’observation de la respiration. [1]

Pourquoi le volume courant est-il surveillé sous ventilation mécanique ?

En ventilation mécanique, le volume courant correspond au volume d’air délivré ou obtenu à chaque cycle par le ventilateur. [1] [2] L’objectif clinique est de maintenir une ventilation suffisante tout en limitant les lésions provoquées par une distension excessive des alvéoles. [1] [2] Des volumes trop élevés peuvent favoriser un volutraumatisme, une inflammation pulmonaire ou une rupture alvéolaire avec passage d’air dans la cavité pleurale ou le médiastin. [1] Le risque dépend aussi de l’état du poumon et de sa compliance, c’est-à-dire de sa capacité à se laisser distendre. [1]

Dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë, les zones pulmonaires encore aérées peuvent être surdistendues si le volume délivré est trop important par rapport au volume de poumon fonctionnel. [1] [2] Les données citées soutiennent l’intérêt d’une stratégie à plus faible volume courant chez les patients ventilés pour un syndrome de détresse respiratoire aiguë. [1] [2] Ce bénéfice ne peut pas être automatiquement extrapolé à toutes les causes de ventilation mécanique, car les données sont notamment moins établies pour l’œdème pulmonaire lié à une insuffisance cardiaque. [2] Le choix du volume courant relève donc de l’équipe soignante et doit être adapté à la morphologie, à l’état pulmonaire, à la commande respiratoire et aux autres paramètres de ventilation. [1] [2]

Ce que le volume courant ne permet pas de conclure

Le volume courant n’a pas de signes propres puisqu’il s’agit d’une mesure de la respiration et non d’une affection. [1] Une variation peut traduire une adaptation normale, comme pendant l’exercice ou le sommeil, mais aussi être associée à une maladie pulmonaire, neuromusculaire ou à une situation de soins intensifs. [1] Son interprétation nécessite par conséquent de connaître le contexte de mesure et les autres données respiratoires plutôt que de comparer une valeur isolée à une moyenne générale. [1] [2]