Volumes et capacités pulmonaires

Les volumes et capacités pulmonaires

Les amplitudes des mouvements d’inspiration et d’expirations peuvent être d’une grande variété, mobilisant ainsi des volumes d’air pouvant varier de quelques millilitres à plusieurs litres.

Les volumes d’air mobilisés dépendent principalement de l’activité de la personne et de ses besoins en oxygène. Ils sont rarement constants et réguliers, si ce n’est, parfois, durant le sommeil.

Lors d’une respiration ordinaire et calme, les poumons inspirent et expirent environ un demi litre d’air alors qu’en augmentant l’amplitude des mouvements respiratoires, lors d’un exercice physique par exemple, ils leur est possible de mobiliser de 8 à 10 fois plus d’air.

Quatre volumes caractéristiques peuvent être identifiés

Volume courant (VC) (VT en anglais)
Volume de réserve inspiratoire (VRI)
Volume de réserve expiratoire (VRE)
Volume résiduel (VR)

Le volume courant (VC) c’est la quantité d’air qui est renouvelé lors d’un cycle respiratoire normal, quand on est au repos ou lors d’une activité calme comme la lecture ou lors d’une marche décontractée. Selon l’activité et la stature de la personne, il varie d’environs 400 à 600 millilitres d’air. C’est la respiration « habituelle » dont on n’est généralement pas conscient et qui s’autorégule tout simplement en fonction des besoins en oxygène.

Le volume de réserve inspiratoire (VRI), c’est le volume d’air maximal qu’il est possible d’inspirer après une inspiration normale. Il peut varier de 2 à 3,5 litres selon la corpulence et l’aptitude de la personne, l’entrainement ou les pathologies. Il est important de comprendre que ce volume désigne un « espace » dans lequel le mouvement respiratoire peut être varié. Ainsi, dans le VRI, on peut inspirer, expirer ou encore demeurer en apnée.

Le volume de réserve expiratoire (VRE) désigne le volume maximal expiré après une expiration normale. Il est d’environ 1 ou 1,5 litres. Dans ce volume, également, on peut pratiquer l’expiration plus ou moins complète, l’inspiration ou encore rester sans mouvement respiratoire, en apnée.

Le volume résiduel (VR), c’est le volume d’air qui reste malgré tout dans les poumons après une expiration complète et forcée. Ce volume n’est pas facile à évoluer, il est de l’ordre de 1,5 litre.

Il est à noter que sur les plus ou moins 6 litres d’air que peut contenir les poumons, plus d’un litre et demi d’air ne participe pas aux échanges gazeux car il se trouve dans l’espace dit « mort », c’est à dire dans les différents conduits respiratoires ou encore dans des territoires alvéolaires ventilés mais mal perfusé.

Les capacités : la capacité pulmonaire totale (CPT), c’est-à-dire le volume d’air que peut contenir les poumons est donc d’environ 6 litres. Accessoirement, peuvent également être identifiés la capacité résiduelle fonctionnelle (VRE + VR) et la capacité inspiratoire (VC + VRI), non représentée sur le graphique.

Trois des volumes précédemment décrits sont mobilisables et peuvent être parcouru par une inspiration complète réalisée après une expiration complète. Ainsi, inspirant après une expiration complète, on parcourt successivement les espaces du volume de réserve expiratoire, du volume courant et enfin du volume de réserve inspiratoire. Ces différents volumes cumulés représentent la capacité vitale (CV), elle est d’environ 4,5 litre, c’est la quantité maximale d’air pouvant entrer ou sortir des poumons.

L’évolution de ces différents volumes et capacités peut être représentée sur un graphique de la manière suivante. A l’inspir, la courbe monte, et à l’expir elle descend:

Une autre manière de représenter ces quantités est de représenter les changements de volumes de l’alvéole pulmonaire. La zone blanche représente la dilatation de l’alvéole lors d’une respiration normale au repos (volume courant VC). A partir de cette zone, l’inspiration peut être accentuée dans le VRI ou, inversement, l’expiration peut être accentuée dans le VRE. Le volume le plus petit VR représente ce qui reste d’air dans les poumons après une expiration complète.

La connaissance de ces notions permet, par exemple, de réaliser que lors d’une respiration normale de repos, on ne renouvelle qu’un demi litre d’air sur les 3 litres que contiennent les poumons (VRE + VR). La richesse en oxygène de l’air inspiré est de la sorte diluée dans l’air total des poumons. Cette dilution peut être atténuée en adoptant entre autre la respiration dite « yogique ».

Les volumes précédemment décrits varient considérablement entre les individus. Ils dépendent de la corpulence des personnes, de leur âge, de leur sexe, ou de leur origine ethnique. Ils varient également selon l’entraînement (assouplissement de la cage thoracique, augmentation de la force des muscles inspirateur ou expirateur, etc), ou au contraire, les pathologies (l’asthme par exemple).

Pour conclure en images, voici deux radios:

La première, en expiration forcée, montre le volume résiduel. La seconde, en inspiration forcée, montre la capacité pulmonaire totale. Et le comparatif entre les deux nous donne une idée du cumul du volume de réserve expiratoire, du volume courant et du volume de réserve inspiratoire.