diffusion (capacité de) des poumons l.f.
diffusion lungs capacity
Rapport entre le débit d'un gaz g et sa différence de pression partielle motrice entre l'alvéole et le capillaire pulmonaire (ou plus exactement l'intérieur de l'hématie).
Elle se mesure en mL/min/mm de Hg, on l'exprime aussi maintenant en mL/min/hPa .
La formule
valable pour un alvéole, a été généralisée à l'ensemble des poumons bien qu'elle soit alors très approximative étant donné l'inhomogénité de la ventilation et de la circulation pulmonaires. Elle est pourtant utile en clinique pour caractériser les troubles de diffusion des gaz lors de leur passage de l'air au sang. A côté des éléments correspondants à la surface et à l'épaisseur de la membrane alvéolaire, figurés par Dm, il faut encore tenir compte du volume Qc du sang capillaire pulmonaire dans lequel le gaz se fixe avec une vitesse de fixation de sorte qu'on a (par analogie avec un circuit électrique :
formule qui explicite le rôle des deux éléments.
En pratique, la capacité de diffusion de l'oxygène, DLO2, peut difficilement se mesurer en régime stable à partir de la PaO2 en utilisant la formule initiale (la PaO2 est un peu plus faible que celle des capillaires pulmonaires) et de la PAO2, mal représentée par l'air de fin d'expiration, de sorte que cette mesure très approximative et peu fidèle n'est pratiquement pas utilisée en clinique.
Mais la formule initiale se simplifie pour les gaz qui, à très faible concentration, ont une très grande affinité pour l'hémoglobine, tel le monoxyde de carbone, CO, parce que la PCO est alors quasi-nulle à l'intérieur des globules rouges et la vitesse de fixation sur l'hémoglobine est très grande. On peut alors écrire :
DLCO = V'CO/PA CO.
Par conséquent la détermination de la capacité de diffusion des poumons au CO, plus facile à mesurer et mieux définie que la capacité de diffusion des autres gaz, sert de méthode de référence.
La DLCO est d'environ 40 mL/min/hPa au repos et de 44 mL/min/hPa à l'exercice chez le sujet normal. Elle est augmentée dans les cardiopathies avec court-circuit gauche-droit, diminuée légèrement au cours de la grossesse et fortement dans les pneumopathies.
La mesure de la DLCO se fait principalement par la méthode en apnée (Marie Krogh, 1915) ou par celle d'équilibration.
En ce qui concerne les autres gaz, notamment les gaz anesthésiques l'on se base sur les propriétés physiques du gaz considéré : masse moléculaire, solubilité dans la membrane (pratiquement celle dans l'eau). La capacité de diffusion est proportionnelle au coefficient de solubilité et inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse moléculaire du gaz. On utilise la capacité de diffusion du CO, de masse moléculaire 28 comme référence : la formule donnée à l'article «diffusion», ci-dessus, devient pour un gaz g, de masse moléculaire Mg,
avec α CO = 0,0217 g/L à 37°C :
Etant donné tout ce qu'a de conventionnel la notion de capacité de diffusion pulmonaire, la généralisation de cette formule aux autres gaz que le CO ne peut donner qu'un ordre de grandeur. Pour l'azote, de masse moléculaire 28, le coefficient de proportionnalité, rapport des coefficients de solubilité, est égal à 0,67 et le rapport sous la racine est égale à l'unité, on a donc :
DLN2 = O, 67 DLCO.
Etant donné la grande solubilité du dihydroxyde de carbone dans l'eau (1,0522 g/L, soit 600 mL/L à 37°C), le CO2 a une capacité de diffusion de l'ordre de DLCO2 = 1500 mL/min/hPa, elle est 20 fois plus grande que celle de l'oxygène. De ce fait l'écart alvéolocapillaire de pression partielle de CO2 est très faible : pour un débit de dihydroxyde de carbone normal au repos, V'CO2 = 130 mL/min, l'écart alvéolo-capillaire du CO2 est inférieur à 0,1 mm de Hg, c'est-à-dire de l'ordre de grandeur des erreurs de mesure, ce qui justifie l'hypothèse d'Enghoff : PACO2 = PaCO2 .
August Krogh, prix Nobel de médecine en 1920 et Marie Krogh-Jørgensen, physiologistes danois (1910)
Syn. capacité de transfert pulmonaire, constante de diffusion pulmonaire
→ capacité, diffusion, diffusion pulmonaire (mesure de la), physiologie respiratoire (symboles de)