Appareil respiratoire et échanges gazeux – fiche IFSI (FR, SpO₂, détresse)

Résumé du cours

L’essentiel à connaître

• Fréquence respiratoire normale adulte au repos : environ 12 à 20 cycles/min, SpO₂ attendue ≥ 94 % (hors contexte particulier).
• L’appareil respiratoire assure la ventilation (entrée/sortie d’air) et l’hématose (échanges O₂/CO₂ au niveau des alvéoles).
• Une bonne ventilation dépend de la mécanique ventilatoire : cage thoracique, muscles respiratoires, compliance pulmonaire.
• Les signes de détresse respiratoire imposent une surveillance rapprochée et une alerte médicale rapide.
• L’oxygénothérapie est un médicament : indication, prescription médicale, surveillance clinique et de la SpO₂.
• Toute modification brutale de FR, SpO₂, conscience ou coloration cutanée est un signe d’alerte.

Anatomie fonctionnelle de l’appareil respiratoire

Voies aériennes supérieures

• Comprennent : fosses nasales, cavité buccale, pharynx, larynx.
• Rôles principaux : conduction de l’air, réchauffement, humidification, filtration des particules.
• Le larynx contient les cordes vocales et protège les voies aériennes basses (rôle dans la déglutition).

Voies aériennes inférieures

• Trachée : conduit rigide, se divise en bronches souches droite et gauche.
• Bronches → bronchioles → bronchioles terminales → bronchioles respiratoires → alvéoles pulmonaires.
• L’arbre bronchique conduit l’air et répartit la ventilation dans tout le poumon.

Poumons et plèvres

• Deux poumons, droit (3 lobes) et gauche (2 lobes), riches en alvéoles entourées de capillaires.
• Les plèvres : feuillet viscéral (collé au poumon) et feuillet pariétal (collé à la paroi thoracique).
• Entre les feuillets : espace pleural virtuel contenant un fin film liquidien assurant le glissement.
• Toute collection (air, sang, liquide) dans la plèvre perturbe l’expansion pulmonaire (pneumothorax, épanchement).

Mécanique ventilatoire

Principes de base

• La ventilation repose sur des variations de pression entre l’extérieur et l’intérieur du thorax.
• Inspiration : mouvement actif, augmentation du volume thoracique → pression intrathoracique diminue → l’air entre.
• Expiration au repos : phénomène généralement passif par recoil élastique du poumon.

Muscles respiratoires

• Diaphragme : principal muscle respiratoire, s’abaisse à l’inspiration.
• Muscles intercostaux externes : élèvent les côtes, augmentent le volume thoracique.
• En cas de détresse ou d’effort : utilisation des muscles respiratoires accessoires (sternocléidomastoïdiens, scalènes…).

Volumes pulmonaires (notions utiles)

• Volume courant (VT) : volume d’air inspiré/expiré à chaque cycle au repos.
• Capacité vitale : volume maximum mobilisable entre inspiration et expiration forcées.
• Volume résiduel : air restant dans les poumons après expiration maximale (évite le collapsus alvéolaire).

Hématose et échanges gazeux

Alvéoles et barrière alvéolo-capillaire

• Les alvéoles sont des petits sacs aériens entourés de capillaires sanguins.
• La barrière alvéolo-capillaire (épithélium alvéolaire + membrane + endothélium capillaire) est très fine.
• L’hématose est le passage de l’O₂ de l’air alvéolaire vers le sang et du CO₂ du sang vers l’air alvéolaire.

Diffusion de l’O₂ et du CO₂

• Les échanges se font selon un gradient de pression partielle (du plus vers le moins concentré).
• L’O₂ diffuse des alvéoles (riche en O₂) vers le sang veineux (pauvre en O₂).
• Le CO₂ diffuse du sang veineux (riche en CO₂) vers les alvéoles (pauvre en CO₂) pour être expiré.

Transport de l’O₂

• L’O₂ est majoritairement transporté lié à l’hémoglobine (Hb) dans les globules rouges.
• Une petite partie est dissoute dans le plasma.
• Le taux de saturation de l’hémoglobine en O₂ est mesuré par la SpO₂ (oxymètre de pouls).

Valeurs usuelles et surveillance respiratoire

Fréquence respiratoire (FR)

• Adulte au repos : environ 12 à 20 cycles/min.
• Tachypnée : FR > 20-24/min (selon contexte).
• Bradypnée : FR < 12/min.
• Surveiller régularité, amplitude, symétrie de la ventilation, type de respiration (calme, superficielle, abdominale…).

Saturation en oxygène (SpO₂)

• Valeur attendue chez l’adulte sain : ≥ 94 % (hors pathologie chronique type BPCO où une cible plus basse peut être définie médicalement).
• 90–93 % : à surveiller, vérifier les conditions de mesure (position de la sonde, froid, vernis, mouvement, perfusion).
• < 90 % : généralement considérée comme désaturation significative, nécessite une évaluation rapide et une adaptation de la prise en charge.
• Importance de corréler SpO₂ et clinique : dyspnée, cyanose, agitation, conscience.

Autres paramètres de surveillance

• Couleur de la peau et des muqueuses : pâleur, cyanose (coloration bleu violacé).
• Signes neuro : agitation, confusion, somnolence, troubles de la conscience.
• Paramètres associés : fréquence cardiaque, tension artérielle, température, douleur.

Signes de détresse respiratoire

Signes cliniques majeurs

• Dyspnée (sensation de manque d’air), polypnée marquée, impossibilité de parler en phrases complètes.
• Utilisation des muscles respiratoires accessoires, tirage intercostal, sus-sternal, battement des ailes du nez.
• Respiration paradoxale, sueurs, angoisse, agitation ou au contraire prostration.
• Cyanose centrale (lèvres, langue), altération de la conscience.

Signes mesurés

• FR très élevée ou très basse, irrégulière.
• SpO₂ basse malgré apport en oxygène (selon prescription).
• Modifications hémodynamiques : tachycardie, hypotension possibles dans les décompensations graves.

Conduite infirmière

• Rester auprès du patient, assurer la sécurité (position adaptée, souvent demi-assise si possible).
• Noter précisément les signes (FR, SpO₂, description de la dyspnée) et alerter immédiatement le médecin/équipe.
• Préparer le matériel : voie veineuse si prescrite, matériel d’oxygénothérapie, aspiration, chariot d’urgence selon contexte.

Oxygénothérapie : principes pour la pratique

Rôle et principes

• L’oxygénothérapie consiste à administrer de l’O₂ en concentration supérieure à l’air ambiant pour corriger ou prévenir l’hypoxémie.
• L’oxygène est considéré comme un médicament : indication, modalité d’administration, dispositif et objectifs de SpO₂ sont prescrits.
• Le rôle infirmier : mise en œuvre correcte, surveillance de l’efficacité et de la tolérance, prévention des risques.

Dispositifs (sans débits chiffrés)

• Lunettes nasales : bien tolérées, pour besoins modérés, permettent au patient de parler, manger.
• Masque simple ou à haute concentration : pour besoins plus importants, masque bien ajusté au visage.
• Masque humidifié, sonde nasopharyngée, dispositifs plus complexes (type VNI) selon prescription et contexte hospitalier.

Surveillance infirmière

• Surveillance clinique : dyspnée, FR, signes de détresse, couleur, confort du patient.
• Surveillance de la SpO₂ : atteindre la cible prescrite, noter les valeurs et l’évolution.
• Vérifier l’installation : absence de fuites importantes, absence de compression, intégrité de la peau (risque d’escarres au niveau du nez et des oreilles).
• Prévenir la sécheresse des muqueuses (humidité, hydratation, soins de bouche selon protocole).
• Attention aux patients BPCO ou insuffisants respiratoires chroniques : les cibles de SpO₂ sont adaptées médicalement, vigilance sur les signes de rétention de CO₂ (somnolence inhabituelle, céphalées, confusion).

Risques et précautions

• Risque de brûlure ou d’incendie : loin des sources de chaleur, pas de flamme ni de tabac à proximité.
• Oxygène sec irritant pour les voies aériennes : intérêt possible d’une humidification selon débit et durée.
• Ne pas modifier soi-même les paramètres (débit, dispositif, cibles de SpO₂) sans prescription, sauf situation d’urgence dans le cadre des protocoles établis.

À retenir

• La fonction respiratoire repose sur une mécanique ventilatoire efficace et une hématose intacte au niveau alvéolaire.
• Les valeurs de base : FR adulte 12–20/min, SpO₂ attendue ≥ 94 % en l’absence de pathologie particulière.
• Les signes de détresse respiratoire imposent une surveillance continue et une alerte rapide.
• L’oxygène est un médicament : indication médicale, mise en œuvre rigoureuse, surveillance clinique et de la SpO₂.
• L’évaluation respiratoire ne se limite pas à un chiffre de SpO₂ : toujours corréler avec le clinique global du patient.