Academic literature on the topic 'Diaphragme (anatomie) – Exploration fonctionnelle'

Ce travail de thèse avait pour objet dans un premier temps, de déterminer la durée et l'intensité de l'exercice pour lesquelles une fatigue centrale diaphragmatique était présente. Pour cela, nous avons testé l'apparition de la fatigue centrale du diaphragme pour trois durées d'exercice (5,15 et 40 minutes) en gardant la même intensité (55% de V̇O2max). Il en résultait que la fatigue centrale diaphragmatique était mise en évidence pour une durée de 40 minutes seulement. Ainsi, la fatigue centrale s'installerait avec le temps. Dans un deuxième temps, nous avons cherché à savoir si l'intensité de l'exercice avait une influence sur l'apparition de cette fatigue. Nous avons donc vérifié la présence de fatigue centrale du diaphragme pour différentes intensités d'exercice (40%, 55%, 75% de V̇O2max) en gardant la même durée d'exercice (15 minutes). Or il n'y avait pas de fatigue centrale du diaphragme, quelle que soit l'intensité de l’exercice. Dans une troisième étude nous nous sommes intéressés au contrôle ventilatoire pendant l'exercice. Nous avons vérifié si des potentiels prémoteurs, témoins de l'activation du cortex prémoteur, étaient présents pendant des exercices de différentes intensités (40% et 70% de V̇O2max) et pendant un exercice d'intensité modéré accompagné d'une charge inspiratoire résistive (40% de V̇O2max avec une charge de 5cmH2O). Nous n’avons pas observé d'activité prémotrice pré-inspiratoire pendant les exercices, suggérant une absence de contribution corticale à la ventilation humaine pendant l'exercice
This work aimed firstly to determine the duration and intensity of the exercice inducing diaphragmatic central fatigue. We tested the presence of the diaphragmatic central fatigue for three exercice durations (5,15 and 40 minutes) keeping the same intensity of exercice (55% of V̇O2max). The diaphragmatic central fatigue was present for a duration of 40 minutes. This fatigue would settle in progressively with time. On a second time, we checked if the exercice intensity influenced this fatigue. We checked the presence of diaphragmatic central fatigue for different intensities of exercice (40%, 55%, 75% of V̇O2max) keeping the same duration (15 minutes). The central diaphragmatic fatigue was absent, whatever the intensity of exercice. In a third work, we studied the ventilatory control during exercice. We checked if premotor potentials, which are evidences of the premotor cortex activation, were present during exercices of different intensities (40% et 70% of V̇O2max) and during a moderate exercice with resistive inspiratory load (40% de V̇O2max with a load of 5cmH2O). We did not observe any premotor preinspiratory activity, suggestive of an absence of cortical contribution of human ventilation during exercise

Ce travail doctoral a permis d'étudier les phénomènes de plasticité anatomo-fonctionnelle et moléculaire survenant après lésion unilatérale cervicale de la moelle épinière. Une section latérale cervicale est suffisante pour abolir l'activité de l'hémidiaphragme ipsilatéral. Néanmoins, après un délai post-lésionnel court (7 jours), une activité phrénique ipsilatérale peut être détectée. Celle-ci dépend de voies descendantes contralatérales croisées, situées latéralement, et de voies afférentes ipsilatérales. A 3 mois post-lésionnels, cette activité est renforcée par des « nouvelles » voies descendantes spinales médianes. Au niveau moléculaire, les neurones respiratoires axotomisés (et d'autres neurones bulbaires non axotomisés) expriment c-Jun en réponse à une hémisection spinale cervicale, ce qui traduit un potentiel de plasticité intrinsèque. Dans la zone lésionnelle, les taux de certains effecteurs de plasticité (GAP-43, BDNF) sont cependant diminués. Ces résultats dans leur ensemble montrent que le réseau respiratoire développe, après lésion spinale, des processus de neuroplasticité qui pourront être exploités dans le cadre de stratégies à «vocation réparatrice »
This doctoral work focuses on anatomo-functional and/or molecular plasticity processes after unilateral high spinal cord injury leading to respiratory deficit. A spinal cord injury restricted to the lateral area was sufficient to abolish hemidiaphragm activity. However, after short post-lesional time-lapse (7 days), an ipsilateral phrenic activity was detected that depends on crossed spinal pathways located laterally in the contralateral spinal cord and on ipsilateral afferents. After 3 months post-injury, this phrenic activity was reinforced by new active median bulbospinal pathways. At the molecular level, the respiratory axotomized neurons (and some non-axotomized neurons) express c-Jun after a spinal cord injury, revealing an intrinsic plasticity potential. Around the spinal injury, the levels of plasticity associated proteins (GAP-43 and BDNF) decreased. These results demonstrate that the respiratory system is endowed with an important plasticity potential after spinal cord injury with interesting potentialities for testing repair strategies

L'un des buts des explorations fonctionnelles respiratoires est de déterminer les paramètres mécaniques de la ventilation, nous nous sommes engagés à concevoir un appareil de mesure de la résistance des voies aériennes par interruption brève du débit. Chez l'homme, une estimation de la pression alvéolaire est nécessaire à la mesure de la résistance des voies aériennes (RVA=(PAlv-PBcc)/Débit). S'il est aisé de mesurer le débit, la mesure directe de la pression alvéolaire est aussi impossible. Une des techniques permettant de mesurer cette pression consiste en une interruption brève du débit qui donne accès a la pression alvéolaire par une équilibration alvéolo-buccale au cours de l'interruption. Ce mémoire décrit les phénomènes transitoires consécutifs à l'interruption du débit, expose une analyse de l'équilibration alvéolo-buccale au cours d'interruptions réalisées sur un simulateur de poumons. Une première étape de cette étude a permis d'identifier à un coup de bélier les perturbations créées par la fermeture des voies aériennes. Cette hypothèse s'est confirmée à la suite d'expériences au cours desquelles nous avons modifié la longueur de la liaison alvéolo-buccale, l'élastance de ses parois, ainsi que la densité des gaz utilisés lors des mesures sur simulateur. Une seconde étape démontre que l'équilibration alvéolo-buccale se fait par le transfert d'un volume gazeux. Dans des conditions normales, quelques millilitres de gaz réalisent cette équilibration en moins de 2 ms. En faisant le pendant entre une analyse de type statique et un raisonnement dynamique, nous montrons que la pression alvéolaire est toujours mesurable. Une technique d'exploitation des barogrammes buccaux est ensuite exposée. Les éléments de la construction d’un appareillage prototype incluant la mesure de la résistance des voies aériennes par interruption du débit ainsi que divers examens de mesurage des paramètres de la mécanique ventilatoire sont résumé en fin de mémoire
Among others, investigation on hum an respiratory function involves the evaluation of its mechanical features. We built up a device for the measurement of the airway resistance and we integrated it ioto a device designed to investigate most mechanical parameters of the respiratory system. An evaluation of the alveolar pressure IS necessary to the determination of the aIrway resistance (Raw = (P Avl-P Mouth) / Airflow). Measurement of the airflow is rather easy but the evaluation of the alveolar pressure requires the use of an indirect method. One of these indirect methods consists in an sudden short airflow interruption. After the alveolar-mouth pressure equilibration, the alveolar pressure is evaluated from the mouth pressure. The present work deals, first, with the transitionnal perturbation accuracy after the airway occlusion. After words, we observed the alveolar-mouth pressure equilibration during interruptions on a lung simulator. The transitory perturbation was modelized by the thoery of the "coup de bélier". It recieved partial confirmation through altering the length of the alveolo-mouth connection, the elastance of trus walls and density of the gaz put into the simulator. Later on, we demonstrated that alveolo-mouth equilibration results from the transfer of a smalI amount of gaz (usually few milliliters which requires less th an 2 ms). It result from this work and its theoretical background (dynamic vs static analysis) that the alveoIar pressure can be measured whatever the physioIogical or pathologicaI onditions. The final exhibition of the measurements (mouth barograms) should allow easy access to pathoIogicaI resistance. This method is fillally iocluded into a precommercial device for the measurement of severaI other mechanical parameters of the respiratory system. We concluded about the possibilities on further research about the measurement of the alrway resistance through trus method and its use for clinical purposes

Ce travail se divise en deux parties : la première partie consiste à développer et valider une technique d’exploration de la fonction respiratoire à l’aide d’outils de capture du mouvement de la cage thoracique et de l’abdomen en trois dimensions. L’innovation consiste en l’application d’une méthode de calcul des volumes pulmonaires mobilisables non encore utilisée avec cette technique. La deuxième partie consiste à mettre en évidence l’intérêt médical de cette technique par son utilisation clinique sur des pathologies respiratoires ciblées et/ou dans des conditions médicales spécifiques. Dans un premier temps et suite à une analyse de la littérature des méthodes d’exploration de la fonction respiratoire par mesure optoélectronique,nous avons proposé une nouvelle méthode de calcul des volumes respiratoires à partir de capture de mouvement de la paroi thoracoabdominale.Cette méthode prend en compte les déplacements de la surface de la paroi thoracoabdominale. Une comparaison entre cette nouvelle méthode,la méthode optoélectronique habituellement utilisée et la spirométrie(méthode de référence) montre que cette nouvelle méthode permet une évaluation précise des volumes respiratoires. Dans un second temps,une fois la question métrologique de mesure suffisamment précise des volumes validés, nous nous sommes intéressés à l’intérêt clinique d’apprécier la contribution des différents compartiments de la paroi thoracoabdominaleà la ventilation des patients myopathes et des sujets sous ventilationmécanique. Une première étude sur une population de patients présentant une déficience en maltase acide, visant l’identification du dysfonctionnement diaphragmatique a été réalisée. Ainsi nous avons pu démontrer que la contribution de la région abdominale à la ventilation est corrélée avec les indices invasifs évaluant la fonction diaphtragmatique. Cela nous permet maintenant de suivre l’évolution de la fonction diaphragmatique de ces patients de manière non invasive. Une seconde étude visait l’analyse de la contribution abdominale de la ventilation lorsque cette dernière est assistée mécaniquement. Ainsi nous avons pu observer que la ventilation mécanique diminuait la contribution abdominale, quel que soit le mode d’assistance ventilatoire utilisé, ce qui suggère une diminution de l’activité diaphragmatique sous ventilation mécanique et donc de confirmer une efficacité de ventilation mécanique. Une troisième étude sur le patient atteint de la myopathie de Duchenne de Boulogne a permis de quantifier les effets à court terme des manoeuvres d’insufflation et d’exsufflation sur la mobilité non assistée de la cage thoracique. Ainsi nous avons observé, immédiatement après ces manoeuvres, une meilleure expansion et une symétrisation de cette expansion thoracoabdominale lors d’inspirations et d’expirations maximales. Cela plaide pour une utilisation plus systématique de ces techniques au quotidien lors de la prise en charge de cette population, en particulier pour ceux qui présentent une dysharmonie du mouvement thoracoabdominal.Ce travail nous permet de proposer cette nouvelle exploration pour suivre des maladies chroniques évolutives affectant la mécanique respiratoire et l’effet des traitements spécifiques et d’envisager une application industrielle de ce nouvel outil de mesure
This work is divided into two parts : the first part is to developand validate a technical exploration of respiratory function using motioncapturetools of the chest and abdomen in three dimensions. Innovation isthe application of a method of calculation of underlying lung volumes notyet used with this technique. The second part is to highlight the medicalinterest of this technique for clinical use in targeted respiratory pathologiesand/or specific medical conditions.First and following a literature review of methods of exploration of respiratoryfunction by optoelectronics measure we have proposed a new methodto compute respiratory volumes of motion capture of thoracoabdominalwall. This method takes into account the movements of the thoracoabdominalsurface of the wall. A comparison between this new method, optoelectronicstandard approach and spirometry (Reference method) showsthat this new method allows an accurate assessment of respiratory volumes.Secondly, once the issue of metrological sufficiently accurate measurementof volumes validated, we looked at the clinical interest of enhancing thecontribution of the different compartments of the thoracoabdominal wallin the breakdown of muscular dystrophy patients and mechanically ventilatedsubjects. An initial study on a population of patients with acid maltasedeficiency, for the identification of the diaphragmatic dysfunction was performed.Thus we have demonstrated that the contribution of the abdominalarea for ventilation is correlated with invasive indices transdiaphragmaticpressures. This now allows us to follow the evolution of diaphragmaticfunction of these patients noninvasively. A second study was the analysis ofthe abdominal contribution to the ventilation when the latter is mechanicallyassisted. Thus we have seen that mechanical ventilation decreased abdominalcontribution, whatever the method of ventilatory assistance used,suggesting a decrease in diaphragmatic activity under mechanical ventilationand thus confirm a mechanical ventilation efficiency. A third studyon the patient with Duchenne de Boulogne has quantified the short-termeffects of blowing maneuvers and exsufflation on unassisted mobility ofthe rib cage. Thus we observed immediately after these maneuvers, betterexpansion and balancing this thoracoabdominal expansion during inspirationand maximum expiration. This calls for a more systematic use of thesetechniques every day in the care of this population, particularly for thosewith disharmony of thoracoabdominal movement.This work allows us to offer this new exploration to follow evolving diseasesaffecting the respiratory mechanics and impact of specific treatmentsand to envisage an industrial application of this new measurementtool