Ventilatory constraints and dyspnea during exercise in chronic obstructive pulmonary disease

摘要

Dyspnea (respiratory difficulty) and activity limitation are the primary symptoms of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and progress relentlessly as the disease advances, contributing to reduced quality of life. In COPD, the mechanisms of dyspnea are multifactorial, but abnormal dynamic ventilatory mechanics are believed to play a central role. In flow-limited patients with COPD, dynamic lung hyperinflation (DH) occurs during exercise and has serious sensory and mechanical consequences. In several studies, indices of DH strongly correlate with ratings of dyspnea intensity during exercise, and strategies that reduce resting hyperinflation (either pharmacological or surgical) consistently result in reduced exertional dyspnea. The mechanisms by which DH gives rise to exertional dyspnea and exercise intolerance are complex, but recent mechanistic studies suggest that DH-induced inspiratory muscle loading, restriction of tidal volume expansion during exercise, and consequent neuromechanical uncoupling of the respiratory system are key components. This review examines the specific derangements of ventilatory mechanics that occur in COPD during exercise and attempts to provide a mechanistic rationale for the attendant respiratory discomfort and activity limitation.Les principaux symptômes de la maladie pulmonaire obstructive chronique (COPD) sont la dyspnée (trouble de la respiration) et la limitation d'activité; au fur et à mesure que la maladie s'installe, implacable, la qualité de vie se détériore. Dans la COPD, les mécanismes de la dyspnée sont multifactoriels, mais l'anomalie de la mécanique ventilatoire semble jouer un rôle capital. Chez les patients présentant ces troubles de la ventilation, on observe au cours de l'exercice physique une hyperinflation dynamique des poumons (DH) dont les conséquences mécaniques et sensorielles sont graves. D'après certaines études, les indicateurs de DH sont fortement reliés à la sévérité de la dyspnée à l'effort et les stratégies pour diminuer l'hyperinflation au repos (au moyen de médicaments ou d'une intervention chirurgicale) contribuent systématiquement à la réduction de la dyspnée d'effort. Les mécanismes par lesquels la DH aboutit à la dyspnée d'effort et à l'intolérance à l'effort sont complexes, mais de récentes études suggèrent que la charge imposée aux muscles de l'inspiration par la DH, la restriction de l'expansion du volume courant au cours de l'effort et le découplage neuromécanique consécutif en sont les éléments clés. Cet article-synthèse analyse les défaillances spécifiques de la mécanique ventilatoire observées cours de la COPD à l'effort et tente d'expliquer sur le plan de la mécanique les troubles de la respiration et la limitation d'activité.