Airway distensibility in normal and asthmatic subjects and partitioning of the Fowler dead space

摘要

Anatomical dead space measured by the Fowler method (VD_F) is the sum of 2 serial volume compartments (VD_F = VD_p1 + VD_p2). VD_F has been shown to increase linearly with end-inspiratory lung volume (EILV) and the gradient of the relationship (ΔVD_F) has been used as an index of airway distensibility. The aim of this study was to partition VD_F into its serial compartments VD_p1 and VD_p2 to test the hypothesis that, given the greater distensibility of distal airways, VD_p2 would demonstrate greater volume dependence than VD_p1. The relationships between each measure of VD (VD_F, VD_p1, and VD_p2) and EILV were studied in 16 healthy subjects and 16 mildly asthmatic subjects. Significant (p < 0.05) linear relationships were obtained between each measure of VD and EILV in both subject groups. Changes in VD_p1 with EILV (ΔVD_p1) accounted for 78.6% ± 5.6% (mean ± SEM) and 72.6% ± 6.3% of ΔVD_F in the healthy and asthmatic groups, respectively. ΔVD_p1 was greater in the healthy subjects than in asthmatic subjects (18.4 versus 13.1mL/L, p = 0.005). We conclude that in both asthmatic and healthy subjects, the major component of ΔVD_F was ΔVD_p1 and not ΔVD_p2, as originally hypothesized. We believe our results are reflecting the degree of asynchronous airway emptying.L'espace mort anatomique mesuré par la méthode de Fowler (VD_F) est la somme de 2 volumes adjacents : VD_F= VD_p1 + VD_p2. D'après des études, le VD_F augmente de façon linéaire avec le volume pulmonaire mesuré à la fin d'une inspiration (EILV); de plus, la variation de VD_F par rapport à EILV est un indicateur de la capacité de dilatation des voies respiratoires. Cette étude se propose de mesurer les deux volumes (VD_p1 et VD_p2) et, en admettant la plus grande capacité de dilatation des voies respiratoires distales, de tester l'hypothèse selon laquelle VD_p2 varie plus en fonction du volume pulmonaire que ne le fait VD_p1. On évalue dès lors la relation entre chaque mesure de VD (VD_F, VD_p1 et VD_p2) et EILV chez 16 sujets en bonne santé et 16 sujets souffrant d'asthme bénin. Chez les deux groupes de sujets, on observe une relation linéaire significative (p < 0,05) entre chaque mesure de VD et EILV. Les variations de VD_p1 par rapport à EILV (ΔVD_p1) sont expliquées à 78,6% ± 5,6 % (moyenne ± erreur type de la moyenne) et 72,6% ± 6,3 % par ΔVD_F chez les groupes en santé et asthmatiques respectivement. ΔVD_p1 est plus grande chez les sujets en santé que chez les sujets asthmatiques (18,4 comparativement à 13,1mL/L, p = 0005). En conclusion et conformément à notre hypothèse initiale, le principal facteur de ΔVD_F est ΔVD_p1 et non ΔVD_p2. Selon nous, nos observations vont dans le sens d'une vidange asynchrone des voies respiratoires.