Spirométrie
La spirométrie est le test de fonction pulmonaire de base, non invasif, qui mesure le volume et la vitesse du flux d'air pendant la respiration — le fondement du diagnostic de l'asthme, de la BPCO et d'autres maladies respiratoires, ainsi que du suivi de leur évolution.
Nombre d'études
2
Sécurité
Prudence requise
Délai d'action
Non applicable — la spirométrie est un examen diagnostique, pas une intervention.
Pour qui
Sommaire
En bref
La spirométrie est le test de fonction pulmonaire de base, non invasif, qui mesure le volume et la vitesse du flux d'air pendant la respiration — le fondement du diagnostic de l'asthme, de la BPCO et d'autres maladies respiratoires, ainsi que du suivi de leur évolution.
- →Seul test largement disponible confirmant ou excluant objectivement une obstruction bronchique
- →Permet de différencier un syndrome obstructif (asthme, BPCO) d'un syndrome restrictif (pneumopathie interstitielle, déformation thoracique)
- →Permet une surveillance objective de la progression de la maladie pulmonaire et de la réponse au traitement dans le temps
| Type d'examen | Mesure fonctionnelle du volume et du débit d'air lors d'une respiration forcée |
|---|---|
| Niveau de preuve | Fort — norme ATS/ERS dans le diagnostic des maladies pulmonaires obstructives et restrictives |
| Public cible | Personnes présentant une toux chronique, un essoufflement, des sifflements ou une suspicion d'asthme/BPCO |
| Paramètres mesurés | CVF, VEMS, rapport VEMS/CVF, courbe débit-volume |
| Durée | Environ 15–25 minutes, nécessite plusieurs répétitions de la manœuvre respiratoire |
| Statut | Examen de première intention, largement disponible en médecine générale et en pneumologie |
Comprendre
Vue d'ensemble
La spirométrie est un test fonctionnel de base des poumons qui mesure le volume d'air inspiré et expiré ainsi que la vitesse à laquelle l'air est expulsé lors d'une expiration forcée. Le patient respire à travers un embout relié à un spiromètre — un appareil qui enregistre le débit et le volume d'air en temps réel — en effectuant une série de manœuvres respiratoires, dont la plus importante est l'expiration forcée : une inspiration profonde suivie d'une expiration aussi rapide et complète que possible. Le résultat est une courbe débit-volume ainsi qu'un ensemble de paramètres numériques, dont deux ont la plus grande importance clinique : le VEMS (volume expiratoire maximal en une seconde) et la CVF (capacité vitale forcée).
La valeur clinique de la spirométrie tient au fait qu'il s'agit du seul test largement disponible permettant de confirmer ou d'exclure objectivement une obstruction bronchique — un rétrécissement des bronches gênant le passage de l'air, caractéristique de l'asthme et de la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Un rapport VEMS/CVF inférieur à la limite inférieure de la normale est le critère clé du diagnostic d'obstruction, tandis qu'un syndrome restrictif (CVF diminuée avec un rapport VEMS/CVF normal) évoque plutôt une pneumopathie interstitielle, une déformation de la cage thoracique ou une maladie neuromusculaire limitant l'expansion pulmonaire. Contrairement à la simple évaluation des symptômes ou à l'auscultation, la spirométrie fournit un résultat numérique et reproductible, comparable dans le temps et entre les examens.
Ce test est prescrit dans des contextes cliniques très divers. Il est le plus souvent réalisé chez des personnes signalant une toux chronique, un essoufflement à l'effort, des sifflements respiratoires ou une sensation d'oppression thoracique, afin de confirmer ou d'exclure un asthme ou une BPCO. Il fait aussi partie du suivi de routine des maladies pulmonaires déjà diagnostiquées, de l'évaluation de la réponse au traitement bronchodilatateur, du bilan préopératoire des fumeurs et des personnes atteintes de maladies pulmonaires, du dépistage professionnel dans les métiers exposés aux poussières et irritants des voies respiratoires, ainsi que de la surveillance de la toxicité pulmonaire de certains traitements oncologiques.
En pratique, le test est rapide — la réalisation des manœuvres prend une quinzaine à une vingtaine de minutes, mais nécessite une coopération active du patient et généralement plusieurs répétitions pour obtenir trois courbes techniquement correctes et reproductibles. Avant le test, il est généralement recommandé d'éviter les bronchodilatateurs de courte durée d'action pendant quelques heures (si l'objectif est d'évaluer la fonction pulmonaire de base sans leur influence), d'éviter un effort physique intense juste avant le test et d'éviter un repas copieux. Le résultat est disponible immédiatement après le test, sous forme d'un tirage avec la courbe débit-volume et un tableau de valeurs comparées aux normes attendues selon l'âge, le sexe, la taille et l'origine ethnique du patient.
Une idée reçue fréquente consiste à assimiler la spirométrie à un simple « souffle dans un tube » ne nécessitant aucune précision technique particulière — en réalité, la qualité du résultat dépend fortement de la bonne exécution de la manœuvre, et des erreurs telles qu'une inspiration initiale incomplète, un arrêt prématuré de l'expiration ou une toux pendant la manœuvre peuvent réduire ou fausser sensiblement le résultat. C'est pourquoi les recommandations de standardisation définissent précisément les critères d'acceptabilité et de reproductibilité des courbes, et l'expérience de la personne réalisant le test a une incidence directe sur la fiabilité du résultat.
La spirométrie est souvent complétée par un test de réversibilité après bronchodilatateur — une répétition du test une quinzaine de minutes après l'administration d'un bronchodilatateur — qui évalue la réversibilité de l'obstruction et constitue l'un des critères permettant de différencier l'asthme (obstruction généralement réversible) de la BPCO (obstruction généralement seulement partiellement réversible ou irréversible). Les variantes du test comprennent aussi le test de provocation bronchique (par exemple à la méthacholine) dans le diagnostic d'un asthme au tableau clinique ambigu, ainsi que l'épreuve d'effort cardiorespiratoire (CPET), qui associe spirométrie, effort physique et mesure des échanges gazeux.
La spirométrie demeure le test de première intention dans le diagnostic des maladies pulmonaires obstructives et restrictives précisément parce qu'elle est peu coûteuse, largement disponible, non invasive et fournit une image objective et quantitative de la fonction respiratoire que la seule évaluation des symptômes ne peut pas totalement remplacer. Sa valeur augmente avec la répétition régulière — un seul résultat donne un instantané de l'état pulmonaire à un moment donné, mais une série de mesures dans le temps permet de saisir le rythme de progression de la maladie ou l'efficacité du traitement, ce qui a une incidence directe sur les décisions thérapeutiques.
Mécanisme d'action
Un spiromètre mesure le débit d'air (par méthode pneumotachographique, à turbine ou à capteur ultrasonique, selon le modèle d'appareil) pendant les manœuvres respiratoires effectuées par le patient, puis intègre le signal de débit dans le temps pour calculer le volume. La manœuvre clé est l'expiration forcée : après une inspiration maximale, le patient effectue l'expiration la plus rapide et la plus complète possible, durant généralement au moins 6 secondes chez l'adulte, jusqu'à atteindre un plateau de volume. À partir de cette seule courbe, l'appareil calcule des dizaines de paramètres, dont les plus importants cliniquement sont la CVF (le volume total expiré pendant la manœuvre), le VEMS (le volume expiré en une seconde) et leur rapport, VEMS/CVF.
Le sens physiologique de ces paramètres découle de la mécanique respiratoire. La CVF reflète la capacité pulmonaire totale disponible pour les échanges gazeux lors d'une inspiration et expiration maximales — sa diminution évoque une limitation de l'expansion des poumons ou de la cage thoracique (syndrome restrictif). Le VEMS, quant à lui, dépend de la résistance à l'écoulement dans les voies respiratoires — plus les bronches sont étroites en raison d'une contraction des muscles lisses, d'un œdème de la muqueuse ou d'un excès de sécrétions, plus l'air est expulsé lentement pendant la première seconde, même si la CVF totale reste normale. Un rapport VEMS/CVF inférieur à la limite inférieure de la normale (plutôt qu'une valeur fixe de 0,7, comme le supposaient les anciens critères) est l'expression mathématique de cette disproportion et définit un syndrome obstructif.
L'interprétation du résultat nécessite de comparer les valeurs mesurées à des valeurs théoriques, calculées à partir d'équations de référence tenant compte de l'âge, du sexe, de la taille et de l'origine ethnique du sujet — les mêmes chiffres de VEMS et de CVF signifient des choses totalement différentes chez un homme de vingt ans et une femme de soixante-dix ans. Les équations de référence modernes expriment le résultat sous forme de percentile ou de score z par rapport à une population saine, ce qui est plus précis que l'ancienne approche fondée sur un pourcentage fixe de la valeur théorique, en particulier aux extrémités de la tranche d'âge.
Le test de réversibilité après bronchodilatateur exploite la réversibilité du bronchospasme comme outil diagnostique — si, après administration d'un bronchodilatateur de courte durée d'action (par exemple le salbutamol), le VEMS augmente d'au moins 12 % et 200 ml par rapport à la valeur de référence, cela est considéré comme une réponse bronchodilatatrice significative, suggérant une composante réversible du bronchospasme typique de l'asthme, bien que son absence n'exclue pas le diagnostic. Ce mécanisme exploite directement la relaxation pharmacologique des muscles lisses bronchiques par les agonistes des récepteurs bêta-2-adrénergiques, ce qui réduit la résistance des voies respiratoires et se traduit par une amélioration mesurable des paramètres de débit.
Chez les patients déjà diagnostiqués avec une obstruction bronchique irréversible (BPCO), le FEV1 post-bronchodilatateur exprimé en pourcentage de la valeur théorique sert aussi à classer la sévérité selon les stades GOLD du rapport Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease : GOLD 1 (léger, FEV1 ≥ 80 % de la valeur théorique), GOLD 2 (modéré, 50–79 %), GOLD 3 (sévère, 30–49 %) et GOLD 4 (très sévère, < 30 %), toujours à condition que le rapport FEV1/CVF post-bronchodilatateur reste inférieur à 0,70. Cette classification fonctionnelle, bien qu'imparfaite — elle corrèle seulement modérément avec les symptômes et la fréquence des exacerbations —, reste un pilier des recommandations thérapeutiques internationales et un langage commun entre pneumologues pour décrire objectivement la sévérité de l'obstruction.
Enregistrement du débit d'air
Le spiromètre mesure le débit d'air en temps réel pendant l'expiration forcée du patient par méthode pneumotachographique, à turbine ou à ultrasons.
Intégration du signal en volume
Le logiciel intègre le débit mesuré dans le temps, calculant les volumes CVF et VEMS et générant la courbe débit-volume.
Comparaison aux valeurs théoriques
Les paramètres mesurés sont comparés à des équations de référence tenant compte de l'âge, du sexe, de la taille et de l'origine ethnique, afin de déterminer si le résultat est dans la norme.
Évaluation du syndrome et de la réversibilité
Le rapport VEMS/CVF différencie un syndrome obstructif d'un syndrome restrictif, et un test optionnel après bronchodilatateur évalue la réversibilité de l'obstruction.
Preuves : forte — basé sur 2 études dans cette base de données.
Bénéfices
Idées reçues
Idée reçueLa spirométrie est un examen simple où la technique n'a pas vraiment d'importance.
FaitLa qualité du résultat dépend fortement de la bonne exécution de la manœuvre — une inspiration incomplète, un arrêt prématuré de l'expiration ou une toux peuvent réduire ou fausser sensiblement le résultat, c'est pourquoi les recommandations définissent précisément les critères d'acceptabilité des courbes.
Idée reçueUn résultat de spirométrie normal exclut l'asthme.
FaitL'asthme peut être intermittent, et la fonction pulmonaire peut être normale entre les crises. Un résultat normal au repos n'exclut pas l'asthme si les symptômes sont typiques — un test de provocation peut alors être indiqué.
Idée reçueIl faut être à jeun pour la spirométrie, comme pour une prise de sang.
FaitIl n'est pas nécessaire d'être à jeun, bien qu'il soit préférable d'éviter un repas copieux juste avant le test, car une distension gastrique importante gêne une inspiration et une expiration complètes.
Idée reçueLe résultat de la spirométrie est le même quel que soit l'âge ou le sexe du patient.
FaitLes valeurs de VEMS et de CVF sont toujours interprétées par rapport à des valeurs théoriques, calculées à partir d'équations tenant compte de l'âge, du sexe, de la taille et de l'origine ethnique — les mêmes chiffres absolus peuvent être normaux chez une personne et pathologiques chez une autre.
Formes et variantes
Spirométrie existe sous plusieurs formes qui diffèrent par leur biodisponibilité et leur usage — la forme choisie a un réel impact sur l'efficacité de la supplémentation.
Spirométrie avec test de réversibilité après bronchodilatateur
Répétition du test une quinzaine de minutes après administration d'un bronchodilatateur.
Recommandé pour : Différencier l'asthme de la BPCO, évaluer la réversibilité de l'obstruction
Spirométrie avec test de provocation (par exemple à la méthacholine)
Évaluation de l'hyperréactivité bronchique après administration d'une substance bronchoconstrictrice, réalisée en centre spécialisé.
Recommandé pour : Diagnostic de l'asthme en cas de spirométrie de repos normale et de symptômes ambigus
Épreuve d'effort cardiorespiratoire (CPET)
Spirométrie associée à un effort physique sur tapis roulant ou ergomètre et à une mesure des échanges gazeux.
Recommandé pour : Évaluation de la capacité cardiorespiratoire et différenciation des causes d'essoufflement à l'effort
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Pratique
Questions fréquentes
Il est recommandé d'éviter les bronchodilatateurs de courte durée d'action pendant quelques heures avant le test (sauf avis contraire du médecin), d'éviter un effort physique intense et un repas copieux juste avant, et de ne pas fumer dans les heures précédentes.
Non — l'examen est totalement non invasif et indolore, bien qu'il nécessite un effort respiratoire intense pendant la manœuvre d'expiration forcée, ce qui peut être ressenti comme fatigant, surtout avec plusieurs répétitions.
Généralement, trois à huit tentatives sont effectuées jusqu'à l'obtention d'au moins trois courbes techniquement correctes et reproductibles entre elles, ce qui permet de considérer le résultat comme fiable.
Le test de réversibilité est une extension de la spirométrie standard — après la première mesure, un bronchodilatateur est administré, et après une quinzaine de minutes, le test est répété pour évaluer si et dans quelle mesure les paramètres de débit s'améliorent.
Oui, généralement à partir de 5–6 ans environ, à condition que l'enfant puisse comprendre et exécuter les consignes de la manœuvre respiratoire — chez les enfants plus jeunes, la fiabilité de l'examen est souvent limitée par des difficultés de coopération.
La classification GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) répartit la sévérité de la BPCO en quatre stades fondés directement sur le FEV1 post-bronchodilatateur exprimé en pourcentage de la valeur théorique, à condition que le rapport FEV1/CVF reste sous 0,70 : GOLD 1 léger (FEV1 ≥ 80 %), GOLD 2 modéré (50–79 %), GOLD 3 sévère (30–49 %) et GOLD 4 très sévère (< 30 %). Cette classification guide en partie les choix thérapeutiques, bien que les recommandations actuelles combinent aussi l'évaluation des symptômes et des antécédents d'exacerbations plutôt que de se fier au seul résultat spirométrique.
Avec quoi associer
Bonnes associations
VO2 max — La spiroergométrie combine la spirométrie à la mesure du VO2max, offrant une image plus complète de la capacité cardiorespiratoire que chaque examen pris isolément
CRP et hs-CRP — Dans les maladies pulmonaires inflammatoires chroniques, il est utile de confronter le résultat fonctionnel de la spirométrie à un marqueur de l'inflammation systémique
Sécurité
Effets secondaires et contre-indications
Effets secondaires possibles
Étourdissements ou sensation de vertige passagers dus à l'hyperventilation pendant la manœuvre d'expiration forcée
Rarement : accès de toux ou malaise vagal accidentel chez les personnes prédisposées lors d'une expiration intense
Contre-indications
Infarctus du myocarde récent, angor instable ou anévrisme de l'aorte thoracique/abdominale dans les dernières semaines — en raison de l'augmentation brutale de la pression intrathoracique pendant la manœuvre
Pneumothorax dans les dernières semaines, ou chirurgie récente du thorax, de l'abdomen ou de l'œil
Hémoptysie active de cause inexpliquée
Interactions
Les bronchodilatateurs de courte durée d'action pris juste avant le test peuvent masquer une obstruction de base si l'objectif est d'évaluer l'état sans leur influence
Une infection respiratoire active dans les semaines précédentes peut abaisser temporairement les résultats indépendamment d'une maladie pulmonaire chronique
Un effort physique intense juste avant le test peut influencer les paramètres de débit et doit être évité
Un repas copieux ou une distension gastrique importante gêne une inspiration et une expiration complètes, réduisant la qualité technique de la manœuvre
Le tabagisme dans les heures précédant le test peut modifier temporairement les paramètres de débit
Une compréhension insuffisante des consignes ou une mauvaise coopération du patient (par exemple chez les jeunes enfants) réduit la reproductibilité et la fiabilité du résultat
Est-ce que ça vaut la peine ?
Pour qui
- Personnes présentant une toux chronique, un essoufflement à l'effort ou des sifflements de cause indéterminée
- Patients déjà diagnostiqués asthmatiques ou atteints de BPCO nécessitant un suivi de l'évolution de la maladie
- Fumeurs et anciens fumeurs dans le cadre de l'évaluation du risque de BPCO
- Personnes exposées professionnellement aux poussières industrielles, aux vapeurs chimiques ou à d'autres irritants des voies respiratoires
Déconseillé pour
- Infarctus du myocarde récent, angor instable ou anévrisme de l'aorte thoracique/abdominale dans les dernières semaines — en raison de l'augmentation brutale de la pression intrathoracique pendant la manœuvre
- Pneumothorax dans les dernières semaines, ou chirurgie récente du thorax, de l'abdomen ou de l'œil
- Hémoptysie active de cause inexpliquée
Preuves
Bon à savoir
Un rapport VEMS/CVF inférieur à la limite inférieure de la normale est le critère clé du diagnostic d'une obstruction bronchique.
Une augmentation du VEMS d'au moins 12 % et 200 ml après un bronchodilatateur est considérée comme une réponse bronchodilatatrice significative.
Une manœuvre d'expiration forcée correcte dure généralement chez l'adulte au moins 6 secondes, jusqu'à atteindre un plateau du volume expiré.
Les équations de référence modernes (Global Lung Function Initiative) expriment le résultat sous forme de percentile par rapport à une population saine, plutôt qu'un pourcentage fixe de la valeur théorique.
La classification GOLD de la sévérité de la BPCO repose directement sur le FEV1 post-bronchodilatateur exprimé en pourcentage de la valeur théorique : GOLD 1 (≥80 %), GOLD 2 (50–79 %), GOLD 3 (30–49 %) et GOLD 4 (<30 %).
Études
La spirométrie demeure un outil indispensable au diagnostic et à la surveillance des maladies respiratoires, et la qualité de la manœuvre respiratoire détermine directement la fiabilité de la mesure obtenue.
Graham BL et al., Standardization of Spirometry 2019 Update, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2019
Standardization of Spirometry 2019 Update. An Official American Thoracic Society and European Respiratory Society Technical Statement
Preuves solidesGraham BL, Steenbruggen I, Miller MR, Barjaktarevic IZ, Cooper BG, Hall GL, Hallstrand TS, et al. · American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine · 2019
La déclaration technique officielle ATS/ERS standardisant la réalisation et l'interprétation de la spirométrie, définissant les critères d'acceptabilité et de reproductibilité des manœuvres respiratoires.
Voir l'étudeMulti-ethnic reference values for spirometry for the 3-95-yr age range: the global lung function 2012 equations
Preuves solidesQuanjer PH, Stanojevic S, Cole TJ, Baur X, Hall GL, Culver BH, Enright PL, et al. · European Respiratory Journal · 2012
Un rapport du Global Lung Function Initiative présentant des équations de référence multiethniques pour la spirométrie dans la tranche d'âge de 3 à 95 ans, aujourd'hui la norme d'interprétation.
Voir l'étudeSources et bibliographie
- Graham et al. 2019 — Am J Respir Crit Care Med, Standardization of Spirometry
- Quanjer et al. 2012 — Eur Respir J, Global Lung Function 2012 Equations
- GOLD 2024 — Global Strategy for Prevention, Diagnosis and Management of COPD
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