Mécanismes corticaux de la compensation de charge inspiratoire chez l'homme éveillé : approche électrophysiologique

The cerebral cortex and inspiratory load compensation in humans : an electrophysiological approach

• Auteur / Autrice : Mathieu Raux
• Direction : Thomas Similowski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Commande ventilatoire

Charge inspiratoire mécanique

Electroencéphalogramme

Electromyogramme

Potentiel pré moteur

Résumé

Les travaux de cette thèse montrent que l’application d’une charge inspiratoire résistive s’accompagne d’une facilitation de type spinal de la réponse du diaphragme à la stimulation magnétique transcrânienne, et de l’apparition d’un potentiel pré moteur, témoignant d’une activation du cortex pré moteur, par rapport aux observations faites en ventilation de repos. Ce même cortex est activé lors de la ventilation assistée en situation de dysharmonie chez le sujet sain. A l’inverse, le cortex pré moteur ne semble pas impliqué dans le contrôle ventilatoire au repos ni lors d’une contrainte métabolique (hypercapnie). Ces résultats montrent que la commande ventilatoire est modulée par le cortex pré moteur face à des contraintes mécaniques du système respiratoire. Le potentiel pré moteur, témoin de l’activation de ce cortex pré moteur, pourrait constituer un index de charge du système respiratoire, que celle-ci soit extrinsèque (ventilation assistée inadaptée) ou intrinsèque (pathologie).

This thesis demonstrates that inspiratory resistive breathing facilitates the diaphragm response to transcranial magnetic stimulation (corticospinal pathway) in spite of a decreased automatic drive to breathe (bulbospinal pathway). It also demonstrates , using respiratory premotor potentials identification, that pre motor cortical areas are involved in the compensation of mechanical inspiratory loads. In contrast, stimulating ventilation with carbon dioxide does not give rise to premotor potentials, that also lack during quiet breathing. Thus assessing premotor potentials in patiens placed under mechanical ventilation could provide a useful monitoring tool. In conclusion, we show, seemingly for the first time, that the premotor cerebral cortex participates to the compensation of inspiratory loading. This could have clinical implications in situations that are hallmarked by such a mechanical dysfunction (e. G. Patient-ventilator asynchrony, asthma, etc. )