Altered respiratory physiology in obesity

Can Respir J. May-Jun 2006;13(4):203-10. doi: 10.1155/2006/834786.

Abstract

The major respiratory complications of obesity include a heightened demand for ventilation, elevated work of breathing, respiratory muscle inefficiency and diminished respiratory compliance. The decreased functional residual capacity and expiratory reserve volume, with a high closing volume to functional residual capacity ratio of obesity, are associated with the closure of peripheral lung units, ventilation to perfusion ratio abnormalities and hypoxemia, especially in the supine position. Conventional respiratory function tests are only mildly affected by obesity except in extreme cases. The major circulatory complications are increased total and pulmonary blood volume, high cardiac output and elevated left ventricular end-diastolic pressure. Patients with obesity commonly develop hypoventilation and sleep apnea syndromes with attenuated hypoxic and hypercapnic ventilatory responsiveness. The final result is hypoxemia, pulmonary hypertension and progressively worsening disability. Obese patients have increased dyspnea and decreased exercise capacity, which are vital to quality of life. Decreased muscle, increased joint pain and skin friction are important determinants of decreased exercise capacity, in addition to the cardiopulmonary effects of obesity. The effects of obesity on mortality in heart failure and chronic obstructive pulmonary disease have not been definitively resolved. Whether obesity contributes to asthma and airway hyper-responsiveness is uncertain. Weight reduction and physical activity are effective means of reversing the respiratory complications of obesity.

Les principales complications respiratoires de l’obésité sont une demande accrue de ventilation, une augmentation de l’effort respiratoire, l’inefficacité des muscles respiratoires et une diminution de la compliance respiratoire. La diminution de la capacité résiduelle fonctionnelle et du volume de réserve expiratoire ainsi que l’augmentation du rapport du volume de fermeture à la capacité résiduelle fonctionnelle, observées dans l’obésité sont associées à la fermeture des unités de volume respiratoire périphérique, à des anomalies du rapport ventilation-perfusion et à de l’hypoxémie, surtout en position couchée. Cependant, les épreuves habituelles de l’exploration fonctionnelle respiratoire ne sont que légèrement modifiées par les effets de l’obésité, sauf dans les cas extrêmes. De leur côté, les principales complications cardiovasculaires sont une augmentation du volume sanguin total et du volume sanguin pulmonaire, une augmentation du débit cardiaque et une élévation de la pression télédiastolique ventriculaire gauche. Les personnes obèses souffrent souvent d’hypoventilation et d’apnées du sommeil ainsi que d’une diminution de la réactivité respiratoire hypoxémie-hypercapnie. Il en résulte de l’hypoxémie, de l’hypertension pulmonaire et une diminution graduelle de la capacité. Ces personnes présentent également une aggravation de la dyspnée et une diminution de la capacité d’effort, éléments essentiels à la qualité de vie. La diminution de la force musculaire, l’augmentation des douleurs articulaires et le frottement cutané sont des déterminants importants de la diminution de la capacité d’effort, auxquels s’ajoutent les effets cardiopulmonaires de l’obésité. On ne comprend pas encore très bien les effets de l’obésité sur la mortalité attribuable à l’insuffisance cardiaque et aux bronchopneumopathies chroniques obstructives et on ne peut établir avec certitude l’existence d’un lien entre l’obésité et l’asthme et l’hyperréactivité des voies respiratoires. Toutefois, la perte de poids et l’activité physique sont des moyens efficaces de contrer les complications respiratoires de l’obésité.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review

MeSH terms

  • Adiposity
  • Airway Resistance
  • Cardiovascular System / physiopathology
  • Dyspnea / physiopathology
  • Exercise / physiology
  • Humans
  • Lung Diseases, Obstructive / physiopathology
  • Obesity / physiopathology*
  • Oxygen / metabolism
  • Respiration
  • Respiratory System / physiopathology*
  • Weight Loss

Substances

  • Oxygen