La dyspnée est l'expression sensorielle et affective de la perception par le cerveau d'un déséquilibre entre les signaux reçus en provenance du système respiratoire (signaux « chimiques », liés aux échanges gazeux ; signaux « mécaniques », liés aux mouvements de la cage thoracique et des poumons) et l'efficience de la commande ventilatoire produite en retour (notion de couplage neuromécanique respiratoire). De nombreuses modifications peuvent affecter les différents niveaux de cette boucle au cours du temps, parfois avec des constantes de temps très courtes, et ce qu'il s'agisse des afférences — également appelées « stimulus » ― (variabilité de la mécanique ventilatoire), de leur traitement sensoriel (variabilité du filtrage perceptuel, responsable de la non-perception de la respiration normale alors qu'elle implique des signaux afférents liés aux déformations thoraciques), du traitement cognitif et affectif (variabilité de l'humeur et de l'état émotionnel), ou de la commande ventilatoire. La variabilité de la dyspnée, qui est caractéristique de la BPCO et peut être constatée sur des intervalles de temps très court (au sein d'une même journée), peut procéder aux modifications survenant au sein de n'importe lequel des composants de la boucle décrite ci-dessus. Cet article décrit les caractéristiques de la variabilité du « stimulus » respiratoire, de façon générale et au cours de diverses pathologies respiratoires. L'hypothèse est faite à l'état normal, un couplage neuromécanique « lâche » autorise une variabilité du stimulus qui n'entraîne pas de sensations respiratoires et, en pathologie, un couplage neuromécanique étroit implique que toute augmentation de l'intensité du stimulus (modifications de la mécanique respiratoire, par exemple, liée à des sécrétions ou au tonus musculaire lisse) risque de se traduire par une dyspnée. Améliorer le couplage neuromécanique en diminuant la charge à laquelle les muscles respiratoires doivent faire face, comme peuvent le faire les bronchodilatateurs dans certaines circonstances, doit donc logiquement soulager la dyspnée, ou atténuer sa variabilité.