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1 Dalla clinica alla fisiologia Marco Confalonieri Struttura Complessa PNEUMOLOGIA-UTIR Azienda Ospedaliero-Universitaria OORR di Trieste Ospedale di Cattinara Trieste 1 Small-airway-obstructive and emphysema phenotypes of airflow limitation in COPD Burrows et al. Lancet SINTOMI: Dispnea da sforzo REPERTI OBIETTIVI: Aspetto astenico Tachipnea Torace a botte Basi polmonari ipomobili Iperfonesi plessica Riduzione del rumore respiratorio Respirazione a labbra socchiuse SINTOMI: Tosse produttiva Espettorato abbondante Dispnea, anche a riposo. REPERTI OBIETTIVI: Aspetto pletorico Edemi arti inferiori Cianosi Scompenso cuore destro Rumori aggiunti all ascoltazione ascoltazione

2 BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA (BPCO) DEFINIZIONE La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è caratterizzata dalla progressiva ostruzione al flusso aereo, non completamente reversibile, associata ad una risposta infiammatoria anomala di vie aeree e polmoni in seguito all inalazione di fumo di sigaretta o di particelle e gas nocivi. 3 COPD Definition: the presence of airflow limitation that is not fully reversible and a history of exposure to a noxious agent / risk factor (cigarette smoke) Airflow limitation Small airways Remodeling, fibrosis Alveoli: Emphysema Destruction and enlargement of mature Airspace distal to terminal bronchioles 4 Small Airway Obstruction Emphysema

3 Pathogenesis of COPD INFLAMMATION Small airway disease Airway inflammation Airway remodeling Parenchymal destruction Loss of alveolar attachments Decrease of elastic recoil 5 AIRFLOW LIMITATION COPD Increase in the number and size of mucus glands in bronchi 6

4 COPD The characteristic of COPD is the reduced calibre of the bronchial system. normal moderate severe 7 COPD Loss of elastic recoil Decreases the "driving pressure" that expels air from alveoli during expiration No cartilage in small airways Leads to dynamic compression of airways 8

5 THE RESULT reduced expiratory airflow 9 BPCO: DIAGNOSI SINTOMI Tosse Escreato +/- Dispnea + FATTORI DI RISCHIO Fumo di sigaretta Fattori professionali Inquinanti atmosferici 10 SPIROMETRIA (Gold Standard)

6 Spirometria Vʼ Misurazioe dei parametri polmonari statici e dinamici. Volumi e Flussi. 11 CURVA VOLUME - TEMPO Volume corrente VEMS Capacità Vitale Forzata Volume residuo 12

7 SPIROMETRIA: NORMALE E BPCO 0 Litri Normal BPCO e VEM S BPCO NORMALE CVF CVF VEMS/C VF % % 0 CVF secondi Il rapporto VEMS/CVF < 70% e un VEMS post broncodilatatore < al 80% del teorico confermano la presenza di una limitazione del flusso aereo non completamente reversibile. 13 CURVA FLUSSO - VOLUME Capacità vitale forzata Picco di flusso espiratorio Volume corrente 14

8 OSTRUZIONE DI GRAVITÀ CRESCENTE Le malattie polmonari ostruttive generano delle curve concave che rappresentano il rallentamento del flusso espiratorio attraverso le vie aeree. II grado di deformazione riflette la severità dell ostruzione 15 COPD: Lung Volume Parameters 16 *FRC=TGV Volume V T TLC IRV ERV RV Normal IC FRC/EELV TLC COPD IC FRC/EELV

9 Operating Lung Volumes During Exercise Total lung capacity (% pred) Health IRV V T EELV Ventilation (L/min) IC COPD IC Ventilation (L/min) 17 Adapted from O DonnellO et al. Am J Respir Crit Care Med (2001) RESPIRATORY FAILURE LUNG FAILURE PUMP FAILURE GAS EXCHANGE FAILURE VENTILATORY FAILURE HYPOXEMIA HYPERCAPNIA 18

10 VENTILAZIONE MECCANICA SCOPI (1) 1. Migliorare gli scambi gassosi (ipossiemia acuta o acidosi respiratoria acuta refrattarie al trattamento farmacologico) 2. Permettere il riposo dei muscoli respiratori (carico eccessivo per la pompa ventilatoria con rischio di fatica muscolare) 19 Tobin N Engl J Med 1994 VENTILAZIONE MECCANICA SCOPI (2) 3. Assicurare il tempo sufficiente per permettere la guarigione della malattia responsabile dell insufficienza respiratoria 4. Evitare complicazioni 20 Tobin N Engl J Med 1994

11 Il flusso aereo è generato dalla ΔP bocca-alveoli Flusso aereo P bocca P alveoli 21 La pompa muscolare genera la ΔP garantendo la ventilazione polmonare, regolata da: Equazione di moto del Sistema Respiratorio: Pmusc = V / C + V V x R 22

12 Il ventilatore sostituisce totalmente o parzialmente la pompa muscolare: Equazione di moto del Sistema Respiratorio: Pappl (+ Pmusc) ) = V / C + V V x R Con che modalità può essere generata Pappl? Tecniche di Ventilazione Esterna a Pressione Negativa Tecniche di Ventilazione Interna a Pressione Positiva

13 VENTILAZIONE ESTERNA A PRESSIONE NEGATIVA Il ventilatore genera in fase inspiratoria una pressione subatmosferica applicata al torace e trasmessa agli alveoli Polmone d acciaiod Polmone tipo poncho Polmone tipo corazza 25 VENTILATORI ESTERNI A PRESSIONE NEGATIVA 26

14 VENTILAZIONE INTERNA A PRESSIONE POSITIVA Il ventilatore genera in fase inspiratoria una pressione sovratmosferica applicata alle vie aeree Ventilatori da terapia intensiva Ventilatori domiciliari 27 VENTILATORI A PRESSIONE POSITIVA Portable ventilator ICU ventilator 28 ICU ventilator

15 Interaction Respiratory muscle pump Ventilator 29 Respiratory muscle pump Ventilator.. work of breathing spontaneous assisted controlled 30

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