Cattedra di Malattie dell Apparato Respiratorio U.C. di Malattie dell Apparato Respiratorio. Lucio Casali

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Emilia Verde
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1 Università di Perugia Azienda Ospedaliera S. Maria Cattedra di Malattie dell Apparato Respiratorio U.C. di Malattie dell Apparato Respiratorio LA SPIROMETRIA Lucio Casali

2 Componenti del attività Ventilazione respiratoria Movimento dell aria tra l atmosfera e la parte respiratoria del polmone Perfusione Flusso di sangue nei polmoni Diffusione Passaggio dei gas tra gli spazi aerei del polmone e il sangue

3 Organizzazione strutturale dell apparato respiratorio E costituito dalle vie aeree e dal polmone Suddiviso in tre parti funzionali: Pompa respiratoria: gabbia toracica, muscoli respiratori, spazio pleurico (strutture nervose) Vie aeree di conduzione: attraverso le quali si muove l aria scambiata tra atmosfera e polmoe Parenchima polmonare: dove avviene lo scambio dei gas

4 Dipende da: Pompa Respiratoria Gabbia toracica Muscoli respiratori Ventilazione Spazio pleurico Strutture nervose che controllano la respirazione Vie aeree di conduzione Nasofaringe e orofaringe Laringe Albero tracheobronchiale Funzione: Muovere l aria dentro e fuori dai polmoni, senza partecipare direttamente allo scambio gassoso

5 Determinanti del flusso nelle vie aeree Pel = pressione elastica del polmone (pressione di spinta del gas) Palv = pressione alveolare Ppl = pressione nel cavo pleurico V = flusso massimale R = resistenze CP = punto di ugual pressione

6 Resistenza nelle vie aeree Il volume d aria che si muove dentro e fuori della parte del polmone deputata allo scambio gassoso: 1. è correlato direttamente alla differenza di pressione tra i polmoni e l atmosfera 2. è correlato inversamente alla resistenza che l aria incontra al passaggio nelle vie aree

7 Compliance polmonare (relazione pressione / volume) C = V P Variazione di volume polmonare ( V) che consegue a una data variazione di pressione ( P) La compliance é massima e costante intorno al VC: per volumi maggiori o minori dimunuisce, rappresentando rispettivamente il limite alla capacità inspiratoria (determina CV) e a quella espiratoria (determina VR).

8 Le prove di funzionalità respiratoria dalla normalità alla disabilità respiratoria Identificare la presenza o l assenza di malattia Valori di riferimento Diagnosi precoce, tests sensibili Classificare il tipo di malattia Ostruttiva Restrittiva Quantificare la gravità dell alterazione funzionale FEV 1, FVC, TLC, INDICE DI TIFFENAU (VEMS/CV FEV 1 /FVC), D L CO Determinare i cambiamenti nel tempo Valutare il grado di disability

9 Manovra di capacità vitale lenta

10 Ferguson G.T. 2004

11 Curve di compliance del sistema respiratorio, della gabbia toracica e dei polmoni in rilasciamento TLC 6 torace sistema polmoni litri FRC 2 RV mmhg

12 Volumi e capacità polmonari litri v. ris. inspiratoria v. corrente (tidal volume - V T ) v. ris. espiratoria v. residuo (RV) capacità polmonare totale (TLC) capacità espiratoria capacità vitale (VC) capacità inspiratoria capacità funzionale residua (FRC) = volume di equilibrio del sistema respiratorio ventilazione polmonare = volume corrente * frequenza respiratoria = 6 l/min ventilazione alveolare = (volume corrente - spazio morto) * frequenza respiratoria ( ) * 12 = 4.5 l/min

13 Manovra di capacità vitale forzata Capacità vitale forzata, Forced expiratory vital capacity (FVC) Capacità di aria che può essere espirata forzatamente a partire da capacità polmonare totale Volume espiratorio forzato nel 1 s, Forced expiratory volume in 1 s (FEV 1 ) Volume di aria espirata nel corso di un dato tempo (1 secondo)

14 Manovra di capacità vitale forzata

15 Pneumotacografi I Costruiti sul principio della legge di Poiseuille secondo cui la velocità di flusso di un gas attraverso un condotto cilindrico a pareti rigide è proporzionale alla caduta di pressione per unità di lunghezza del tubo R= P/V = 8ηl/πr 2 R= resistenza η=viscosità del gas

16 Pneumotacografi II Introducendo una resistenza in un cilindro si determina una P tra i versanti prossimale e distale proporzionale al flusso che è stato reso in tal modo laminare. I valori di flusso e di volume possono essere registrati separatamente in funzione del tempo o l uno in funzione dell altro. I Pneumotacografi sono riscaldati a 37 per evitare la condensa e per poter effettuare la misura a BTPS (Body Temperature Pressure Saturated).

18 Massimo flusso espiratorio (MEF) Esprime la velocità che è stata impressa all aria per espirare una certa quantità di volume considerato. Convenzionalmente si valutano i massimi flussi al 75%, 50% e 25% di CFV.

21 Brusasco V. e Pellegrino R. 2002

22 Spirometria E un esame sforzo dipendente Necessita della collaborazione del paziente e di personale preparato in grado di effettuare il test Devono essere rispettati alcuni requisiti di qualità

25 Errori nell esecuzione delle manovre

26 Errori nell esecuzione delle manovre

27 Errori nell esecuzione delle manovre

28 Riproducibilità (%) Giornaliera Settimanale CV CVF VEMS MEF MEF

29 Sindromi disventilatorie ostruttive vs restrittive Ostruttive Condizioni nelle quali c è una riduzione del flusso espiratorio con prolungamento dell espirazione a causa di un aumento delle resistenze al flusso aereo R aw = P V Restrittive Condizioni nelle quali c è una riduzione di volume (TLC) a causa delle dimensioni del polmone, della compliance, o a causa della incapacità di inspirare C L/T = V P

30 Sindromi disventilatorie ostruttive vs restrittive FEV 1 /CVF % < 70 FEV 1 /CVF FEV 1 /CVF FEV 1 /CVF Aspetto dei tracciati spirografici volume-tempo

31 Sindromi disventilatorie ostruttive vs restrittive OSTRUZIONE RESTRIZIONE Aspetto dei tracciati spirografici flusso-volume

32 Alterato pattern ventilatorio nella BPCO

40 Ferguson G.T. 2004

41 Test di reversibilità In generale la BPCO può essere distinta dall asma in base alla reversibilità dell ostruzione Tuttavia una distinzione sicura può essere fatta solo nel caso di reversibilità quasi totale, essendo questa una caratteristica esclusiva dell asma

42 I test di funzionalità respiratoria aumentano l affidabilità della diagnosi di asma Probabilità finale (dopo il test) Probabilità clinica (prima del test)

43 Test di provocazione bronchiale aspecifico E utile per accertare la presenza di iperreattività bronchiale nei soggetti che riferiscono sintomi di asma quando la spirometria è normale. L iperreattività bronchiale è una esagerata risposta broncocostrittrice a una grande varietà di stimoli (fisici e farmacologici). Può essere misurata in laboratorio (test dose-risposta). E la caratteristica fisiopatologica tipica (ma non esclusiva) dell asma. Deve essere distinta dalla iperreattività specifica.

44 Stimoli broncocostrittori metacolina istamina diretti agiscono direttamente sul muscolo liscio bronchiale la risposta è riproducibile e facile da controllare indiretti iperventilazione di aria fredda nebbia ultrasonica di soluzioni iper/ipo-toniche esercizio la loro azione è mediata dalla liberazione di mediatori dalle cellule infiammatorie bronchiali il test è meno standardizzato

45 Curva dose-risposta tra metacolina e FEV 1 Buona sensibilità Bassa specificità TEST NEGATIVO esclude asma TEST POSITIVO non significa necessariamente asma Il test con esercizio ha una minore sensibilità e una maggiore specificità

46 Soglia (minima dose o concentrazione in grado di causare una significativa riduzione del calibro bronchiale) Massima risposta (massima broncocostrizione raggiungibile)

47 Interpretation of response to methacholine Note: If a subject has a 50% probability of being an asthmatic on a clinical basis and a PC 20 of 4 mg/ml, the post-test probability will increases to 85%. In order to reduce the probability of being an asthmatic, PC 20 should be >8 mg/ml. ATS Guidelines for Methacholine and Exercise Challenge Testing 1999

48 Ostruzione delle alte vie aeree Variabile Fissa FLAT < 1 FLAT ~ 1

49 Sindromi disventilatorie Ostruttive Restrittive Sede anatomica Vie aeree Non vie aeree Fisiopatologia Esempi R AW FEV 1 /FVC<0.70 Asma C L/T FEV 1 /FVC>0.70 Fibrosi polmonare Parametri funzionali Flussi Volumi

50 Sindromi disventilatorie restrittive Parenchimali Extrapolmonari FVC Diminuito Diminuito FEV 1 /FVC (VEMS/CV) RV MVV, MIP, MEP Normale / Aumentato Diminuito Normali Variabile Normale / Aumentato Diminuite DLCO Diminuita Normale

51 L importanza di misurare TLC OBSTRUCTION (PSEUDORESTRICTION) RESTRICTION FEV 1 /FVC = normale FVC = ridotto

52 Talvolta l ostruzione è tale da ridurre anche i volumi mobilizzabili riduzione di calibro FEV 1 Chiusura, gas trapping FVC

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