Indicazioni e Limiti della Spirometria

• volume corrente - VC
  volume di gas inspirato ed espirato durante ciascun atto respiratorio.
• volume di riserva inspiratoria VRI
  massima quantità di gas che può essere inspirata al termine di un'inspirazione normale.
  
• volume di riserva espiratoria VRE
  massima quantità di gas che può essere espirata al termine di un'espirazione normale.
  
• volume residuo VR
  quantità di gas che rimane nei polmoni al termine di un'espirazione.
  
• capacità polmonare totale CPT
  quantità di gas contenuta nei polmoni al termine di un'inspirazione massima (CPT = VRI + VC + VRE + VR).
  
• capacità vitale CV
  quantità di gas che può essere espulsa dai polmoni dopo un'inspirazione massima (CV = VRI + VC + VRE).
  
• capacità inspiratoria CI
  quantità massima di gas che può essere inspirata a partire dal livello espiratorio di base (CI = VRI + VC).
  
• capacità funzionale residua CFR
  quantità di gas che rimane nei polmoni al livello espiratorio di riposo (CFR = VRE + VR).
  
  

Per una valutazione clinica è sufficiente la misurazione dei "flussi" polmonari, con l'uso di apparecchiature di facile uso (pneumotacografi) e la conseguente determinazione dei volumi polmonari dinamici.

A - Tracciato Volume-Tempo

Questa curva riflette la capacità di svuotamento rapido dei polmoni sotto lo sforzo massimale dei muscoli respiratori


Nel momento di massima inspirazione si fa eseguire una espirazione forzata e vengono misurati:

• Il volume espiratorio forzato in 1 secondo FEV1
  che rappresenta il volume di aria espirata durante il primo secondo di un'espirazione forzata.
  
• Il flusso espiratorio forzato tra il 25% e il 75% del FCV FEF 25-75.
  
• La capacità vitale forzata CVF
  volume d'aria espirata forzatamente dopo un'inspirazione massimale.
  
  

Dalle misurazione effettuate (FEV1 e FVC) si calcola anche

• l'indice di Tiffeneau (rapporto FEV1/FVC x 100,).
  
  
  

B - Curva Flusso-Volume

Durante ogni fase del ciclo respiratorio vengono misurati e rappresentati graficamente su un sistema di assi cartesiani i volumi polmonari con i rispettivi flussi

Il tracciato mostra:

• Il picco di flusso espiratorio PEF
  massimo flusso espirato in dipendenza dello sforzo espiratorio.
  
• La capacità vitale forzata CVF
  volume d'aria espirata forzatamente dopo un'inspirazione massimale.
  

Un tracciato spirometrico si compone di 2 curve e di misurazioni relative ai vari parametri.

parte A rappresenta: la curva volume/tempo di una espirazione forzata.

parte B rappresenta:

1. il volume in litri della massima quantità di aria espirata

2. il tracciato volume/flusso espresso in litri/m'' di un'espirazione forzata

L'esame spirometrico può essere effettuato prima e dopo la somministrazione di un ß2 stimolante per aerosol, in questo caso nel grafico saranno riportate doppie curve, che si riferiscono alla registrazione precedente (2) e successiva (1) alla somministrazione del broncodilatatore.

Nella risposta sono riportati i parametri relativi a

PARTE A - TRACCIATO VOLUME-TEMPO

Questa curva riflette la capacità di svuotamento rapido dei polmoni sotto lo sforzo massimale dei muscoli respiratori e permette di valutare:

• Il volume espiratorio forzato in 1 secondo FEV₁
  Normale se > 80% del predetto
  

Il FEV₁ che comprende sia la fase iniziale che quella tardiva della manovra espiratoria forzata, dipende dall'entità dello sforzo espiratorio e riflette quindi il diametro delle vie aeree centrali, ma è anche un buon indice della resistenza delle vie aeree periferiche.
Il FEV1, che è il parametro più riproducibile della spirometria, può quindi essere considerato un indice complessivo della funzionalità delle vie aeree.

• Il flusso espiratorio forzato tra il 25% e il 75% del FCV FEF 25-75
  che è un parametro sforzo-indipendente, essendo misurato oltre il primo 25% dell'FVC, e rappresenta un indice delle resistenze delle vie aeree periferiche.
  Normale se > 65% del predetto.
  
  
• La capacità vitale forzata CVF
  Normale se > 80% del predetto
  

Dalle misurazione effettuate (FEV1 e FVC) si calcola anche

• l'indice di Tiffeneau (rapporto FEV₁/FVC x 100, valore normale > 80% nel bambino),
  la cui riduzione è patognomonica per una patologia ostruttiva, rimane infatti invariato in caso di malattia restrittiva.
  

PARTE B - CURVA FLUSSO-VOLUME

Il tracciato mostra:

• Il picco di flusso espiratorio PEF
  valore normale > 80% del predetto
  Il PEF quindi è una variabile sforzo-dipendente e riflette il diametro delle vie aeree centrali.
  
  
• La capacità vitale forzata CVF
  valore normale > 80% del predetto
  

Possono essere classificate in due gruppi principali:

1. Difetti ventilatori ostruttivi (in cui si ha un interessamento del lume delle vie aeree con conseguente ostacolo al flusso aereo per cause quali eccessiva produzione di muco, flogosi, broncospasmo, ecc.).

2. Difetti ventilatori restrittivi (in cui si ha una riduzione dei volumi polmonari dovuta a ridotta compliance o distensibilità dei polmoni o della parete toracica, perdita o collasso del parenchima polmonare, debolezza dei muscoli respiratori, ecc.).


QUADRO SPIROMETRICO DI TIPO OSTRUTTIVO
L'esame spirometrico di un difetto ostruttivo è caratterizzato da:

• Una riduzione dei flussi espiratori principalmente a carico del FEV₁ e del PEF, con FVC inizialmente normale o quasi; l'indice di Tiffeneau (FEV₁/FVC) risulta quindi ridotto.
  
  
• Anche il FEF_25-75 , quale indice della pervietà delle vie aeree periferiche, risulta ridotto e, negli stadi precoci di ostruzione, può essere l'unico segno di disfunzione ventilatoria di grado molto lieve.
  
  
• Nei casi gravi di ostruzione anche l'FVC si riduce per "intrappolamento" di aria nei polmoni.
  

Dopo la somministrazione per aerosol di un broncodilatatore, si ha un miglioramento dei parametri della spirometria

QUADRO SPIROMETRICO DI TIPO RESTRITTIVO
In una patologia di tipo restrittivo, assistiamo invece ad una riduzione in termini assoluti dei volumi polmonari.

• Si ha una riduzione concomitante e proporzionale di FVC e FEV₁.
  
  
• Con indice di Tiffeneau (FEV₁/FVC) normale.
  
  
• Il PEF risulta ridotto.
  
  
• Ed anche il FEF_25-75 può essere ridotto.
  

La somministrazione di un broncodilatatore per aerosol non modifica i parametri della spirometria

L'indagine spirometrica rappresenta un punto chiave nella valutazione iniziale del soggetto con una sospetta diagnosi di asma⁴, dando informazioni sulla presenza e sul grado di ostruzione bronchiale e sulla reversibilità o meno dell'ostruzione dopo inalazione di un broncodilatatore short-acting (solitamente, salbutamolo 200 (g: la broncodilatazione viene considerata significativa quando l'aumento del FEV1 è >12% e di almeno 200 ml). Una mancata risposta al broncodilatatore può essere dovuta ad un'ostruzione anatomica fissa, alla presenza di tappi di muco o a flogosi delle vie aeree. I pazienti con asma cronico possono quindi non rispondere al salbutamolo e può essere necessario un ciclo di 2-3 settimane con corticosteroidi orali per dimostrare una reversibilità dell'ostruzione bronchiale. Dopo la fase di valutazione iniziale del soggetto asmatico, la spirometria deve essere ripetuta a trattamento iniziato per dimostrare il raggiungimento di una funzionalità respiratoria normale o quasi normale⁴. Per quanto riguarda il monitoraggio a lungo termine del paziente asmatico, in particolare in età pediatrica, una valutazione clinica e spirometrica deve essere effettuata almeno due volte all'anno⁵. Inoltre, la misurazione della funzionalità respiratoria è essenziale nel monitorare la fine di un episodio asmatico acuto e nel guidare la gestione dei soggetti con asma più grave5.

Diagnosi

• Valutazione in presenza di sintomi (dispnea, wheezing, ortopnea, tosse, produzione di muco, dolore toracico), segni (espirazione prolungata, sibili, suoni respiratori ridotti, iperinsufflazione, cianosi, deformità toraciche)
• Valutazione in presenza di tests di laboratorio anormali (ipossia, ipercapnia, policitemia, RX torace anormale)
• Misurazione degli effetti della malattia sulla funzionalità polmonare
• Screening di individui a rischio di malattie polmonari
• Valutazione dei rischi in fase preoperatoria
• Valutazione della prognosi (trapianto polmonare, ecc.)
• Valutazione della funzionalità respiratoria nell'attività sportiva
  

Monitoraggio

• Valutazione degli interventi terapeutici (broncodilatatori, steroidi, antibiotici nella fibrosi cistica, trattamento dell'insufficienza cardiaca)
• Descrizione del corso di malattie che interferiscono con la funzione respiratoria (polmonari, cardiache, neuromuscolari)
• Monitoraggio di soggetti esposti ad agenti o farmaci tossici o nocivi
  

Valutazioni medico-legali

• Medicina dello Sport, del Lavoro, delle Assicurazioni
• Cause legali
  

• Studi epidemiologici
• Derivazione di valori spirometrici di riferimento
  
  

Vi sono alcune situazioni patologiche che possono influenzare l'affidabilità della valutazione spirometrica e che possono anche essere aggravate dalla manovra espiratoria forzata⁶. In presenza di tali condizioni, che possono quindi essere considerate controindicazioni relative della spirometria, può essere necessario rimandare la prova spirometrica. I quadri patologici in questione sono:

• emottisi di origine sconosciuta,
• pneumotorace,
• angina pectoris instabile o infarto miocardico recente,
• embolia polmonare,
• aneurismi cerebrali, addominali o toracici,
• interventi chirurgici recenti all'occhio, al torace o all'addome,
• presenza di nausea o vomito.

Uno dei limiti maggiori della spirometria è comunque rappresentato dalla mancanza di collaborazione del paziente, in quanto è necessario ottenere una corretta esecuzione della manovra espiratoria forzata, i cui criteri di accettabilità sono rigorosamente standardizzati^1,2.
La spirometria richiede quindi una collaborazione attiva da parte del paziente e questo ne limita l'esecuzione a bambini di età uguale o superiore ai 5-6 anni (alcuni non riescono addirittura ad eseguire una manovra adeguata fino a dopo i 7 anni).
Nei lattanti e nei bambini in età prescolare si deve pertanto ricorrere ad altri metodi per misurare la funzionalità respiratoria (misurazione delle resistenze respiratorie, valutazione dei flussi espiratori con il metodo della compressione rapida toraco-addominale nei lattanti e nei bambini nei primi due anni di vita, misurazione dei volumi polmonari, ecc.).
Inoltre, poiché la spirometria misura flussi e volumi d'aria espirati durante la manovra forzata e non offre quindi alcuna informazione riguardo al volume residuo, la misurazione dei volumi polmonari assoluti (con pletismografia, wash-out dell'azoto, diluizione dell'elio) può risultare indispensabile nel risolvere alcuni problemi interpretativi e diagnostici.