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La frequenza respiratoria e la respirazione
La frequenza respiratoria è uno dei parametri vitali.
In particolare, questo parametro indica il numero di atti respiratori nell’arco di un minuto. Tale valore è variabile in base all’età del soggetto, dovuto alle necessità metaboliche dell’organismo che differiscono in accordo alla
crescita e alle necessità del corpo: più ridotta è l’età del soggetto, maggiore è la frequenza respiratoria.
Con atto respiratorio viene inteso l’atto completo, comprensivo dell’inspirazione e dell’espirazione. Durante l’atto respiratorio si ha un ciclo completo di scambio di ossigeno e anidride carbonica a livello polmonare, che a sua volta permette al sangue di ottenere ossigeno e portarlo, attraverso il sistema circolatorio, ai vari distretti corporei, garantendo la loro funzionalità. Nello specifico, durante l’inspiro si viene a creare una pressione negativa a livello polmonare, che permette all’aria ambientale di entrare nei polmoni.
L’aria, ricca di ossigeno, entra nel corpo attraverso la cavità orale o rinofaringea e si sposta attraverso la laringe. Da
qui l’aria prosegue il suo cammino attraverso la trachea, la quale si divide in due rami (i bronchi) che vanno ognuno in un polmone diverso, ramificandosi ulteriormente in rami di dimensioni minori, detti bronchioli.
Questi si diramano ulteriormente negli alveoli polmonari, vescicole avvolte da capillari sanguigni.
È qui che avviene lo scambio di anidride carbonica (presente nei capillari) con l’ossigeno, presente nell’aria appena inalata. Si procede dunque in senso inverso, con un processo detto espirazione, attraverso il quale viene eliminata l’anidride carbonica e può ricominciare il ciclo respiratorio.
Questa meccanica è definita ventilazione e può essere svolta dall’uomo in modo autonomo e senza un controllo diretto su di essa, ma anche da una macchina, detta ventilatore, in determinati casi patologici o medico/chirurgici. (1)
Valutazione della respirazione: quali parametri si considerano
Per l’analisi della respirazione di un paziente è necessario valutare:
- La profondità del respiro
- La frequenza del respiro
- Il pattern respiratorio
Con profondità del respiro viene intesa l’escursione toracica che il paziente attua durante la respirazione: maggiore è l’escursione, maggiore sarà il quantitativo d’aria che viene inserito nel circolo polmonare per la ventilazione; minore escursione invece comporta un ridotto introito d’aria.
La frequenza del respiro indica il numero di atti respiratori nell’arco di un minuto, i range di norma nel paziente adulto sano variano a 12 a 20 atti respiratori in un minuto.
Il pattern respiratorio indica infine il tipo di respiro che effettua il paziente, in particolare alcuni pattern respiratori sono indice di patologie, e verranno analizzati in seguito.
Perché misuriamo la frequenza respiratoria?
Una frequenza respiratoria alta o bassa è in genere indice di un problema in atto. Quando la frequenza respiratoria esce dallo standard di solito significa che l’organismo ha una insufficienza respiratoria che tende a compensare con l’aumento del numero di atti respiratori nel tempo.
Misurare la frequenza respiratoria è perciò un modo immediato di valutare lo stato di salute di un paziente.
Come si misura la frequenza respiratoria?
La frequenza respiratoria è influenzata dal controllo volontario del paziente
La frequenza respiratoria è un parametro vitale, ma presenta un importante differenza rispetto agli altri, ossia è l’unico parametro vitale che può essere coscientemente controllato dal paziente. In pratica, la profondità, la frequenza e persino il pattern può essere modificato dal paziente stesso, volontariamente, semplicemente trattenendo il respiro, effettuando respiri più o meno profondi, modificando la frequenza e perciò tutto il pattern respiratorio. Tale eventualità può accadere nel momento in cui il paziente si accorge che la sua frequenza respiratoria è sotto monitoraggio: la valutazione da parte del personale sanitario può comportare ansia, con modifica dei parametri vitali, specie in pazienti non spesso ospedalizzati o senza precedenti ricoveri o necessità sanitarie. (1)
Come evitare l'influenza cosciente sulla frequenza respiratoria
Per evitare tale problematica è indicato valutare il respiro senza informare il paziente preventivamente di tale analisi. Si valuta l’escursione toracica, con paziente sdraiato sulla schiena preferibilmente, in modo da poter valutare in modo ottimale sia la frequenza che la profondità.
In caso di respirazione superficiale può essere indicato porre una mano sul petto del paziente, senza porre pressione, e valutare in tal modo l’escursione toracica. Nel caso della prima rilevazione e in ogni caso in cui vi sia un pattern respiratorio irregolare, è indicato valutare la respirazione per 60 secondi. In caso di respiro regolare (si parla in tal caso di eupnea), è possibile valutare l’escursione per 30 secondi e raddoppiare il valore. Tali sistemi sono risultati, da un recente studio, i metodi migliori per la valutazione corretta della frequenza respiratoria. (1,2,3)
Alterazione della frequenza respiratoria: quali cause? Eziologia
Vediamo ora quali sono le possibili alterazioni della frequenza respiratoria e le loro cause.
Una riduzione della frequenza respiratoria viene definita bradipnea, mentre un aumento della frequenza è definita
tachipnea. Si parla di iperventilazione nel caso in cui si presenti un aumento della frequenza respiratoria in concomitanza con un aumento della profondità del respiro, nel caso invece vi sia una riduzione di frequenza e profondità, si parla di ipoventilazione. L’iperpnea è un aumento della profondità del respiro, che però non presenta modifiche alla frequenza respiratoria. (1)
Cause più frequenti di aumento della frequenza respiratoria (tachipnea):
Condizioni fisiologiche di tachipnea
- Gravidanza
- Attività sportiva in corso o appena conclusa
Cause polmonari di tachipnea
- Insufficienza respiratoria dovuta alle varie cause polmonari:
- Asbestosi,
- Aspergillosi,
- BPCO,
- Bronchiectasie
- Bronchiolite
- Polmonite
- Pneumotorace
Cause cardiache di tachipnea
- Insufficienza cardiaca
- Edema polmonare
- Embolia polmonare
- Cuore polmonare cronico
- Pericardite, miocardite
Cause metaboliche di tachipnea
- Acidosi metabolica,
- chetoacidosi diabetica,
- chetoacidosi alcolica
- Sepsi
Cause di riduzione della frequenza respiratoria (bradipnea)
Cause intracraniche di bradipnea:
- trauma cranico
- ictus
- emorragia cerebrale
- meningite
Sostanze tossiche e farmaci come cause di bradipnea:
- intossicazione da alcol, da stupefacenti, da benzodiazepine, barbiturici, da farmaci di anestesia generale
- sepsi
Disturbi endocrini come cause di bradipnea:
- ipotiroidismo
- iperuricemia
La frequenza respiratoria in rapporto alla saturazione arteriosa
La saturazione indica la percentuale di ossigeno nel sangue. Viene valutata in modo non invasivo mediante l’utilizzo di un pulsossimetro o appunto saturimetro. Si può valutare anche in modo invasivo mediante prelievo di sangue arterioso, tramite un esame detto emogasanalisi arteriosa.
Di norma i range della saturazione vanno dal 98% al 100% in un paziente sano; in accordo alla patologia tali
valori possono essere modificati ma essere comunque a norma, come nel caso della BPCO, dove il range ideale corrisponde a 90-92% in caso di stadio finale della patologia. Sebbene indichino entrambi dei valori riconducibili alla respirazione, saturazione e frequenza respiratoria non sono il medesimo parametro. (1)
Un recente studio ha dimostrato come la desaturazione, ossia la presenza di ossigeno nel sangue inferiore al 90%, influenzi solo un terzo dei pazienti con modifiche della frequenza respiratoria. Ciò implica che anche se i due parametri sono legati, la variazione della saturazione non è direttamente correlabile a una modifica del pattern, frequenza o
profondità del respiro. (2)
Situazioni ritmiche di alterazione della frequenza respiratoria: i respiri patologici
Esistono alcune alterazioni specifiche del pattern respiratorio che coinvolgono contemporaneamente frequenza, profondità e pattern respiratorio. Si tratta dei cosiddetti “respiri patologici”. Vediamo quelli maggiormente conosciuti che comprendono quelli di:
- Biot
- Kussmaul
- Cheyne-stokes
Il primo, ossia il respiro di Kussmaul implica un aumento della profondità del respiro, con un mantenimento della frequenza nei range di norma. Tale pattern in genere si presenta in pazienti con insufficienza renale o in chetoacidosi diabetica.
Il respiro di Biot, è caratterizzato da periodi di aumento della frequenza e della profondità del respiro, seguito da periodo di assenza di respiro (apnea). Tale respiro può essere indicativo di un aumento della pressione intracranica, dovuta a infezioni o lesioni a livello cerebrale.
L’ultimo pattern respiratorio patologico, il respiro di Cheyne-stokes, presenta un tipo di respiro con aumento della frequenza e profondità fino a un limite, dopo il quale il respiro presenta riduzione delle medesime caratteristiche fino a uno stato di apnea. Questo respiro può indicare un aumento della pressione intracranica, come per il respiro di Biot, ma anche un eccessivo dosaggio di sedativi, scompenso cardiaco, encefalopatie gravi (1).
Valore predittivo di un'alterazione della frequenza respiratoria
E’ importante riconoscere precocemente l’alterazione della frequenza respiratoria in un paziente? Vari studi al riguardo lo confermano ampiamente.
Uno studio del 2008 ha dimostrato come la frequenza respiratoria sia il parametro vitale che viene meno rilevato nei contesti di cura, a volte sostituito dalla rilevazione della saturazione. Tale mancanza comporta un’elevata esposizione per i pazienti a rischio: infatti è stato dimostrato come un aumento della frequenza respiratoria in un range tra 25 e 29 atti minuto comporti un aumento della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa, dovuto alla compensazione della ridotta e inefficace ventilazione, con un outcome mortale per il paziente nel 21% dei casi.
Altre rilevazioni hanno riportato come un aumento della frequenza oltre i 27 atti/minuto sia un elemento predittivo di attacco cardiaco, mentre oltre i 24 atti/minuto comporti un peggioramento dello stato clinico del paziente, permettendo la predizione dell’evento avverso (variabile in base alla patologia) con 24 ore di anticipo, con una specificità di oltre il 95%. (3)
Sebbene questi dati siano datati ci fanno capire come la rilevazione di questo parametro sia ancora attuale e non possa essere sostituita dalla valutazione della saturimetria.
Bibliografia: fonti e note
- Vital Sign Assessment; Amit Sapra; Ahmad Malik ;Priyanka Bhandari . NCBI Bookshelf. A service of the National Library of Medicine, National Institutes of Health. StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-.
- Vital signs; Craig Lockwood , Tiffany Conroy-Hiller and Tamara Page. Centre for Evidence-based Nursing South Australia (a collaborating centre of the Joanna Briggs Institute) and University of Adelaide, Adelaide, South Australia, Australia, JBI reports 2004.
- Respiratory rate: the neglected vital sign. Michelle A Cretikos, Rinaldo Bellomo, Ken Hillman, Jack Chen, Simon Finfer and Arthas Flabouris, MJA 2008, 188:657-659.
