Che cos’è la spirometria

La spirometria è un esame diagnostico non invasivo che consente di verificare la funzionalità polmonare.

Oltre ad essere un test diagnostico chiave per l’asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva, la spirometria può fornire indicazioni utili anche in altri casi:

• Valutazione dei segni e sintomi respiratori di un paziente
• Approfondimento di esami di laboratorio alterati
• Valutazione dell’effetto di una determinata malattia sulla funzione polmonare
• Screening e diagnosi precoce in soggetti a rischio di malattie polmonari
• Valutazione del rischio preoperatorio per i pazienti chirurgici
• Valutazione della gravità e della prognosi di una malattia polmonare

Come si svolge la spirometria

Preparazione all’esame

Durante l’esame è essenziale che il paziente svolga determinate attività indicate dall’operatore. Per questo motivo la procedura deve essere accuratamente spiegata al paziente concentrandosi sull’importanza della collaborazione, per fornire risultati più accurati.

Tutti i pazienti devono devono astenersi dal fumo e dall’attività fisica nelle ore precedenti la procedura. Anche qualsiasi terapia con broncodilatatori deve essere interrotta in anticipo.

Vengono registrati età, peso e altezza del paziente, che deve essere a piedi nudi e indossare solo indumenti leggeri.

Durante la procedura il paziente deve sedere in posizione eretta, appoggiato a uno schienale e senza incrociare le gambe. I bambini possono eseguire il test seduti o in piedi, ma la stessa procedura dovrebbe essere eseguita ogni volta nello stesso modo, per lo stesso individuo, per renderla il più possibile omogenea nel tempo.

L’occlusione manuale delle narici con l’aiuto di clip nasali aiuta a prevenire la fuoriuscita d’aria attraverso i passaggi nasali, sebbene non sia obbligatorio occludere il passaggio nasale.

L’esame spirometrico: come si svolge

Il paziente deve posizionare il boccaglio in bocca e il tecnico deve assicurarsi che non vi siano perdite. L’esame consiste in una inspirazione profonda e poi in una espirazione profonda.

La spirometria per step:

1. Il paziente deve inspirare quanta più aria possibile con una pausa della durata inferiore a 1 secondo quando arriva al massimo della inspirazione (ovvero alla capacità polmonare totale).
2. Il boccaglio viene posizionato appena dentro la bocca tra i denti, subito dopo l’inalazione profonda. Le labbra devono essere sigillate saldamente attorno al boccaglio per evitare perdite d’aria. L’espirazione dovrebbe durare almeno 6 secondi o per il tempo consigliato dall’istruttore. Se deve essere misurato solo il volume espiratorio forzato, il paziente deve inserire il boccaglio dopo aver eseguito il passaggio 1 e non deve respirare dal tubo.
3. Se una qualsiasi delle manovre viene eseguita in modo errato, il tecnico deve fermare il paziente per evitare l’affaticamento e spiegare nuovamente la procedura.
4. La procedura viene ripetuta a intervalli separati da 1 minuto fino a quando non vengono acquisiti due risultati accettabili.

Parametri misurati dalla spirometria

I parametri misurati dalla spirometria si distinguono in volumi, capacità e flussi polmonari. In particolare:

• I Volumi polmonari: misurano quantità di aria presente nei polmoni in una determinata condizione;
• Le Capacità polmonari: sono una somma di più volumi;
• I Flussi polmonari: si riferiscono ad un volume d’aria (quantità d’aria) mobilizzata (in o espirata) nell’unità di tempo.

Lo strumento per rilevare i parametri alla spirometria è lo spirometro.

Il volume di aria presente nel polmone viene suddiviso in 4 volumi, come se si trattasse di un insieme di contenitori sovrapposti uno sopra l’altro, che presi tutti e 4 assieme fanno un contenitore più grande.

La combinazione delle somme di alcuni volumi polmonari dà origine alle Capacità polmonari.

Tutti i volumi e le capacità polmonari sono del 20-25% più bassi nelle donne rispetto agli uomini e variano con la statura del soggetto.

I volumi polmonari si dividono a loro volta in :
a) Volumi polmonari statici La misurazione dei volumi statici permette di valutare la quantità di aria contenuta nel polmone.
La valutazione avviene indipendentemente dal tempo, e il volume misurato non dipenderà dal calibro delle vie aeree ma dipenderà esclusivamente dalla quantità di aria contenuta nei polmoni. In parole più semplici è come misurare la quantità di aria presente in un palloncino.
b) Volumi polmonari dinamici (o, più correttamente, FLUSSI polmonari) Nel caso dei volumi polmonari dinamici si tratta di misurare volumi nel tempo, cioè in quanto tempo avviene un determinato trasferimento di aria. Per restare all’esempio del palloncino, si tratta di misurare in quanto tempo il palloncino raggiunge un certo volume.

Misure polmonari statiche alla spirometria

VC volume corrente è il volume di aria inspirata o espirata ad ogni atto respiratorio durante una respirazione tranquilla.
VRE volume di riserva espiratoria è il volume massimo di aria che il soggetto è in grado di espellere dopo un’espirazione normale con un atto espiratorio forzato.
VRI volume di riserva inspiratoria è il volume massimo di aria che dopo un’inspirazione normale può essere ancora introdotto nei polmoni con un’inspirazione forzata
VR volume residuo è il volume di aria che rimane nei polmoni dopo un’espirazione forzata massimale.

I volumi polmonari combinati tra di loro danno le capacità polmonari.

1.  Capacità polmonare totale (CPT) che è il volume di aria presente nei polmoni dopo un’inspirazione massimale. CPT= VR+VRE+VC+VRI
2.  Capacità vitale (CV) che è il volume di aria espulso dai polmoni durante un’espirazione forzata a partire da un’inspirazione massimale forzata. E’ uguale alla capacità polmonare totale meno il volume residuo. CV = CPT – VR = VRE+VC+VRI
3. Capacità funzionale residua (CFR) che è il volume di aria presente nei polmoni dopo un’espirazione normale. CFR = VRE+VR
4.  Capacità inspiratoria (CI) che è il volume di aria introdotto nei polmoni durante un’inspirazione forzata massimale al termine di un’espirazione normale. CI = VC+VRI

Misure polmonari dinamiche

Con le misure polmonari dinamiche si valuta un volume nel tempo, ovvero un flusso. Le misure dinamiche servono a valutare la pervietà delle vie aeree valutando la quantità di aria espirata con forza in un secondo dopo una inspirazione massimale.

I volumi polmonari dinamici dopo espirazione forzata sono:

• FEV1 o VEMS (volume espiratorio forzato in 1 secondo) rappresenta il volume di aria espirato nel primo secondo durante una manovra di espirazione forzata.
• CVF (capacità vitale forzata) rappresenta il volume di aria espirato durante una manovra di espirazione forzata.
• Il rapporto VEMS/CVF viene generalmente espresso in percentuale e viene indicato come Indice di Tiffenau.
  
  

Valutazione dell’ostruzione bronchiale alla spirometria: l’indice di Tiffeneau

In particolare, l’indice di Tiffenau permette di valutare se è presente una ostruzione bronchiale come ad esempio nella BPCO. Questo perché di norma se i bronchi sono di calibro normale allora è facile espirare il flusso e di conseguenza in un secondo si riesce ad eliminare una grande quantità di volume, simile alla capacità vitale forzata (CVF). Quando invece è presente un’ostruzione bronchiale allora c’è una resistenza al flusso in uscita e quindi occorre più tempo per l’espirazione. Così il rapporto tra la quantità di aria spostata nel primo secondo e quella totale aumenta.

Se l’indice di Tiffenau è inferiore a 70 in valore assoluto è presente una ostruzione bronchiale; quanto sono ostruiti i bronchi, ovvero il grado di ostruzione, ce lo dirà il FEV1: più basso è il FEV 1 più grave è l’ostruzione.

Valutazione delle malattie restrittive alla spirometria

La spirometria inoltre ci permette di valutare se è presente un deficit restrittivo, ovvero se i nostri polmoni si espandono meno di quanto dovrebbero. In questo caso è presente una riduzione consensuale di tutti i volumi polmonari, l’indice di Tiffenau sarà normale, mentre la capacità polmonare totale, ovvero la quantità totale di aria nei nostri polmoni, sarà ridotta e inferiore all’80%.

Come facciamo a capire quanto grave è il deficit restrittivo con la spirometria?

Guardando sempre il FEV1 che ci graduerà la restrizione.
Le malattie che danno un deficit restrittivo sono quelle che colpiscono il parenchima polmonare, possono essere croniche come la fibrosi polmonare, ma in alcuni casi anche i danni provocati da gravi infezioni da coronavirus. L’indice compreso tra 50 e 80 indica un deficit restrittivo medio, deficit grave quando l’indice è compreso tra i valori 30 e 50.

Controindicazioni alla spirometria

La spirometria è uno strumento utile per valutare la funzione polmonare. Tuttavia, potrebbe non essere adatto a tutti i pazienti e in alcuni casi è necessario prestare attenzione, poiché può essere assolutamente o relativamente controindicato.

Controindicazioni assolute alla spirometria

• Instabilità emodinamica
• Infarto miocardico recente o sindrome coronarica acuta
• Infezione respiratoria, pneumotorace recente o embolia polmonare
• Aneurisma dell’aorta toracica addominale in crescita o grande (> 6 cm)
• Emottisi ad esordio acuto
• Ipertensione intracranica
• Distacco della retina

Controindicazioni relative alla spirometria

• Pazienti che non possono essere istruiti sull’uso corretto del dispositivo e sono a rischio di utilizzare il dispositivo in modo inappropriato come bambini e pazienti con demenza
• Condizioni che rendono difficile tenere il boccaglio come dolore al viso
• Recenti interventi chirurgici addominali, toracici, al cervello, agli occhi, alle orecchie, al naso o alla gola
• Crisi ipertensiva

Conclusioni

La spirometria si è rivelata uno strumento cruciale nella diagnosi delle malattie polmonari, nel monitoraggio dei pazienti per la loro funzione polmonare e nella valutazione della loro idoneità per varie procedure. Con ulteriori ricerche, possono emergere solide prove del ruolo della spirometria nell’aiutare i pazienti a smettere di fumare.

Prove recenti supportano anche l’uso della spirometria negli interventi chirurgici non toracici.

Un recente studio osservazionale retrospettivo ha rilevato che la spirometria preoperatoria può predire complicazioni polmonari postoperatorie in pazienti ad alto rischio sottoposti a chirurgia addominale. (1)  In un altro studio osservazionale retrospettivo, gli autori hanno scoperto che l’indicatore % VC (FVC / predicted VC) può essere un indice predittore di polmonite postoperatoria in pazienti sottoposti a chirurgia del cancro del colon-retto. (2)

Sono necessari ulteriori studi, ma la spirometria può essere uno strumento importante per identificare i pazienti chirurgici non toracici che sono ad alto rischio di complicanze polmonari postoperatorie.

Dott.ssa Laura Mancino

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Fonti e note:

1. Oh TK, Park IS, Ji E, Na HS. Value of preoperative spirometry test in predicting postoperative pulmonary complications in high-risk patients after laparoscopic abdominal surgery.
2. Tajima Y, Tsuruta M, Yahagi M, Hasegawa H, Okabayashi K, Shigeta K, Ishida T, Kitagawa Y. Is preoperative spirometry a predictive marker for postoperative complications after colorectal cancer surgery?

• Townsend MC., Occupational and Environmental Lung Disorders Committee. Spirometry in the occupational health setting.
• Coates AL, Graham BL, McFadden RG, McParland C, Moosa D, Provencher S, Road J., Canadian Thoracic Society. Spirometry in primary care.