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LEZIONI DI FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA LA SPIROMETRIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA.

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Presentazione sul tema: "LEZIONI DI FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA LA SPIROMETRIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA."— Transcript della presentazione:

1 LEZIONI DI FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA LA SPIROMETRIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA

2 VOLUMI POLMONARI Prove di funzionalità respiratoria Mobilizzabili (modificazioni volontarie con la respirazione) Non mobilizzabili STATICIDINAMICI

3 VOLUMI POLMONARI Prove di funzionalità respiratoria Mobilizzabili (modificazioni volontarie con la respirazione) Non mobilizzabili STATICIDINAMICI

4 Gli spirometri a campana misurano lo spostamento dei volumi di aria mobilizzabili attraverso il movimento di una campana il cui bordo inferiore è immerso nellacqua Volumi polmonari mobilizzabili statici

5 CV VRI VRE VC Lo spirometro a campana registra le variazioni del volume polmonare nel tempo durante la respirazione tranquilla

6 CV VRI VRE VC Definizioni Volumi polmonari mobilizzabili statici Volume Corrente (VC): volume daria mobilizzato ad ogni respiro tranquillo Volume di Riserva Inspiratoria (VRI): volume daria mobilizzabile al di sopra di un VC. Volume di Riserva Espiratoria (VRE): volume daria mobilizzabile al di sotto di un VC. Capacità Vitale (CV): massimo volume daria che può essere espirato completamente e lentamente dopo uninspirazione massimale.

7 VOLUMI POLMONARI Prove di funzionalità respiratoria Mobilizzabili (modificazioni volontarie con la respirazione) Non mobilizzabili STATICIDINAMICI

8 CV VRI VRE CPT VR CFR VC Volume Corrente (VC): volume daria mobilizzato ad ogni respiro tranquillo. Capacità Vitale (CV): massimo volume daria che può essere espirato completamente e lentamente dopo uninspirazione massimale. Capacità Funzionale Residua (CFR): massima quantità daria contenuta nel polmone al termine di una espirazione tranquilla. Volume Residuo (VR): volume daria presente nel polmone al termine di una espirazione massimale. Capacità Polmonare Totale (CPT): massima quantità daria contenuta nel polmone allapice di una inspirazione massimale. V t Volumi polmonari non mobilizzabili

9 Il paziente viene posto allinterno di una cabina pressurizzata a T costante. Si misurano le variazioni di P della cabina durante gli atti respiratori. Applicando la legge di Boyle si può ricavare il volume polmonare: P X V = (P + DP) x (V + DV) V = (P + DP) x DV DP Pletismografia corporea

10 Si collega il paziente allo spirometro al termine di una espirazione lenta (volume polmonare = CFR). Sono noti il volume del circuito e la concentrazione iniziale di elio (m = V1 x C1 ). Si fa respirare il paziente fino ad ottenere una omogenea distribuzione del gas. Poiché lHe non si è per nulla disperso la quantità di He presente prima dellequilibrio (m = V1 x C1) uguaglia la quantità allequilibrio (m = V2 x C2). C1 x V1 = C2 x V2; essendo V2 = V1 + CFR CFR= V1 x ( C1 - C2 ) / C2 VR = CFR - VRE V2=V1+CFR C2 C1 He t V1 C1 Volumi polmonari non mobilizzabili Diluizione dellelio

11 VOLUMI POLMONARI NON MOBILIZZABILI VR: Volume residuo CFR: capacità funzionale residua CPT: capacità polmonare totale (CV+VR) VP=k V1P1=V2P2 V1C1=V2C2 V2=V1C1/C2

12 VOLUMI POLMONARI Prove di funzionalità respiratoria Mobilizzabili (modificazioni volontarie con la respirazione) Non mobilizzabili STATICIDINAMICI

13 Prove di Funzionalità Respiratoria Volumi polmonari mobilizzabili statici Volumi polmonari non mobilizzabili Volumi polmonari mobilizzabili dinamici Test di espirazione forzata Test di reversibilità Picco di flusso espiratorio Test di iperreattività bronchiale

14 Test di espirazione forzata Dopo aver fatto compiere al paziente una inspirazione massimale, lo si fa espirare con la massima forza il massimo volume di aria possibile. Misuriamo così : Il volume espiratorio massimo nel primo secondo: VEMS La capacità vitale forzata: CVF Il rapporto VEMS / CVF % (indice di Tiffenau) t 1 sec VEMS CVF V

15 Curva Volume / Tempo CVF Deficit ostruttivo NORMALE secondi Litri

16 Curva flusso-volume Curva flusso-volume normale Supponiamo che un soggetto inspiri sino alla capacità polmonare totale e poi espiri più forte che può fino al volume residuo. E possibile rappresentare questa la manovra di espirazione forzata con una curva flusso-volume: ad ogni momento si riportano il flusso istantaneo ed il volume corrispondente Possiamo osservare che il flusso sale molto rapidamente fino ad un alto valore ma poi declina durante la maggior parte dellespirazione.. V V 2468 CPT VR

17 Curva flusso-volume V 24 6 Deficit ostruttivo Normale Riduzione armonica di tutti i volumi polmonari, velocità di flusso ridotte. V 8 Deficit restrittivo Riduzione dei flussi a tutti i volumi polmonari espiratori con riduzione del PEF e concavità verso lalto della curva espiratoria (freccia)

18 INTERPRETAZIONE La spirometria non permette di identificare una specifica patologia ma rileva due tipi di deficit funzionali: RESTRITTIVO OSTRUTTIVO e MISTO Linterpretazione deve fornire elementi di tipo QualitativoQuantitativo Alterazione funzionale Gradazione del danno

19 INTERPRETAZIONE Test di espirazione forzata

20 età sesso altezza etnia Linterpretazione avviene attraverso il confronto con valori teorici, espressione della normalità. I parametri variano in relazione a vari fattori fisici e antropologici:

21 La prova spirometrica dipende dallo sforzo e dalla collaborazione del soggetto per cui è necessario sempre verificare: laccettabilità del test la riproducibilità dei risultati E.Lum,T.Iordo-1999 C.Schiraldi-2003

22 Guarda il tracciato – controlla le manovre scadenti INTERPRETAZIONE A.curva normale, sforzo buono B.Test non accettabile per insicurezza iniziale C.Sforzo non adeguato in fase iniziale(da ripetere) D.Sforzo iniziale non adeguato, ma valida se riproducibile E.Espirazione terminata troppo presto F.La tosse influisce sul risultato (da ripetere) G.Interruzione temporanea dellespirazione H.Potrebbe essere una variante normale in giovani RE Hyatt,PD Scanlon,M Nakamura-1998

23 ALTERAZIONE FUNZIONALE DI TIPO OSTRUTTIVO Ostruzione limitazione del flusso espiratorio forzato VEMS/CVF < 70%

24 Guarda il tracciato – controlla le manovre scadenti Verifica VEMS/CVF a. se normale non cè ostruzione b. se inferiore al 70% ce ostruzione Verifica il VEMS a. se VEMS/CVF ridotto, il VEMS quantifica lostruzione INTERPRETAZIONE VEMS % teoricogrado di ostruzione > 80 borderline lieve moderata < 50 severa b. Se VEMS/CVF normale e VEMS ridotto, controlla CVF K.Berta-2002 E.Lum,T.Iordo-1999

25 Guarda il tracciato – controlla le manovre scadenti Verifica VEMS/CV a. se normale non cè ostruzione b. se inferiore al 70% ce ostruzione Verifica il VEMS a. VEMS/CV ridotto, il VEMS quantifica lostruzione INTERPRETAZIONE VEMS %teoricogrado di ostruzione > 80 borderline lieve moderata < 50 severa K.Berta-2002 E.Lum,T.Iordo-1999

26 ALTERAZIONE FUNZIONALE DI TIPO RESTRITTIVO Restrizione riduzione della CPT CV < 80% del teorico CPT < 80% del teorico CV1.59 (39%) CVF1.54 (39%) VEMS1.48 (46%) VEMS/CV93.1 (120%) CPT2.71 (42%) VR1.13 (51%) VR/CPT41.5 (118%) Div.Pneum.-Padova-2002

27 INTERPRETAZIONE a. se normale, non cè deficit restrittivo CV % teorico grado di restrizione > 80borderline lieve moderata < 50 severa c. se CV è ridotta e VEMS/CVF è ridotta il deficit restrittivo può o non può essere presente, giudicare clinicamente i volumi statici E.Lum,T.Iordo-1999 b. se CVF è ridotta con VEMS/CVF normale, è abbastanza probabile un deficit restrittivo, bisogna avere la conferma dai volumi polmonari statici Verifica VC

28 ALTERAZIONE FUNZIONALE DI TIPO MISTO: RESTRITTIVO + OSTRUTTIVO CVF Contemporanea riduzione di VEMS/CVF CV2.06 (60%) CVF1.73 (51%) VEMS1.16 (43%) VEMS/CVF52.0 (66%) CVT3.64 (63%) VR1.58 (66%) VR/CPT 43.0 (103%) Div.Pneum.-Padova-2002

29 Test di espirazione forzata Interpretazione Rapporto VEMS/CVF % VEMS Volume Espiratorio Massimo nel primo Secondo CVF Capacità Vitale Forzata Indici Funzionali Insufficienza ventilatoria di tipo restrittivo Diminuita Diminuito in modo proporzionale alla CVF Normale Diminuito Normale o diminuita Insufficienza ventilatoria di tipo ostruttivo Diminuito più della CVF

30 Volumi polmonari statici Interpretazione Rapporto VR/CPT % CPT Capacità Polmonare Totale VR Volume Residuo Indici Funzionali Insufficienza ventilatoria di tipo restrittivo Diminuito Diminuito in modo proporzionale al VR Normale Aumentato Insufficienza ventilatoria di tipo ostruttivo Normale o lievemente aumentato

31 a. ostruzione senza restrizione 1. VEMS/CVF ridotto, VEMS ridotto 2. CV normale b. restrizione senza ostruzione 1. CV ridotta 2. VEMS/CV normale, VEMS ridotto 3. conferma con riduzione della CPT c. ostruzione-restrizione associate 1. CV ridotta 2. VEMS/CVF e VEMS ridotti 3. Fare attenzione per lostruzione che assomiglia alla restrizione VC può essere ridotta con un aumento di RV e TLC normale a. fare VC lenta, se normale non cè restrizione b. ripetere VC dopo broncodilatazione, se normale non cè restrizione c. ottenere conferma da TLC K.Berta-2002 Classificazione dei risultati

32 Insufficienza ventilatoria di tipo OSTRUTTIVO di tipo RESTRITTIVO Asma BPCO Bronchiectasie Fibrosi polmonare Patologie della gabbia toracica Patologie neuromuscolari Lesioni occupanti spazio Interpretazione

33 NORMALE Esempio di interpretazione di spirometria n. 1

34 Esempio di interpretazione di spirometria n. 2a SINDROME OSTRUTTIVA

35 Insufficienza ventilatoria di tipo OSTRUTTIVO di tipo RESTRITTIVO Asma BPCO Bronchiectasie Fibrosi polmonare Patologie della gabbia toracica Patologie neuromuscolari Lesioni occupanti spazio Interpretazione

36 Si effettua in soggetti con ostruzione bronchiale accertata mediante esame spirometrico, somministrando un farmaco broncodilatatore b 2 -agonista a breve durata di azione (es.: 400 mg di salbutamolo) e si ripete la prova di espirazione forzata dopo minuti. Test di broncodilatazione o reversibilità

37 246 8 V Valutazione della reversibilità dellostruzione. V Lung function testing: selection of reference values and interpretative strategies. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 1991; 144: Dopo 20 dalla somministrazione di mcg di beta 2 agonista o 80 mcg di anticolinergico si rivaluta il VEMS con una manovra di espirazione forzata. Si possono verificare 3 possibilità: 1. il VEMS aumenta di > 12% e 200 ml rispetto al basale tornando a valori normali ( > 80% del teorico): DEFICIT VENTILATORIO DI TIPO OSTRUTTIVO COMPLETAMENTE REVERSIBILE. (tipica dellAsma bronchiale) 3. Il VEMS aumenta < 12% o di 200 ml rispetto al valore basale: DEFICIT VENTILATORIO NON REVERSIBILE. (tipico della BPCO non reversibile)

38 Test di broncodilatazione o reversibilità Nella BPCO con grave limitazione al flusso per minimi incrementi dei flussi espiratori non si ha un significativo miglioramento del VEMS ma si assiste ad una riduzione della CFR con conseguente aumento della CI. La CI in tali pazienti è lINDICE FUNZIONALE meglio correlato con la tolleranza allo sforzo. E un utile complemento alla valutazione del test di broncodilatazione. Volume Flusso Espirazione Inspirazione Maestrelli. Fisiopatologia della broncopneumopatia cronica ostruttiva. Ann Ist Super Sanità 2003; 39(4):

39 Esempio di interpretazione di spirometria n. 2b OSTRUZIONE BRONCHIALE REVERSIBILE

40 Esempio di interpretazione di spirometria n. 3 SINDROME RESTRITTIVA

41 Si effettua nei soggetti che si sospetta (anamnesi positiva) essere affetti da iperreattività bronchiale e che presentano un quadro funzionale normale al momento dellosservazione. Test di provocazione bronchiale

42 Esistono delle controindicazioni assolute (VEMS <50% del teorico o <1L; ipertensione non controllata; aneurisma aortico noto) e relative (VEMS <60 % del teorico o <1.5 L; incapacità di effettuare una manovra corretta; gravidanza; allattamento, terapie con inibitori delle colinesterasi) Guidelines for Methacoline and Exercise Challenge Testing American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: Test di provocazione bronchiale

43 Il test consiste nel far inalare per 2 minuti al soggetto per via aerosolica durante ventilazione a CV un agente broncocostrittore (metacolina, istamina, soluzioni iperosmolari) raddoppiando le concentrazioni ( – 1 – 2 – 4 – 8 – 16 mg/ml) ogni 5 minuti. Dopo circa 30 e 90 secondi si esegue una spirometria per il calcolo del VEMS. Si considera significativa una caduta del VEMS > 20%. Guidelines for Methacoline and Exercise Challenge Testing American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: Test di provocazione bronchiale

44 PC 20 FEV1 (mg/ml): concentrazione provocativa PD 20 FEV1 (mcg): dose provocativa NORMALE: > 16 mg/mlNORMALE: > 1600 mcg BORDERLINE: 4-16 mg/mlLIEVE: mcg LIEVE (test positivo): 1-4 mg/mlMODERATO: mcg MODERATO-GRAVE: < 1 mg/mlGRAVE: mcg Guidelines for Methacoline and Exercise Challenge Testing American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: Classificazione del test di provocazione bronchiale

45 molto sensibile (se negativa escludo asma) poco specifica (responsività bronchiale può essere presente anche in BPCO, scompenso cardiaco, fibrosi cistica, rinite allergica) Test di provocazione bronchiale

46 Nel pannello di sinistra è raffigurata la curva dose-risposta del test alla metacolina in un soggetto normale e, nel pannello di destra, quella di un soggetto con asma Dose (µg di metacolina) ΔFEV 1 % PD 15 FEV 1 = 31 µg PD 20 FEV 1 = 49 µg PD 30 FEV 1 = 92 µg Dose (µg di metacolina) ΔFEV 1 % PD 15 FEV 1 = 1699 µg PD 20 FEV 1 = 2223 µg Iperreattivita bronchiale Curve dose-risposta alla metacolina

47 Picco di Flusso Espiratorio Misurazione e significato del picco di flusso Strumento maneggevole, di poco costo e semplice utilizzo che misura la massima velocità di flusso espiratoria raggiunta durante una espirazione forzata (PEF o PEFR) e il volume espiratorio massimo nel primo secondo (VEMS) più specifico perché sforzo indipendente. Mezzo utile per seguire landamento della malattia asmatica nel tempo con valutazione bi-giornaliera. Fig 1 e 2 PEF depliant


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