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Prof. Carlo Vancheri Cattedra di Malattie dellApparato Respiratorio Ex Istituto di Malattie dellApparato Respiratorio – Via Passo Gravina 187, Catania.

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1 Prof. Carlo Vancheri Cattedra di Malattie dellApparato Respiratorio Ex Istituto di Malattie dellApparato Respiratorio – Via Passo Gravina 187, Catania Ospedale Tomaselli Dipartimento di Medicina Interna e Medicina Specialistica SEZIONE DI MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

2 Meccanismi di difesa dellapparato respiratorio Dipartimento di Medicina Interna e Medicina Specialistica SEZIONE DI MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

3 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Le vie aeree sono di fatto a contatto con lambiente esterno Normalmente in un giorno vengono scambiati da a Litri di aria. Gas respirati O2, CO2, N2, argon Nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, ozone Volatile organic compounds, hydrocarbons Materiale particolato Pollen, ash, mineral dust Mold spores, organic particles Tutte queste sostanze sono capaci di danneggiare i polmoni sia direttamente che indirettamente Le vie aeree e i polmoni devono essere capaci di gestire questa mole di lavoro, devono essere in grado inoltre di riparare i danni causati dal contatto con queste sostanze. Devono essere capaci di rimuovere le particelle inalate.

4 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Meccanismi fisici Clearance mucociliare Clearance alveolare Tosse Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

5 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

6 Aerosols particolati Gli aerosols sono classificati secondo la dimensione delle particelle trasportate.Queste si depositeranno in differenti zone dellapparato respiratorio secondo la loro dimensione, il tipo di respiro e il calibro e la forma delle vie aeree: > 5 µm --> rino e oro-faringe > 1 µm --> albero tracheo-bronchiale zone distali del polmone

7 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

8 Le particelle possono essere bloccate sulla superficie epiteliale Filtrazione aerodinamica Punti di biforcazione --> cambio di direzione Flusso turbolento Forza di gravità Le particelle depositatesi vengono rimosse grazie a: Clearance muco-ciliare Tosse Clearance alveolare ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

9 Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

10 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Lepitelio delle vie aeree è di tipo pseudostratificato, è ricoperto da un sottile strato detto airway surface liquid (ASL). LASL consiste di uno strato acquoso periciliare (SOL) e di uno strato mucoso (GEL) sovrastante. Lo strato mucoso viene prodotto nelle vie aeree principali dalle ghiandole mucipare, e dalle goblet cell nelle vie aeree periferiche. Lorigine dello strato acquoso non è del tutto chiara. Una parte proviene dalla periferia, parte è prodotto dalle ghiandole mucipare. E poco chiaro il ruolo delle cellule epiteliali, più della produzione di ASL è importante il riassorbimento da parte di queste cellule. Lassorbimento è essenziale nellimpedire lostruzione delle vie aeree. Clearance mucociliare

11 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Le ciglia sono strutturalmente analoghe a dei flagelli, il movimento è dipendente dall ATPase Quando lATP viene metabolizzato, le proteine strutturali delle ciglia cambiano la loro configurazione: le ciglia si muovono. Le ciglia sono dotate di uncini nella loro parte terminale, questi sono in grado di attaccarsi al muco. Le ciglia si muovono in modo da trasferire lenergia del loro movimento solo in una direzione. Le ciglia ondeggiano verso il faringe. Clearance mucociliare

12 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Clearance mucociliare

13 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

14 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Sebbene normalmente non presente, è un importante meccanismo di clearance. La tosse insorge essenzialmente quando una particella è troppo grande per essere rimossa dalla clearance mucociliare. Questo coinvolge riflessi scatenati dai irritant receptors e condotti dal nervo vago. Come per altri aspetti della repirazione, sebbene la tosse sia un meccanismo riflesso, è anche sotto il controllo volontario. Quando laria viene compressa sulla superficie mucosa, si generano dei flussi ad alta velocità che riescono a spostare grandi particelle nella direzione del flusso aereo. Entro certi limiti questo processo è facilitato dalla compressibilità delle pareti delle vie aeree periferiche. Durante lespirazione forzata, le vie aeree sono compresse dallaumentata pressione intratoracica. Quando il flusso daria passa attraverso le vie aeree compresse accelera notevolmente generando una maggiore spinta a livello della superficie mucosa. Naturalmente la clearance si riduce se le vie aeree si costringono eccessivamente. Tosse

15 Anatomy of the Cough Reflex RECEPTORS Laryngeal and tracheobronchial, Diaphragm, pleura, oesophagus Rapidly adapting irritant receptors, Non-myelinated c- fibres COUGH CENTRE Integration of afferent fibres in the Medulla, separate to centres which control breathing EFFECTOR MUSCULATURE Expiratory Muscles, Diaphragm, Larynx, Bronchial SM Afferents Ipsilateral vagus nerve Glossophayrngeal, phrenic Bronchial Submucosal Glands Efferents Phrenic & spinomotor nerves Recurrent larnygeal Vagal efferents to bronchial tree

16 Cough Mechanics Inspiratory Phase Glottis reflexly opens Deep inspiration to a high lung volume > FRC This allows the optimisation of length tension relationships of expiratory muscles Higher expiratory pressures and flows can thus be generated ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

17 Cough Mechanics Compressive Phase Characterised by glottic closure and near simultaneous onset of expiratory muscles in the rib cage and abdomen High intrathoracic pressures are generated up to 300 cm H 2 0 These pressures are % > than that obtained during other forced expiratory manoeuvres, and permits generation of flow rates needed for an effective cough ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

18 Cough Mechanics Expiratory Phase Glottis opens after 0.2 sec, and high expiratory flow rates up to 15 l/sec are generated Associated passive oscillations of tissue and gas Rapid fall in central airway pressure, and sustained high intra-alveolar and intrapleural pressures allow high gas velocities up to Mach 0.6 High kinetic energy, fluid shear forces and wall accelerations are important in suspending and accelerating secretions which are adherent to the bronchial walls towards the mouth ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

19 Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

20 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Lepitelio delle basse vie rerspiratorie non è dotato di ciglia, la clearance degli alveoli e delle vie aeree terminali dipende quindi primariamente dalla azione dei macrofagi. I macrofagi sono cellule mononucleate che derivano dai monociti del sangue Fagocitano particelle estranee, cellule morte… Il materiale fagocitato è processato da vari meccanismi ( perossido didrogeno, acido ipocloridico, ossido nitrico) I macrofagi si comportano da cellule presentanti lantigene interagendo così con varie cellule del sis. immunitario. Una volta assolti i loro compiti i macrofagi: Possono rimanere negli alveoli Possono essere rimossi dalla clearance mucociliare Possono essere rimossi dal sistema linfatico Clearence alveolare

21 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Clearence alveolare

22 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

23 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Immunoglobuline Complemento Nelle prime vie aeree sono maggiormente presenti le IgA secretorie (s-IgA) Sono costituite da 2 molecole IgA monomeriche unite da due proteine di giunzione Unaltra glicoproteina, secretory component permette il passggio attraverso lepitelio. Meccanismi di difesa umorale IgA J J J SC plasmacellule Cell. epiteliali J SC

24 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Azioni delle S-IgA Azione neutralizzante su antigeni virali e batterici Favoriscono lagglutinazione batterica e la loro eliminazione Riducono ladesività batterica alle cellule epiteliali Attivazione del complemento Altre immunoglobuline ( IgG, IgM ) sono presenti nelle vie aeree inferiori con azione principalmente opsonizzante

25 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

26 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Sistema interferon Interferon linfociti attivati da virus Spiccata e rapida attività antivirale – estende la difesa antivirale ad organi distanti Interferon fibroblasti e cell. epiteliali Si diffonde scarsamente dal sito di produzione, fornisce quindi protezione locale Interferon linfociti T maggiore attività immunomodulante e antitumorale ( Th1-Th2 )

27 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Sistema interferon Stimolazione lisi cellule infette da parte delle cell. NK espressione antigeni virali e più facile riconoscimento da parte delle cellule immunitarie. Inibizione adesione del virus alla cellula Inibizione diffusione extracellulare del virus Incremento dellattività citotossica dei linfociti T Incremento dellattività macrofagica

28 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

29 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Meccanismi immunologici B.A.L.T. Bbronchus Aassociated Llymphoid Ttissue Meccanismi di difesa umorale Meccanismi di difesa cellulare

30 ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Introduzione Meccanismi fisici Clearance mucociliare Tosse Clearance alveolare Meccanismi immunologici S-IgA Sistema interferon B.A.L.T. Meccanismi bioenzimatici

31 Sebbene la clarance mucociliare è riconosciuta come la principale attività dellepitelio delle vie aeree, altre proprietà di queste cellule sono importanti nella difesa delle vie aeree Funzione antibatterica lisozima lattoferrina chinine a1-antitripsina Antiossidanti Le stesse cellule sono importanti fonti di glutatione. La presenza di agenti antiossidanti aiuta a ridurre il danno prodotto dallinalazione di sostanze ossidanti a dal contatto con prodotti dei meccanismi infiammatori (elastasi- antielastasi). ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Meccanismi bioenzimatici di derivazione macrofagica azione litica sulla membrana batterica, potenzia azione citolesiva IgA e complemento funzione batteriostatica- sottrazione del ferro al metabolismo batterico bradichinina - azione vasoattiva

32 La difesa dalla presenza di materiale estraneo a livello dei polmoni è una funzione fisiologica che riveste la massima importanza. Nelle vie aeree la difesa si realizza grazie alla natura ramificata dellalbero respiratorio e grazie a meccanismi quali tosse e clearance mucociliare. Quando questi non sono sufficienti o falliscono, la risposta immunologica viene in aiuto. A livello alveolare comunque le cellule del sis immunitario e primariamente i macrofagi costituiscono il principale meccanismo di clearance. Lintegrità tessutale del parenchima polmonare viene inoltre garantita dal mantenimento dellequilibrio tra sostanze ed attività ad azione lesiva e sostanze con azione protettiva. ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Conclusioni

33 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

34 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

35 Characteristics of Normal Breathing Normal rate and depth Regular breathing pattern Good breath sounds on both sides Equal rise and fall of chest Movement of the abdomen ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

36 Signs of Abnormal Breathing Rate 24 breaths/min Muscle retractions Cool, damp (clammy), and pale or blue skin Shallow or irregular respirations Pursed lips Nasal flaring ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

37 Causes of Dyspnea Upper or lower airway infection –Infectious diseases may affect all parts of airway. –Usually some form of obstruction to air flow or the exchange of gases Acute pulmonary edema –Fluid build-up in the lungs ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

38 Causes of Dyspnea Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) –Result of direct lung and airway damage from repeated infections or inhalation of toxic agents –Bronchitis and emphysema are two common types of COPD. ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

39 Causes of Dyspnea Spontaneous pneumothorax –Accumulation of air in the pleural space Asthma or allergic reactions –Either can result in acute spasms of the bronchioles. Pleural effusion –Collection of fluid outside lung ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

40 Causes of Dyspnea Mechanical obstruction of the airway –Obstruction may result from the tongue, aspiration, vomitus, or foreign body. Pulmonary embolism –Blood clot in pulmonary circulation ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

41 Dispnea polmonare e cardiaca DP acuta:polmonite,pneumotorace,asma, corpi estranei DP insorgenza attenuata ma in rapida progressione:vers. Pleurici,tumori, TBC DP a lenta progressione: BPCO, interstiziopatie DC acuta: tromboembolia polmonare, edema polmonare DC a rapida progressione: tromboembolia polm. Ricorrente, insufficienza cardiaca congestizia ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

42 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

43 Cough - features Duration Frequency Productive/non-productive Pleurisy ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

44 Cough - features Duration Frequency Productive/non-productive Pleurisy ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

45 Cough - diagnostic aspects Duration –If recent onset, more likely new diagnosis bronchial carcinoma, acute infection –If long-standing, more chronic condition likely chronic bronchitis, bronchiectasis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

46 Cough - features Duration Frequency Productive/non-productive Pleurisy ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

47 Cough - diagnostic aspects Frequency (I) –Predominantly nocturnal asthma, LVF –Daily, especially in mornings chronic bronchitis –Daily, affected by posture bronchiectasis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

48 Cough - diagnostic aspects Frequency (II) –Sudden onset inhaled foreign body –Exacerbated by swallowing aspiration ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

49 Cough - features Duration Frequency Productive/non-productive Pleurisy ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

50 Cough - diagnostic aspects Productive/non-productive –Productive chronic bronchitis, bronchiectasis, lung abscess –Non-productive asthma, laryngitis, tracheitis, bronchial carcinoma, early acute bronchitis or pneumonia ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

51 Cough - features Duration Frequency Productive/non-productive Pleurisy ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

52 Cough - diagnostic aspects Pleurisy –Associated with pleuritic pain pneumonia, bronchial carcinoma, pneumothorax –Less likely to be associated with pleuritic pain (distinguish from muscoloskeletal pain) acute and chronic bronchitis, asthma, LVF, laryngitis, tracheitis, (cough fractures) ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

53 Cough as a symptom of Asthma Cough as the only symptom of asthma occurs in 6.5% to 57.0% of patients Termed Cough Variant Asthma Defined as Cough as the only symptom of asthma in patients with demonstrable airway hyperresponsiveness Johnson et al, J Asthma 1991 Definitive diagnosis is only made when cough resolves with specific asthma medications ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

54 ACE-I Cough Peptidase inhibition Bradikinin rising stimulates the coughs reflex nerves ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Ipsilateral vagus nerve Glossophayrngeal, phrenic

55 GER induced Cough ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Ipsilateral vagus nerve common chronic cough cause more than acidic stimuli it is generated through the activation of distal esophagus receptors

56 Chronic Persistent Cough Cough for at least 3 weeks Cough being the only presenting symptom Cough is not associated with haemoptysis The absence of prior history of chronic respiratory disease to account for the cough Current Chest X-ray does not contribute to the diagnosis Cough may be with or without sputum production ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

57 Causes of Chronic Cough ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

58 Investigation and Management of Chronic Cough Chronic Cough Hx and Ex CXRAbnormalNormal Laryngoscopy Sinus Imaging Oesophageal pH monitoring Ca Lung, Pneumonia Bronchiectasis, LVF, ILDx, Aspiration, Drug effect etc Asthma /BHR GERDPNDrip Empiric Trial H2 Antagonists Empiric Trial Nasal Decongestants Intranasal Steroids Lung Function BHR testing B agonists Inhaled CST Nedocromil CT Thorax Bronchoscopy Tracheomalacia Prox. bronchial Dx Lymphoma etc Unexplained, Psychogenic + H+ inhibitors Hx… hystory of patient Ex… physical exam CXR….chest x ray GERD…gastro-esophageal reflux disease BHR… bronchial hyper reactivity LVF…left ventricular failure ILD….interstitial lung disease

59 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

60 Sputum - features Amount Character Taste/Odour ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

61 Sputum - features Amount Character Taste/Odour ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

62 Sputum - diagnostic aspects Amount –Only rarely accurately assessed by patient –Not usually diagnostically useful to know precise quantity! –Large volumes of sputum suggest certain conditions: bronchiectasis, lung abscess, chronic bronchitis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

63 Sputum - features Amount Character Taste/Odour ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

64 Sputum - diagnostic aspects Character (I) –Thin/serous/frothy LVF (pink), hysterical (saliva) –Mucoid, grey/white/clear Chronic bronchitis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

65 Sputum - diagnostic aspects Character (II) –Mucoid, yellow Chronic bronchitis, asthma –Mucoid, green Bacterial infection e.g. acute bronchitis, bronchiectasis, pneumonia, lung abscess ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

66 Sputum - features Amount Character Taste/Odour ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

67 Sputum - diagnostic aspects Taste/Odour –Muco-purulent sputum Bacterial infection e.g. acute bronchitis, bronchiectasis, pneumonia, lung abscess –Highly offensive and putrid anaerobic infection e.g. lung abscess, bronchiectasis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

68 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

69 Definition Expectoration of blood from the respiratory tract Varies from blood streaking of sputum to coughing up massive amounts of blood Very frightening to the patient and to the treating physician especially when acute ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

70 Definition Assessment of severity of hemoptysis can be based on amount of blood lost during episode Mild Mild: Less than 60 cc of blood lost for the whole episode Massive Massive: More than 100 cc to 600cc of blood lost in a 24 hour period Life-threatening Life-threatening: More than 120 cc of blood lost in an hour ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

71 Where is it from?? GI Tract Dark red or brown In clumps Mixed with food Acidic pH Stomachache, Abdominal discomfort Nausea, retching before/after episode Respiratory Tract Bright red Foamy, runny Mixed with mucus Alkaline pH Chest pain, warmth or gurgling over chest Persistent cough ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

72 Where is it from?? Upper airway bleeding can only be excluded by a good ENT examination Blood from the upper GIT can be aspirated and coughed up Blood from the lungs can be swallowed and vomited ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

73 Significance Hemoptysis is an important sign of an underlying disease Massive hemoptysis is life threatening due to Asphyxia Mortality rate can be as high as 80% ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

74 Etiology Source other than the lower respiratory tract – Upper airway (nasopharyngeal) bleeding – Gastrointestinal bleeding Tracheobronchial source –Neoplasm (bronchogenic carcinoma, endobronchial metastatic tumor, Kaposi's sarcoma, bronchial carcinoid) –Bronchitis (acute or chronic) –Bronchiectasis –Airway trauma –Foreign body ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

75 Etiology Pulmonary parenchymal source – Lung abscess – Pneumonia – Tuberculosis – Mycetoma ("fungus ball") – Goodpasture's syndrome – Idiopathic pulmonary hemosiderosis – Wegener's granulomatosis – Lupus pneumonitis – Lung contusion ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

76 Etiology Primary vascular source –Arteriovenous malformation –Pulmonary embolism –Elevated pulmonary venous pressure (esp. mitral stenosis) –Pulmonary artery rupture secondary to balloon-tip pulmonary artery catheter manipulation Miscellaneous/rare causes –Pulmonary endometriosis –Systemic coagulopathy or use of anticoagulants or thrombolytic agents ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

77 Causes of Massive Hemoptysis Tuberculosis Bronchiectasis Fungal Infections Other Lung Infection Bronchogenic Carcinoma Chemotherapy and Bone Marrow Transplantation Immunologic Lung Disease Cardiac or Vascular Disease ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

78 Diagnostic Approach Patients with massive hemoptysis need rapid establishment of airway patency, prevention of suffocation and control of bleeding The secondary goal is to determine the site of bleeding and cause ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

79 BPCOTBCCA 4, (1932) ,73(1960) 33, (1980) ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA Incidenza emottisi nelle diverse patologie

80 History and Physical History, physical examination, and chest x-ray are not very reliable but important Important points in the history: –Hx of prior lung, cardiac or renal disease –Hx of smoking –Hx of prior hemoptysis, pulmonary symptoms or infectious symptoms –Family history of hemoptysis –Skin rash ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

81 History and Physical –Hx of exposure to organic chemicals –Travel history –Hx of exposure to asbestos –Hx of bleeding disorders, use of aspirin or NSAIDS, or anticoagulants –Upper airway or upper GI symptoms ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

82 Respiratory Presentations Acute breathlessness Chronic breathlessness Cough Sputum Haemoptysis Chest pain ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

83 Chest pain - features Pleuritic (worse on inspiration and coughing) Onset Other diagnoses ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

84 Chest pain - features Pleuritic (worse on inspiration and coughing) Onset Other diagnoses ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

85 Chest pain - diagnostic aspects Pleuritic pain –Due to stretching of inflamed parietal pleura –Needs to be distinguished from cardiac pain and GOR and spasm Pneumonia, PE, pneumothorax, rib fractures, tumours ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

86 Chest pain - features Pleuritic (worse on inspiration and coughing) Onset Other diagnoses ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

87 Chest pain - diagnostic aspects Onset –Sudden onset pneumothorax, PE, rib fracture acute pneumonia can cause sudden onset pain –Gradual onset, dull dragging chest pain initially becoming more acute, may be associated breathlessness if pleural effusion malignancy, primary (mesothelioma) or secondary ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

88 Chest pain - features Pleuritic (worse on inspiration and coughing) Onset Other diagnoses ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

89

90 Per oggi abbiamo finito ci vediamo domani, stessa ora stesso luogo ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

91 Laboratory Evaluation CBC with differentials Electrolytes, BUN, and Creatinine Liver functions PT, PTT Urinalysis ABG Drug levels when suspected Blood grouping and cross matching Sputum stain and culture for M. Tuberculosis and Fungi Cytology Bedside Spirometry to assess the fitness of the patient for surgery ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

92 Initial Management The patient should be monitored in an ICU setting Early pulmonology and thoracic surgery consultation If bleeding decreases and patient stabilized, mild sedation and cough suppression ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

93 Initial Management If the bleeding site is known, the patient should be put in a lateral decubitus position with the bleeding side down to protect the other lung from spillage and drowning If oxygenation is compromised or bleeding continues, the patient should be intubated ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

94 Diagnostic Procedures Bronchoscopy Flexible Fibreoptic Video Bronchoscope Rigid Bronchoscopy Fibreoptic bronchoscopy done early with active bleeding patients Has the highest yield for localizing the site of bleeding. If visualization is sub optimal, a rigid bronchoscope can be used ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

95 Bronchoscopy An actively bleeding tumor in the wall of the Bronchus seen using a fiber- Optic bronchoscope ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

96 Other Diagnostic Procedures Arteriography CT Scan of the Chest –NEVER MOVE AN UNSTABLE PATIENT FROM THE ICU FOR THE SAKE OF DOING A CT Other less important and less yielding test such radionuecleotide studies ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

97 CT Scan A CT scan of the chest revealing a tumor in the Periphery which turned out to be TB. The patient Was 55 years old and presented with massive hemoptysis ISTITUTO MALATTIE RESPIRATORIE UNIVERSITA DI CATANIA

98 Diagnostic Approach for Non Massive Hemoptysis


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