FOCUS CLINICI MISURAZIONE DELLA FREQUENZA RESPIRATORIA La frequenza respiratoria (FR) può essere determinata ponendo una mano a piatto sul torace del paziente e calcolando le escursioni della gabbia toracica in un minuto. Il range di normalità di questo parametro è di 12-18 atti/min. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI SPIROMETRIA La spirometria è un esame che si esegue nel laboratorio di Fisiopatologia respiratoria e che permette la misurazione dei volumi polmonari dinamici. Viene impiegato uno strumento chiamato spirometro, costituito da un pneumotacografo collegato a un computer. Il paziente respira nel pneumotacografo mediante un boccaglio, dapprima a volume corrente (VT), quindi viene invitato a eseguire un’inspirazione profonda seguita da una espirazione forzata. L’integrazione dei flussi ottenuti dà luogo a una curva flusso-volume. Prima dell’esecuzione dell’esame è necessario inserire nel computer alcuni dati, quali il sesso, l’età, l’etnia, l’altezza e il peso del paziente, indispensabili per il calcolo dei valori predetti. segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

I volumi polmonari si dividono in dinamici e statici (Fig. 1). Qui di seguito vengono elencati i volumi polmonari dinamici; tra parentesi sono indicati i range di normalità relativi a un soggetto maschio giovane adulto, alto circa 175 cm, del peso di 75 kg e di razza caucasica: • VT (volume corrente): volume di gas ventilato in un atto respiratorio spontaneo (0,5 l a riposo); • IRV (volume di riserva inspiratoria): massimo volume di gas che si può inspirare dalla fine di una inspirazione spontanea (2,5 l); • ERV (volume di riserva espiratoria): massimo volume di gas che si può espirare dalla fine di una espirazione spontanea (2 l); • VC (capacità vitale): massimo volume di gas che si può espirare dopo una inspirazione massima (5 l); è data dalla somma di VT + IRV + ERV; • VEMS (FEV1 o volume espiratorio massimo al primo secondo): massima quantità di aria che può essere espirata in 1 secondo, dopo aver effettuato un’inspirazione massimale; corrisponde a circa l’80% della VC; • Rapporto VEMS/VC (indice di Tiffeneau); • FEF25-50-75% o flusso forzato medio-espiratorio tra il 25-75% della capacità vitale forzata (FVC): sono indici di pervietà delle vie aeree. segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FIGURA 1 Volumi e capacità polmonari registrabili mediante spirometria. (Da: Widmaier et al., 2006.) segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

Nota: le capacità polmonari risultano dalla somma di due o più volumi polmonari. I volumi polmonari statici sono invece rappresentati da: • VR (volume residuo): volume di gas che rimane nell’apparato respiratorio dopo una massima espirazione (1,5 l); • CFR (capacità funzionale residua): volume di gas che rimane nell’apparato respiratorio alla fine di una espirazione spontanea (3,5 l); è data dalla somma di VR + ERV; • CPT (capacità polmonare totale): volume di gas che rimane nell’apparato respiratorio alla fine di una massima inspirazione (6,5 l); è data dalla somma di VC + VR; • TGV (volume gassoso intratoracico); • rapporto VR/CPT (indice di Motley); • resistenze delle vie aeree al flusso; • conduttanza: è il reciproco di una resistenza ed è un indice di pervietà delle vie aeree. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI PLETISMOGRAFIA Il pletismografo corporeo è un grosso contenitore termostatato e a tenuta, entro il quale viene fatto sedere il paziente. Permette la misurazione dei volumi polmonari statici; il suo funzionamento si basa sulla legge di Boyle-Mariotte (P x V = K). Può essere a volume costante o a pressione costante; in quest’ultimo caso si misurano le variazioni di pressione al suo interno mediante uno spirometro. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI DIFFUSIONE DEL MONOSSIDO DI CARBONIO (DLCO) La capacità di diffusione del monossido di carbonio (CO) misura il passaggio di un gas (CO) attraverso la membrana alveolocapillare. Il monossido di carbonio si combina con l’emoglobina (Hb) circa 210 volte più rapidamente di quanto si combini l’ossigeno e con modalità analoga. In presenza di normali quantità di Hb e di una normale funzione ventilatoria, il principale fattore limitante la diffusione del CO è lo stato della membrana alveolocapillare. Piccole quantità di CO nel gas inspirato producono delle variazioni misurabili della concentrazione del gas inspirato rispetto a quello espirato e, poiché normalmente il CO non è presente o è presente in piccolissime quantità nel sangue capillare polmonare, il gradiente di pressione responsabile della diffusione è praticamente la pressione alveolare del CO. segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

La capacità di diffusione è essenzialmente una misura di conduttanza del CO attraverso la membrana alveolocapillare; viene misurata in millilitri di gas/min per unità di pressione. Per l’esecuzione di tale test sono disponibili diverse tecniche, di cui la più usata è quella del respiro singolo, durante la quale il soggetto respira a volume corrente attraverso il boccaglio dello spirometro, cui è stata precedentemente connessa una bombola di CO e in seguito, dopo aver espirato lentamente sino a VR, inspira una miscela allo 0,3% di CO in aria, portandosi a livello della capacità polmonare totale (CPT); a questo punto mantiene un’apnea di circa 10 secondi, al termine della quale espira velocemente. Tale test fornisce informazioni circa eventuali alterazioni della membrana alveolocapillare, che si possono verificare in patologie quali l’enfisema polmonare e le fibrosi. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI WALKING TEST Il test del cammino (o 6-minute walking test) viene impiegato per valutare la presenza di eventuali desaturazioni di ossigeno sotto sforzo; consiste nel far camminare il paziente su una superficie piana, di cui si conosce la lunghezza, per 6 minuti. Al termine della prova vengono calcolati la distanza percorsa e il grado di dispnea percepito dal paziente. Durante la prova viene inoltre costantemente monitorizzata la saturazione ossiemoglobinica mediante un saturimetro collegato al soggetto. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI MASSIME PRESSIONI MUSCOLARI POLMONARI La valutazione delle massime pressioni polmonari rappresenta un metodo semplice e non invasivo per seguire nel tempo l’efficienza dei muscoli respiratori. La MIP (massima pressione inspiratoria) è la massima pressione negativa che può essere misurata alla bocca del paziente quando inspira da VR o da CFR contro un’occlusione. La MEP (massima pressione espiratoria) è la massima pressione positiva che può essere misurata alla bocca del paziente quando espira contro un’occlusione partendo da CPT. La determinazione è effettuata con l’impiego di un semplice manometro aneroide. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI SCINTIGRAFIA VENTILOPERFUSORIA La scintigrafia perfusoria viene eseguita previa iniezione di microsfere o di microaggregati di albumina umana radiomarcati con tecnezio radioattivo, con un’emivita di 6 ore, del diametro medio di 10-30 μ. Nel circolo polmonare queste microsfere vengono sequestrate nelle arteriole di piccolo calibro e nei capillari. L’emivita biologica dell’albumina marcata è di 4-6 ore; per evitare che la distribuzione del sangue nel piccolo circolo sia influenzata dalla gravità e dalle pressioni intrapolmonari, l’iniezione del tracciante dev’essere eseguita in posizione supina. La captazione con gamma-camera deve iniziare subito dopo l’iniezione. La scintigrafia ventilatoria è eseguita con Xenon radioattivo, che è un gas inerte con emivita di 5,2 giorni. La scintigrafia ventiloperfusoria è un esame richiesto in caso di sospetta embolia polmonare; un aspetto normale della scintigrafia perfusoria esclude la presenza di embolia, mentre eventuali alterazioni non sono specifiche dato che numerose altre patologie polmonari di natura non embolica possono alterare la perfusione. Regioni con alterazioni della perfusione e ventilazione normale sono interessate da embolia polmonare, mentre regioni caratterizzate da alterazioni sia della perfusione che della ventilazione sono interessate da enfisema. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI TORACENTESI La toracentesi è una tecnica invasiva che permette la rimozione del liquido presente nel cavo pleurico, a scopo diagnostico e terapeutico. Viene eseguita previa anestesia locale con etere etilico a livello dell’VIII spazio intercostale, con paziente in clino- od ortostatismo. In caso di versamenti di esigua entità o di insuccesso della manocultura, può essere eseguita sotto guida ecografica. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI DRENAGGIO TORACICO Il drenaggio toracico viene posizionato in caso di versamenti pleurici massivi, recidivanti o in presenza di pneumotorace (pnx). Attraverso il drenaggio è possibile eseguire anche una pleurodesi chimica (talcaggio) per evitare il ripetersi di pneumotorace o versamento. Al momento della rimozione, la ferita chirurgica dev’essere adeguatamente suturata per evitare l’ingresso di aria nel cavo pleurico. Quando il drenaggio è in sede, è buona norma quantificare l’entità del liquido drenato, nonché le sue caratteristiche; inoltre è necessario monitorizzare il paziente, poiché una fuoriuscita troppo veloce del liquido o dell’aria intrapleurica causa una riespansione rapida del polmone, che può scatenare eventuali tachicardie e ipotensioni secondarie. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI BRONCOSCOPIA La broncoscopia è un esame invasivo che consente uno studio dettagliato delle vie aeree. Viene effettuata mediante fibre ottiche, ovvero mediante broncoscopio flessibile o rigido. Durante l’esame è possibile effettuare: prelievi bioptici con pinza, spazzolati (brushing), aspirazione di secrezioni e/o rimozione di corpi estranei, posizionamento di protesi endobronchiali, dilatazione delle stenosi di trachea e grossi bronchi, chiusura di fistole e laserterapia disostruttiva. La broncoscopia tradizionale viene praticata previa sedazione e anestesia locale, mentre l’impiego del broncoscopio rigido va effettuato in sala operatoria e richiede una sedazione profonda del paziente. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI TRACHEOTOMIA La tracheotomia consiste nell’effettuare un’apertura a livello del secondo o terzo anello cartilagineo tracheale, mantenuta pervia grazie all’inserimento di una cannula di plastica o, più raramente, di metallo. Viene praticata in caso di ostruzione delle alte vie aeree, di paralisi delle corde vocali, di weaning (svezzamento) difficoltoso dopo ventiloterapia invasiva con intubazione orotracheale, oppure può essere esito di interventi di laringectomia per neoplasie Consente un miglior drenaggio delle secrezioni bronchiali per aspirazione, una riduzione dello spazio morto e quindi un miglioramento della meccanica respiratoria. Alla cannula tracheotomica è possibile applicare una valvola fonatoria. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI AEROSOLTERAPIA L’aerosolterapia consente il trasporto di un farmaco alle vie aeree. La deposizione dei farmaci nell’albero bronchiale dipende da molti fattori: pattern respiratorio, tipo di apparecchiatura, tipo di ampolla e farmaco. Per quanto riguarda il farmaco è stato dimostrato un rapporto tra la percentuale di deposito bronchiale e il diametro aerodinamico delle particelle stesse. Viene più frequentemente somministrata mediante mascherina facciale, piuttosto che con forcella nasale. È ottima per la somministrazione di mucolitici, broncodilatatori e steroidi, nonché per la somministrazione topica di antibiotici. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.