Le prove di funzionalità respiratoria Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Clinica di Malattie dell’Apparato Respiratorio Direttore Prof. L. M. Fabbri C.d.L Tecniche di Fisiopatologia Cardiocircolatoria e Perfusione Cardiovascolare Le prove di funzionalità respiratoria

Test di funzionalità polmonare La Ventilazione: Prove di Funzionalità Respiratoria Gli scambi gassosi: Emogasanalisi arteriosa

Test di funzionalità polmonare La Ventilazione: Prove di Funzionalità Respiratoria Volumi polmonari dinamici Test di espirazione forzata Curva flusso-volume Picco di flusso espiratorio Test di reversibilità Test di iperreattività bronchiale Volumi polmonari statici Capacità di diffusione del monossido di carbonio (CO)

Spirometria classica Spirometro a campana e tracciato spirometrico Registra le variazioni del volume polmonare nel tempo durante la respirazione tranquilla e forzata. Oggi sostituito dai più maneggevoli spirometri elettronici. VRI CV VT VRE

Volumi polmonari statici Definizione: CPT: volume globale dell’apparato respiratorio al termine di una inspirazione massimale lenta. VR: volume gassoso contenuto nell’apparato respiratorio al termine di una espirazione massimale lenta. FRC : volume assunto dall’apparato respiratorio in assenza di ogni azione della muscolatura volontaria. VRI CPT CV VRE FRC VR

Volumi polmonari statici Misurazione Pletismografia corporea Il paziente viene posto all’interno 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 = K )

Volumi polmonari statici Misurazione Diluizione dell’ elio 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 (V1 e C1). Si fa respirare il paziente fino ad ottenere una omogenea distribuzione del gas e qundi si misura la concentrazione finale di elio (C2). CFR= V1 x ( C1-C2 / C2 ) VR= CFR-VRE He C1 C2 V1 C1 t V2=CFR

Volumi polmonari statici Misurazione Lavaggio dell’azoto Si collega il paziente allo spirometro mentre respira O2 al 100% Si fa respirare al paziente O2 al 100% e si misurano la concentrazione iniziale di N2 e quella di 3 atti respiratori < 1%. CFR= VN2 – C/F0N2 – FxN2 N2 100 10 1 O2 100% t N2 .

Volumi polmonari statici Interpretazione Indici Funzionali Incapacità ventilatoria di tipo restrittivo Incapacità ventilatoria di tipo ostruttivo VR diminuito aumentato CPT Diminuito in modo proporzionale al VR Normale o lievemente aumentato Rapporto VR / CPT X 100 normale aumentato

Test di espirazione forzata FEV1, CVF, indice di Tiffeneau 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 di gas emesso in un secondo (FEV1). Il volume totale di gas che può essere emesso (CFV). Il rapporto FEV1/VC (indice di Tiffenau). 1 sec V FEV1 CVF t

Test di espirazione forzata Interpretazione del test di espirazione forzata Indici Funzionali Incapacità ventilatoria di tipo restrittivo Incapacità ventilatoria di tipo ostruttivo CVF Diminuita Diminuita FEV1 Diminuito in modo proporzionale alla CVF Diminuito più della CVF Rapporto FEV1 / CV X 100 Normale Diminuito

Test di espirazione forzata insufficienza ventilatoria di tipo Restrittivo di tipo Ostruttivo Asma Bronchite cronica Enfisema Patologie della gabbia toracica Patologie neuromuscolari Lesioni occupanti spazio Fibrosi polmonare

Curva flusso-volume espiratoria normale E’ possibile rappresentare la manovra di espirazione forzata con una curva flusso-volume: ad ogni momento si riportano il flusso istantaneo ed il volume espirato. La velocità di flusso aumenta fino al limite massimo della curva, ma non oltre per il fenomeno della compressione dinamica delle vie aeree. . V 2 4 6 8 V

Compressione dinamica delle vie aeree Curva flusso-volume Compressione dinamica delle vie aeree All’inizio di una espirazione forzata abbiamo massimi valori di P intrapleurica e P alveolare. A livello delle vie aeree la P aumenta meno rispetto alla P alveolare per la presenza delle fisiologiche resistenze al flusso. Lungo le vie c’è un punto in cui la P eguaglia quella intrapleurica = PUNTO DI EGUAL PRESSIONE. Il segmento a valle del PEP limita la capacità di esprimere più flusso Pintrapl. 30 Palv 60 ( 30 + 30 ) 50 40 30 20

Interpretazione della curva flusso-volume I.V. Restrittiva Aumentate pressioni di ritorno elastico con volumi piccoli, e velocità di flusso conseguentemente ridotte . Normale il calibro delle vie aeree. I.V.Ostruttiva Pressione di ritorno statico ridotta per distruzione della componente elastica. Ostruzione delle vie aeree da secrezioni, ispessimento, collasso per perdita della forza di trazione del parenchima circostante. . V 2 4 6 8 V

NORMALE

SINDROME OSTRUTTIVA

SINDROME RESTRITTIVA

Valutazione della variabilità nell’asma Test di reversibilità PRE-B2-SHORT ACTING Insuff. Ventilatoria di tipo ostruttivo POST-B2 SHORT ACTING Dopo somministrazione di B2 agonista il FEV1 è aumentato del 12% e di 200 ml rispetto al valore basale: INSUFFICIENZA VENTILATORIA DI TIPO OSTRUTTIVO REVERSIBILE . Se FEV1 torna a valori normali ( >80% del predetto): INSUFFICIENZA VENTILATORIA DI TIPO OSTRUTTIVO COMPLETAMENTE REVERSIBILE. Valutazione della variabilità nell’asma . V 2 4 6 8 V

OSTRUZIONE BRONCHIALE REVERSIBILE

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 ) Mezzo utile per seguire l’andamento della malattia asmatica nel tempo con valutazione bi-giornaliera. Fig 1 e 2 PEF depliant

Valutazione della iper-reattività bronchiale aspecifica nell’asma Test di ipereattività Valutazione della iper-reattività bronchiale aspecifica nell’asma FEV1 Valuta la risposta bronchiale a vari stimoli: Metacolina Esercizio fisico Nebbia PD 20

Capacità di diffusione Test del singolo respiro Misurazione della Capacità di diffusione Test del singolo respiro Obiettivo : valutare la quantità di CO che passa dagli alveoli al sangue durante un periodo di apnea di 10”a TLC DLCO = TLC x Kco (dove K è il coefficiente di diffusibilità del CO) Durante l’apnea FACO si riduce progressivamente per il passaggio di CO nel plasma, con andamento esponenziale, secondo l’equazione di Krogh: FACOtx = FACOto * e -Kt FACOtx misurato nel gas espirato dopo aver tolto i primi 750ml (spazio morto), campione rappresentativo del gas alveolare. DlCO= K x VA/T x FACOt0/FACOtx Spazio morto Campione alveolare He 10% CO 0.3% Pco alveolare

Capacità di diffusione Definizione ed interpretazione della diffusione alveolo-capillare Passaggio dei gas molecolari dagli spazi alveolari ai globuli rossi. Avviene passivamente per solo effetto del gradiente di concentrazione Aumento dello spessore Fibrosi Edema polmonare Riduzione della superficie Enfisema Pneumonectomia