Spirometria: Scopri Come Interpretare il Test di Funzionalità Respiratoria e le Ultime Novità

La spirometria è uno dei più comuni esami di accertamento della funzionalità polmonare, effettuato per diagnosticare o monitorare patologie a carico dei polmoni. La spirometria è il test più usato in medicina per lo studio della funzionalità respiratoria.

Cos'è la Spirometria?

La spirometria semplice, chiamata anche curva flusso-volume o volumetria dinamica, consente di misurare la quantità di aria che è possibile inspirare ed espirare forzatamente, e la velocità di espirazione. La spirometria globale, o completa, prevede anche la valutazione della quantità di aria che resta nei polmoni dopo l’espirazione.

A Cosa Serve la Spirometria e Quali Patologie Rileva?

Il test della spirometria consente di controllare alcuni parametri, quali:

CVF: la quantità massima di aria che si può espirare con forza dopo aver inspirato il più profondamente possibile.
VEMS o FVE1: la quantità massima di aria che si può espirare con forza in un secondo.
PEF: il picco di flusso espiratorio.
MVV: la massima ventilazione volontaria.

La spirometria può essere richiesta dal medico in caso di sintomi come tosse, affanno, mancanza di respiro. È utile per diagnosticare una patologia polmonare ostruttiva (ovvero che causa un’ostruzione delle vie aeree) o restrittiva (ossia che impedisce la normale espansione del polmone), per verificare l’efficacia di una terapia e per controllare l’andamento di patologie come:

Asma
Polmonite
Broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO)
Fibrosi cistica
Fibrosi polmonare

In alcuni casi, la spirometria è associata a esami specifici per la diagnosi di alcune patologie, come il test di provocazione con la metacolina per l’asma o il test DLCO (diffusione alveolo-capillare del monossido di carbonio) per le fibrosi e l’enfisema. Inoltre, la spirometria può essere richiesta come esame di controllo prima di un intervento chirurgico, per il rilascio del certificato di idoneità all’attività sportiva o come test di screening della funzionalità polmonare per i lavoratori esposti al rischio di malattie respiratorie.

Come si Esegue l'Esame?

La spirometria richiede la partecipazione attiva del paziente e viene effettuato con l’assistenza di un medico o di un infermiere. Si esegue da seduti, talvolta con uno stringinaso per impedire la respirazione nasale. Si utilizza un boccaglio collegato con un dispositivo elettronico (spirometro) e viene chiesto al paziente di inspirare profondamente attraverso lo strumento fino a riempire d’aria i polmoni, quindi di serrare bene le labbra intorno al boccaglio e di espirare il più velocemente e con più forza possibile per espellere l’aria fino allo svuotamento dei polmoni.

Il test si basa sulla misura del flusso di gas durante una manovra espiratoria forzata iniziata dopo aver preso un inspirio profondo. Il flusso aereo è misurato da uno strumento chiamato spirometro. La misura può essere anche estesa alla fase di inspirazione forzata.

Il paziente respira attraverso un boccaglio connesso allo spirometro. Dopo alcuni respiri tranquillo e senza mai staccarsi dal boccaglio, il paziente viene invitato ad inspirare velocemente e profondamente. Dopo una breve pausa quando il polmone è completamente disteso, il paziente espira con la sua massima forza per almeno 6 secondi.

Tale strumento è connesso ad un computer e ad un pneumotacografo (un misuratore di flusso) che riproduce e stampa le curve flusso-volume, come grafici respiratori (spirogrammi). Al termine del test si potrebbe avvertire una sintomatologia lieve e transitoria correlata allo sforzo di espirazione (vertigini, instabilità, stanchezza, dolore al torace, allo stomaco e agli occhi).

A seconda dei quesiti diagnostici la spirometria può essere svolta con modalità ed apparecchiature diverse. Il paziente ne respira un piccolo quantitativo e viene chiesta un'apnea di 10 secondi, seguita da una espirazione completa. Valuta la reattività delle vie aeree. La spirometria misura soltanto la quantità di gas mobilizzabile durante respirazioni profonde massimali.

Interpretazione dei Risultati della Spirometria

L’interpretazione dei risultati della spirometria è affidata al medico, che valuta i risultati registrati e li mette a confronto con i valori di riferimento in base all’anamnesi del paziente e ai risultati di eventuali altri accertamenti. La diagnosi può riferirsi ad un quadro normale, ostruttivo, restrittivo e misto (ostruttivo e restrittivo) da interpretare sulla base della raccolta anamnestica.

Per tale motivo, il test ha potere diagnostico in caso di difetto ventilatorio ostruttivo quando il rapporto FEV1/VC è inferiore ai limiti inferiori della norma. Nel caso invece di malattie che causano difetti ventilatori restrittivi o misti (ostruttivi+restrittivi), il test non è diagnostico e deve essere integrato con la misura diretta dei volumi polmonari assoluti.

Per tale motivo, nel caso in cui è presente una riduzione della CV sotto la norma, il test va integrato con la pletismografia corporea per la diagnosi o esclusione di restrizione polmonare (4). Di qui la domanda che viene spesso fatta: spirometria semplice o globale? La risposta dipende anche dalla fase di studio.

Range di Normalità

Per quanto riguarda la definizione di range di normalità, entrambi i documenti non raccomandano più l’utilizzo del rapporto tra volume espiratorio massimo in 1 secondo (FEV1) e capacità vitale forzata (FVC), FEV1/FVC < 0,7 e dell’80% del predetto ma introducono il concetto di LLN (limite inferiore della norma), l’ultimo documento aggiunge l’ULN (limite superiore della norma). Si propone di utilizzare, pertanto, i limiti del 5° e 95° percentile (-1,645 e + 1,645 z-score) della popolazione sana per identificare individui con risultati insolitamente bassi o alti, rispettivamente.

L’intervallo di riferimento rappresenta la distribuzione dei valori attesi in una popolazione sana, e il LLN rappresenta un limite per definire i risultati che sono al di fuori dell’intervallo di valori tipicamente osservati in condizioni di salute. I valori percentili descrivono, dunque, la possibilità che il risultato osservato rientri nella distribuzione dei valori negli individui sani: al 5° percentile (corrispondente a un punteggio z di -1,645) esiste una probabilità del 5% che i risultati in un individuo sano siano pari o inferiori a questo valore. Si definisce pertanto il LLN come il 5° percentile, accettando che ciò comporterà che il 5% degli individui sani abbia un risultato falso positivo.

Test di Broncodilatazione

Anche sulla responsività al test di broncodilatazione (BDR) vengono introdotti importanti cambiamenti. Nella dichiarazione interpretativa ATS/ERS del 2005 veniva raccomandata la combinazione di una variazione assoluta e relativa (percentuale) di FEV1 e FVC rispetto al basale come prova di bronco-reversibilità (cioè ≥ 200 mL e aumento ≥ 12% di FEV1 e/o FVC). Il principale limite di questo approccio è che le variazioni assolute e relative del FEV1 e dell’FVC sono inversamente proporzionali alla funzione polmonare basale e sono associate all’altezza, all’età e al sesso, sia in condizioni di salute che di malattia.

Sulla base di queste considerazioni, si raccomanda di classificare il BDR come variazione > 10% rispetto al valore previsto per FEV1 o FVC evitando interpretazioni errate dovute all’entità del livello di funzionalità polmonare basale. La risposta al broncodilatatore può essere calcolata con la formula [valore post broncodilatazione (L) - valore pre- broncodilatazione (L)] x 100: valore predetto (L). È importante sottolineare, quindi, che questo non equivale a una variazione del 10% tra le misurazioni pre- e post broncodilatatore.

Potrebbe pertanto risultare utile mantenere come risposta significativa al test di broncodilatazione, una variazione in valore assoluto maggiore di 200 mL, anche in presenza di una variazione in % del predetto < 10%.

Deficit Ventilatori

Le prove di funzionalità respiratoria di routine studiano tre proprietà funzionali dei polmoni: il flusso d’aria (inspiratorio ed espiratorio), i volumi e le capacità polmonari (capacità polmonare totale - TLC, volume residuo - RV, capacità funzionale residua - FRC) e la capacità di diffusione del monossido di carbonio (DLCO). Le anomalie in queste tre proprietà funzionali sono convenzionalmente classificate come deficit ventilatorio ostruttivo, ventilatorio restrittivo, ventilatorio misto e limitazioni alla diffusione dei gas alveolari.

Una compromissione ventilatoria ostruttiva è definita da un rapporto FEV1/FVC (o capacità vitale - VC) al di sotto dell’LLN. Nel documento interpretativo ATS/ERS del 2005 è stato raccomandato l’uso della VC al posto della FVC nel rapporto (cioè FEV1/VC) in quanto più sensibile. Le ultime raccomandazioni sostengono che dovrebbe essere utilizzato invece il rapporto FEV1/FVC, in quanto entrambe le misurazioni provengono da una stessa manovra espiratoria forzata e in quanto ci sono solide equazioni di riferimento per FEV1/FVC ma non per FEV1/VC.

Una riduzione dei volumi polmonari definisce invece una compromissione ventilatoria restrittiva che è classicamente caratterizzata da una riduzione della TLC al di sotto del LLN (5° percentile). Quando ad una riduzione della TLC è associato un basso rapporto FEV1/FVC, parliamo di disturbo “misto”. Viene inoltre chiarito il concetto di pattern “non specifico”, inteso come un pattern spirometrico di FEV1/FVC normale ma FVC e/o FEV1 ridotto con TLC normale.

Limitazioni alla Diffusione dei Gas Alveolari

L’indice chiave che viene invece utilizzato per valutare la diffusione dei gas è la DLCO, risultante del prodotto KCO (coefficiente di trasferimento del CO che indica l’efficienza di trasferimento del CO da parte degli alveoli) e VA (volume alveolare, il numero di unità alveolari che contribuiscono allo scambio). Anche il range di normalità per DLCO, VA e KCO dovrebbe essere calcolato sulla base del 5° e 95° percentile.

Viene proposto, inoltre, un algoritmo di interpretazione ragionevole utilizzando DLCO insieme a KCO e VA.

Punteggio Z

Per la classificazione della gravità di tutte le misurazioni ottenibili dalle prove di funzionalità respiratoria si suggerisce di utilizzare il punteggio z. Uno z-score > -1,645 è indicativo di valori normali, tra -1,65 e -2,5 di deficit lieve, tra -2,51 e -4 di deficit moderato e < -4,1 di deficit gravi. Viene, in questo modo, superato l’utilizzo di una percentuale (valori ridotti del 70%, 60%, 50% e 35% per stabilire la gravità del deficit) che non forniva gradazioni uniformi in base all’età, all’altezza, al sesso e all’origine etnica di un individuo.

FEV1Q

Per tale motivo le nuove raccomandazioni introducono per gli adulti l’utilizzo del FEV1Q come un approccio al cambiamento naturale della funzione polmonare. Il FEV1Q è il FEV1 (L) diviso per i valori del 1° percentile, specifici per sesso, di FEV1 riscontrati negli adulti con malattia polmonare (0,4 L per le donne e 0,5 L per gli uomini). Valori del FEV1 Q prossimi ad 1 indicano un maggior rischio di morte.

Quali Sono i Rischi e le Complicanze della Spirometria? Ci Sono Controindicazioni?

La spirometria è un test molto semplice e non invasivo, che non comporta alcun rischio per la maggior parte delle persone. Lo sforzo richiesto nell’emissione dell’aria in alcuni soggetti può però causare nell’immediato vertigini, tremori, stanchezza, dolore al petto.

La spirometria è controindicata in caso di ipertensione non controllata dai farmaci, angina pectoris e infarto recenti, e quando non siano ancora guarite le ferite per interventi chirurgici a torace, occhi e cranio. L'esame è controindicato in caso di precedenti episodi cerebrovascolari, recenti traumi o interventi chirurgici (toracici, addominali, oculari), patologie cardiovascolari instabili (angina, ipertensione non trattata), aneurismi, episodi infettivi polmonari in atto o recenti, presenza di sintomi che potrebbero interferire con l'esame (nausea, vomito).

Quali Sono le Norme di Preparazione per la Spirometria?

La spirometria richiede alcune semplici norme di preparazione:

Astenersi dal fumo nelle 24 ore precedenti il test.
Evitare alcolici, pasti abbondanti e attività fisiche intense nelle quattro ore precedenti.
Indossare abiti comodi, che non ostacolino i movimenti per l’inspirazione e l’espirazione profonde.
Non assumere farmaci broncodilatatori.

Per avere un risultato ottimale bisognerebbe evitare sforzi intensi per almeno 30 minuti prima del test, evitare il fumo di sigaretta per le 24 ore precedenti, evitare di mangiare per le 2 ore precedenti e di bere alcolici per le 4 ore prima dell'esame. È consigliato indossare indumenti larghi che non comprimano la respirazione.

Tabella Riassuntiva dei Parametri Spirometrici

Parametro	Descrizione
CVF	Quantità massima di aria espirata dopo un'inspirazione profonda
VEMS o FEV1	Quantità massima di aria espirata in un secondo
PEF	Picco di flusso espiratorio
MVV	Massima ventilazione volontaria