Spirometria con Tecnica di Diluizione: Funzionamento e Applicazioni

La spirometria è un test non invasivo della funzione respiratoria, che viene effettuato a scopo diagnostico e per il monitoraggio di diverse malattie dell’apparato respiratorio. Esistono diversi tipi di spirometria, con scopi diagnostici o di monitoraggio specifici di particolari aspetti della funzione polmonare.

Che cos'è la spirometria?

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 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, per esempio:

  • 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.

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 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.

Tipi di Spirometria

A seconda dei quesiti diagnostici, la spirometria può essere svolta con modalità ed apparecchiature diverse. Esistono diversi tipi di spirometria, con scopi diagnostici o di monitoraggio specifici di particolari aspetti della funzione polmonare:

  • Spirometria semplice: è il test più comune, e serve a misurare i volumi e i flussi d’aria di base, come la capacità vitale forzata (CVF), il volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1) e il rapporto FEV1/CVF.
  • Spirometria con test di broncodilatazione: prevede la somministrazione di un broncodilatatore per via inalatoria e serve a valutare eventuali miglioramenti nella funzione polmonare dopo il suo utilizzo. Valuta la reattività delle vie aeree. Il paziente ne respira un piccolo quantitativo e viene chiesta un'apnea di 10 secondi, seguita da una espirazione completa.
  • Spirometria globale con tecnica pletismografica: serve a valutare la funzione polmonare in un ambiente speciale (una cabina trasparente sigillata) per determinare diversi volumi polmonari.

Spirometria Globale: Pletismografia

Pletismografia, oggi la più utilizzata, il cui funzionamento si basa sulla legge di Boyle - a temperatura costante, il volume di gas (in questo caso aria) in un contenitore varia inversamente ai cambiamenti di pressione, e il prodotto della pressione e del volume nel sistema è costante. Misurando tali cambiamenti si possono ricavare i volumi assoluti quando le variazioni di volume sono note.

Il paziente si posiziona nella cabina pletismografica, dotata di apposite pareti trasparenti. Vengono quindi applicati correttamente l’accessorio stringinaso e il boccaglio. In questa fase, il paziente deve sempre respirare regolarmente e senza aprire la bocca, anche quando l’operatore chiude una valvola posizionata davanti alla bocca stessa.

Pochi secondi dopo, la valvola viene riaperta e il paziente deve inspirare profondamente ed espirare più a lungo che può (manovra spirometrica). Durante l’espirazione, che deve essere mantenuta per il tempo minimo indicato dall’operatore, il paziente non deve inspirare o tossire.

Spirometria con Tecnica di Diluizione dei Gas

La tecnica di diluizione dei gas può basarsi sulla diluizione dell’elio oppure sul wash out dell’azoto. Nel primo caso, il paziente deve respirare una miscela contenente elio, gas inerte con la capacità di diffondersi nelle vie aeree senza coinvolgere la barriera alveolo-capillare.

Dato che sono note la concentrazione iniziale dell’elio e quella dell’elio rimasto nello strumento, è possibile misurare quanto ne è stato respirato dal paziente, permettendo così di misurare il volume residuo e la capacità polmonare totale.

Studio della Diffusione Alveolo/Capillare del Monossido di Carbonio (DLCO)

Durante il quale il paziente deve inalare una miscela gassosa con bassissime quantità di monossido di carbonio e metano e trattenere il respiro per 10 secondi prima di espirare completamente.

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.

La spirometria semplice prevede i seguenti passaggi: il paziente deve indossare un accessorio stringinaso, in modo da non respirare con il naso, e introdurre in bocca un boccaglio monouso connesso allo spirometro.

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).

La diagnosi può riferirsi ad un quadro normale, ostruttivo, restrittivo e misto (ostruttivo e restrittivo) da interpretare sulla base della raccolta anamnestica.

La durata dell’esame varia, a seconda del tipo di spirometria, tra 10 e 90 minuti.

Quali sono i rischi e le complicazioni 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. 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).

La spirometria non ha controindicazioni, può essere eseguito a qualsiasi età, in persone che sono in grado di seguire le indicazioni all’esecuzione dell’esame da parte del personale sanitario. Tuttavia, il medico può valutare di non far eseguire l’esame a persone con ipertensione non in trattamento che hanno avuto un recente infarto o angina instabile, oppure che hanno avuto interventi recenti alla testa, occhi e stomaco.

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).

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. La spirometria non è dolorosa e neppure pericolosa.

Quali sono le norme di preparazione per la spirometria?

È consigliato indossare indumenti larghi che non comprimano la respirazione. 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.

La preparazione consigliata per la spirometria prevede di evitare sforzi intensi per almeno 30 minuti prima dell’esame, evitare il fumo di sigaretta per 24 ore prima del test, non mangiare 2 ore prima e non bere alcolici fino a 4 ore prima dell’esame.

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.

Viene applicata una clip morbida sul naso per impedire l'emissione di aria dalle narici ed ottenere il massimo sforzo possibile nell'esecuzione del test.

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