Spirometria: Guida Definitiva all'Interpretazione dei Dati e Valori Normali Essenziali

La spirometria semplice è uno dei test più comuni per valutare la funzione polmonare. Questo esame misura la quantità e la velocità con cui l’aria viene inspirata ed espirata dai polmoni. La spirometria semplice è una procedura non invasiva che utilizza uno strumento chiamato spirometro per misurare i volumi e i flussi respiratori. Può essere effettuato presso un qualunque studio medico pneumologico. Si tratta di uno strumento diagnostico particolarmente efficace e diffuso in quanto standardizzato, indolore, facilmente riproducibile ed oggettivo.

Come si esegue una spirometria

Durante il test, il paziente viene invitato a respirare attraverso un boccaglio cilindrico, monouso, posto tra le labbra e con le narici chiuse da uno stringinaso, collegato allo spirometro. Durante l’esame spirometrico è necessario stringere con forza tra le labbra un boccaglio, così evitare perdite d’aria, e respirare attraverso di esso. 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. 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 collaborazione del paziente durante la spirometria è quindi fondamentale.

Questo strumento registra la quantità di aria che il paziente è in grado di inspirare ed espirare, sia in condizioni di base sia con la massima forza inspiratoria ed espiratoria, così come la velocità con cui l’aria viene espulsa. Successivamente il soggetto viene invitato a compiere un'inspirazione massimale (fino a CPT), seguita da una rapida, decisa e completa espirazione (fino a VR).

Preparazione all'esame

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.

Controindicazioni

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).

Durata e possibili effetti collaterali

L'esame è indolore, non fastidioso e dura generalmente circa 10 minuti. 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).

Parametri Misurati dalla Spirometria

Durante l'esame ci si avvale di un particolare strumento chiamato spirometro, in grado di valutare i diversi volumi polmonari.

FVC (Capacità Vitale Forzata): Il volume totale di aria che può essere espirato durante un’espirazione massimale. Volume totale di aria espulsa in un'espirazione forzata partendo da un'inspirazione massimale, o viceversa. Elevati valori di capacità vitale non sono rari in soggetti di taglia elevata.
FEV1 (Volume Espiratorio Forzato in 1 secondo): La quantità di aria che può essere espirata forzatamente nei primi secondi di un’espirazione massimale.
FEV1/FVC (Rapporto FEV1/FVC): La percentuale di aria espirata nel primo secondo rispetto alla capacità vitale forzata totale. Questo rapporto è utile per determinare la presenza di ostruzione delle vie aeree. L'indice di Tiffenau è il rapporto tra FEV1 e capacità vitale forzata, è fondamentale per fare diagnosi differenziale tra patologie ostruttive e restrittive. Il suo valore è valutato come percentuale rispetto al valore teoricamente considerato normale per il soggetto in esame.
PEF (Flusso Espiratorio Massimo): Il flusso d’aria più alto raggiunto durante un’espirazione forzata. Massimo flusso espirato in dipendenza dello sforzo espiratorio.
Volume corrente: volume di aria che viene inspirato ed espirato durante un atto respiratorio normale.
Capacità funzionale residua: volume di aria ancora presente nei polmoni dopo una espirazione tranquilla.

Analizzando i parametri ottenuti con la spirometria si può valutare la funzionalità polmonare e diagnosticare la presenza di eventuali patologie. I risultati della spirometria aiutano i medici a determinare la gravità della malattia polmonare e a pianificare il trattamento appropriato.

Interpretazione dei Risultati della Spirometria

Le prove di funzionalità respiratoria riflettono le proprietà fisiologiche dei polmoni. Questi test sono stati utilizzati per decenni per aiutare a diagnosticare le malattie polmonari, spiegare la dispnea e monitorare la progressione e la risposta al trattamento di una malattia. La diagnosi può riferirsi ad un quadro normale, ostruttivo, restrittivo e misto (ostruttivo e restrittivo) da interpretare sulla base della raccolta anamnestica.

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.

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.

Insufficienza polmonare di tipo restrittivo: le vie aeree hanno un calibro normale ma i polmoni hanno una ridotta capacità di espansione, oppure vi è una riduzione della superficie ventilatoria polmonare (obesità , miopatie, pleurite, poliomielite, edema polmonare ecc.). La capacità vitale ed i vari volumi diminuiscono in modo proporzionale diventando inferiori alla norma. 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).
Insufficienza polmonare di tipo ostruttivo: le vie aeree hanno un calibro ridotto a causa di un broncospasmo (asma bronchiale, enfisema polmonare, bronchite acuta, bronchite cronica). Una compromissione ventilatoria ostruttiva è definita da un rapporto FEV1/FVC (o capacità vitale - VC) al di sotto dell’LLN.

Se il rapporto VEMS/CVF è normale o aumentato, si tratta probabilmente di una limitazione di tipo restrittvo. Il rapporto VEMS/CVF in pazienti adulti normali oscilla tra 70% e 80%; un valore inferiore al 70% indica un deficit ostruttivo e alta probabilità di BPCO.

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.

Test di Broncodilatazione

Si effettua una prima spirometria in condizioni basali, si fa poi inalare al paziente un broncodilatatore ad azione rapida e dopo mezz’ora si effettua una seconda spirometria. Il carattere di reversibilità dell'ostruzione bronchiale viene valutato in base ai risultati di una seconda spirometria effettuata dopo somministrazione di un broncodilatatore. 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). 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.

Altri Test Spirometrici

A seconda dei quesiti diagnostici la spirometria può essere svolta con modalità ed apparecchiature diverse.

Test di provocazione bronchiale: serve a valutare la presenza o meno di iperreattività bronchiale. Si esegue effettuando una spirometria in condizioni basali, successivamente vengono somministrate dosi crescenti di metacolina (una sostanza che stimola la costrizione della muscolatura liscia dei bronchi) e viene eseguita una nuova spirometria dopo ogni inalazione. Si ottiene in questo modo una curva dose-risposta che permette di valutare la responsività bronchiale: minore è la dose a cui si ha una risposta da parte dei bronchi, maggiore sarà la responsività bronchiale. Valuta la reattività delle vie aeree.
DLCO: permette di valutare l’efficienza degli scambi gassosi tra alveoli e sangue. Il paziente dovrà respirare attraverso lo spirometro, senza mai staccarsi dal boccaglio; sarà poi invitato ad eseguire una forte e rapida espirazione (così da svuotare il più possibile le vie aeree), seguita da un’inspirazione altrettanto rapida di un gas contente una piccola percentuale di monossido di carbonio. Il paziente ne respira un piccolo quantitativo e viene chiesta un'apnea di 10 secondi, seguita da una espirazione completa. A questo punto il paziente dovrà trattenere il respiro per circa 10 secondi e poi espellere nuovamente tutta l’aria.

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.