Spirometria Ostruttiva vs Restrittiva: Scopri le Differenze, Diagnosi Precise e Trattamenti Efficaci!

La spirometria è uno dei più comuni esami di accertamento della funzionalità polmonare, effettuato per diagnosticare o monitorare patologie a carico dei polmoni. Si tratta di uno strumento diagnostico particolarmente efficace e diffuso in quanto standardizzato, indolore, facilmente riproducibile ed oggettivo. La spirometria è utilizzata frequentemente nella diagnosi e nella valutazione delle funzionalità polmonari nelle persone con malattie restrittive o ostruttive delle vie aeree.

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, 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.

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.

Durante l'esame ci si avvale di un particolare strumento chiamato spirometro, in grado di valutare i diversi volumi polmonari. Grazie allo spirometro è possibile misurare le variazioni di volume del sistema respiratorio. Dopo aver fatto compiere al paziente una inspirazione massimale non brusca si fa espirare tutta l'aria con una manovra lenta. Volume totale di aria espulsa in un'espirazione forzata partendo da un'inspirazione massimale, o viceversa. da quello di riserva espiratoria. in relazione alla statura e alla taglia corporea. Elevati valori di capacità vitale non sono rari in soggetti di taglia elevata. litri è stato misurato in uno sciatore di fondo medaglia d'oro olimpica. aumenta il livello prestativo. E' stato infatti dimostrato che anche durante un esercizio massimale esiste una riserva funzionale da parte del sistema respiratorio pari al 15-35%.

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.

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.

Patologie Polmonari Ostruttive e Restrittive: Quali Sono le Differenze?

Qual è la differenza tra patologie polmonari ostruttive e restrittive, come si manifestano e quali danno comportano?Come si può facilmente intuire dal nome, le patologie polmonari ostruttive sono caratterizzate da una ostruzione delle vie aeree, mentre quelle restrittive da una perdita della capacità di espansione polmonare.Le patologie polmonari ostruttive sono un gruppo di malattie che interessano i polmoni, caratterizzate da un’infiammazione cronica. Questo stato infiammatorio causa l’ostruzione del flusso d’aria dai polmoni, che si traduce in difficoltà non tanto nella fase di ispirazione quanto in quella di espirazione.

Patologie Polmonari Ostruttive

Quando inspiriamo, l’aria passa attraverso la trachea, raggiunge i bronchi, che possiamo immaginare come due tubi che si ramificano all’interno dei polmoni e terminano negli alveoli polmonari, ovvero delle sacche contenenti aria e ricche di vasi sanguigni. L’ossigeno, che ha attraversato i bronchi e gli alveoli, raggiunge il sangue passando per questi capillari, mentre l’anidride carbonica, che è un gas di scarto, compie il percorso inverso e viene espulsa, grazie alla naturale elasticità dei bronchi e degli alveoli. In caso di patologia polmonare ostruttiva, però, si verifica una perdita di elasticità, i polmoni si espandono, trattenendo così una parte dell’aria respirata che non riesce a fuoriuscire. Sebbene siano condizioni progressive che peggiorano nel tempo, le patologie polmonari ostruttive sono curabili.

Cause Principali

La causa principale delle patologie polmonari ostruttive nei Paesi sviluppati è il fumo di tabacco, mentre nei Paesi in via di sviluppo è frequente nelle persone esposte ai fumi provenienti dalla combustione di combustibili per cucinare e riscaldare in case scarsamente ventilate. I danni provocati dal fumo di sigaretta si registrano però sul lungo periodo, e si ritiene possibile anche la presenza di una predisposizione genetica nello sviluppare questo tipo di malattie, che comunque non appaiono sempre così evidenti, rendendo difficile giungere ad una diagnosi corretta. Altri irritanti che possono causare una patologia polmonare ostruttiva sono il fumo di sigaro o di pipa, il fumo passivo, l’inquinamento atmosferico, e l’esposizione sul posto di lavoro a polvere, fumo o esalazioni di sostanze tossiche.

Sintomi

In genere i sintomi non compaiono fino a quando non si verifica un danno polmonare significativo, e come accennato prima si tratta di una condizione cronica e progressiva, questo vuol dire che di solito tende a peggiorare nel tempo. I sintomi principali sono i seguenti:

Mancanza di respiro, soprattutto durante le attività fisiche.
Sibilo.
Oppressione toracica.
Tosse cronica, con possibile produzione di muco chiaro, bianco, giallo o verdastro.
Infezioni respiratorie frequenti.
Mancanza di energia.
Perdita di peso involontaria.
Gonfiore alle caviglie, ai piedi o alle gambe.

I sintomi possono acuirsi in alcuni momenti, diventando molto più persistenti e duraturi.

Principali Forme di Patologia Polmonare Ostruttiva

Le principali tipologie di patologie polmonari di tipo ostruttivo sono le seguenti:

Asma: è una condizione caratterizzata dalla restrizione delle vie aeree, di solito in modo reversibile, in risposta ad alcuni stimoli, ad esempio un’allergia o una infezione.
Bronchiectasie: si tratta di dilatazioni irreversibili di tratti delle vie aeree, nello specifico dei bronchi, dovute a lesioni delle pareti bronchiali.
Bronchiolite: è un’infezione, di solito di origine virale, che colpisce l’apparato respiratorio inferiore, solitamente nei lattanti e nei bambini piccoli di età inferiore ai 2 anni.
Broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO): è una malattia dell’apparato respiratorio caratterizzata da un’ostruzione irreversibile delle vie aeree, di entità variabile a seconda della gravità.
Enfisema: questa malattia polmonare provoca la distruzione delle pareti fragili e delle fibre elastiche degli alveoli, causando il loro collasso quando si espira e compromettendo il flusso d’aria che fuoriesce dai polmoni.
Bronchite cronica: i bronchi si infiammano e si restringono, costringendo i polmoni a produrre più muco, che può ostruire ulteriormente i tubi ristretti.

Patologie Polmonari Restrittive

Analizzando i parametri ottenuti con la spirometria si può valutare la funzionalità polmonare e diagnosticare la presenza di eventuali patologie. In particolare la curva di espirazione forzata può dirci se l'insufficienza polmonare è di tipo ostruttivo o restrittivo.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.

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. Tuttavia, nel caso di un deficit ventilatorio ostruttivo, FVC è tendenzialmente sempre minore della VC espiratoria, quindi utilizzare il rapporto FEV1/FVC %, invece che il rapporto FEV1/VC % presenta il limite di sottostimare la presenza di ostruzione. Inoltre, dato che nei soggetti normali i valori di FVC e di VC risultano simili, se non uguali, le equazioni di riferimento utilizzate per FEV1/FVC, potrebbero essere applicate anche per valutare i rapporti 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). Nella maggior parte dei processi patologici restrittivi, FEV1, FVC e TLC sono tipicamente ridotti all’incirca nella stessa proporzione; questo modello è noto come “restrizione semplice”. Tuttavia, alcuni individui presentano una riduzione di FVC sproporzionata rispetto alla riduzione di TLC, indicando un volume residuo sproporzionatamente elevato. Questo modello è definito “restrizione complessa” ed è associato a processi che compromettono lo svuotamento polmonare, come malattie neuromuscolari, restrizione della parete toracica o ostruzione con air trapping. 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. Questo modello può riflettere uno sforzo ridotto, una compromissione restrittiva o essere una conseguenza precoce della malattia delle piccole vie aeree con intrappolamento d’aria. Quando non è possibile valutare la TLC il pattern non specifico è stato etichettato anche come PRISm (spirometria alterata a rapporto preservato) che ha dimostrato nel follow-up di essere associato sia a deficit ostruttivi che restrittivi.

Interpretazione della Spirometria: Novità del 2022

Recentemente una task force internazionale multidisciplinare ERS/ATS ha prodotto una relazione che aggiorna i precedenti documenti del 2005 per l’effettuazione e soprattutto per l’interpretazione delle prove di funzionalità respiratoria. Tale documento nasce dall’esigenza di un cambiamento rispetto ai modelli interpretativi precedenti in cui un livello assoluto di funzione polmonare ideale (vale a dire il valore previsto) viene sostituita a favore di un intervallo di valori che si osservano nella maggior parte degli individui senza malattie respiratorie (cioè punteggi z o percentili). 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.

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.

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.

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). 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.

Deficit Ventilatori

Una compromissione ventilatoria ostruttiva è definita da un rapporto FEV1/FVC (o capacità vitale - VC) al di sotto dell’LLN. 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).

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).Per comprendere invece la causa di una riduzione della DLCO bisogna esaminare successivamente i suoi componenti. Se il VA è normale, KCO deve essere ridotto e questo può essere dovuto ad una riduzione della diffusione di membrana (DM), o del volume ematico capillare polmonare (Vc) o di entrambi. Ciò è coerente con una anomalia vascolare polmonare (ipertensione polmonare, embolia polmonare, vasculiti), una malattia interstiziale polmonare (ILD) nelle fasi precoci o l’anemia.

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.

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. In un breve intervallo, o anche annualmente, il FEV1Q dovrebbe rimanere stabile; variazioni del FEV1Q possono indicare un cambiamento rapido nella funzione polmonare e possono essere utilizzate come approcci alternativi per misurare cambiamenti significativi nel tempo negli adulti.

Tabella Riassuntiva delle Differenze

Caratteristica	Patologie Ostruttive	Patologie Restrittive
Definizione	Ostruzione delle vie aeree	Perdita della capacità di espansione polmonare
Difficoltà Respiratoria	Espirazione	Inspirazione
FEV1/FVC	Ridotto	Normale o aumentato
TLC	Normale o aumentata	Ridotta
Esempi	Asma, BPCO, Enfisema, Bronchite cronica	Obesità, Miopatie, Pleurite, Fibrosi Polmonare