Spirometria: Valori Normali e Interpretazione

La spirometria è l’esame più comune per valutare la funzionalità polmonare. La spirometria è utilizzata frequentemente nella diagnosi e nella valutazione delle funzionalità polmonari nelle persone con malattie restrittive o ostruttive delle vie aeree. Durante l'esame ci si avvale dello spirometro, un particolare strumento in grado di valutare i diversi volumi polmonari.

A Cosa Serve l'Esame di Spirometria?

La spirometria, come detto nel paragrafo precedente, serve a valutare la funzionalità dei polmoni e la capacità respiratoria. Nello specifico, il test misura la quantità di aria che si è in grado di inspirare ed espirare, e la velocità con cui si riesce a muoverla.

Come si Fa l'Esame di Spirometria?

Il paziente viene sottoposto all’esame dopo la raccolta dei dati anagrafici, in particolare peso e altezza, e la sua storia clinica. 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).

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. 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). La collaborazione del paziente durante la spirometria è quindi fondamentale.

Preparazione all'Esame

Prima di sottoporsi alla spirometria non sono necessari particolari precauzioni: è sufficiente seguire una serie di norme comportamentali che servono a non falsare il risultato dell’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.

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).

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).

Tipi di Spirometria

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

  • Spirometria semplice: è in grado di misurare i volumi di arie che vengono spostati durante il respiro.
  • Spirometria globale: misura anche l’aria che rimane nei polmoni dopo aver espirato tutta l’aria possibile. Durante quest’ultimo esame, il paziente viene collocato nella cabina pletismografica e viene fatto respirare all’interno di un boccaglio. Dopo qualche respirazione, viene posto un ostacolo alla espirazione. La spirometria globale può essere completata ulteriormente dal test della diffusione alveolo-capillare.
  • Test di reversibilità: 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.
  • 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.
  • 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. A questo punto il paziente dovrà trattenere il respiro per circa 10 secondi e poi espellere nuovamente tutta l’aria.

Valori Spirometrici Chiave

Grazie allo spirometro è possibile misurare le variazioni di volume del sistema respiratorio.

  • 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.
  • Capacità Vitale Forzata (FVC): 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. 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.
  • Volume Espiratorio Forzato in 1 secondo (FEV1): La quantità di aria che può essere espirata forzatamente nei primi secondi di un’espirazione massimale. Massimo flusso espirato in dipendenza dello sforzo espiratorio.
  • Rapporto FEV1/FVC (Indice di Tiffenau): è il rapporto tra FEV1 e capacità vitale forzata, è fondamentale per fare diagnosi differenziale tra patologie ostruttive e restrittive. 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. Il suo valore è valutato come percentuale rispetto al valore teoricamente considerato normale per il soggetto in esame. In pazienti adulti normali oscilla tra 70% e 80%; un valore inferiore al 70% indica un deficit ostruttivo e alta probabilità di BPCO.
  • Flusso Espiratorio Massimo (PEF): Il flusso d’aria più alto raggiunto durante un’espirazione forzata.

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.

Interpretazione dei Risultati della Spirometria

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

  • Valori Normali: La spirometria dà risultati normali quando i valori del FEV1 sono compresi tra l’80% e il 120% del valore medio. Per quanto riguarda il rapporto tra FEV1 e FVC, il valore dovrebbe essere di circa 75-80%. Uno z-score > -1,645 è indicativo di valori normali.
  • Deficit Ostruttivi: Nei deficit di tipo ostruttivo è presente un ostacolo all’interno delle vie aeree che impedisce il deflusso dell’aria inspirata, oppure i calibri delle vie aree si restringono. Un rapporto FEV1/FVC (o capacità vitale - VC) al di sotto dell’LLN definisce una compromissione ventilatoria ostruttiva. 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.
  • Deficit Restrittivi: 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).

Aggiornamenti Recenti sull'Interpretazione delle Prove di Funzionalità Respiratoria

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).

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.

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).

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.

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). In circostanze normali si perde 1 unità di FEV1Q circa ogni 18 anni e ogni 10 anni nei fumatori e negli anziani. Valori del FEV1 Q prossimi ad 1 indicano un maggior rischio di morte.

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