- Valori di riferimento
- Descrizione
- Interpretazione
- Fattori che influenzano
- Quando viene richiesto
- Preparazione
Valori Normali
Di seguito riportiamo i volumi e i flussi che possono essere ricavati con questo esame. Sono valori indicativi che fanno riferimento ad un soggetto di taglia media e in salute. Prima del test è necessario registrare alcuni dati antropometrici del probando quali
- altezza,
- peso,
- età,
- sesso,
- etnia,
per poi confrontare i risultati ottenuti con valori normali di riferimento a seconda dei parametri del paziente.
- Volume corrente: 500 mL (0,5 L). È il volume di aria mobilizzato durante una respirazione tranquilla.
- Volume di riserva inspiratoria: 2,5 L. Dopo che il soggetto ha compiuto una inspirazione normale, si chiede di inspirare il più profondamente possibile. Il volume d’aria introdotto nei polmoni con questa manovra corrisponde al volume di riserva inspiratoria.
- Capacità inspiratoria: è la somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria, cioè: 0,5 L + 2,5 L = 3 L.
- Volume di riserva espiratoria: 1,5 L. Dopo che il soggetto ha compiuto una espirazione normale, si chiede di espirare il più profondamente possibile. Il volume d’aria rilasciato dai polmoni con questa manovra corrisponde al volume di riserva espiratoria.
- Capacità vitale (CV): è data dalla somma tra volume corrente, volume di riserva inspiratoria e volume di riserva espiratoria, cioè: 0,5 L + 2,5 L + 1,5 L = 4,5 L. Corrisponde al massimo volume mobilizzabile durante la respirazione. Questo valore dipende dalla statura: aumenta con l’altezza dal momento che ad essa è correlata la dimensione dei polmoni e quindi la loro capacità di “introdurre” aria; inoltre, la capacità vitale è maggiore nell’uomo, si riduce con il progredire dell’età e può aumentare, entro certi limiti, con l’allenamento. È definita capacità vitale forzata (FVC = forced vital capacity) quando si espira il massimo volume nel minor tempo possibile.
- Volume residuo: 1,5 L. È il volume di aria che rimane dentro i polmoni dopo una espirazione massimale. È un volume non mobilizzabile, non può essere misurato con la semplice spirometria, ma solo attraverso altri metodi basati sulla diluizione di un indicatore (diluizione dell’elio) o con pletismografia corporea.
- Capacità polmonare totale: è data dalla somma tra capacità vitale e volume residuo, cioè: 4,5 L + 1,5 L = 6 L. Anch’essa non è calcolabile con la spirometria.
- Volume espiratorio massimo nel primo secondo (VEMS): o, in inglese, Forced expiratory volume in the 1st second (FEV1). Indica il volume di aria espirata nel primo secondo durante una espirazione massimale forzata. Identifica la velocità con cui l’aria può essere espirata dopo una inspirazione massimale. Nei soggetti normali corrisponde ad almeno l’80% della capacità vitale.
- Indice di Tiffenau: corrisponde al rapporto tra la FEV1 (VEMS) e la capacità vitale forzata (FVC): .
(Attenzione, gli intervalli di riferimento possono differire da un laboratorio all'altro, fare quindi riferimento a quelli presenti sul referto in caso di esami del sangue ed urina.)
Descrizione
Il termine spirometria deriva
- dal latino spiro, “respirare”
- e dal greco metron, “misura”.
È un test non invasivo che permette di valutare le proprietà meccaniche dell’apparato respiratorio: il paziente respira attraverso un boccaglio connesso con un serbatoio d’aria, mentre il dispositivo registra le variazioni di volume durante la respirazione tranquilla e durante manovre di inspirazione ed espirazione forzate.
La spirometria, combinata con l’emogasanalisi arteriosa e la valutazione degli scambi gassosi polmonari (DLCO), permette di definire un quadro globale della funzione polmonare.
Con questo test è possibile
- favorire la diagnosi di patologie respiratorie,
- classificarle,
- valutarne la gravità,
- seguirne il decorso
- e definire la risposta ad una eventuale terapia.
Attraverso la spirometria è possibile valutare le proprietà meccaniche dell’apparato respiratorio. Si misurano i volumi polmonari mobilizzabili (quanta aria può entrare e uscire dai polmoni) nel tempo (con quale velocità). I volumi polmonari sono definiti statici se registrati durante manovre tranquille di respirazione, in condizioni basali, e dinamici se indotti in seguito a manovre forzate di respirazione (per esempio la massima inspirazione di cui il soggetto è capace). Inoltre, dal rapporto tra il volume e il tempo si ricava il flusso (Q = ). I risultati possono essere riportati in grafici e curve (ponendo in ascissa il volume e in ordinata il flusso, oppure in ascissa il tempo e in ordinata il volume), che ne possono agevolare l’interpretazione.
Che differenza c’è tra spirometria semplice e spirometria globale?
La spirometria semplice permette di misurare i gas “mobilizzabili”, cioè quanta aria è possibile inspirare ed espirare attraverso uno sforzo, e la velocità con cui questo avviene; questa valutazione è il primo passo della valutazione funzionale respiratoria.
Questo esame può essere eseguito rapidamente con strumenti professionali di analisi
iStock.com/Koldunova_Anna
In caso di riscontro di anomalie può essere richiesta la spirometria globale, un esame che richiede dispositivi aggiuntivi permettendo così di valutare in aggiunta che la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo un’espirazione forzata (volume residuo), utile per esempio nella diagnosi di enfisema.
Di Cosmed – Opera propria, CC BY-SA 3.0, Collegamento
Ricordiamo infine l’esistenza di strumenti portatili (spirometro incentivante volumetrico), utili soprattutto al paziente per allenare la capacità polmonare (ginnastica respiratoria).
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Interpretazione
I volumi, le capacità e i flussi polmonari registrati con la spirometria sono indici funzionali diagnostici e prognostici che possono risultare alterati in determinate malattie.
A seconda dei risultati, le patologie respiratorie possono essere classificate in
- ostruttive,
- respiratorie
- e miste.
Patologia ostruttiva
In patologie respiratorie ostruttive, quali
si ha un rapido calo dei flussi ad alti volumi polmonari: il reperto più caratteristico è la riduzione della FEV1 (volume di aria espirata nel primo secondo durante una espirazione massimale forzata). Al contrario, la capacità vitale forzata (FVC) rimane normale. Di conseguenza l’indice di Tiffenau sarà ridotto (< 70%).
L’ostruzione, secondo i criteri dell’American Thoracic Society (ATS) e dell’European Respiratory Society (ERS), è definita:
- lieve se la FEV1 è ≥ 70% rispetto ai valori di riferimento,
- moderata se tra 60 e 69%,
- moderatamente severa 50-59%,
- severa 35-49%,
- molto severa < 35%.
Attraverso il test al salbutamolo (ad esempio Ventolin®) è inoltre possibile valutare se l’ostruzione bronchiale sia reversibile, ciò permette di indirizzarsi ulteriormente sulla diagnosi:
- nell’asma si osserva reversibilità,
- mentre, per esempio, nella BPCO l’ostruzione è permanente (da correlare sempre con la clinica).
Si somministra al paziente salbutamolo, un farmaco broncodilatatore β2-agonista. L’ostruzione sarà definita reversibile se la FEV1 migliora almeno del 12% e di 200 mL rispetto al valore di base del soggetto in esame.
Patologia restrittiva
Nelle patologie restrittive, quali
- pneumopatie interstiziali (per esempio fibrosi polmonare idiopatica),
- malattie interessanti la gabbia toracica (gravi quadri di scoliosi),
- patologie neuromuscolari (sclerosi laterale amiotrofica, sclerosi multipla),
- lesioni occupanti spazio (per esempio un versamento pleurico),
tutti i volumi polmonari mobilizzabili sono ridotti. Quindi, sia la FEV1 che la FVC sono diminuite e di conseguenza l’indice di Tiffenau, ovvero il loro rapporto, sarà normale (> 70%). Inoltre, il valore della capacità vitale totale è < 80 % rispetto al teorico.
Le patologie restrittive, secondo i criteri dell’American Thoracic Society (ATS) sono definite:
- lievi se la capacità vitale è < dei limiti di riferimento ma ≥ 70%,
- moderate se tra 60 e 69%,
- moderatamente severe 50-59%
- severe 34-49%
- molto severe < 34%.
Patologie miste
Vi sono alterazioni a livello polmonare sia di tipo restrittivo che ostruttivo. L’indice di Tiffenau è < 70% e la capacità vitale totale è < 80%, rispetto ai valori di riferimento.
Nell’asma bronchiale, la patologia si manifesta ad accessi, si alternano periodi di benessere con attacchi asmatici transitori più o meno frequenti. Di conseguenza, è possibile che durante la visita clinica e l’esame spirometrico tutti i parametri siano perfettamente normali, tuttavia i soggetti asmatici hanno una maggiore reattività bronchiale (i loro bronchi si “chiudono” più facilmente rispetto al normale in seguito a stimoli broncocostrittori).
Fattori che influenzano l'esame
L’esame non può essere prescritto in caso di:
- emottisi (fuoriuscita di sangue dal cavo orale proveniente da un’emorragia dell’apparato respiratorio),
- pneumotorace (accumulo di aria anomalo all’interno dello spazio che separa il polmone dalla parete toracica),
- recente intervento chirurgico addominale o toracico,
- trauma toracico,
- infarto del miocardio nei tre mesi precedenti l’esame o angina instabile,
- aneurisma toracico o aneurisma aortico nei tre mesi precedenti l’esame,
- recenti interventi chirurgici agli occhi o distacco di retina,
- chirurgia cardiaca a cielo aperto,
- infezioni respiratorie in corso,
- ictus.
Possono alterare il risultato del test per la scarsa collaborazione del paziente le seguenti condizioni:
- incontinenza urinaria,
- dolore toracico o addominale,
- demenza e in generale un’alterazione dello stato mentale,
- nausea.
Quando viene richiesto l'esame
La spirometria può essere prescritta per:
- Identificare e classificare patologie respiratorie in pazienti che presentano mancanza di fiato (sintomo che prende il nome di dispnea e che può essere presente a riposo o insorgere solo sotto sforzo), rantoli, tosse, stridore o rigidità del torace. È utile anche per discriminare una patologia cardiaca da una respiratoria (in entrambi i casi il paziente può lamentare dispnea). Inoltre, è fondamentale nel caso in cui si sospetti asma.
- Valutare la gravità della malattia respiratoria.
- Monitorare nel tempo la risposta alla terapia.
- Seguire il decorso di patologie respiratorie croniche.
- Come screening in determinate industrie dove vi è il rischio di insorgenza di asma professionale.
- Valutare il rischio preoperatorio prima di un intervento di chirurgia toracica o addominale, oppure quando sia necessaria l’anestesia generale.
- Valutare gli effetti di esposizioni ambientali dannose per l’apparato respiratorio.
Preparazione richiesta
Il paziente deve indossare vestiti confortevoli, che eventualmente possano essere allentati; se presente va rimossa la dentiera e, prima dell’esame, devono essere evitati esercizio fisico intenso e pasti eccessivamente abbondanti.
Affinché l’esame sia attendibile è necessaria la collaborazione del paziente, per questo il medico o il personale tecnico spiegano nel dettaglio la procedura prima dell’esame vero e proprio.
Al paziente viene quindi chiesto di respirare attraverso un boccaglio connesso con un serbatoio di aria; all’interno della camera d’aria c’è una campana che si abbassa quando il soggetto inspira e si alza quando espira e, grazie a questi movimenti, nel serbatoio possono essere registrate le variazioni di volume.
L’esame può essere condotto in posizione seduta o eretta:
- la posizione seduta è più sicura, infatti durante una inspirazione massiva si ha una riduzione del ritorno del sangue venoso al cuore che può portare a vertigini e, raramente, svenimento;
- la posizione in piedi è una scelta migliore se il soggetto è obeso, e, in genere, si ottengono risultati migliori (la respirazione è facilitata).
Il soggetto deve compiere, attraverso il boccaglio, due respiri in condizioni basali. Al termine della seconda espirazione si chiede al probando di fare uno sforzo di inspirazione massimale e poi di espirare, sempre al massimo delle proprie capacità. L’espirazione deve essere mantenuta preferibilmente per almeno sei secondi. Può essere utile applicare clip nasali o chiudere manualmente il naso.
L’esame deve essere ripetuto tre volte, facendo riposare il paziente tra una misura e l’altra per favorire il recupero; alla fine sarà selezionato il test che ha dato risultati migliori.
Articoli ed approfondimenti
- Altri esami
- Scheda presente nelle categorie: Vie respiratorie
Collegamenti esterni
Fonti principali
- Respirazione; Baumann R, Kurtz A; Fisiologia, III edizione; a cura di Klinke R, Pape H-C, Kurtz A, Silbernagl S; EdiSES, Napoli, 2012.
- Spirometry: an essential clinical measurement; Pierce R; Australian family phisician; The Royal Australian College of General Practitioners; Victoria, Jul 2005.
- Spirometry, Don’t Blow It! ; Lange NE, Mulholland M, Kreider ME; Chest; American College of Chest Physicians; Elsevier, Aug 2009.
- Spirometry and Bronchodilator Test; Sim YS, Lee JH, Lee WY, Suh DI; Tubercolosis and respiratory disease; The Korean Academy of Tuberculosis and Respiratory Diseases; Apr 2017.