La spirometria è un esame diagnostico che misura la capacità polmonare e il flusso d’aria nelle vie respiratorie, consentendo di valutare la funzionalità respiratoria e individuare eventuali anomalie.
Le principali applicazioni della spirometria riguardano la diagnosi e il monitoraggio di patologie respiratorie come asma, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e fibrosi polmonare. L’esame è utilizzato anche per valutare la risposta ai trattamenti broncodilatatori, misurare l’impatto di fattori di rischio come il fumo e monitorare la funzionalità polmonare prima di interventi chirurgici.
L’esecuzione della spirometria prevede che il paziente inspiri profondamente e poi espiri con forza in un boccaglio collegato a uno spirometro, che registra il volume e la velocità dell’aria espulsa. Il test può essere ripetuto più volte per garantire risultati affidabili e, in alcuni casi, può includere l’uso di broncodilatatori per valutare eventuali miglioramenti nella funzione polmonare.
I principali parametri analizzati includono la capacità vitale forzata (FVC), che misura il volume totale di aria espirata, e il volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1), che indica la quantità di aria espulsa nel primo secondo di espirazione. Il rapporto tra questi due valori è un indicatore chiave per distinguere tra patologie ostruttive e restrittive.
Di cosa parliamo in questo articolo
Cos’è la spirometria
La spirometria è un esame che misura i volumi e i flussi respiratori, consentendo di valutare lo stato di salute dei polmoni e la funzionalità respiratoria.
Si tratta di un test semplice, ma a differenza della maggior parte degli esami ai quali ci sottoponiamo nell’arco della nostra vita, la spirometria non prevede un intervento passivo del paziente, come accade, ad esempio, quando facciamo una radiografia. Insomma, non dobbiamo limitarci a stare fermi in attesa che l’esame si concluda, ma siamo parte attiva, di fondamentale importanza per l’esito dello stesso.
È possibile distinguere principalmente due tipi di spirometria:
- spirometria semplice: definita anche come misura dei volumi polmonari dinamici o curva flusso/volume, è un esame di primo livello che misura la quantità e la velocità dell’aria mobilizzata durante le manovre respiratorie. Essa si basa sull’esecuzione di manovre di espirazione forzata;
- spirometria globale: detta anche spirometria completa, oltre a misurare i volumi polmonari dinamici, permette di misurare i volumi polmonari statici. Rispetto a quella semplice, questo tipi di spirometria fornisce un quadro più approfondito della funzionalità polmonare ed è particolarmente utile in caso di sospetto danno polmonare, come nell’enfisema polmonare o nelle patologie restrittive, per confermare un deficit restrittivo.
A queste due tipologie, che rappresentano lo standard nella pratica clinica, si aggiunge anche la spirometria lenta, che misura solo i volumi polmonari statici e le capacità polmonari, ma non i flussi espiratori.
Inoltre, l’esame può essere eseguito con un test di broncodilatazione farmacologica per valutare la reversibilità dell’ostruzione delle vie aeree, utile nella diagnosi differenziale tra asma e BPCO e per rilevare una componente di reversibilità.
Infine, va menzionata la spirometria con test di provocazione, un esame diagnostico utilizzato per valutare l’iperreattività bronchiale, che consiste nell’eseguire una spirometria semplice prima e dopo l’inalazione di una sostanza broncocostrittrice (come la metacolina) o dopo uno stimolo fisico (es. esercizio). È impiegata per diagnosticare l’asma e altre patologie respiratorie.
La scelta del tipo di spirometria dipende dal quesito diagnostico e dalle necessità cliniche del paziente.
A cosa serve?
La spirometria è un test fondamentale per la diagnosi di diverse affezioni polmonari e malattie delle vie respiratorie, come la broncopneumopatia cronica ostruttiva e l’asma bronchiale, ma a cosa serve nello specifico?
- a valutare la funzionalità polmonare, ovvero a misurare quanta aria è contenuta nei polmoni e come essa si sposta attraverso i bronchi;
- a diagnosticare o escludere patologie polmonari e respiratorie, come asma, broncopneumopatie croniche ostruttive (BPCO) e fibrosi polmonare;
- a distinguere tra un deficit ostruttivo (problema di pervietà delle vie aeree) e un deficit restrittivo (problema di volume polmonare o forza dei muscoli respiratori/elasticità del sistema);
- a monitorare nel tempo la funzione ventilatoria, sia nel singolo individuo che in gruppi omogenei. Ciò è particolarmente importante nella sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a sostanze tossiche, in quanto consente di apprezzare variazioni precoci della funzione ventilatoria e valutare l’efficacia delle misure preventive;
- a definire la gravità di una condizione patologica;
- a misurare l’efficacia dell’intervento terapeutico, ad esempio la risposta a trattamenti farmacologici, come nel caso del test di broncodilatazione;
- a eseguire il monitoraggio a lungo termine delle patologie respiratorie;
- come screening preventivo in soggetti a rischio, ad esempio fumatori o persone esposte a inquinanti professionali;
- a studiare la prevalenza di alterazioni funzionali in diverse popolazioni.
Patologie ostruttive, restrittive e miste
La spirometria consente di verificare la presenza di una patologia restrittiva, ostruttiva o mista dell’apparato respiratorio, e lo fa attraverso una rappresentazione grafica su un piano cartesiano.
Ecco un esempio, dal Vademecum di spirometria per la sorveglianza sanitaria dei lavoratori.
Sarà il medico a interpretare i dati raccolti e a individuare eventuali patologie respiratorie.
Sorveglianza sanitaria dei lavoratori
Nell’ambito della sorveglianza sanitaria dei lavoratori esposti a tossici respiratori, la spirometria rappresenta l’esame che, più di altri, permette di rispondere alle esigenze di monitoraggio di importanti parametri funzionali.
È un esame i cui valori misurati hanno una grande stabilità e sono ripetibili, e proprio in virtù di queste caratteristiche, consente di apprezzare variazioni precoci della funzione ventilatoria, diagnosticare malattie respiratorie in fase iniziale e valutare l’efficacia delle misure preventive nell’ambiente di lavoro.
Come si esegue?
La spirometria è un test di facile esecuzione, della durata di circa 10 minuti, assolutamente indolore e non invasivo, ma, come già accennato, richiede l’intervento attivo del paziente.
Prima di sottoporsi a questo test è consigliato non effettuare sforzi intensi nei 30 minuti precedenti la prova, non fumare almeno un’ora prima, non consumare un pasto abbondante almeno 2 ore prima e non bere alcol almeno 4 ore prima.
Come si esegue?
Si utilizza uno strumento di misurazione, chiamato spirometro (ne esistono vari tipi, di diverse dimensioni), composto da un boccaglio in cui il paziente deve espirare per alcuni secondi, al fine di svuotare il più possibile i polmoni, dopo aver inspirato profondamente.
Per ottenere un completo svuotamento dei polmoni, l’espirazione deve durare di norma non meno di 6 secondi, a seconda della condizione del paziente.
Semplificando, si prende un bel respiro profondo e si fa fuoriuscire l’aria all’interno dello spirometro con tutta la forza che si ha, per rilevare una serie di valori, che vedremo tra un attimo.
Prima, però, è necessario fare un chiarimento. Infatti, per eseguire correttamente una spirometria non si deve soffiare nello spirometro, ma si deve procedere con una “espirazione massimale forzata, con inizio brusco a glottide aperta”, come si legge nel vademecum già menzionato.
Che vuol dire?
Che si deve espirare l’aria presente nei polmoni con forza, con la bocca e la glottide aperta (l’organo che, in base alle varie posizioni assunte dalle corde vocali, modifica la colonna d’aria che giunge dai polmoni), e non soffiare come se si volesse spegnere una candela. Ecco perché, nell’esecuzione dell’esame, si utilizza un boccaglio abbastanza largo da inserire in bocca per favorirne la dilatazione.
Per l’accettabilità, l’inizio dell’espirazione deve essere rapido ed esplosivo, con un volume estrapolato inferiore a 150 mL o al 5% della FVC, e lo svuotamento polmonare deve essere completo. Per la ripetibilità, si richiedono almeno tre prove accettabili.
Quali valori misura la spirometria
Come si legge in un documento della SIMG, la Società Italiana di Medicina Generale e delle Cure Primarie, la spirometria consente di misurare:
- il volume d’aria che un individuo inspira o espira in funzione del tempo;
- il flusso o la velocità con i quali il volume cambia in funzione del tempo.
I parametri che si ottengono con questo esame sono i seguenti:
- Capacità Vitale lenta (CV): rappresenta il volume massimo di aria che può essere espirata lentamente dopo aver eseguito una lenta inspirazione massimale.
- Capacità Vitale Forzata (CVF): rappresenta il massimo volume totale di aria che una persona può espellere dai polmoni con uno sforzo massimale dopo aver effettuato una inspirazione completa. È un indice della dimensione dei polmoni e della forza dei muscoli respiratori.
- Volume Espiratorio Massimo al primo Secondo (VEMS o FEV1): indica il volume di aria che viene espirato durante il primo secondo di una manovra di espirazione forzata iniziata dopo una inspirazione massimale. È un indicatore importante della pervietà delle vie aeree. Il valore di VEMS è anche il maggiore fattore predittivo indipendente di mortalità per qualsiasi causa o per malattie respiratorie.
- Rapporto VEMS/CVF (o indice di Tiffeneau): il rapporto tra il VEMS e la CVF, espresso in percentuale, è fondamentale per distinguere tra deficit ventilatorio di tipo ostruttivo e deficit ventilatorio di tipo restrittivo. Un valore ridotto suggerisce un’ostruzione delle vie aeree, mentre un valore normale o aumentato con una ridotta CVF può suggerire una restrizione.
A questi si aggiungono altri parametri che possono essere misurati con la spirometria semplice, tra cui i seguenti:
- Picco Espiratorio di Flusso (PEF): la velocità massima del flusso d’aria all’inizio dell’espirazione.
- Flussi Espiratori Forzati (FEF25, FEF50, FEF75 o FEF25-75): i flussi d’aria misurati a diversi volumi polmonari durante l’espirazione forzata. Tuttavia, le raccomandazioni ATS/ERS del 2005 scoraggiano fortemente l’uso clinico dei FEF25-75 e dei flussi istantanei massimi a bassi volumi polmonari a causa della loro eccessiva variabilità.
La spirometria globale, invece, oltre ai volumi polmonari dinamici, permette di misurare anche i volumi polmonari statici:
- Capacità Funzionale Residua (CFR o FRC): il volume di aria che rimane nei polmoni dopo una normale espirazione.
- Capacità Polmonare Totale (CPT o TLC): la quantità totale di aria contenuta nei polmoni dopo una inspirazione massimale.
- Volume Residuo (VR o RV): la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo un’espirazione forzata.
La spirometria globale può anche misurare le resistenze delle vie aeree (Raw), fornendo ulteriori informazioni sulle alterazioni elastiche dei polmoni.
Domande frequenti (FAQ)
La spirometria serve a misurare i volumi e i flussi respiratori per valutare la funzionalità polmonare, diagnosticare o escludere patologie respiratorie, monitorare l’andamento di malattie nel tempo e valutare l’efficacia dei trattamenti. Può anche essere usata come esame preventivo.
La spirometria semplice misura i volumi polmonari dinamici (aria che si muove nei polmoni) come FEV1 e FVC. La spirometria globale misura anche i volumi polmonari statici (aria presente nei polmoni anche dopo un’espirazione forzata) come la capacità funzionale residua (FRC) e il volume residuo (RV), permettendo di calcolare la capacità polmonare totale (TLC).
Per la spirometria semplice, il paziente indossa uno stringinaso e respira attraverso un boccaglio collegato allo spirometro. Esegue diverse manovre respiratorie, tra cui una inspirazione massimale seguita da un’espirazione forzata, completa e prolungata (almeno 6 secondi). L’esame viene ripetuto più volte per ottenere almeno 3 tracciati accettabili e ripetibili.
La spirometria globale si esegue per valutare il grado di iperinsufflazione in pazienti con patologie ostruttive come la BPCO grave, e per confermare il sospetto di patologia restrittiva emerso dalla spirometria semplice. Può essere utile anche in caso di insufficienza ventilatoria associata a fibrosi cistica, SLA e sclerosi multipla.
Una visita con spirometria semplice dura generalmente dai 10 ai 20 minuti circa. La spirometria globale potrebbe richiedere un tempo leggermente maggiore a seconda della tecnica utilizzata.
Prima della spirometria è meglio evitare l’uso di broncodilatatori secondo le indicazioni mediche, non sottoporsi all’esame in presenza di infezioni polmonari attive, recenti danni cerebrovascolari, pneumotorace, infarto miocardico o aneurismi, o in presenza di sintomi che rendano difficile eseguire le manovre richieste (nausea, vomito, emottisi, deterioramento cognitivo). In caso di ipertensione arteriosa grave, epilessia, interventi chirurgici recenti a occhi, torace o addome, o gravidanza, è necessaria una valutazione preventiva del medico.
Dalla spirometria risultano valori numerici di diversi parametri come FVC, FEV1, il rapporto FEV1/FVC, FEF 25-75, PEF, e curve grafiche flusso-volume e volume-tempo. Vengono anche confrontati i valori misurati con i valori teorici di riferimento.
VEMS è l’acronimo italiano di Volume Espiratorio Massimo al primo Secondo. Corrisponde al volume di aria espirato durante il primo secondo di un’espirazione forzata. È un parametro fondamentale per valutare l’ostruzione delle vie aeree.
FEV è l’acronimo inglese di Forced Expiratory Volume (Volume Espiratorio Forzato). Solitamente, quando si parla di FEV senza specificazioni, ci si riferisce al FEV1 (Forced Expiratory Volume in one second).
La spirometria misura la quantità di aria (volume) che una persona riesce a inspirare ed espirare e la velocità (flusso) con cui quest’aria viene mobilizzata durante le manovre respiratorie forzate.
La capacità vitale forzata (FVC) è il massimo volume totale di aria che una persona riesce a espellere con un’espirazione forzata dopo aver eseguito una inspirazione massimale.
L’indice di Tiffenau si calcola come il rapporto tra il Volume Espiratorio Massimo al primo Secondo (FEV1) e la Capacità Vitale Forzata (FVC), espresso in percentuale. Questo indice è fondamentale per distinguere tra deficit ventilatorio ostruttivo e restrittivo.
Una spirometria nei limiti della norma significa che i valori misurati (FVC, FEV1, rapporto FEV1/FVC) rientrano nell’intervallo di normalità previsto per un soggetto sano di pari età, sesso, altezza ed etnia, confrontati con i valori teorici di riferimento e i limiti inferiori di normalità (LIN). Tuttavia, in contesti di sorveglianza longitudinale, anche variazioni significative rispetto ai valori precedenti, pur rimanendo nei limiti, possono essere importanti.
Per la diagnosi e la valutazione della BPCO si utilizza principalmente la spirometria semplice (curva flusso-volume) con un test di broncodilatazione per valutare la reversibilità dell’ostruzione. La spirometria globale può essere indicata per valutare l’iperinsufflazione, soprattutto nei casi di BPCO grave o molto grave.