Spirometria

La spirometria è l’esame che consente di misurare volumi e flussi respiratori così da valutare lo stato di salute dei polmoni.

Data ultimo aggiornamento: 20 giugno 2023

La spirometria è l’esame che più comunemente viene utilizzato per valutare la funzionalità polmonare.
Si utilizza infatti nell’ambito della medicina respiratoria, poiché consente di misurare volumi e flussi respiratori, al fine di prevenire o diagnosticare eventuali patologie polmonari. Si esegue con un dispositivo chiamato spirometro, una piccola macchina collegata a un boccaglio tramite un cavo che misura la quantità di aria che il paziente riesce a espirare con un respiro forzato. Per capirne l’importanza, è bene ripercorrere l’anatomia di polmoni e bronchi.

I polmoni e i bronchi

I due polmoni all’interno della cavità toracica sono gli organi deputati a fornire ossigeno a tutti i tessuti dell’organismo, nonché espellere l’anidride carbonica dal sangue dopo averlo ricevuto dalla circolazione periferica e rendere possibile l’ematosi, ossia lo scambio di gas tra aria e sangue.

Sebbene il corpo sia fornito di due polmoni, l’efficienza di questi organi è tale che anche un solo polmone è capace di sostenere l’intera dinamica.
Il polmone destro è costituito da tre lobi, mentre il sinistro da due: tutti sono divisi in segmenti broncopolmonari, coerentemente con la struttura dell’albero bronchiale.
La trachea si dirama infatti in due bronchi principali o primari, ciascuno diretto verso i polmoni: il bronco principale a destra si divide in tre bronchi secondari o lobari, mentre quello di sinistra dà origine a due bronchi secondari.
I bronchi sono rivestiti da cellule contenenti recettori, che possono stimolare i muscoli alla contrazione o al rilassamento influendo sul passaggio dell’aria. All’interno dei polmoni, i bronchi secondari si diramano quindi nei bronchi terziari o segmentali, che a loro volta si dividono in bronchioli.
Entrando sempre più in profondità, le strutture diventano man mano più sottili (e quindi suscettibili alla presenza di polveri), fino ai bronchioli respiratori e agli alveoli polmonari: l’aria viene trasportata fino a queste piccole cavità raggruppate in grappoli, presso cui avviene lo scambio respiratorio di ossigeno e anidride carbonica.

Cos’è la spirometria e a cosa serve

Quindi perché si fa la spirometria? Per misurare e valutare la funzionalità respiratoria e in particolare quanta aria è contenuta nei polmoni e come essa si sposta attraverso i bronchi. L’esame dà quindi la possibilità di diagnosticare o escludere molte patologie polmonari e respiratorie.

Può essere anche prescritta come esame preventivo per i pazienti abituati a lavorare in ambienti dove sono presenti grandi quantità di polvere oppure per i fumatori, poiché supporta la valutazione dei danni subiti dai tessuti. Fra le principali patologie che è possibile identificare o di cui si può riconoscere la stadiazione con una spirometria polmonare vi sono:

Asma, che implica l’infiammazione dei bronchi e la conseguente riduzione dello spazio disponibile per la circolazione dell’aria. Sebbene l’asma non abbia cause precisamente note e numerosi siano i fattori scatenanti, è però significativo che l’OMS osservi un aumento dei casi del 50% ogni 10 anni: questi dati potrebbero avere una stretta relazione con l’urbanizzazione e l’inquinamento ambientale. Con una spirometria dei polmoni è possibile rilevare la tipica ostruzione.

BPCO, broncopneumopatia cronica ostruttiva. Al contrario di alcune tipologie di asma, questa patologia è cronica, degenerativa e irreversibile. Comunemente è nota anche come bronchite cronica o enfisema polmonare, ma essi sono in verità due forme di manifestazione della patologia. Fattore di rischio di particolare peso, anche se non l’unico, è il fumo di sigaretta, che può causare un’infiammazione cronica delle vie aeree e la conseguente ostruzione dei bronchi. È da sottolineare che con enfisema polmonare i polmoni risultano iperdistesi, in concomitanza con la dilatazione degli alveoli.

Fibrosi polmonare, patologia cronica che interessa soprattutto i pazienti di sesso maschile dopo i 50 anni, in particolare se fumatori. In questo caso, si verifica una restrizione dei polmoni.

Per comprendere meglio la funzione della spirometria, è utile soffermarsi sui volumi polmonari e sulla loro variabilità. Essi sono infatti molto diversi a seconda dell’età, del sesso e ancora di più in base alla corporatura e alla statura. Con l’avanzare dell’età si accresce il volume residuo e diminuiscono i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria. È inoltre interessante evidenziare come una capacità polmonare superiore allo standard non equivalga a un aumento delle prestazioni durante un esercizio fisico.
Dunque, a livello di valori, cosa misura la spirometria?

Spirometria semplice e globale

L’esame spirometrico può essere eseguito con procedure e strumentazioni diverse, a seconda del quesito diagnostico alla base. La spirometria semplice e quella globale presentano differenze non solo nella procedura ma anche nei valori misurati.

Spirometria semplice

Esame di primo livello, la sua funzione è quella di misurare i volumi polmonari dinamici, ossia la quantità e il flusso dell’aria che si muove all’interno dei polmoni. Viene detta anche curva flusso/volume proprio perché i parametri rilevati indicano quanta aria riescono a spostare i polmoni e quanto velocemente.
I valori misurati sono:

FEV1 o VEMS, ossia il massimo volume di aria emessa nel primo secondo di un’espirazione forzata
CFV o FVC, la capacità vitale forzata, ossia il massimo volume totale di aria espulso a seguito di una inspirazione massimale.

Questi parametri vengono poi messi in relazione per calcolare l’indice di Tiffeneau, dal cognome del medico che ha rivoluzionato la medicina respiratoria. Tale indice consente di distinguere un deficit ostruttivo da uno restrittivo: nel primo caso, il calibro di bronchi e bronchioli risulta ridotto, mentre nel secondo caso si riduce il volume polmonare.

Altri valori misurabili con una spirometria semplice sono:

FEF 25-75, flusso espiratorio massimo compreso fra 25% e 75% della FVC
PEF, picco di flusso espiratorio: si tratta della velocità massima del flusso all’inizio dell’espirazione, un valore particolarmente utile nel monitoraggio dell’asma bronchiale.

Spirometria globale

Un esame spirometrico globale deve misurare i volumi polmonari statici. Ciò significa che consente di misurare i seguenti parametri:

CFR o FRC, capacità funzionale residua, che permette a sua volta di calcolare CPT o TLC, capacità polmonare totale, ossia quanta aria è presente nella gabbia toracica, e VR o RV, volume residuo, quanta aria resta nei polmoni dopo un’espirazione forzata
Raw, resistenze delle vie aeree, per avere informazioni utili riguardo ad alterazioni elastiche dei polmoni.

Si definisce questo tipo di spirometria completa, in quanto fornisce un’immagine approfondita della situazione, soprattutto quando si sospettano danni polmonari: ecco perché si è rivelata preziosa per esempio nel monitoraggio dei pazienti post-Covid. Si tratta di un approfondimento cui il medico può ritenere opportuno ricorrere in seguito a una spirometria semplice, soprattutto in caso di enfisema polmonare o patologie restrittive. L’esame di spirometria globale può essere eseguito in due modalità: tecnica pletismografica (ossia con l’utilizzo di un pletismografo) e tecnica della diluizione dei gas.

La spirometria e la preparazione

Il paziente non deve seguire particolari norme, se non possibilmente evitare di fumare, consumare pasti abbondanti o fare particolari sforzi nelle ore precedenti. È però possibile, soprattutto in vista di una spirometria globale, che la preparazione preveda la sospensione dell’assunzione di farmaci broncodilatatori nel giorno stesso dell’esame: il paziente deve consultare il medico per capire se il trattamento deve e può essere sospeso. Se ciò non fosse possibile, il paziente deve segnalare al medico che esegue l’esame quale farmaco sta assumendo e in quale orario. È certamente consigliato indossare abiti confortevoli e non troppo stretti.

Come si fa la spirometria

La dinamica di una visita con spirometria è data dal quesito diagnostico e dalle caratteristiche del paziente.

La spirometria semplice prevede i seguenti passaggi: il paziente deve indossare un accessorio stringinaso, in modo da non respirare con il naso, e introdurre in bocca un boccaglio monouso connesso allo spirometro. Deve quindi mantenere chiuse le labbra per non provocare perdite d’aria dalla bocca.

In posizione seduta e con il busto eretto, deve quindi inspirare ed espirare regolarmente per 2 o 3 volte, prima di eseguire una respirazione forzata: deve prima inspirare molto profondamente, in modo da colmare al massimo i polmoni, ed espirare subito dopo per il tempo maggiore possibile (almeno 6 secondi).
Si esegue la prova spirometrica diverse volte in modo da ottenere almeno 3 tracciati leggibili, fra i quali verrà scelto il meglio riuscito per la lettura dei dati.

La spirometria globale come si fa? La misurazione varia in base alla tecnica selezionata:

Pletismografia, oggi la più utilizzata, il cui funzionamento si basa sulla legge di Boyle - a temperatura costante, il volume di gas (in questo caso aria) in un contenitore varia inversamente ai cambiamenti di pressione, e il prodotto della pressione e del volume nel sistema è costante. Misurando tali cambiamenti si possono ricavare i volumi assoluti quando le variazioni di volume sono note. Il paziente si posiziona nella cabina pletismografica, dotata di apposite pareti trasparenti. Vengono quindi applicati correttamente l’accessorio stringinaso e il boccaglio. In questa fase, il paziente deve sempre respirare regolarmente e senza aprire la bocca, anche quando l’operatore chiude una valvola posizionata davanti alla bocca stessa. Pochi secondi dopo, la valvola viene riaperta e il paziente deve inspirare profondamente ed espirare più a lungo che può (manovra spirometrica). Durante l’espirazione, che deve essere mantenuta per il tempo minimo indicato dall’operatore, il paziente non deve inspirare o tossire. Questa procedura può dare qualche disagio a un paziente claustrofobico, ma le pareti trasparenti hanno la funzione di alleggerire il più possibile la sensazione di vincolo fisico. Questa tecnica può essere utile per diagnosticare e monitorare non solo le patologie già citate, ma anche alcune sempre caratterizzate da insufficienza ventilatoria: fibrosi cistica, sclerosi laterale amiotrofica e sclerosi multipla.

Diluizione dei gas, che può basarsi sulla diluizione dell’elio oppure sul wash out dell’azoto. Nel primo caso, il paziente deve respirare una miscela contenente elio, gas inerte con la capacità di diffondersi nelle vie aeree senza coinvolgere la barriera alveolo-capillare. Dato che sono note la concentrazione iniziale dell’elio e quella dell’elio rimasto nello strumento, è possibile misurare quanto ne è stato respirato dal paziente, permettendo così di misurare il volume residuo e la capacità polmonare totale. Nel secondo caso, si misura la quantità complessiva di azoto presente nei polmoni, poiché questo gas inerte costituisce naturalmente l’80% del volume d’aria respirata.

Il medico può ritenere opportuno far seguire le prove spirometriche da ulteriori approfondimenti:

Test di broncodilatazione, che, in presenza di un’ostruzione, prevede la somministrazione di un farmaco broncodilatatore per valutare se l’ostruzione stessa risulta reversibile. Quando la risposta al farmaco è positiva, l’ostruzione può essere di tipo asmatico, mentre quando è negativa, è possibile identificare una BPCO.

Studio della diffusione alveolo/capillare del monossido di carbonio (DLCO), durante il quale il paziente deve inalare una miscela gassosa con bassissime quantità di monossido di carbonio e metano e trattenere il respiro per 10 secondi prima di espirare completamente. Questo esame serve ad analizzare la capacità del polmone di scambiare l’ossigeno fra alveoli e capillari, in modo da identificare le patologie che danneggiano le parti più profonde del polmone, in particolare fibrosi polmonare e BPCO.

Sempre tenendo conto di ogni singola situazione e della collaborazione del paziente, la durata di una visita spirometrica va dai 10 ai 20 minuti circa, al termine dei quali viene condiviso subito il risultato.

L’esame, assolutamente non doloroso, non comporta limiti di età del paziente, se non quelli relativi alla sua capacità di eseguire quanto richiesto: ecco perché si prescrive di solito non prima dei 5 o 6 anni d’età.

In generale, la spirometria è assolutamente controindicata per quei pazienti che soffrono di infezioni polmonari, che hanno subito danni cerebrovascolari, pneumotorace, infarto miocardico o aneurismi, o che presentano sintomi e disturbi non compatibili con le manovre richieste dall’esame (compresi nausea e vomito, emottisi, deterioramento cognitivo).

Il medico pneumologo deve invece valutare preventivamente pazienti che soffrono di ipertensione arteriosa molto grave o epilessia, che si sono sottoposti a recenti interventi chirurgici a occhi, torace o addome, o che si trovano in stato di gravidanza.

Spirometria: dove farla

Le alterazioni e i danni nell’apparato respiratorio possono essere provocate da disturbi di varia entità e gravità. Ecco perché è importante sottoporsi a spirometria presso strutture sanitarie specializzate in pneumologia e malattie dell’apparato respiratorio: professionalità, esperienza e competenze di elevatissimo livello, unite a strumenti tecnologici di ultima generazione, consentono di approntare il miglior piano possibile di diagnosi, trattamento e monitoraggio.

In tutto il territorio italiano, gli ospedali specializzati GVM Care & Research assicurano non solo tali servizi, ma anche un approccio integrale e integrato, alla base dell’attività di tutto il Gruppo: obiettivo di tale visione è raggiungere il più alto grado di benessere e qualità della vita per ogni singolo paziente, con terapie rigorosamente pianificate e messe in atto su misura.