2. - Clinica malattie apparato respiratorio

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IL VOLTO DELLA BPCO CHE CAMBIA ● QUADERNO 2 Polmone La struttura elastica del tessuto polmonare rende possibile l’adattamento dinamico del polmone alle varie condizioni ambientali e patologiche. Funzionalmente,essa è valutata in termini di elastanza,cioè di pressione necessaria per produrre un certa variazione di volume polmonare 1,2 . La figura 2.1 mostra come la pressione elastica necessaria per distendere il tessuto polmonare aumenti linearmente con l’aumentare del volume per i primi 2/3 della massima escursione,ma tende ad aumentare maggiormente per ogni variazione di volume nell’ultimo terzo, particolarmente quando la distensione diventa massimale. L’elevato aumento di pressione ad alti volumi polmonari è probabilmente dovuto allo stiramento del tessuto connettivale che tende a impedire la sovradistensione polmonare. I fattori che contribuiscono a rendere il polmone un organo elastico sono 2 : il surfattante alveolare, il tessuto connettivo-elastico dell’interstizio, bronchi e vasi e, infine, le cellule contrattili del polmone come gli anelli muscolari posti all’entrata degli alveoli e le cellule interstiziali di Kapancy 2 . La misura della pressione elastica del polmone si esegue con l’introduzione, nel terzo inferiore dell’esofago, di un piccolo sondino ricoperto da un palloncino di lattice nella sua parte terminale 3 .Poiché la pressione esofagea (Pes) riflette la pressione pleurica, la pressione elastica polmonare (o pressione transpolmonare, Ptp) è la differenza tra Pes e pressione alveolare, equivalente alla pressione alla bocca quando il flusso espiratorio è zero. Espressa in funzione del volume polmonare, essa permette di stimare la distensibilità del polmone nel range del volume corrente (compliance polmonare, C L ) (figura 2.2). Nei giovani la C L è circa 200 ml/cm H 2 O e aumenta con l’età fino a valori di 350 ml/cm H 2 O verso gli 80 anni, per la progressiva perdita di elasticità del tessuto. Un altro metodo semplice per valutare l’elasticità del polmone è la misura dei valori assoluti di Ptp a CPT e a valori inferiori (90%, 80%, 70%, 60% e 50% di CPT). Ruolo dell’elasticità del polmone nel soggetto sano L’elasticità polmonare è necessaria per generare il flusso espiratorio 4 ,regolare i volumi polmonari 1,5 e mantenere, per mezzo della forza di interdipendenza, la pervietà delle vie aeree e dei vasi polmonari 5 . Questo capitolo tratta unicamente della Volume, l 6 4 2 0 0 10 B Ptp, cmH 2 O Figura 2.2 Misura della compliance polmonare statica (C L ). La pendenza della retta che connette CRF e CFR + 0,5 l esprime la facilità del polmone a distendersi. Nel caso A (normale elasticità del polmone) 1 cm H 2 O può mobilizzare 200 ml di gas, mentre nel caso B (enfisema) la stessa pressione può spostare 500 ml di gas perché il polmone è flaccido e anelastico. regolazione dei volumi polmonari, mentre gli altri due processi sono trattati in altre parti di questo capitolo. 4 20 1 A 0,5 0,5 I volumi polmonari statici I volumi polmonari più importanti (CFR, VR e CPT) sono regolati in base alle forze elastiche del sistema respiratorio. La CFR è il volume di gas contenuto nel polmone al termine dell’espirazione corrente e al quale la pressione dell’apparato respiratorio è zero in condizioni di respiro tranquillo. In queste condizioni di equilibrio statico la pressione del polmone (circa 3 cm H 2 O) sarebbe tale da collassare il polmone stesso, se 30 10
2. ALTERAZIONI DELLA MECCANICA VENTILATORIA non fosse controbilanciata da un’analoga pressione della parete toracica che mantiene così il polmone disteso (figura 2.1) 1,5 .Poiché la ventilazione spontanea è continuamente modificata dalle attività richieste,anche la CFR varia consensualmente in virtù della contrazione dei muscoli espiratori. Per esempio, essa si riduce con il parlare, il cantare, il ridere, il camminare, il correre e altre attività simili, allo scopo di favorire e ottimizzare l’espansione del polmone necessaria alle relative attività. Un suo aumento, invece, si manifesta più frequentemente in corso di patologie dell’apparato respiratorio, a eccezione delle malattie restrittive del polmone 6 .Nello spostamento dalla posizione seduta o eretta a quella supina,la CFR tende a ridursi consensualmente alla spinta degli organi della cavità addominale sul diaframma 1 .Pertanto, in questa posizione la pressione elastica della parete toracica aumenta. Se questo fenomeno ha uno scarso rilievo nella vita normale di un soggetto sano, esso si dimostra critico nel paziente BPCO, perché la riduzione del volume polmonare si associa anche a una riduzione del calibro delle vie aeree già compromesse dalla malattia stessa. Il VR è il volume di gas che rimane nel polmone a seguito di un’espirazione massimale. Determinante nella sua misura è la capacità del soggetto di mantenere a lungo il tempo espiratorio senza interromperlo precocemente. Nel soggetto giovane e sano, il VR è determinato dalla forza dei muscoli espiratori necessaria per vincere l’elasticità della gabbia toracica e non dalla chiusura delle vie aeree (figura 2.1) 7 . Con l’età, il VR aumenta non perché la forza dei muscoli espiratori si riduca, ma perché le vie aeree iniziano a chiudersi a un volume polmonare più elevato rispetto al soggetto giovane, a causa della naturale riduzione della pressione elastica del polmone sulla parete delle vie aeree 6 . La CPT è il volume di aria contenuto nel polmone alla fine di un’inspirazione massimale. I suoi determinanti meccanici sono la forza dei muscoli inspiratori e la tendenza retrattiva operata dalla pressione elastica del polmone (circa 30 cm H 2 O) e della gabbia toracica (circa 10 cm H 2 O) (figura 2.1) 1,5 . Esistono altri volumi e capacità polmonari i cui estremi sono determinati dai suddetti tre volumi polmonari. Alcuni di questi assumono un’importanza fondamentale nell’ambito clinico (figura 2.3). Per esempio, la capacità vitale (CV) (differenza tra CPT e VR) ha un ruolo di estremo interesse in quanto una sua riduzione è sempre sinonimo di patologia polmonare 8,9 .Il volume corrente (V T ) è il volume mobilizzato durante un respiro tranquillo. I suoi estremi sono regolati dai meccanismi sopra menzionati per Volume, % di CPT 120 80 40 0 CPT CFR RV N VRI CI V T VRE CV Tempo O R Figura 2.3 Rappresentazione schematica dei volumi e capacità polmonari in un soggetto normale (N). Da sinistra a destra sono rappresentati: la CPT (capacità polmonare totale), la CFR (capacità funzionale residua) e il VR (volume residuo); un tracciato spirografico (volume-tempo) durante respiro tranquillo, massima inspirazione e massima espirazione;nel riquadro il V T (volume corrente), i VRI e VRE (volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria), la CI (capacità inspiratoria) e la CV (capacità vitale). Si noti che il rapporto tra VR e CPT è circa il 25%. Seguono due esempi tipici di riduzione della CV. Nel caso O (ostruzione delle vie aeree), la CV è ridotta a causa del marcato incremento di VR per chiusura delle vie aeree che è addirittura superiore a CFR del soggetto normale. CPT è leggermente aumentato. In tale caso VR/CPT è il 57%. Nel caso R (restrizione polmonare), anche se la CV è ridotta quanto nel caso O, CPT è il 60% del valore del soggetto normale e VR/CPT è circa il 22%. 11
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