Pletismografia (Spirometria globale)

La pletismografia corporea è un esame strumentale non invasivo che permette di misurare la quantità totale di aria che è contenuta nella gabbia toracica. È una delle prove con cui si valuta la funzionalità respiratoria del paziente.

La pletismografia è un tipo di spirometria. Infatti, esistono due “tipologie” di spirometria:

• la spirometria semplice, il test di funzionalità respiratoria più comune, serve per misurare quanta aria (volume) è possibile inspirare ed espirare con un atto respiratorio forzato e la velocità (flusso) con cui l’aria viene mobilizzata. Dalla curva volume-tempo si ricavano i volumi polmonari dinamici: la capacità vitale forzata (FVC, dall’inglese Forced Vital Capacity), ossia il volume d’aria espirata forzatamente dopo un’inspirazione massimale, e il volume massimo espiratorio forzato in 1 secondo (FEV₁, Forced Expiratory Volume in the 1st second), ossia il volume d’aria espirato durante il primo secondo di un’espirazione forzata. Dalla forma della curva flusso-volume si può capire se si è in presenza di un deficit ostruttivo (qualcosa ostacola l’ingresso dell’aria nei polmoni) o restrittivo (il polmone non si espande normalmente).
• la spirometria globale o pletismografia con cui è possibile calcolare quanta aria è contenuta nella gabbia toracica, cioè la capacità polmonare totale (CPT o TLC dall’inglese Total Lung Capacity), compresa quella che rimane nel torace al termine di una espirazione forzata, il volume residuo (VR o RV, Residual Volume). Questi ultimi due parametri vengono ricavati misurando la capacità funzionale residua (CFR o FRC, Functional Residual Capacity) e sono detti volumi polmonari statici. Grazie all’esame pletismografico è possibile misurare anche le resistenze delle vie aeree.

La pletismografia si basa sulla legge di Boyle secondo la quale, 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. Quindi misurando i cambiamenti di pressione si possono ricavare i volumi assoluti se le variazioni di volume sono note. L’esame viene eseguito nella cabina pletismografica attrezzata per misurare cambiamenti di pressione, flussi o volumi. Il paziente deve indossare uno stringinaso, inserire un boccaglio in bocca ed eseguire atti respiratori rapidi e superficiali (panting). In questa prima fase si misurano le variazioni di volume nella cabina determinate dalla respirazione. L’operatore comanda quindi la chiusura di una valvola (shutter) posta davanti alla bocca e il paziente respira contro la valvola chiusa, poi la valvola viene riaperta e il paziente è invitato a eseguire una manovra di espirazione forzata. In questa seconda fase si registrano la pressione nella cabina e la pressione alla bocca. Le misure ottenute consentono di calcolare i volumi polmonari statici.

La valutazione della funzione respiratoria con la tecnica pletismografica è essenziale per diagnosticare diverse patologie che compromettono la funzionalità respiratoria e per valutarne la gravità e l’evoluzione. Viene usata sia per le patologie caratterizzate da insufficienza ventilatoria di tipo ostruttivo, come enfisema polmonare, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), asma bronchiale e fibrosi cistica, sia per quelle caratterizzate da insufficienza ventilatoria di tipo restrittivo, come le pneumopatie interstiziali (es. la fibrosi polmonare idiopatica) e alcune patologie neuromuscolari, come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e la sclerosi multipla (SM).

La pletismografia non richiede nessuna preparazione da parte del paziente. Il paziente viene fatto accomodare nella cabina pletismografica, un box con le pareti trasparenti. Dopo avere indossato uno stringinaso e inserito un boccaglio in bocca, il paziente deve respirare normalmente. In un secondo momento, l’operatore chiude il circuito facendo entrare in azione una valvola, ma il paziente deve continuare a respirare senza aprire la bocca. Quando dopo pochi secondi la valvola viene riaperta il paziente deve eseguire un’inspirazione profonda e un’espirazione più lunga possibile (manovra spirometrica). Bisogna evitare di tossire o inspirare mentre si esegue l’espirazione forzata e mantenere l’espirazione per il tempo minimo richiesto. È un esame sicuro e indolore che richiede circa 10-20 minuti. Può risultare problematico per le persone che soffrono di claustrofobia, anche se il box ha le pareti trasparenti proprio per limitare la sensazione di costrizione. È un eseguibile anche in età pediatrica, se il bambino è collaborativo ed è in grado di seguire le istruzioni per la spirometria.

L’esame non può essere eseguito se il paziente ha subito di recente un intervento chirurgico all’addome, al torace o agli occhi, se ha avuto recentemente un trauma toracico, un infarto miocardico, uno pneumotorace o un’infezione polmonare o se ha avuto episodi di emottisi (emissione dalla bocca di sangue proveniente dalle vie respiratorie).

Fonti

• Società Italiana di Allergologia e Immunologia Pediatrica – I test di fisiopatologia respiratoria (Parte II);
• Criée CP; Sorichter S, et al. Body plethysmography – Its principles and clinical use. Respiratory Medicine. 2011;105(7):959-71. doi:10.1016/j.rmed.2011.02.006.