Spirometria

La spirometria è un esame strumentale non invasivo che misura il movimento dell’aria che entra ed esce dai polmoni durante la respirazione. Consiste nel soffiare vigorosamente e il più a lungo possibile in un boccaglio collegato a uno strumento chiamato spirometro che misura la quantità di aria mobilizzata (un volume, espresso in litri) e la velocità con cui l’aria viene mobilizzata (un flusso, espresso in litri al secondo [L/s]).

L’esame spirometrico è il test di funzionalità respiratoria più utilizzato. Sulla base dei valori registrati lo strumento costruisce due grafici, la curva volume-tempo e la curva flusso-volume. Questi grafici permettono di ricavare alcuni parametri da cui si comprende se la respirazione è efficiente e di inquadrare il tipo di patologia respiratoria eventualmente presente.

Dalla curva volume-tempo si ricavano i volumi polmonari dinamici:

• la capacità vitale forzata (CFV o FVC, dall’inglese Forced Vital Capacity), ossia il massimo volume d’aria espirato dopo una inspirazione massimale;
• il volume espiratorio massimo in 1 secondo (VEMS o FEV₁, Forced Expiratory Volume in the 1st second), ossia il volume d’aria espirato durante il primo secondo di un’espirazione forzata.

Il rapporto tra questi parametri (VEMS/CFV o FEV₁/FVC) è chiamato indice di Tiffeneau, dal nome (talvolta scritto in modo non corretto, Tiffenau) del medico francese che è stato il pioniere della spirometria. Questo rapporto è utile per distinguere un deficit respiratorio ostruttivo da un deficit respiratorio restrittivo. Le patologie respiratorie ostruttive sono caratterizzate da una riduzione del calibro delle vie aeree (bronchi e bronchioli): il restringimento delle vie aeree causa resistenza al passaggio dell’aria. Le patologie respiratorie restrittive sono caratterizzate da una riduzione del volume polmonare: un danneggiamento del tessuto polmonare o una malattia neuromuscolare impedisce ai polmoni di espandersi normalmente. Anche dalla forma della curva flusso-volume si può capire se si è in presenza di un deficit ostruttivo o restrittivo e quanto è grave questo deficit.

Altri parametri che vengono misurati con la spirometria sono:

• il flusso espiratorio massimo tra il 25% e il 75% della capacità vitale forzata (FEF 25-75);
• il picco di flusso espiratorio (PEF), il valore più alto della curva flusso-volume, cioè la velocità massima all’inizio dell’espirazione (esistono degli strumenti portatili, detti misuratori del picco di flusso, in grado di misurare la PEF che sono utilizzati per il monitoraggio domiciliare dei pazienti che soffrono di asma bronchiale).

Le informazioni ottenute con la spirometria semplice possono essere completate con la spirometria globale o pletismografia, un test che permette di calcolare i volumi polmonari statici e la resistenza delle vie aeree (maggiori informazioni su questo secondo test spirometrico possono essere consultate nella scheda dedicata all’argomento).

La spirometria è necessaria per diagnosticare diverse patologie che compromettono la funzionalità respiratoria e per valutare la sua gravità ed evoluzione. Viene usata sia per le patologie caratterizzate da insufficienza respiratoria di tipo ostruttivo, come enfisema polmonare, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), asma bronchiale e fibrosi cistica, sia per quelle caratterizzate da insufficienza respiratoria 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. La spirometria è comunemente usata nella medicina del lavoro e dello sport.

La spirometria non richiede nessuna preparazione. È bene evitare di fare sforzi fisici, fumare e assumere pasti abbondanti nelle 1-2 ore precedenti l’esame. Il paziente deve indossare uno stringinaso (per evitare di respirare col naso) e inserire in bocca (tenendo le labbra chiuse per evitare perdite d’aria dalla bocca) un boccaglio monouso collegato allo spirometro. Stando seduto col busto eretto, deve inspirare ed espirare normalmente 2-3 volte poi deve eseguire un atto respiratorio forzato: inspirare profondamente per riempire i polmoni al massimo e subito dopo espirare velocemente e a lungo. L’espirazione va prolungata il più possibile, per almeno 6 secondi, evitando di tossire o inspirare. La prova viene ripetuta più volte, per averne almeno 3 accettabili tra cui selezionare la migliore.

Per approfondire: Dove effettuare una spirometria globale

È un esame sicuro e indolore che richiede una decina di minuti. Il test può essere eseguito anche dai bambini, generalmente dai 5 anni di età, se il bambino è collaborativo ed è in grado di seguire le istruzioni. La spirometria non può essere eseguita 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

• Langan RC, Goodbred AJ. Office Spirometry: Indications and Interpretation. American Family Physician. 2020 Mar 15;101(6):362-368;
• Società Italiana di Allergologia e Immunologia Pediatrica (SIAP) — I test di fisiopatologia respiratoria (Parte I).