I Volumi polmonari

Descrizione

volumi Polmonari sono noti anche come volumi respiratori. Si riferisce al volume di gas nei polmoni in un dato momento durante il ciclo respiratorio. Le capacità polmonari derivano da una somma di diversi volumi polmonari. La capacità polmonare totale media di un maschio umano adulto è di circa 6 litri di aria. La misurazione dei volumi polmonari è parte integrante del test di funzionalità polmonare., Questi volumi tendono a variare, a seconda della profondità della respirazione, etnia, sesso, età, composizione corporea e in alcune malattie respiratorie. Un certo numero di volumi polmonari possono essere misurati dalla spirometria-volume di marea, volume di riserva inspiratoria e volume di riserva espiratoria. Tuttavia, la misurazione del volume residuo, della capacità residua funzionale e della capacità polmonare totale avviene attraverso la pletismografia corporea, il washout dell’azoto e la tecnica di diluizione dell’elio.,

Volumi polmonari

• Volume di marea(TV)

È la quantità di aria che può essere inalata o espirata durante un ciclo respiratorio. Questo descrive le funzioni dei centri respiratori, dei muscoli respiratori e della meccanica del polmone e della parete toracica.

• Inspiratory Reserve Volume(IRV)

È la quantità di aria che può essere inalata forzatamente dopo un normale volume di marea.L’IRV viene solitamente tenuto in riserva, ma viene utilizzato durante la respirazione profonda. Il valore adulto normale è 1900-3300ml.,

• Volume di riserva espiratoria(ERV)

È il volume di aria che può essere espirato forzatamente dopo l’espirazione del normale volume di marea. Il valore adulto normale è 700-1200ml. ERV è ridotto con obesità, ascite o dopo chirurgia addominale superiore

• Volume residuo (RV)

È il volume di aria rimanente nei polmoni dopo l’espirazione massima. Il valore adulto normale è mediato a 1200ml (20-25 ml/kg) .È misurato indirettamente dalla sommatoria di FRC e ERV e non può essere misurato dalla spirometria.,

Nelle malattie polmonari ostruttive con caratteristiche di svuotamento incompleto dei polmoni e intrappolamento dell’aria, la RV può essere significativamente elevata. Il RV può anche essere espresso come percentuale della capacità polmonare totale e valori superiori al 140% aumentano significativamente i rischi di barotrauma, pneumotorace, infezione e ridotto ritorno venoso a causa di elevate pressioni intra-toraciche come notato nei pazienti con alta RV che richiedono un intervento chirurgico e la ventilazione meccanica richiede quindi elevate pressioni di gonfiaggio peri-operatorio.,

Capacità polmonare

• Capacità inspiratoria(IC)

È il volume massimo di aria che può essere inalato dopo uno stato di riposo. Viene calcolato dalla somma del volume di riserva inspiratoria e del volume di marea. IC = IRV + TV

• Capacità polmonare totale(TLC)

È il volume massimo di aria che i polmoni possono ospitare o la somma di tutti i compartimenti del volume o il volume di aria nei polmoni dopo la massima inspirazione. Il valore normale è di circa 6.000 mL (4-6 L). La TLC è calcolata sommando i quattro volumi polmonari primari (TV, IRV, ERV, RV).,

La TLC può essere aumentata nei pazienti con difetti ostruttivi come enfisema e diminuita nei pazienti con anomalie restrittive incluse anomalie della parete toracica e cifoscoliosi.

• Capacità vitale (VC)

È la quantità totale di aria espirata dopo l’inalazione massima. Il valore è di circa 4800mL e varia in base all’età e alle dimensioni del corpo. Viene calcolato sommando il volume di marea, il volume di riserva inspiratoria e il volume di riserva espiratoria. VC = TV+IRV+ERV.,

VC indica la capacità di respirare profondamente e tossire, riflettendo i muscoli inspiratori ed espiratori strength.VC dovrebbe essere 3 volte maggiore della TV per una tosse efficace. La VC è talvolta ridotta nei disturbi ostruttivi e sempre nei disturbi restrittivi

• Funzione Capacità residua(FRC)

È la quantità di aria rimanente nei polmoni alla fine di una normale espirazione. Viene calcolato sommando i volumi di riserva residui ed espiratori. Il valore normale è di circa 1800-2200 mL. FRC = RV+ERV.,

FRC non si basa sullo sforzo e mette in evidenza la posizione di riposo quando interno ed esterno elastico recoils sono bilanciati. La FRC è ridotta nei disturbi restrittivi. Il rapporto tra FRC e TLC è un indice di iperinflazione. Nella BPCO, FRC è fino a 80% di TLC.

la Misurazione dei Volumi Polmonari

Misure di volume polmonare sono importanti per una corretta e fisiologica diagnosi, tuttavia, il suo ruolo nella valutazione della gravità della malattia, della disabilità funzionale, il decorso della malattia e la risposta al trattamento rimane controverso., La misurazione può essere eseguita utilizzando la spirometria vedere…, Pletismografia del corpo, dilavamento dell’azoto e diluizione dell’elio con le ultime tre tecniche utilizzate nella misurazione dei volumi polmonari statici.

Pletismografia del corpo

La pletismografia deriva dalla parola greca che significa allargamento . La pletismografia corporea misura principalmente la FRC usando la legge di Boyle. È particolarmente appropriato per i pazienti che hanno spazi d’aria all’interno del polmone che non comunicano con l’albero bronchiale.,

La persona è comodamente seduta in una scatola ermetica(i volumi polmonari statici possono essere ottenuti misurando le variazioni di pressione in una scatola a volume costante o volume in una scatola a pressione costante) in cui le variazioni di pressione e volume possono essere misurate con precisione.

Lavaggio dell’azoto

Questa tecnica si basa sul lavaggio dell’N2 dai polmoni, mentre il paziente respira il 100% di O2 utilizzando le proprietà di diluizione dei gas.

• Il paziente respira il 100% di ossigeno e tutto l’azoto nei polmoni viene lavato.,
• Vengono misurati il volume espirato e la concentrazione di azoto in tale volume.
• La differenza di volume di azoto alla concentrazione iniziale e alla concentrazione finale espirata consente un calcolo del volume intratoracico, solitamente FRC.

Diluizione dell’elio

Il metodo per misurare i volumi polmonari si basa sull’equilibrio del gas nel polmone con un volume noto di gas contenente elio. Questa tecnica prevede che il soggetto sia collegato a uno spirometro riempito con il 10% di elio in ossigeno., Dopo che il soggetto ri-respira la miscela elio-ossigeno e si equilibra con lo spirometro, la concentrazione di elio nei polmoni diventerà la stessa dello spirometro. Dal principio di conservazione della massa, possiamo scrivere che: C1 × V1 = C2 (V1 + V2) Dove C1 è uguale alla concentrazione iniziale di elio nello spirometro,

• V1 è uguale al volume iniziale di elio–ossigeno in miscela nello spirometro,
• C2 è uguale a elio concentrazione dopo equilibrazione,
• V2 è uguale a unknown volume dei polmoni.,
• V2 = V1 (C1-C2)/C2

• Se il test inizia alla fine di un normale volume di marea (fine dell’espirazione), il volume di aria rimanente nei polmoni rappresenta FRC.
• Se il test inizia alla fine di un FVC, il test misurerà RV.
• Allo stesso modo, se il test inizia dopo una massima ispirazione, allora V2 sarebbe uguale capacità polmonare totale.,

Per capire ulteriormente la tecnica di stima del volume polmonare, guarda il video qui sotto

Risorse

European Respiratory Journal http://erj.ersjournals.com/content/26/3/511

Lutfi MF. Le basi fisiologiche e il significato clinico delle misurazioni del volume polmonare.Medicina respiratoria multidisciplinare, 2017; 12: 3

Ruppel GL. Qual è il valore clinico dei volumi polmonari? Cura respiratoria, 2012;57(1):126-35.