Compressione Dinamica Vie Aeree PDF
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Università degli Studi di Milano Statale
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Questo documento tratta della compressione dinamica delle vie aeree durante l'espirazione forzata. Vengono descritti i meccanismi e le forze coinvolte, nonché l'influenza del volume polmonare. Il documento si concentra sulla fisiologia respiratoria e sui suoi aspetti patologici.
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COMPRESSIONE DINAMICA DELLE VIE AEREE DURANTE L'ESPIRAZIONE FORZATA In questa lezione, esploreremo un fenomeno specifico che si verifica durante un'espirazione forzata: la compressione dinamica delle vie aeree. Questo fenomeno, non legato al controllo delle resistenze, è fondamentale per comprendere...
COMPRESSIONE DINAMICA DELLE VIE AEREE DURANTE L'ESPIRAZIONE FORZATA In questa lezione, esploreremo un fenomeno specifico che si verifica durante un'espirazione forzata: la compressione dinamica delle vie aeree. Questo fenomeno, non legato al controllo delle resistenze, è fondamentale per comprendere le limitazioni del flusso espiratorio. Forze che Agiscono sulle Vie Aeree Forza di Retrazione Elastica: Le fibre elastiche del parenchima polmonare esercitano una trazione sulle vie aeree, mantenendole aperte. Questa forza è proporzionale al volume polmonare. Maggiore è il volume polmonare, maggiore è la forza di retrazione elastica e quindi la tendenza del polmone a tornare al volume di riposo. La forza di retrazione elastica, ribaltando la curva volume-pressione, si riduce al ridursi del volume polmonare. È massima alla Capacità Polmonare Totale (CPT) e minima a volumi inferiori. Pressione delle Vie Aeree (Paw): L'aria all'interno delle vie aeree esercita una pressione che contribuisce a mantenerle aperte. Pressione Pleurica (Ppl): Durante un'espirazione forzata, i muscoli espiratori aumentano la pressione pleurica, comprimendo le vie aeree. Meccanismo della Compressione Dinamica Durante l'espirazione forzata, si verifica quanto segue: 1. Aumento della Pressione Pleurica: L'attivazione dei muscoli espiratori aumenta la pressione pleurica (Ppl), che si esercita sugli alveoli e sulle pareti delle vie aeree. 2. Gradiente di Pressione: Si crea un gradiente di pressione lungo le vie aeree. Inizialmente, la pressione (Paw) è elevata (pari alla somma della pressione alveolare e della Pmus), ma diminuisce progressivamente a causa della dissipazione viscosa dell'aria che scorre lungo le vie aeree. Alla fine della via aerea, la pressione sarà pari a zero. 3. Punto di Uguale Pressione (EPP): Esiste un punto lungo le vie aeree in cui la pressione interna (Paw) eguaglia la pressione pleurica (Ppl). A monte di questo punto, la forza combinata della forza di retrazione elastica e della pressione interna è sufficiente a mantenere aperta la via aerea. A valle dell'EPP, la pressione interna diminuisce ulteriormente e la pressione pleurica prevale, causando la compressione della via aerea. Influenza del Volume Polmonare Alti Volumi Polmonari: La forza di retrazione elastica è elevata, e le vie aeree tendono a rimanere aperte lungo tutto il loro percorso, con la compressione che si verifica solo nel tratto terminale. Medi Volumi Polmonari: La forza di retrazione elastica si riduce. La compressione dinamica si verifica più a monte, limitando il flusso espiratorio. Bassi Volumi Polmonari: La forza di retrazione elastica si riduce ulteriormente e la compressione dinamica si verifica ancora più a monte. Conseguenze della Compressione Dinamica Limitazione del Flusso Espiratorio: A causa della compressione dinamica, un aumento dello sforzo espiratorio non si traduce necessariamente in un aumento del flusso espiratorio. Anzi, uno sforzo eccessivo può portare a un collasso prematuro delle vie aeree e a una riduzione del flusso. Massimo Flusso Espiratorio: Esiste un flusso espiratorio massimo per un dato volume polmonare, legato alla forza di retrazione elastica e quindi alla pervietà delle vie aeree. Porzioni Sforzo-Dipendenti e Indipendenti nelle Curve Flusso-Volume: La curva flusso-volume durante un'espirazione forzata presenta: Una porzione iniziale sforzo-dipendente, in cui il flusso aumenta con lo sforzo. Una porzione finale sforzo-indipendente, in cui il flusso raggiunge un plateau e non aumenta più con lo sforzo, a causa della compressione dinamica delle vie aeree. Differenza tra Inspirazione ed Espirazione Inspirazione: Durante l'inspirazione, la pressione pleurica diminuisce e le vie aeree rimangono aperte, anche con sforzi maggiori, perciò non c'è limitazione del flusso. Espirazione: Durante l'espirazione forzata, l'aumento della pressione pleurica e la dissipazione della pressione lungo le vie aeree portano alla compressione dinamica e alla limitazione del flusso. Effetto della Pressione Pleurica e della Forza Elastica La pressione pleurica (Ppl) aumenta con lo sforzo espiratorio, ma il flusso espiratorio raggiunge un plateau quando la compressione dinamica diventa il fattore limitante. La forza di retrazione elastica determina quanto le vie aeree possono essere tenute aperte. La Compressione Dinamica nella Patologia: Enfisema Polmonare e BPCO Enfisema: In questa patologia, la forza di retrazione elastica è ridotta a causa della perdita di elasticità del parenchima polmonare. Di conseguenza, le vie aeree sono meno stabili e tendono a collassare più facilmente durante l'espirazione forzata, anche a volumi polmonari più elevati. La limitazione del flusso espiratorio avviene quindi a volumi polmonari superiori rispetto alla norma. BPCO: Nella Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva, la compressione dinamica è esacerbata dall'ostruzione delle vie aeree, che aumenta la dissipazione di pressione lungo le vie aeree e favorisce il collasso. Anche nel respiro a riposo (a bassi livelli di attività fisica), il paziente deve attivare la muscolatura espiratoria e, nonostante questo, non riesce a raggiungere flussi elevati. Conclusioni La compressione dinamica delle vie aeree è un fenomeno importante che limita il flusso espiratorio durante gli sforzi espiratori massimali. La comprensione di questo meccanismo è cruciale per valutare la funzionalità polmonare e le limitazioni del flusso espiratorio in condizioni fisiologiche e patologiche. Spero che questa rielaborazione dettagliata sia utile per il tuo studio. MISURA DELLA RESISTENZA DELLE VIE AEREE: METODI E APPROCCI In questa lezione, esamineremo diversi metodi per la misurazione della resistenza delle vie aeree, partendo da approcci più semplici a tecniche più complesse come la pletismografia corporea. L'obiettivo è fornire una panoramica completa degli strumenti a disposizione per valutare la funzionalità respiratoria. Metodi Semplici per la Stima della Resistenza Volume Espiratorio Massimo nel Primo Secondo (VEMS): Il VEMS misura il volume di aria espirato nel primo secondo di un'espirazione forzata. Rapportato alla Capacità Vitale (CV), il VEMS fornisce un'indicazione della velocità con cui l'aria può essere espulsa dai polmoni. Un valore normale del VEMS è circa l'80% della CV. Valori inferiori indicano un'ostruzione delle vie aeree. La percentuale di riduzione del VEMS è indicativa dell'aumento della resistenza respiratoria. L'utilizzo di beta-bloccanti può ridurre il VEMS causando broncocostrizione, mentre i broncodilatatori aumentano il VEMS. Curve Flusso-Volume: Le curve flusso-volume mostrano la relazione tra il flusso espiratorio e il volume polmonare durante un'espirazione forzata. In pazienti con ostruzione, il flusso espiratorio massimo è ridotto e la curva è concava. La curva mostra anche l'aumento del volume polmonare durante la respirazione nell'ostruito. Test di Broncodilatazione: Dopo aver stimato l'ostruzione con il VEMS o con le curve flusso-volume, si somministra un broncodilatatore per aerosol. Se il test mostra un miglioramento del VEMS o un cambiamento della curva flusso-volume, si parla di ostruzione reversibile, dovuta a broncocostrizione muscolare. Il miglioramento dopo broncodilatazione può essere anche a livello di volume (CFR), non necessariamente solo di flusso. Test di Provocazione Bronchiale Si utilizza principalmente in pazienti con sospetta allergia o iperreattività bronchiale. Si somministra Metacolina (analogo dell'acetilcolina) per aerosol, una sostanza che provoca broncocostrizione. Si utilizzano dosi crescenti e si valuta la risposta del paziente. L'asmatico risponderà già a dosi minori, mentre una persona normale risponderà a dosi maggiori. Si classifica il paziente in base alla dose di metacolina che provoca una riduzione del 20% del VEMS (PD20). Approccio Pletismografico: Misura Diretta della Resistenza La pletismografia corporea è una tecnica più precisa per la misura della resistenza delle vie aeree. Si basa su due approcci principali: 1. Relazione Pressione-Flusso (P-V): Si costruisce una relazione tra la pressione alveolare (PA) e il flusso. La pendenza di questa retta rappresenta la Conduttanza (l'inverso della resistenza). Si misura la pressione alveolare, o meglio la differenza di pressione tra l'inizio e la fine delle vie aeree e il flusso corrispondente durante il ciclo respiratorio. 2. Pressione Resistiva (Pr): Si calcola la pressione necessaria per vincere la resistenza delle vie aeree e la si divide per il flusso corrispondente per ottenere la resistenza. Pletismografo Corporeo: Principio di Funzionamento Il pletismografo è una cabina a tenuta stagna in cui il paziente respira. Esistono tre tipi principali di pletismografi: a volume costante, a pressione costante e a pressione costante con flussi forzati. Si sfruttano le leggi dei gas per correlare le variazioni di pressione e volume all'interno della cabina alle variazioni di volume polmonare del paziente. Si effettuano misurazioni in condizioni statiche (vie aeree occluse) e dinamiche (vie aeree aperte) per ottenere le informazioni necessarie. Pletismografo a volume costante: L'aria nella cabina non comunica con l'ambiente esterno. Le variazioni di pressione sono inversamente proporzionali alle variazioni di volume. Durante l'inspirazione del paziente, il volume del corpo aumenta nella cabina, riducendo il volume dell'aria nella cabina e aumentando la pressione (Pbox). La Pbox è quindi uno specchio delle variazioni di PA. Misura della Capacità Funzionale Residua (CFR) con Pletismografia 1. Vie Aeree Occluse: Si chiudono temporaneamente le vie aeree alla CFR. 2. Sforzi Inspiratori ed Espiratori: Il paziente esegue piccoli sforzi inspiratori ed espiratori a vie aeree occluse. 3. Legge di Boyle: Si applica la legge di Boyle (P x V = K) all'aria contenuta nei polmoni per calcolare la CFR, sfruttando la relazione tra la pressione nella cabina (Pbox) e la pressione alveolare (PA). 4. Assunzioni: Per misurare la CFR tramite pletismografia, si assumono: vie aeree occluse (flusso=0); numero di moli di gas costanti nei polmoni; tessuti corporei incomprimibili. Misura Dinamica della Resistenza: Respiro Singolo 1. Relazione Pressione-Flusso: Si valuta la relazione tra flusso e pressione dinamica resistiva durante un singolo atto respiratorio. 2. Pressione Resistiva (Pres): La pressione resistiva è la pressione necessaria per vincere la resistenza delle vie aeree. Si ottiene sottraendo la pressione elastica (Pel) dalla pressione totale (Ppl). 3. Compliance Dinamica (Cdyn): Si calcola la compliance dinamica (la relazione tra il volume dell'atto inspiratorio e la pressione elastica) per determinare la Pel. Si misura la differenza di volume e di pressione esofagea a fine espirazione. 4. Resistenza: La resistenza si ottiene dividendo la Pres per il flusso inspiratorio (V'). Conversione delle Misure: Le misure di volume effettuate al di fuori del paziente a condizioni ambientali (ATPS) vengono convertite a condizioni polmonari (BTPS) e poi a condizioni ideali standard (STPD) per un'analisi accurata. Spero che questa rielaborazione dettagliata sia utile per il tuo studio sulla misura della resistenza delle vie aeree.