Le malattie ostruttive delle vie aeree

• Caratterizzate da “limitazione al flusso espiratorio” (ostruzione)– evidenziabile con segni obiettivi e funzionali

• Causate da molteplici fattori– dell’ambiente e dell’ospite

• Meccanismi dell’ostruzione: molteplici– ostruzione variabile e poco variabile

• Principali malattie– asma bronchiale– bronchite cronica– enfisema polmonare

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1 2 3

BRONCHITE CRONICA ENFISEMA

ASMA

OSTRUZIONE DELLE VIE RESPIRATORIE

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Definizione di Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva

La BroncoPneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO) è una malattia respiratoria cronica prevenibile e trattabile associata a significativi effetti e comorbidità extrapolmonari che possono contribuire alla sua gravità

Le alterazioni broncopolmonari sono costituite da una ostruzione al flusso aereo persistente, non completamente reversibile, ed evolutiva legata a rimodellamento delle vie aeree periferiche ed enfisema

L’ostruzione, il rimodellamento delle vie aeree periferiche e l’enfisema sono dovuti ad una abnorme risposta infiammatoria delle vie aeree, del parenchima polmonare e sistemica all’inalazione di fumo di sigaretta o di altri inquinanti

Progetto Mondiale BPCO, 2007

BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA (BPCO)

• malattia caratterizzata da ostruzione delle vie aeree che si modifica poco nel tempo, e che è lentamente progressiva• dovuta a varia combinazione di bronchite cronica ed enfisema polmonare• dovuta a fumo o altri agenti irritanti respiratori

• nel 2020: 3a causa di mortalità e 5a causa di morbilità

• caratterizzata patologicamente da• infiammazione delle grandi e piccole vie aeree

• ispessimento parietale ostruzione delle vie aeree• distruzione del parenchima polmonare

• enfisema insufflazione• conseguenze fisiopatologiche

• alterazioni della meccanica respiratoria• alterazione degli scambi gassosi

BPCO: storia naturale dell’ostruzione bronchiale

Fumatore regolare esuscettibile agli effetti del fumo

Non fumatore o nonsuscettibile agli effetti del fumo

Stop a 45 anni

Stop a 65 anniMorte

Invalidità

Età (anni)

VE

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(%

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BPCO: Epidemiologia

I dati in Italia

• Nella popolazione generale l’associazione di bronchite cronica, enfisema ed insufficienza respiratoria si colloca al 4° posto tra le malattie croniche più frequenti e colpisce 4.6 soggetti su 100 (5.6 uomini e 3.7 donne su 100)

• Nei soggetti di età > 65 anni il tasso di prevalenza è triplicato: la malattia colpisce 16.2 soggetti su 100 (22.9 uomini e 11.4 donne su 100)

• La BPCO causa il 50-55% delle morti per malattie dell’apparato

respiratorio

• La mortalità è in continuo aumento

Impatto economico della BPCO

0200400

600800

1.000

1.2001.400

10.000

12.000

14.000

<40%

Gravità

Ospedalizzazione

Farmaci

Visite

Trasporto

40-59% 60-79% 80%FEV1

Co

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(S

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Andersson F et al, 2002

BPCO : Anatomia-patologica e fisiopatologiaPatogenesi

Particelle e gas nocivi(es. fumo di sigaretta)

Infiammazione

Fattori legati all’individuo

Anti-ossidanti Anti-proteasi

Proteasi

BPCO

Stress ossidativo

Bronchite cronicadefinizione e fattori di rischio

• Presenza di tosse produttiva cronica o ricorrente per la maggior parte del tempo, per un minimo di tre mesi all’anno per almeno due anni consecutivi (non attribuibili ad altre cause)– Semplice, ostruttiva e asmatica

• Fattori di rischio– Ambientali

• Fumo di sigaretta (dose totale: pacchetti/anno o pack/years)

• Fumo passivo e/o ambientale (biomasse)

• Esposizione professionale alle polveri

– Individuali • Razza, etnia, sesso

• Familiarità

• Suscettibilità individuale al fumo di sigaretta e alle infezioni infantili

Alterazioni anatomo-patologiche della bronchite cronica

• Danno dell’epitelio bronchiale– Metaplasia squamosa– Desquamazione epiteliale– Perdita della funzione ciliare

• Ipertrofia delle strutture muco-secernenti– Ipertrofia/iperplasia delle ghiandole mucose (indice di Reid)– Aumento del rapporto tra cellule mucose e sierose– Aumento delle cellule caliciformi– Cambiamento delle caratteristiche reologiche del muco

• Infiammazione della parete bronchiale– Infiltrazione di linfociti CD8, neutrofili e macrofagi

• in corrispondenza delle ghiandole mucose

L’ostruzione bronchiale nella bronchite cronica

Conseguenze fisiopatologiche e cliniche (I)

• Ostruzione bronchiale– Dispnea da sforzo

• Ingombro di secrezioni e alterazione clearance muco-ciliare– Soggetto normo- o sovra-peso, fumatore e con frequenti riacutizzazioni– Espettorazione abituale (al mattino)– RR “aspro”, con rumori patologici di tipo discontinuo (crackles) e continuo

a medio-bassa tonalità (ronchi o gemiti) variabili con la tosse– Colonizzazione batterica– Frequenti riacutizzazioni

• Aumento dell’espettorazione, della purulenza e della dispnea, spesso con respiro sibilante (componente asmatica)

• Declino accelerato della funzione polmonare– Dispnea da sforzo ingravescente– Limitazione progressiva delle attività quotidiane

Conseguenze fisiopatologiche e cliniche (II)

• Alterazioni spirometriche– Sindrome ostruttiva (FEV1/VC < 88% pred maschi, 89% pred femmine)– Volumetria statica normale

• Alterazioni radiologiche– Alla radiografia del torace

• Aumento dei segni bronchiali e vascolari (“accentuazione trama b.v.”)

• Alterazioni dell’ombra cardiaca

– Alla TAC• Aree di diversa densità

• Possibili bronchiectasie

• Alterazioni dello scambio gassoso polmonare– Grave alterazione del rapporto V/Q

• Marcata ipossiemia, normocapnia o ipercapnia

Enfisema polmonaredefinizione e fattori di rischio

• Dilatazione permanente degli spazi aerei distali ai bronchioli terminali, con distruzione dei setti alveolari, in assenza di chiara fibrosi– In clinica, definibile su dati indiretti, sia funzionali che radiologici (aumento

del contenuto aereo del polmone: insufflazione statica)

• Fattori di rischio– Ambientali

• Fumo di sigaretta (dose totale: pacchetti/anno o pack/years)• Fumo passivo e/o ambientale (biomasse)• Esposizione professionale alle polveri

– Individuali • Razza, etnia, sesso• Familiarità• Suscettibilità individuale al fumo di sigaretta e alle infezioni infantili• Deficit di alfa1-antitripsina (1:10-20.000)

Alterazioni anatomo-patologiche dell’enfisema

• Distruzione delle strutture alveolari– Aumento della distanza intersettale– Riduzione degli “attacchi” alveolari

• Enfisema centrolobulare– Bronchioli respiratori ed alveoli contigui– Distribuzione intralobulare eterogenea– Prevalente nelle porzioni superiori– Prevalentemente dovuto a fattori esterni (fumo)

• Enfisema panlobulare– Intera struttura acinare (centro e periferia)

Conseguenze fisiopatologiche e cliniche (I)

• Ostruzione bronchiale– Dispnea da sforzo

• Insufflazione polmonare– Statica

• soggetto magro, con torace a botte, RR ridotto, suono iperfonetico, espirazione prolungata

– Dinamica

– Alterata meccanica respiratoria– Alterazioni muscolari e nutrizionali

• Declino accelerato della funzione polmonare– Dispnea da sforzo ingravescente

Conseguenze fisiopatologiche e cliniche (II)

• Alterazioni spirometriche– Sindrome ostruttiva (FEV1/VC < 88% pred maschi, 89% pred femmine)– Insufflazione polmonare (TLC o VGT > 120% pred)

• Alterazioni radiologiche– Alla radiografia del torace

• Segni di insufflazione polmonare (rarefazione desgno polmonare, vasi assottigliati e stirati, aumento spazio retrosternale e retrocardiaco, diaframmi abbassati) torace “a botte”

• Cuore piccolo (a “ goccia”)

– Alla TAC• Zone di riduzione della densità polmonare

– A “macchie” (centrolobulare, black berries)– Diffuso (panlobulare)– Bolle

• Alterazioni dello scambio gassoso polmonare– Lieve alterazione del rapporto V/Q

• Modesta ipossiemia, ipocapnia o normocapnia

ETEROGENEITA’ DELLA BPCO : bronchite cronica vs enfisema

• bronchite cronica• ostruzione bronchiale prevalente, da:

• infiammazione bronchiale, ipersecrezione• scarsa o assente insufflazione polmonare• marcata alterazione del rapporto V/Q maggiore ipossiemia• “ipoventilazione” permissiva, obesità

• minor dispnea, maggior ipercapnia

• enfisema polmonare• insufflazione polmonare prevalente• ostruzione bronchiale prevalentemente da cause estrinseche• minor alterazione del rapporto V/Q minor ipossiemia• “drive” ventilatorio conservato, alterazioni meccaniche

marcata dispnea, magrezza, ipotrofia muscolare

I due fenotipi della BPCO: enfisema vs bronchite cronica

BPCO: COMPONENTI DELLA MALATTIA

• ostruzione bronchiale• dovuta a diversi fattori• conseguenze: dispnea, maggior lavoro MR

• insufflazione polmonare• statica e dinamica• conseguenze: sfavorevole rapporto Lunghezza/Tensione dei muscoli respiratori

• ipersecrezione bronchiale• ingombro bronchiale• conseguenze:ostruzione, atelectasie, infezioni, etc

• limitazione nella vita quotidiana• decondizionamento• conseguenze sistemiche

• muscoli scheletrici• apparato cardiovascolare

OSTRUZIONE BRONCHIALE NELLA BPCO

• dovuta a varia combinazione di• ispessimento della parete bronchiale

• infiltrazione cellulare, edema, fibrosi, ipersecrezione• contrazione della muscolatura liscia bronchiale• collasso bronchiale

• perdita di supporto elastico• aumento della pressione intrapleurica

• poco reversibile• acutamente (con broncodilatatori) o nel tempo

• misurabile con le comuni indagini spirometriche• VEMS/CV (indice di Tiffeneau), VEMS (% pred)

Conseguenze meccaniche dell’ostruzione bronchiale

• aumento delle resistenze delle vie aeree• aumento del lavoro dei muscoli respiratori• nei casi estremi “fatica” dei muscoli inspiratori

• rallentato svuotamento polmonare• aumento della pressione alveolare di fine-espirazione (PEEPi)• maggior lavoro dei muscoli inspiratori

• limitazione all’incremento di flusso durante lo sforzo• flussi inspiratori ed espiratori limitati• insufflazione dinamica

• maggior lavoro muscolare maggior dispnea

INSUFFLAZIONE POLMONARE

• dovuta a fattori anatomici e funzionali• enfisema centrolobulare e panlobulare• perdita di ritorno elastico intrappolamento aereo

• evidenziabile con le indagini spirometriche• incremento dei volumi statici (VR, CFR, CPT)• aumento del volume di gas intratoracico (pletismografia)

• nei casi più avanzati aspetto obiettivo tipico (“pink puffer”)

• aumenta nello sforzo o per aumento dell’ostruzione• “insufflazione dinamica”

• responsabile di:• maggior lavoro muscolare e alterata meccanica respiratoria maggior dispnea

CONSEGUENZE DELL’OSTRUZIONE BRONCHIALEE DELL’INSUFFLAZIONE POLMONARE

• ostruzione bronchiale• alterazione del rapporto ventilazione/perfusione• ipossiemia vs ipossiemia + ipercapnia

• insufflazione polmonare• alterata distribuzione della ventilazione• riduzione della superfice di scambio (DLCO ridotto)

• maggior lavoro muscolare• aumento della ventilazione alveolare dispnea• ipoventilazione alveolare ipercapnia

• limitazione dell’attività fisica• ipotrofia muscoli degli arti dispnea

CONSEGUENZE DELLA BPCO

• alterazioni della meccanica respiratoria• affaticamento muscolare

• deficit “di pompa”• insufficienza respiratoria ipercapnica

• alterazione a carico della circolazione polmonare• ipertensione polmonare• cuore polmonare cronico

• conseguenze “sistemiche”

• insufficienza respiratoria• ipossiemica ed ipercapnoca

CONSEGUENZE “SISTEMICHE” DELLA BPCO

• ipotrofia dei muscoli scheletrici degli arti• malnutrizione, decondizionamento fisico

• ipotrofia muscolare• ipossiemia cronica

• alterazioni metaboliche muscolari• precoce comparsa di acidosi lattica da sforzo

• contributo alla dispnea circolo vizioso

• ansia e depressione

• cattiva qualità di vita

Il St. George’s Respiratory Questionnaire

• Il SGRQ è il questionario più diffusoe utilizzato nella BPCO

• • E’ diviso in tre sezioni (Sintomi, Attività e Impatto)

• • A ogni sezione è attribuito un punteggio, da cuiè possibile ottenere un punteggio totale, che variada 0 (miglior livello di salute) a 100 (peggior livellodi salute)

• • Una variazione del punteggio nel tempo pario superiore a 4 punti è considerata clinicamentesignificativa

La BPCO si associa frequentemente ad altre malattie croniche, definite co-morbidità

Le comorbidità possono essere classificate come:

1) causali (malattie con fattori di rischio comuni, es. fumo, età)

2) complicanti (effetti sistemici della BPCO)

3) concomitanti(malattie croniche coesistenti senza relazione causale

nota con la BPCO)

Comorbidità

Fabbri. L, Ferrari R. Breathe 2006; 3:41

Effetti sistemici o comorbidità della BPCO

Infiammazione sistemica (aumento di PCR, IL-6, IL-8, TNF-α; cellule infiammatorie circolanti; stress ossidativo sistemico)

Alterazioni nutrizionali e cachessia (aumento del dispendio energetico e del catabolismo, alterata composizione del corpo)

Alterazioni muscolo-scheletriche (perdita di massa muscolare; alterazioni della struttura e funzione, ridotta tolleranza allo sforzo)

Aspetti cardiovascolari (malattia aterosclerotica)

Alterazioni del metabolismo osseo (osteopenia, osteoporosi)

Alterazioni ematologiche (anemia normocitica, normocromica)

Il FEV1 è un buon predittore di mortalità(nella popolazione generale e nel soggetto con BPCO)

CARATTERIZZAZIONE DEL PAZIENTE CON BPCO

• forme iniziali (FEV1 > 50%)

• scarsi sintomi: tosse ed espettorato cronico (del fumatore), dispnea lentamente progressiva (adattamento), scarse riacutizzazioni (“bronchiti”)• talora solo fattori di rischio

• ricerca attiva spirometria in soggetti a rischio

• reperti obiettivi abnormi solo in corso di riacutizzazione

• intervento precoce arresto del declino (?)• cessazione del fumo• trattamento delle riacutizzazioni

CARATTERIZZAZIONE DEL PAZIENTE CON BPCO

• forme più avanzate (FEV1 <50%)• sintomi cronici, spesso invalidanti (dispnea da sforzo, tosse e/o espettorazione abituale)• frequenti e gravi riacutizzazioni (“bronchiti”)• limitazione della qualità della vita

• reperti obiettivi• segni di ostruzione bronchiale• segni di insufficienza respiratoria cronica

• intervento farmacologico in stabilità e in riacutizzazione• intervento riabiltativo

• obiettivi: miglioramento sintomi, della qualità della vita, e della tolleranza allo sforzo, riduzione delle riacutizzazioni