Oscillazioni forzate e pattern respiratorio nell'asma

L’asma è una malattia respiratoria cronica caratterizzata da infiammazione delle vie aeree, broncocostrizione e iperreattività delle vie aeree. Una valutazione accurata e affidabile della funzionalità polmonare è fondamentale nella diagnosi e nel monitoraggio dell’asma. La tecnica dell’oscillazione forzata (FOT) è un metodo non invasivo che ha guadagnato l’attenzione negli ultimi anni come strumento prezioso per la valutazione della meccanica respiratoria nell’asma.

La FOT prevede l'applicazione di oscillazioni di piccola ampiezza a varie frequenze al sistema respiratorio e la misurazione delle risultanti risposte di pressione e flusso. Queste misurazioni forniscono preziose informazioni sulle proprietà meccaniche delle vie aeree, tra cui resistenza, compliance e reattanza. La FOT offre numerosi vantaggi rispetto alla spirometria tradizionale, come la capacità di valutare la funzione delle vie aeree periferiche, la sensibilità alle piccole anomalie delle vie aeree e la facilità d'uso, in particolare nei bambini piccoli o negli individui con grave limitazione del flusso aereo. La FOT consente anche la valutazione della meccanica respiratoria in soggetti che potrebbero avere difficoltà nell'esecuzione delle manovre spirometriche.

Numerosi studi hanno indagato l’utilità della FOT nella diagnosi dell’asma. Ad esempio, Smith et al. (2018) hanno condotto uno studio su 100 adulti con sospetta asma e hanno scoperto che i parametri FOT, come la resistenza respiratoria totale e la reattanza del sistema respiratorio, hanno dimostrato una buona accuratezza diagnostica rispetto alla spirometria. Allo stesso modo, Andersson et al. (2020) hanno valutato la prestazione diagnostica della FOT nei bambini con asma e hanno riferito che i parametri della FOT correlavano bene con i marcatori di infiammazione delle vie aeree, suggerendo il suo potenziale per identificare fenotipi asmatici.

Oltre al suo valore diagnostico, la FOT si è dimostrata promettente nel monitoraggio del controllo dell’asma e nella valutazione della risposta al trattamento. Uno studio di Van der Wiel et al. (2019) hanno studiato l’uso della FOT negli adulti con asma da lieve a moderata e hanno scoperto che i cambiamenti nei parametri della FOT, come la dipendenza dalla frequenza della resistenza e della reattanza, erano sensibili ai miglioramenti della funzione polmonare dopo il trattamento. Allo stesso modo, Song et al. (2021) hanno condotto una revisione sistematica e una meta-analisi e hanno riferito che i parametri FOT hanno mostrato cambiamenti significativi in ​​risposta a diversi trattamenti per l’asma, supportandone l’utilità come misura di risultato negli studi clinici.

Tuttavia, non è chiaro se un cambiamento nel modello respiratorio nei pazienti con malattia polmonare ostruttiva influisca sulla valutazione della risposta al trattamento che utilizza la FOT. Diversi studi hanno dimostrato un’elevata prevalenza di BPD nei soggetti con asma. In uno studio di Thomas et al. (2018), il 54% dei pazienti asmatici ha mostrato modelli respiratori anormali, caratterizzati da respirazione della parte superiore del torace, ridotta escursione diaframmatica e aumento dell’uso dei muscoli accessori. Questi risultati suggeriscono che i BPD potrebbero essere comuni nell’asma e potrebbero contribuire alla manifestazione e alla gravità dei sintomi respiratori. L’evidenza suggerisce che i BPD possono influenzare negativamente la funzione polmonare nei soggetti con asma. Uno studio di Porges et al. (2019) hanno dimostrato che i bambini con asma e respirazione disfunzionale mostravano un volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1) significativamente ridotto rispetto agli asmatici senza BPD. Ciò suggerisce che modelli respiratori anormali possono contribuire alla limitazione del flusso aereo nell’asma, portando a una diminuzione della funzionalità polmonare.

Howlett-Foster et al (2022) non hanno dimostrato alcuna differenza significativa nei parametri FOT tra più frequenze respiratorie in giovani adulti sani. Tuttavia, nella malattia polmonare ostruttiva, la dimensione del lume delle vie aeree è più piccola a causa dell'infiammazione delle vie aeree, dell'eccessiva contrazione della muscolatura liscia e dell'ostruzione del muco. In base all’equazione di Hagen-Poiseuille, dimezzare il raggio luminale aumenta la resistenza delle vie aeree di 16 volte. Inoltre, in base alla legge di Bernoulli, questa dimensione più piccola del lume aumenterà la velocità dell'aria attraverso le vie aeree, riducendo la pressione delle vie aeree e portando ad una tendenza delle vie aeree a restringersi ulteriormente. Pertanto, nei pazienti asmatici, un cambiamento nella frequenza respiratoria può portare ad un aumento della velocità delle vie aeree, ad una riduzione delle dimensioni del lume e quindi ad un aumento della resistenza delle vie aeree. Un cambiamento nel modello di respirazione tra le misurazioni, in particolare dopo la somministrazione del trattamento, può sovrastimare o sottostimare la risposta al trattamento se la risposta viene misurata utilizzando la FOT e potrebbe non essere dovuta al trattamento stesso.

Desideriamo quindi determinare l'impatto delle diverse frequenze respiratorie sui parametri misurati utilizzando la FOT in pazienti con diagnosi di asma e concomitante anomalia della funzionalità polmonare ostruttiva.