Premessa
La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è la quarta causa di morte negli USA e si prevede diventerà la terza nel mondo intorno al 2020, a causa dell'aumentata diffusione dell'abitudine al fumo, al ruolo sempre maggiore dell’inquinamento atmosferico interno ed esterno nei paesi in via di sviluppo, e all'aumento dell'età media della popolazione.
La BPCO è una patologia caratterizzata da una limitazione del flusso aereo mai completamente reversibile ed associata ad alcuni e significativi effetti extrapolmonari che possono contribuire alla gravità in ogni singolo paziente e che, tra le altre cose, compromettono la tolleranza allo sforzo. Il fattore di rischio principale è l'esposizione al fumo di tabacco, ma contribuiscono fortemente anche le componenti genetiche, l'esposizione ambientale a polveri, agenti chimici e fumi, la presenza di iperreattività delle vie aeree e le infezioni delle vie respiratorie nell'infanzia.
I determinati che contribuiscono alla riduzione della tolleranza allo sforzo nella BPCO sono di diversa natura. La componente ostruttiva polmonare è sicuramente fondamentale, ma non spiega totalmente la compromissione di questi pazienti. Oltre alla componente bronchiale, nel paziente BPCO, c'è una compromissione dei muscoli scheletrici di tutto il corpo, la cui riduzione di forza è dovuta a problemi nutrizionali, ipercapnia e alterazioni metaboliche. Le masse muscolari presentano alterazioni biochimiche che riguardano gli enzimi del metabolismo ossidativo (con conseguente riduzione dell'estrazione di O2 e aumentata produzione di lattato per carichi di lavoro relativamente modesti). Nelle fasi avanzate i pazienti BPCO presentano, inoltre, un grado variabile di atrofia a carico dei muscoli periferici, causa anch'essa di limitazione all'esercizio. Questa è dovuta in parte al decondizionamento, cioè al fatto che il pazienti, per evitare di soffrire di dispnea, tendono a ridurre le loro attività quotidiane e rimanere più tempo seduti o sdraiati, e in parte alla malnutrizione, anche questa frequentemente presente e probabilmente in parte dovuta agli aumentati livelli circolanti di mediatori dell'infiammazione.
Il paziente con BPCO ha inoltre una componente di infiammazione sistemica, dimostrata dall’aumento di mediatori infiammatori sia a livello bronchiale che a livello sistemico, la cui origine non è del tutto chiarita, ma in cui sembrano coinvolti il fumo, l’iperinsufflazione polmonare, l'ipossia tissutale, la disfunzione dei muscoli scheletrici, il midollo osseo e l'invecchiamento stesso.
Scopo della tesi
Lo scopo della seguente tesi è quello di valutare il contributo delle varie componenti cliniche, funzionali e biologiche, nel condizionare la tolleranza all'esercizio fisico in paziente con BPCO di differente gravità, cioè capire quali siano i fattori, tra quelli studiati nei precedenti lavori pubblicati in letteratura, che correlano meglio con la tolleranza allo sforzo, valutandone il peso relativo.
Protocollo di studio
E' stato condotto uno studio osservazionale su un campione di 20 pazienti, per lo più maschi, con età compresa tra i 56 e gli 82 anni, tutti fumatori o ex fumatori, con un consumo di sigarette pari a circa 50 pack-years.
I pazienti sono stati sottoposti, in giorni diversi, ai seguenti test: spirometria completa, test da sforzo cardiopolmonare, shuttle walking test (SWT), emogasanalisi (EGA), bioimpedenziometria (per valutare la composizine corporea), questionario di St. George (SGRQ) (per valutare l'influenza della malattia sulla qualità della vita), prelievi ematochimici, misurazione dell'ossido nitrico (NO), pressioni massime inspiratorie ed espiratorie (MIP e MEP), raccolta dell'espettorato per misura delle cellule infiammatorie.
Sono state eseguite analisi univariate e multivariate, allo scopo di correlare la tolleranza allo sforzo (espressa dal massimo consumo di ossigeno misurato nel corso del test cardio-respiratorio incrementale) con i parametri clinici, funzionali, nutrizionali e biologici.
Risultati
I 20 pazienti studiati rappresentano un campione di soggetti con BPCO di grado moderato-severo (secondo la classificazione GOLD), con un FEV1 medio del 50% del valore predetto. Tutti erano in terapia regolare con broncodilatatori a lunga durata d’azione e corticosteroidi inalatori (in alcuni soggetti, anche con teofillina per os), che comunque sospendevano 24 ore prima di ogni valutazione. Tutti erano osservati in fase stabile di malattia.
La tolleranza allo sforzo osservata in questi pazienti mostrava una sensibile limitazione all’esercizio fisico, espressa sia dal valore di VO2/Kg al picco che dai metri percorsi nello Shuttle Walking test (SWT)..
Significative correlazioni sono state osservate, nell’analisi univariata, tra il rapporto VO2/Kg al picco (massimo consumo di ossigeno per Kg di peso corporeo) e le seguenti variabili spirometriche: FVC, FEV1 (in valore assoluto e in % del predetto), FEV1/SVC, capacità inspiratoria (IC, in percentuale del predetto), RV/TLC misurata con pletismografia, DLCO (in % del predetto). Non sono state trovate invece correlazioni significative con le altre variabili spirometriche, come: FVC (in % del predetto), FEV1/FVC (in valore assoluto e in % del predetto), il volume di gas intratoracico (TGV, sia in valore assoluto sia in valore assoluto che in % del predetto), il volume residuo misurato con pletismografia (VR, espresso in valore assoluto e in percentuale del predetto, la capacità polmonare totale misurata con pletismografia (TLC, in valore assoluto e in % del predetto), e il rapporto RV/TLC misurato con pletismografia (in valore assoluto e in % del predetto).
Non sono state trovate correlazioni significative con altre variabili misurate come l'età, il valore dei pack-years, il BMI (indice di massa corporea), la massa magra (FFM, in valore assoluto e in % del predetto), e l'indice di massa magra (FFMI).
Sono risultati correlati, con il rapporto VO2/Kg al picco, i metri percorsi allo SWT, mentre non è risultato significativamente correlato il punteggio secondo la scala di Borg né per la fatica muscolare né per la fatica respiratoria percepita.
Per quanto riguarda il questionario della qualità della vita (il St. Gorge Respiratory Questionnaire, SGRQ), sono risultati correlati con in rapporto VO2/Kg al picco i punteggi relativi alla sezione “attività” e il punteggio totale, che vengono espressi in percentuale, mentre non risultano correlati i punteggi relativi alle sezioni “sintomi” ed “impatto”.
Una correlazione è inoltre stata trovata tra il VO2/Kg al picco e i neutrofili plasmatici, ma non con la VES, la PCR e il ProBNP.
Fortemente correlato al VO2/Kg al picco è risultato il BODE, un indice composito che tiene conto della compromissione generale del soggetto e integra le informazioni relative al grado di ostruzione bronchiale, della dispnea, del peso corporeo, e della tolleranza allo sforzo espressa dal test del cammino.
L'analisi multivariata è stata eseguita usando come variabile dipendente la VO2/Kg al picco e come variabili indipendenti la scala della dispnea MRC, il FEV1 (in % del predetto), il rapporto FEV1/SVC, il DLCO (in % del predetto), la capacità inspiratoria (IC, in % del predetto) e il punteggio totale del SGRQ espresso in percentuale. Il risultato è stato che l'IC è l'unica variabile che correla con il VO2/Kg al picco, con una R di 0,676.
Conclusioni
La tolleranza allo sforzo nei pazienti con BPCO sembra fondamentalmente determinata dalle limitazioni nella meccanica respiratoria causate dall’ostruzione bronchiale e dalla insufflazione statica e dinamica, mentre un peso minore (non osservabile in questo campione limitato di soggetti) sembrano avere i parametri nutrizionali e di infiammazione sistemica. Tra i parametri funzionali, si conferma che l’insufflazione polmonare (espressa dalla IC) è l’indice che spiega meglio la limitazione all’esercizio fisico; restano comunque ancora altri determinanti (non identificati da questo studio) che svolgono un ruolo importante nel determinare il grado di limitazione funzionale all’esercizio nei pazienti con BPCO
