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Università degli Studi di PerugiaUniversità degli Studi di PerugiaUniversità degli Studi di PerugiaUniversità degli Studi di Perugia
Cattedra diCattedra di
Malattie Apparato RespiratorioMalattie Apparato Respiratorio
Cattedra diCattedra di
Malattie Apparato RespiratorioMalattie Apparato Respiratorio
Broncopneumopatia Cronica Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO)Ostruttiva (BPCO)
Broncopneumopatia Cronica Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO)Ostruttiva (BPCO)
L. CasaliL. CasaliL. CasaliL. Casali
Definizione
�La BroncoPneumopatia Cronica Ostruttiva ( BPCO ) è unamalattia respiratoria cronica prevenibile e trattabileassociata a significativi effetti e comorbidità extrapolmonariche possono contribuire alla sua gravità
�Le alterazioni broncopolmonari sono costituite da una�Le alterazioni broncopolmonari sono costituite da una
ostruzione al flusso persistente ed evolutiva legata arimodellamento delle vie aeree periferiche ed enfisema
�L’ostruzione, il rimodellamento delle vie aeree periferiche el’enfisema sono dovuti ad una abnorme rispostainfiammatoria delle vie aeree, del parenchima polmonare esistemica all’inalazione di fumo di sigaretta o di altriinquinanti come polveri, gas, vapori irritanti e infezioniricorrenti
La presenza di un rapporto
FEV1/FVC inferiore a 0.70dimostrata da un esame spirometrico eseguito dopo
Definizione
dimostrata da un esame spirometrico eseguito dopola somministrazione di un broncodilatatore, è
criterio necessario per confermare il sospetto clinico di malattia
Age.na.s.// GOLD 2011
BRONCOPNEUMOPATIA BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA CRONICA OSTRUTTIVA
(BPCO)(BPCO)
Fenotipi di malattiaFenotipi di malattia
La La bronchite cronicabronchite cronica è definita come la presenza di è definita come la presenza di tosse ed espettorato per almeno tre mesi all’anno per due tosse ed espettorato per almeno tre mesi all’anno per due
anni consecutivi.anni consecutivi.anni consecutivi.anni consecutivi.
L’L’ enfisema polmonareenfisema polmonareè definito come un anomalo è definito come un anomalo allargamento degli spazi aerei distali al bronchiolo allargamento degli spazi aerei distali al bronchiolo
terminale accompagnato da distruzione delle loro pareti, terminale accompagnato da distruzione delle loro pareti, in in assenzaassenza di evidenti segni di fibrosi.di evidenti segni di fibrosi.
LineeLinee--Guida 2004Guida 2004
2
BRONCHITE CRONICA
ENFISEMA
BRONCOPNEUMOPATIA BRONCOPNEUMOPATIA CRONICA OSTRUTTIVA CRONICA OSTRUTTIVA
(BPCO)(BPCO)
65
41 2 3
ASMA
OSTRUZIONE DELLE
VIE RESPIRATORIE
7
COPD Phenotypes (NEW)COPD Phenotypes (NEW)
ClinicalMucus HypersecretionFrequent Exacerbations
PhysiologicRapid declinerBD-responsivenessHyperrresponsiveness
Friedlander et alATS 2009
Frequent ExacerbationsDyspneaNon-smokers
HyperrresponsivenessHypercapneicPoor exercise toleranceHyperinflationLow DLCOPulmonary hypertension
RadiologicEmphysemaAirways disease
Systemic Effects of COPD:
Target OrgansLung Infections
Lung Cancer
Weight loss
Muscle weakness
Osteoporosis
Angina
Acute
coronary
Syndro
mes
Diabetes
Metabolic syndrome
Osteoporosis
Depression
Systemic
Inflammation
Oxidatitive Stress DepressionPeptic ulceration/reflux
Depression
From W MacNee
Comorbidità della BPCO: altamente prevalenti e clinicamente importanti
La BPCO si associa frequentemente con altre malattie croniche, definite comorbidità
Le comorbidità possono essere classificate come:1) con-causali 1) con-causali (malattie che condividono fattori di rischio, es. fumo ed età, con la BPCO)2) complicanti (effetti sistemici della BPCO)3) concomitanti(malattie croniche coesistenti senza relazione causale nota con la BPCO)
Tuttavia, la distinzione tra categorie non sempre è agevole.
Da Fabbri. L, Ferrari R. Breathe 2006; 3:41 mod.
�� Le malattie dell’apparato respiratorio Le malattie dell’apparato respiratorio rappresentano la rappresentano la terzaterzacausa di morte in Italia.causa di morte in Italia.
�� Le BPCO rappresentano ilLe BPCO rappresentano il5050--55% delle morti per 55% delle morti per
�� Le malattie dell’apparato respiratorio Le malattie dell’apparato respiratorio rappresentano la rappresentano la terzaterzacausa di morte in Italia.causa di morte in Italia.
�� Le BPCO rappresentano ilLe BPCO rappresentano il5050--55% delle morti per 55% delle morti per
malattie dell’apparato respiratoriomalattie dell’apparato respiratorio..
�� La mortalità interessaLa mortalità interessa le fasce di età più avanzatele fasce di età più avanzatee maggiormente i maschi rispetto alle femmine.e maggiormente i maschi rispetto alle femmine.
malattie dell’apparato respiratoriomalattie dell’apparato respiratorio..
�� La mortalità interessaLa mortalità interessa le fasce di età più avanzatele fasce di età più avanzatee maggiormente i maschi rispetto alle femmine.e maggiormente i maschi rispetto alle femmine.
2.02.0
2.52.5
3.03.0Coronaro-
patieInfarto Altre
MalattieCV
BPCO Tutte lealtre cause
Proporzione della frequenza del 1965
VARIAZIONE PERCENTUALE DELLA MORTALITÀ AGGIUSTATA PER
L’ETÀ IN U.S.A.
00
0.50.5
1.51.5
1.01.0
2.02.0
1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998 1965 1965 -- 19981998
-59% -64% -35% +163% -7%
BPCO: FATTORI DI RISCHIOBPCO: FATTORI DI RISCHIO
FATTORI LEGATI ALL’OSPITE:FATTORI LEGATI ALL’OSPITE:geni (ad esempio, deficit di ageni (ad esempio, deficit di a11 antitripsina)antitripsina)iperreattività bronchialeiperreattività bronchialecrescita del polmonecrescita del polmone
FATTORI LEGATI ALL’AMBIENTE:FATTORI LEGATI ALL’AMBIENTE:fumo di sigarettafumo di sigarettafattori professionalifattori professionaliinquinamento esterno e domesticoinquinamento esterno e domesticoinfezioniinfezionistato sociostato socio--economicoeconomico
IlIl fumofumo didi sigarettasigarettaèè ilil fattorefattore didirischiorischio piùpiù importanteimportante eded èèresponsabileresponsabile deldel 9090%% deidei casicasi didiBPCOBPCO..
BPCO: FATTORI DI RISCHIOBPCO: FATTORI DI RISCHIO
BPCOBPCO..
II fumatorifumatori hannohanno unun declinodeclino annuoannuo delladella funzionalitàfunzionalitàrespiratoriarespiratoria maggioremaggiore rispettorispetto aa quelloquello deidei nonnon fumatorifumatori..
IlIl rischiorischio didi mortemorte perper unun fumatorefumatore èè superioresuperiore aa quelloquellodidi unun nonnon fumatorefumatore eded èè proporzionaleproporzionale alal numeronumero didisigarettesigarette fumatefumate..
Smoking and lung function declineSmoking and lung function decline
50
75
100F
EV
FE
V11
Never smoked or not Never smoked or not susceptible to smokesusceptible to smoke
Smoked regularly Smoked regularly and susceptible and susceptible to smoketo smoke Stopped at Stopped at
0
25
50
25 50 75
FE
VF
EV
Age (years)Age (years)
DisabilityDisability
DeathDeath
to smoketo smoke Stopped at Stopped at 45 years45 years
Stopped at Stopped at 65 years65 years
Fletcher and Peto, BMJ 1977, 1, 1645Fletcher and Peto, BMJ 1977, 1, 1645--16481648
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
Fattori legati all’ospite
polmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
COPD Is a Disease Characterised by Inflammation
Cigarette smoke
Epithelial cells
Reproduced from The Lancet, Vol 364, Barnes PJ & Hansel TT, "Prospects for new drugs for chronic obstructive pulmonary disease", pp985-96. Copyright © 2004, with permission from Elsevier.
CD8+ Tc cell
Emphysema
Proteases
Mucus hypersecretion
Macrophage/Dendritic cell
NeutrophilMonocyte
Fibroblast
Obstructive bronchiolitis
Fibrosis
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
Fattori legati all’ospite
AntiAnti--ossidantiossidanti polmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
Particelle e gas Particelle e gas nocivinocivi
Infiammazione polmonare
Fattori legati all’ospite
AntiAnti--ossidantiossidanti AntiAnti--proteasiproteasipolmonare
BPCO
Stress ossidativo Proteasi
Meccanismi diMeccanismi diriparazioneriparazione
Alveolar Macrophages in COPD
↓ Phagocytosis
Cigarette smokeWood smoke
↑ Numbers↑ SecretionSteroid resistance
NO
ROSONOO-
↓ HDAC↓ Steroid ↓ Phagocytosis
ElastolysisMMP-9, MMP-12
Cathepsins K, L, S
Emphysema
↓ Steroid response
Monocytes
MCP-1GRO-α
Neutrophils
LTB4IL-8
GRO-α
CD8+ Cells
IP-10Mig
I-TAC
Barnes PJ. J COPD. 2004;1:59-70. Copyright © 2004 from "Alveolar Macrophages as Orchestrators of COPD" by Barnes. Reproduced by permission of Taylor & Francis Group, LLC., www.taylorandfrancis.com
BPCO: PATOGENESIBPCO: PATOGENESI
INFIAMMAZIONEINFIAMMAZIONE
Patologia piccole vie aereePatologia piccole vie aereeInfiammazione bronchialeInfiammazione bronchiale
Rimodellamento bronchialeRimodellamento bronchiale
Distruzione parenchimaleDistruzione parenchimalePerdita attacchi alveolariPerdita attacchi alveolariRiduzione tono elasticoRiduzione tono elastico
RIDUZIONE DEL RIDUZIONE DEL FLUSSO AEREOFLUSSO AEREO
Infiammazione e rimodellamento Infiammazione e rimodellamento Restringimento del lumeRestringimento del lume
Pressione di ritorno elasticoPressione di ritorno elastico
Riduzione della pressione Riduzione della pressione di ritorno elasticodi ritorno elastico
(ENFISEMA)(ENFISEMA) (BRONCHITE)(BRONCHITE)
PARENCHIMAPARENCHIMA VIE AEREE PERIFERICHEVIE AEREE PERIFERICHE
Flusso =Flusso =ResistenzeResistenze
Infiammazione e distruzioneInfiammazione e distruzionePerdita attacchi alveolariPerdita attacchi alveolari
Aumento delle resistenzeAumento delle resistenze
Limitazione al Flusso Limitazione al Flusso AereoAereo
αααα1- antitripsina (1)αααα1- antitripsina (1)Glicoproteina di fase acuta sentetizzata prevalentemente dal fegato
Inibisce numerose proteasi seriche soprattutto l’elastasi neutrofila
Gene che la codifica nel cromosoma 14Gene che la codifica nel cromosoma 14>70 varianti alleliche divise in 4 gruppi:
a) Normali (150-350 mg/dl)b) Carentic) Disfunzionali (proteina funzionalmente anomala)d) Nulle (livelli indosabili)
αααα1- antitripsina (2)αααα1- antitripsina (2)Il fenotipo deriva dall’espressione indipendente dei 2
alleli parentali. La q. totale deriva dalla loro combinazione
L’allele più comune è quello M (90% degli Europei)
L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della
Il fenotipo deriva dall’espressione indipendente dei 2 alleli parentali. La q. totale deriva dalla loro combinazione
L’allele più comune è quello M (90% degli Europei)
L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della proteina che è funzionalmente scadente)
Soggetti M-Z producono valori che sono il 57% del normale. Valori protettivi anche di 80 mg/dl (35% del normale)
Fumo di sigaretta ed inquinamento sono necessari a superare lo schermo antiproteasico
L’allele difettivo è quello Z (codifica per il 16% della proteina che è funzionalmente scadente)
Soggetti M-Z producono valori che sono il 57% del normale. Valori protettivi anche di 80 mg/dl (35% del normale)
Fumo di sigaretta ed inquinamento sono necessari a superare lo schermo antiproteasico
Mucus Plugging Obstructs Small Airways in COPD
Normal COPD
Reproduced from The Lancet, Vol 364, Hogg JC. "Pathophysiology of airflow limitation in chronic obstructive pulmonary disease,” pp709-721. Copyright © 2004, with permission from Elsevier.
Mucus Plug
Calco delle unità aeree terminali nel polmone normale (A), in caso di enfisema centroacinare (B) e
in caso di enfisema panlobulare (C)
Calco delle unità aeree terminali nel polmone normale (A), in caso di enfisema centroacinare (B) e
in caso di enfisema panlobulare (C)
EffettoEffetto delladella BPCOBPCO suisuimuscolimuscoli respiratorirespiratori
AumentoAumento deldel caricocarico impostoimpostoAumentoAumento deldel caricocarico impostoimposto(iperinflazione)(iperinflazione)
SviluppoSviluppo didi fibrefibre tipotipo II(fatica(fatica--resistenti)resistenti)
EffettoEffetto delladella BPCOBPCO suisui muscolimuscolilocomotorilocomotori
RidottaRidotta efficienzaefficienza meccanicameccanica(decondizionamento)(decondizionamento)
RidottaRidotta efficienzaefficienza biochimicabiochimica(ipossia,(ipossia, ossidazione)ossidazione)
SviluppoSviluppo didi fibrefibre tipotipo IIII
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
-CLINICA :
Analisi di SEGNI eSINTOMIAnalisi di SEGNI eSINTOMI
-STRUMENTALE :
Valutazione delle funzioni respiratorie
SmallSmall--airwayairway--obstructive and emphysema obstructive and emphysema
phenotypes of airflow limitation in COPDphenotypes of airflow limitation in COPD
SINTOMI:
• Dispnea da sforzo
REPERTI OBIETTIVI
SINTOMISINTOMI::
•• TosseTosse produttivaproduttiva
•• EspettoratoEspettorato abbondanteabbondante
•• Dispnea,Dispnea,ancheancheaa riposoriposo
BurrowsBurrows etet alal.. LancetLancet 19661966
REPERTI OBIETTIVI
• Aspetto astenico
• Tachipnea
• Torace a botte
• Basi polmonari ipomobili
• Iperfonesi plessica
• Riduzione del rumore respiratorio
• Respirazione a labbra socchiuse
•• Dispnea,Dispnea,ancheancheaa riposoriposo
REPERTIREPERTI OBIETTIVIOBIETTIVI
•• AspettoAspetto pletoricopletorico
•• EdemiEdemi artiarti inferioriinferiori
•• CianosiCianosi
•• ScompensoScompenso cuorecuore destrodestro
•• RumoriRumori aggiuntiaggiunti all’ascoltazioneall’ascoltazione
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
SINTOMISINTOMITosseTosse
EscreatoEscreato+/+/-- DispneaDispnea
FATTORI DI RISCHIOFATTORI DI RISCHIOFumo di sigarettaFumo di sigaretta
Fattori professionaliFattori professionaliInquinanti atmosfericiInquinanti atmosferici
++
SPIROMETRIASPIROMETRIA(Gold Standard)(Gold Standard)
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSI
LaLa spirometriaspirometria èè l’esamel’esame piùpiù standardizzato,standardizzato,riproducibileriproducibile eded obiettivoobiettivo disponibiledisponibile perper misuraremisurarelala limitazionelimitazione alal flussoflusso aereoaereo;; èè ilil goldgold standardstandardnellanelladiagnosidiagnosieenelnel monitoraggiomonitoraggio delladella BPCOBPCO..diagnosidiagnosieenelnel monitoraggiomonitoraggio delladella BPCOBPCO..
UnUn rapportorapporto VEMS/CVF<VEMS/CVF<7070%% eded ununVEMSVEMS<<8080%% deldel teoricoteorico dopodopo inalazioneinalazione didi ununbroncodilatatorebroncodilatatore confermanoconfermano unauna limitazionelimitazione deldelflussoflusso aereoaereo nonnon completamentecompletamente reversibilereversibile..
BPCO: DIAGNOSIBPCO: DIAGNOSISPIROMETRIASPIROMETRIA
00
11
LitriLitri
FEV1 FVC FEV1/FVCFEV1 FVC FEV1/FVCNormaleNormale 4.1504.150 5.2005.200 80%80%BPCOBPCO 2.3502.350 3.9003.900 60%60%
55
11
22
33
44
11 22 33 44 55 66
FVCFVC
FVCFVC
BPCOBPCO
NORMALENORMALE
secondisecondi
� SpirometriaSpirometriaTest di reversibilità con broncodilatatoreTest di reversibilità con broncodilatatoreTest di diffusione (DLCO)Test di diffusione (DLCO)
�� Emogasanalisi arteriosa Emogasanalisi arteriosa
BPCO: DIAGNOSI BPCO: DIAGNOSI STRUMENTALESTRUMENTALE
�� Emogasanalisi arteriosa Emogasanalisi arteriosa �� Esami ematochimici (emocromo)Esami ematochimici (emocromo)�� Rx Torace Rx Torace �� TAC ad alta risoluzioneTAC ad alta risoluzione�� ECG ECG �� EcocardiografiaEcocardiografia�� Test del cammino o test da sforzoTest del cammino o test da sforzo�� PolisonnografiaPolisonnografia
BODEBODE
The body-mass index, airflow obstruction, dyspnea and exercisecapacity index in COPD
Celli BR, Cote CG, Marin JM, Casanova C, Montes de Oca M, Mendez RA, PintoPlata V andCabral HJ
N Engl J Med 2004; 350: 1005-12
Valutazione e monitoraggio
Ulteriori indagini
� Pulsossimetria (SaO2) : per misurare la desaturazione arteriosaa riposo, sotto sforzo e nel sonno, e per selezionare i pazientiin cui è indicata l’emogasanalisi arteriosa.
� Emogasanalisi arteriosa: per diagnosticare l’insufficienzarespiratoriae/ol’ipercapniaquandoHbSaO2 < a95-96%respiratoriae/ol’ipercapniaquandoHbSaO2 < a95-96%
� Test da sforzo al cicloergometro per valutare la tolleranza all’esercizio fisico e ladisabilità in previsione di una riabilitazione respiratoria
� Test di valutazione della forza dei muscoli respiratori:Pressione respiratorie massimali, Pressione transdiaframmatica etc.
� Polisonnografia (in pazienti con sintomi suggestivi diapnee notturne, ipossiemia oinsufficienza cardiacadx non motivati dalla gravità della BPCO).
Asma bronchialeAsma bronchiale
Scompenso cardiacoScompenso cardiaco
Principali diagnosi differenzialiPrincipali diagnosi differenziali
BronchiectasiBronchiectasiee
BronchiolitBronchiolitii
RiacutizzazioniDefinizione
La riacutizzazione è definita come un peggioramento dellasintomatologia tale da comportare una modificazione dellaterapia
Peggioramento dei sintomi • tosse• tosse
• dispnea
• variazioni qualitative e/o quantitative dell’espettorato
Criteri accessori• variazione es. obiettivo polmonare
• febbre
• edemi declivi
RiacutizzazioniCaratteristiche
• Aumento dell’infiammazione delle vie aeree
Eziologia
Parte delle riacutizzazioni della BPCO ha eziologia sconosciuta.Le infezionisembranotuttaviaavereun ruolosignificativo.Le infezionisembranotuttaviaavereun ruolosignificativo.
• Virus respiratori: fino al 50% dei casi nelle riacutizzazioni gravi.
• I batteri più frequentemente riscontrati sono:H. influenzae, S. pneumoniae,M.catarrhalis.
• Nuovi ceppi dello stesso batterio aumentano il rischio di riacutizzazioni.
• L’ inquinamento atmosferico (biossido di azoto, particolato (PM10), biossido dizolfo, ozono) può essere causa di riacutizzazione.
AIRFLOW
AIRWAY INFLAMMATION
SYMPTOMS
PATHOGENESIS OF COPD EXACERBATIONS
Increased mucusAirway wall thickening and oedemaBronchoconstriction
Airflow limitationV/Q mismatchHyperinflation
DyspneaCoughSputum
GOLD Classification and Comorbidity
0 At Risk
I Mild
II Moderate
III Severe
IV Very Severe
§ Normal Spirometry
§ Respiratory Symptoms (Cough, Sputum)
• FEV1/FVC <70%
• FEV1 ≥ 80%
• FEV1 /FVC <70%
• 50% ≥ FEV1< 80%
• FEV1 /FVC < 70%
• 30% ≥ FEV1< 50%
• FEV1 /FVC <70%• FEV1 < 30%
or presence of chronicrespiratory failure or right heart failure
*GOLD Guidelines. GOLD Guidelines. Am J Respir Crit Care MedAm J Respir Crit Care Med. 2004;163:1256. 2004;163:1256--1276.1276.
heart failure
Avoidance of risk factor(s); influenza vaccination
Add short-acting bronchodilators* when needed
Add regular Rx with≥1 long-acting bronchodilator.* Add rehabilitation
Add ICS if repeated exacerbations†
Consider O2 and surgery
ASTENSIONE ASSOLUTA DAL FUMO!!!!
BPCO: BPCO: TRATTAMENTOTRATTAMENTO
OBIETTIVI� Prevenire la progressione della malattia
� Migliorare i sintomi
� Migliorare la tolleranza allo sforzo� Migliorare la tolleranza allo sforzo
� Migliorare lo stato di salute
� Prevenire e curare le riacutizzazioni
� Prevenire e trattare le complicanze
� Ridurre la mortalità
� Minimizzare gli effetti collaterali della terapia
Calverley P. & al Lancet 2003Calverley P. & al Lancet 2003