|
|
|
|
Meccanica
della tosse Dal
punto di vista meccanico la tosse può essere suddivisa in tre fasi: una fase
inspiratoria, una compressiva ed una espulsiva. Le tre fasi possono essere
assimilate ad un'arma da fuoco: la fase inspiratoria corrisponderebbe al
caricamento dell'arma, la fase compressiva alla deflagrazione della polvere da
sparo, la fase espulsiva all'emissione del proiettile. La
fase inspiratoria raggiunge comunemente il 50% della capacità vitale nella
tosse volontaria. L'efficacia della tosse è tanto maggiore quanto più alto è
il volume inspirato. Ciò dipende dalla maggiore efficienza dei muscoli
espiratori distesi, dalla maggiore pervietà delle vie aeree e dal miglior
ritorno elastico del polmone dilatato. Finita la fase inspiratoria più o meno
profonda, si ha la chiusura della glottide e la contrazione dei muscoli
espiratori toracoaddominali, in cui prevale l'attività dell'obliquo esterno in
minor parte del trasverso, per cui si raggiungono pressioni toraciche positive
di 50 o addirittura 100 e più mm di Hg. L'aumento della pressione genera una
compressione dell'aria contenuta nell'albero respiratorio con una sua riduzione
di volume. Ovviamente a glottide chiusa si ottengono pressioni positive più
elevate e quindi flussi espiratori più ottimali, tuttavia non è strettamente
indispensabile perché flussi espiratori soddisfacenti si possono ottenere anche
in soggetti tracheostomizzati. Nella terza fase (espulsiva) si apre la glottide
e l'aria esce in maniera esplosiva a velocità elevate che raggiungono i 12
metri al secondo, generando il rumore caratteristico della tosse, legato al
crearsi di un flusso turbolento ed alla vibrazione delle pareti delle vie aeree
e delle corde vocali. Per
poter ottenere una buona detersione delle vie aeree allontanandone efficacemente
i corpi estranei ed il materiale secretorio è necessario non solo che i flussi
espiratori siano alti, ma principalmente che la velocità lineare delle molecole
di gas all'interno dell'albero tracheobronchiale sia elevata. Sappiamo che la
velocità del flusso espiratorio è direttamente proporzionale alla portata e
inversamente proporzionale alla sezione delle vie aeree. Cosicché la condizione
migliore perché si ottenga tosse efficace è rappresentata da un alto flusso
espiratorio e da una ridotta sezione trasversale. Orbene
se un soggetto riempie del tutto i propri polmoni e ne registriamo l'evento con
una spirografia (in cui in ascisse viene riportato il volume in litri ed in
ordinate il flusso) avremo una curva negativa con concavità in alto che
rappresenta il passaggio del volume polmonare dal volume residuo (RV) (che si ha
quando il soggetto svuota al massimo possibile il proprio polmone) alla capacità
polmonare totale (TLC); quando il soggetto inizia l'espirazione, si ha un
incremento del flusso fino ad un picco (PEF), dopodiché il flusso decresce
progressivamente fino allo svuotamento totale del polmone. All'inizio della fase
espiratoria la pressione all'interno del cavo pleurico è positiva e vi sono
prove sperimentali che dimostrano che la pressione esistente all'esterno dei
bronchi (che tende a comprimerli) è pressoché uguale a quella pleurica. A
livello bronchioloalveolare avremo una pressione che rappresenta la somma della
pressione positiva pleurica, che agisce dall'esterno, più la pressione di
ritorno elastico. Cosicché in ogni momento la pressione a livello
bronchiolo-alveolare è superiore a quella pleurica e pertanto le vie aeree
rimangono pervie e l'aria può fluire velocemente verso l'esterno. Tuttavia
dato che la sezione globale delle vie aeree va progressivamente riducendosi in
direzione alveoli-bocca, comportando quindi un progressivo incremento delle
resistenze al flusso, la pressione all'interno dell'albero tracheobronchiale si
ridurrà sino a valori inferiori a quelli pleurici. Esiste pertanto un punto in
cui la pressione pleurica sarà uguale a quella endobronchiale (PEP o punto di
ugual pressione) la cui localizzazione dipende dal volume polmonare ed è
indipendente dallo sforzo. Ad alti volumi polmonari si localizza a livello della
carena; a più bassi volumi polmonari si sposta verso la periferia. Dato che i
colpi di tosse non sono quasi mai i singoli, si avrà uno spostamento
progressivo del punto di ugual pressione verso la regione alveolare ad ogni
colpo successivo di tosse. Quanto
sopra detto comporta che nella primissima fase dell'inspirazione e cioè dal
100% fino al 75% circa della CV, il flusso può essere incrementato sempre
incrementando lo sforzo, viceversa al di sotto di tali volumi polmonari il
flusso non può essere modificato dallo sforzo: è cioè sforzo-indipendente, in
quanto allorquando il soggetto aumenterà lo sforzo espiratorio aumenterà sia
la pressione sulla regione alveolo-bronchiale, che comporta una maggiore spinta,
ma proporzionalmente aumenterà la pressione attorno ai bronchi, che aumenta la
resistenza al flusso e quindi il flusso non potrà subire incrementi. Avremo
quindi la regione a monte del PEP pervia, mentre la regione a valle del PEP sarà
collassata. In fondo tutto questo è positivo perché la riduzione del calibro
dei bronchi comporta necessariamente un incremento della velocità del flusso e
ciò permette al colpo di tosse di liberare più facilmente le vie aeree del
materiale ad esse adeso o accidentalmente penetrato, in quanto la maggiore
velocità delle molecole gassose comporta un maggiore loro potere abrasivo nei
confronti dei bronchi. Nei
pazienti con abbondanti secrezioni tali da occludere quasi del tutto il lume
bronchiale si innesca un meccanismo di interazione fra aria e muco per cui a
basse velocità espiratorie nell'ordine di 60 centimetri al secondo, come
avviene nella normale espirazione, l'aria attraversa il muco sotto forma di
piccole bolle (bubble flow) e questo non costituisce un meccanismo efficace per
poter espellere il muco; a più alte velocità, tipo 60-170 centimetri al
secondo, l'aria confluisce in bolle di maggior diametro (slug flow) che non
hanno ancora efficacia espulsiva. A velocità più alte, 1000-2500 centimetri al
secondo, si realizzano le migliori condizioni per espellere il materiale
endobronchiale, in questo caso l'aria attraversa il muco in maniera uniforme e
compatta, imprimendovi un moto di tipo ondulatorio o anulare (anular flow) che
consente un'efficace meccanismo espulsivo. Allorquando lo sforzo è elevatissimo la velocità del flusso può anche superare i 2500 centimetri al secondo, il che provoca una microframmentazione della massa mucosa che viene espulsa sotto forma di aerosol con l'aria espirata (mist flow). Ovviamente l'interazione aria espirata-muco non dipende solo dalla velocità del flusso espiratorio, ma anche dalle caratteristiche reologiche del muco stesso (visco-elasticità, densità, stato di idratazione, ecc.).
|
|
|
|
Potete inviare a