I test da sforzo sono di grande importanza in pneumologia: forniscono informazioni sulla prestazione fisica e indizi sulle ragioni di un deficit di prestazione. Il metodo da utilizzare dipende dalle condizioni del paziente.
I test da sforzo in pneumologia sono particolarmente importanti, in quanto non solo forniscono informazioni sulle prestazioni fisiche del paziente, ma forniscono anche indizi sulla causa di un deficit di prestazioni in caso di prestazioni ridotte. La spiroergometria si è affermata come la “Mercedes dei test da sforzo” per molti decenni. Tuttavia, a parte i requisiti tecnici, l’impegno in termini di personale e tempo non è trascurabile. Pertanto, questo esame è solitamente riservato a centri specializzati e a domande speciali. Esistono tuttavia test da sforzo abbastanza praticabili e comunque significativi che possono essere eseguiti anche nello studio del medico di base o dello specialista, senza bisogno di grandi attrezzature.
Per gli esami di routine, i test da sforzo come il test del cammino di sei minuti (6-MWT) o il test sit-to-stand sembrano essere più facili da eseguire rispetto alla spiroergometria. Ad esempio, il calcolo della deviazione dalla distanza di deambulazione target nel 6-MWT fornisce un’indicazione dell’entità del deficit di prestazione esistente. Inoltre, in termini di controllo dell’allenamento, la velocità del tapis roulant necessaria per l’allenamento del passo può essere calcolata eseguendo un 6-MWT. I test del cammino sono generalmente, tenendo conto delle controindicazioni assolute e relative o dei criteri di interruzione, esami sicuri e facili da eseguire che richiedono un minimo di attrezzature, personale e tempo.
Di seguito viene presentata una panoramica degli studi più importanti in termini di rilevanza clinica e praticabilità. Per approfondire le conoscenze, si raccomanda di studiare le attuali raccomandazioni della Società tedesca di pneumologia [4]. In effetti, il 6-MWT, il Timed-up-and-Go Test (TUG) e il Sit-to-Stand Test (STST) sono i più utilizzati nella pratica, in quanto questi test sono molto ben validati e standardizzati. Allo stesso tempo, sono anche facili da eseguire in uno studio medico di base, in particolare il TUG e l’STST. Tuttavia, è opportuno menzionare anche gli altri test, che vengono utilizzati come endpoint soprattutto nelle questioni scientifiche.
Test del cammino di 6 minuti (6-MWT)
Il test del cammino, descritto per la prima volta negli anni ’60 e sviluppato nel corso degli anni nel test del cammino di 6 minuti, è un test semplice e sicuro che misura la distanza massima percorribile dal paziente in 6 minuti [1]. Ciò consente una valutazione riproducibile e valida delle prestazioni fisiche. Il 6-MWT riflette molto bene le attività della vita quotidiana. La distanza percorsa a piedi ha un valore predittivo per il tasso di ospedalizzazione, la morbilità e la mortalità [2]. Per un’interpretazione valida, la tecnica di esame deve essere rigorosamente standardizzata. L’adesione alle linee guida della European Respiratory Society (ERS) e dell’American Thoracic Society (ATS) [3] sarà utile. Se c’è una deviazione da queste specifiche, i risultati del 6-MWT possono variare notevolmente, rendendo difficile l’interpretazione dei risultati. Anche il contenuto della comunicazione verbale prima e durante il test può influenzare significativamente il risultato [5].
Il giorno dell’esame, il farmaco deve essere assunto invariato. Si raccomanda di evitare lo sforzo fisico per almeno due ore prima dell’esame. Nel 6-MWT, dopo un briefing standardizzato, la persona sottoposta al test cammina avanti e indietro su una superficie piana senza ostacoli tra due marcatori distanti almeno 30 metri. La velocità di deambulazione è determinata dal paziente. Le pause sono consentite se necessarie, ma il tempo di prova non viene interrotto. Gli ausili come il rollator, l’ossigeno, ecc. devono essere documentati. L’esaminatore può accompagnare la persona sottoposta al test a una distanza di circa 1 metri, ma senza ostacolarla. Grazie a un pulsossimetro mobile, è possibile monitorare continuamente la saturazione di O2 e la frequenza cardiaca. Oltre a un cronometro, l’apparecchiatura di prova comprende anche un protocollo (con una cartellina, se necessario) e la scala di Borg.
Al termine del test, si documenta il valore più basso di saturazione dell’ossigeno e la frequenza cardiaca e si chiede la dispnea soggettiva utilizzando la scala di Borg. In caso di interruzione prematura da parte del paziente o dell’esaminatore, vengono documentati la distanza già percorsa, l’ora e il motivo dell’interruzione. I criteri di interruzione per lo sperimentatore sono illustrati nella panoramica 1 .
Per l’interpretazione del risultato del test, il confronto con i valori target si è dimostrato valido. Esistono diverse formule per calcolare il setpoint. Nella nostra clinica utilizziamo i valori target secondo Troosters et al. [7], che sono riportati nella Tabella 1 per uomini e donne. In linea di massima, la norma adeguata all’età è di circa 700 metri per gli uomini e di circa 650 metri per le donne.
A seconda del quadro clinico, sono indicati i valori soglia per un aumento del rischio di mortalità. Nella BPCO questa soglia è di 317 metri, nella fibrosi polmonare di 254 metri e nell’ipertensione arteriosa polmonare di 337 metri [6,8]. Vale la pena ricordare che esiste un effetto di apprendimento quando si esegue il test della camminata o si possono ottenere risultati migliori ripetendo il test nello stesso giorno. Pertanto, si raccomanda di eseguire due 6-MWT con un intervallo minimo di 30 minuti per una valutazione accurata del decorso. Conta quindi il valore migliore. Per valutare la gravità della limitazione dovuta a una malattia e per valutare la prognosi di un soggetto, di solito si esegue solo una 6-MWT [3]. Una MID (differenza minima importante) è considerata una variazione della distanza percorsa a piedi di almeno 30 metri (intervallo di confidenza al 95% 25-33 metri) [9]. Per esempio, una diminuzione della distanza percorsa a piedi di oltre 30 metri nell’esecuzione seriale di un 6-MWT nel corso di un anno in un soggetto con BPCO è associata a un rischio significativamente maggiore di mortalità nell’anno successivo [8].
Se le linee guida vengono rispettate, con la 6-MWT ci si deve aspettare solo un tasso molto basso di effetti collaterali indesiderati. Pertanto, il 6-MWT è un test adatto e sicuro anche per le persone gravemente malate e anziane [6]. Il risultato della 6-MWT può essere utilizzato anche per il controllo dell’allenamento, ad esempio nel contesto della riabilitazione pneumologica. Qui, la distanza a piedi in metri nel 6-MWT viene moltiplicata per 0,008. Il valore indica la velocità di camminata in chilometri all’ora (ad esempio, per impostare la velocità del tapis roulant nell’allenamento del passo).
Test del cammino a navetta incrementale (ISWT)
Descritto per la prima volta nel 1992, l’ISWT è stato sviluppato per prescrivere la velocità di camminata per i test di deambulazione. La standardizzazione dell’ISWT può migliorare la riproducibilità del risultato del test, in quanto il formato del test ha delle analogie con i test da sforzo controllati (come l’ergometria) con aumenti incrementali del carico [9]. Il test viene effettuato su una distanza di 10 metri (che corrisponde a una navetta) delimitata da due tralicci [11]. La velocità di deambulazione è determinata da un segnale acustico preimpostato. Il rispondente deve camminare intorno ai tralicci per cronometrare i segnali acustici o deve trovarsi al punto di svolta ad ogni segnale acustico. La velocità impostata dal segnale acustico aumenta ogni minuto da un iniziale 1,8 km/h a un massimo di 8,5 km/h. Il paziente può solo camminare e non correre. La DeTer ISWT termina, tra l’altro, se il paziente non raggiunge il punto di svolta al segnale acustico per due volte di seguito, oppure si interrompe a causa della dispnea o dell’affaticamento periferico. La disposizione del test è mostrata nella figura 1 . Il test può anche essere interrotto dall’esaminatore in qualsiasi momento, in base ai criteri di interruzione. La durata massima del test è di 20 minuti. Al termine del test, la distanza percorsa a piedi, la frequenza cardiaca, il valore di saturazione dell’ossigeno e la dispnea soggettiva sono documentati con la scala di Borg [12]. Un effetto di apprendimento significativo si osserva anche con l’ISWT, motivo per cui anche qui si consigliano due test per una valutazione esatta dei progressi. Il MID è indicato come una distanza a piedi di 47,5 metri [9].
Test del cammino con navetta di resistenza (ESWT)
La ESWT viene eseguita sulla stessa pista di prova della ISWT. Con l’ESWT, la velocità di deambulazione non aumenta continuamente, ma rimane costante. Dopo un breve periodo di riscaldamento lento di 90 secondi, viene dato un segnale acustico, dopo il quale viene mantenuta costantemente una velocità di deambulazione dal 70% all’85% del valore massimo dell’ISWT (a seconda del protocollo) [4]. Non esiste un limite di tempo formale per questo test, ma per motivi pratici di solito viene terminato dopo 20 minuti. Il test termina, tra l’altro, se il soggetto non raggiunge il punto di svolta al segnale acustico per due volte di seguito, se si interrompe a causa della dispnea o dell’affaticamento periferico, oppure se il test viene interrotto dall’esaminatore in base ai criteri di interruzione. Al termine del test, vengono documentati il tempo, la frequenza cardiaca, il valore di saturazione dell’ossigeno e la dispnea soggettiva, utilizzando la scala di Borg e (a seconda del protocollo) la distanza percorsa a piedi [6]. Il tempo come valore più rilevante è documentato in secondi. A differenza dell’ISWT e del 6-MWT, non si osserva un effetto di apprendimento significativo, per cui è sufficiente una misurazione. Il MID viene solitamente visto come 180 secondi o 85 metri [14].
Test da seduto a in piedi (STST)
Descritto per la prima volta nel 1985, il test era stato inizialmente progettato per misurare la forza delle gambe utilizzando un movimento funzionale quotidiano, nel senso di alzarsi e sedersi. Nel tempo, si sono sviluppate diverse varianti per rispondere a domande diverse, come il rischio di caduta e la capacità di equilibrio [16]. La capacità di alzarsi e sedersi è un aspetto fondamentale della mobilità [20]. La sequenza dei movimenti è impegnativa dal punto di vista neuromuscolare ed è determinata, tra l’altro, dalla forza muscolare e dalla stabilità posturale [19]. Si sono affermate due varianti dell’STST, l’STST a 5 ripetizioni e l’STST a 1 minuto [17]. Entrambi si correlano in modo significativo con il 6-MWT. L’STST a 5 ripetizioni si concentra principalmente sulla capacità di forza e sulla coordinazione, mentre l’STST di 1 minuto testa maggiormente la resistenza alla forza e la prestazione fisica generale [21]. Il test viene eseguito con una sedia senza braccioli. Il soggetto deve sedersi e alzarsi nel modo più corretto e completo possibile, senza usare le braccia. Per questo, le mani devono rimanere unite davanti al petto. Quando è in piedi, le ginocchia e le anche devono essere completamente estese e quando è seduto deve avere un contatto chiaro con la sedia. Il test inizia e termina in posizione seduta. Il paziente si alza e si siede di nuovo senza indugio. Questo processo deve essere ripetuto il più spesso possibile entro un minuto per l’STST di 1 minuto, a una velocità determinata dal paziente. Le pause di riposo sono consentite senza fermare il tempo. Il numero di ripetizioni complete è documentato. Lo STST a 5 ripetizioni prevede che il paziente si alzi dalla sedia e si sieda di nuovo il più rapidamente possibile per 5 volte di seguito [16]. Il tempo richiesto è documentato in secondi. I test non sono soggetti ad alcun effetto di apprendimento rilevante. Il MID per lo STST a 5 ripetizioni è di 1,7 secondi e per lo STST di 1 minuto inizia con un aumento di tre ripetizioni [25]. Meno di 12 ripetizioni di STST di 1 minuto mostrano un aumento significativo del rischio di mortalità a due anni [23].
Test a tempo di salita e discesa (TUG)
Il test TUG, sviluppato nel 1991 come versione modificata del test Get-up-and-Go, viene utilizzato anche per verificare l’equilibrio statico e dinamico dei soggetti, la forza degli arti inferiori, la mobilità e il rischio di caduta, tra le altre cose. Nel protocollo di test solitamente utilizzato a questo scopo, si utilizza una sedia con bracciolo e si posiziona un indicatore di distanza sul pavimento a una distanza di 3 metri. Il soggetto si siede sulla sedia rivolto verso il segno dei 3 metri con le braccia sui braccioli senza ulteriore assistenza da parte dell’esaminatore [28]. Può utilizzare il suo strumento abituale, come un bastone. Il soggetto deve poi alzarsi quando gli viene richiesto, camminare o correre con un’andatura normale e sicura fino al marcatore di distanza a 3 metri, girare di 180 gradi (girarsi), tornare alla sedia e sedersi di nuovo nella posizione di partenza. La disposizione del test è mostrata nella figura 2. Viene documentato il tempo in secondi per l’intera manovra. Con una soglia inferiore a 10 secondi (in letteratura, tuttavia, sono descritti anche valori fino a 33 secondi), la persona sottoposta al test non è limitata nella sua mobilità quotidiana o non c’è un aumento del rischio di caduta [29].
Ergometria
L’ergometria è un test del passo limitato ai sintomi, solitamente eseguito su un cicloergometro. Questo test può essere utilizzato, tra l’altro, per determinare le prestazioni fisiche individuali nell’ambito della diagnostica delle prestazioni, attraverso un test di resistenza o di passo, nonché negli esami trasversali e longitudinali. L’ergometria viene utilizzata negli sport agonistici, nella medicina dello sport e nella medicina del lavoro per determinare il livello di prestazione della persona esaminata. I risultati vengono utilizzati per un’ulteriore pianificazione della formazione o dello stress. Inoltre, l’ergometria aiuta nel rilevamento e nella progressione delle malattie cardiache e polmonari, nonché nella valutazione del rischio e della prognosi. I medici della riabilitazione utilizzano l’ergometria per poter dare raccomandazioni terapeutiche mirate e per verificare l’efficacia delle misure adottate [4]. A seconda del soggetto, dell’intenzione e del tipo di ergometria (bicicletta, tapis roulant, manovella, ecc.), si utilizzano protocolli di esercizio diversi. Per i problemi medici, vengono eseguite sollecitazioni graduali della durata di 9-12 minuti in combinazione con la registrazione continua dell’ECG e della pressione sanguigna. In generale, si consiglia di iniziare con 25 o 50 watt e di aumentare di 25 watt ogni 2 minuti. La frequenza cardiaca massima da raggiungere è 220 meno l’età (in anni). Le potenze target legate all’età, al sesso e al peso sono indicate in watt e relativamente in percentuale [4]. Per il controllo dell’addestramento, si possono utilizzare le regole empiriche riportate nella panoramica 2.
Spiroergometria
L’esame spiroergometrico delle persone sottoposte al test ha lo scopo di analizzare la capacità di prestazione da un lato e di valutare le limitazioni e le possibili cause dall’altro. A tal fine, è necessario confrontare i risultati misurati o calcolati con i valori target o i valori limite. In questo modo, è anche possibile analizzare i segni di esaurimento o le riserve di prestazioni ancora esistenti. La spiroergometria fornisce informazioni importanti nella diagnosi differenziale della dispnea e può quindi fornire informazioni sulla genesi della dispnea [4]. Allo stesso tempo, però, è anche l’esame di gran lunga più complesso e costoso, motivo per cui il suo utilizzo deve essere attentamente valutato. La panoramica 3 mostra le indicazioni che di solito giustificano l’esecuzione della spiroergometria.
Prima di eseguire la spiroergometria, è necessario fare una serie di considerazioni oltre all’indicazione, in modo che l’esame fornisca il contenuto informativo desiderato. Le controindicazioni alla spiroergometria sono simili a quelle di qualsiasi altro test da sforzo. Oltre al tipo di carico – di solito tapis roulant o bicicletta ergometro – è necessario stimare la ripidità della rampa (protocollo di carico) e la capacità massima della persona sottoposta al test. Tuttavia, i carichi finali calcolati tendono a discostarsi dai valori reali misurati. I valori riportati nella Tabella 2 possono essere utilizzati come classificazione approssimativa.
Per l’analisi della spiroergometria, l’interpretazione nel grafico a 9 campi secondo Wasserman si è dimostrata valida per molti anni [34]. I diversi canali possono essere assegnati alle funzioni di ventilazione [1,4,7], scambio di gas [4,6,9] e cardiocircolazione [2–5]. Utilizzando un’analisi dei gas ematici prima, durante e dopo l’esame, si possono fare ulteriori affermazioni, ad esempio, sullo scambio di gas e sul rapporto tra ventilazione e perfusione. I modelli di reazione tipici della spiroergometria consentono di trarre conclusioni sulla malattia di base del soggetto, sebbene la diagnosi di una malattia specifica non sia e non possa essere il dominio della spiroergometria [30]. Tuttavia, come nell’insufficienza cardiaca, i cambiamenti precoci possono essere rilevati [33]. La creazione di algoritmi diagnostici, spesso integrati nei programmi informatici, aiuta l’esaminatore ad assegnare determinati quadri clinici.
Un’altra applicazione della spiroergometria è la medicina sportiva, dove ha anche le sue origini. Nella medicina dello sport, l’attenzione si concentra meno sulle malattie e più sull’analisi delle prestazioni di resistenza e del metabolismo energetico. L’assorbimento massimo di ossigeno (VO2max) è di particolare interesse per le prestazioni di resistenza [34]. Il VO2max riflette la quantità di ossigeno metabolizzato. È un prodotto di tutti i sistemi di scambio, trasporto e utilizzo dell’ossigeno e può raggiungere i 90 ml/min per kg di peso corporeo negli atleti di resistenza altamente allenati. Durante la spiroergometria, tuttavia, il metabolismo energetico e il consumo di substrati possono essere calcolati anche con la calorimetria indiretta. Il quoziente respiratorio e il VO2 possono essere utilizzati per stimare il turnover energetico e il rapporto tra metabolismo dei carboidrati e dei grassi, poiché esiste una relazione tra il substrato metabolizzato, il VO2, la produzione di anidride carbonica (VCO2) e la produzione di energia. Tuttavia, il metabolismo energetico è influenzato anche dai nutrienti attualmente disponibili, motivo per cui la dieta deve essere standardizzata prima dell’esercizio. Il giorno prima, e meglio ancora diversi giorni prima, si assicuri di mangiare una quantità sufficiente di alimenti ricchi di carboidrati, soprattutto la sera prima dell’esame. Il giorno prima e il giorno dell’esame, è anche importante garantire un’assunzione sufficiente di liquidi. Tuttavia, la determinazione del metabolismo dei grassi e dei carboidrati mediante calorimetria indiretta è soggetta a un certo errore e dovrebbe essere utilizzata solo fino a un massimo del 75% del VO2max.
La spiroergometria è un metodo di esame a basso rischio per registrare in modo oggettivo e continuo i parametri respiratori e cardiovascolari durante lo sforzo fisico. È il gold standard per la valutazione delle prestazioni fisiche [4]. Questo test di prestazione non solo consente una valutazione dettagliata dei fattori limitanti la prestazione nei soggetti sani, ma fornisce anche risultati che indicano una limitazione dovuta a una malattia cardiaca e/o polmonare. Svolge un ruolo importante nel chiarire l’intolleranza alle prestazioni, la dispnea o l’asma bronchiale indotta dallo sforzo e aiuta nella valutazione della capacità lavorativa e del rischio perioperatorio non solo dei pazienti pneumologici [31].
Sommario
I test da sforzo svolgono un ruolo importante in pneumologia. Oltre a valutare il grado di restrizione, i risultati ci permettono di concludere da un lato sulla causa della restrizione delle prestazioni e dall’altro anche di fare affermazioni sulla prognosi in caso di quadri clinici diversi. Inoltre, è possibile valutare il successo, ad esempio, di un intervento di formazione o di una terapia farmacologica, se ripetuta a intervalli. L’ottimizzazione del controllo dell’addestramento richiede test di prestazione che siano precisi e pratici. L’assistente o il terapeuta di un paziente deve scegliere il metodo, tra la moltitudine di esami possibili, che sia non solo significativo, ma anche efficiente in termini di tempo e di costi.
Messaggi da portare a casa
- Per i test di prestazione di routine nella pratica, sono adatti il test da seduto a in piedi o il test di salita e discesa a tempo.
- Il test del cammino di 6 minuti (6-MWT) consente di fare affermazioni sulla gravità della limitazione e sul rischio di mortalità, ad esempio per i pazienti con BPCO. La differenza minima importante del 6-MWT (30 metri) mostra cambiamenti significativi nel percorso.
- I risultati dei test da sforzo, in particolare il 6-MWT, il test del cammino a navetta incrementale, l’ergometria e la spiroergometria possono essere utilizzati per la gestione dell’allenamento.
- La spiroergometria è il test da sforzo più complesso ma anche il più informativo, motivo per cui di solito è riservato a domande speciali o a centri specializzati.
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