SEZIONE 10

10. MALATTIE POLMONARI

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INVECCHIAMENTO E POLMONI

Compliance polmonare

Parametri ventilatori

Capacità di diffusione

Pressione parziale di ossigeno

Controllo del respiro

Capacità di esercizio

Meccanismi di difesa

Gli effetti dell’invecchiamento sui polmoni sono simili, sia dal punto di vista fisiologico sia da quello anatomico, alle modificazioni che si verificano durante lo sviluppo dell’enfisema di grado lieve (Vedi: "Pneumopatia cronica ostruttiva".). Sebbene l’invecchiamento abbia influenza sulla ventilazione, sullo scambio dei gas, sulla compliance e su altri parametri della funzionalità polmonare, così come sui meccanismi di difesa dei polmoni, le modificazioni legate esclusivamente all’età non provocano la comparsa di dispnea o di ostruzione delle vie aeree clinicamente significative, nei non fumatori. Tuttavia, nei fumatori e negli ex-fumatori affetti da enfisema, la dispnea peggiora con l’età.

Compliance polmonare

La compliance polmonare consiste nella variazione del volume polmonare per unità di variazione della pressione di ritorno elastico. Le modificazioni senili della ventilazione e della distribuzione dei gas dipendono soprattutto da modificazioni della compliance dei polmoni e della parete toracica.

A circa 55 anni, i muscoli respiratori cominciano a indebolirsi. In aggiunta, la parete toracica diventa gradualmente più rigida, probabilmente in seguito alla cifoscoliosi, alla calcificazione delle cartilagini intercostali e all’artrosi delle articolazioni costovertebrali, che compaiono con l’avanzare degli anni. L’indebolimento della capacità di trazione muscolare verso l’esterno, unito all’aumento della rigidità della parete toracica (riduzione della compliance), viene controbilanciato da una perdita del ritorno elastico del tessuto polmonare (aumento della compliance), che probabilmente deriva da una diminuzione del numero delle fibre elastiche nel parenchima. La dimensione delle vie aeree si riduce con l’età e, contemporaneamente, aumenta la quota delle piccole vie aeree collassabili.

L’aumento della trazione verso l’esterno da parte della parete toracica irrigidita, insieme alla riduzione della capacità del polmone a ritornare elasticamente verso l’interno, provoca un piccolo aumento della capacità funzionale residua (il volume al quale il polmone si ferma alla fine di una normale espirazione) e del volume residuo (il volume d’aria che rimane nel polmone dopo un’espirazione forzata). La capacità polmonare totale rimane fondamentalmente invariata.

Con l’età, il diaframma può perdere fino al 25% della sua forza. In assenza di patologie concomitanti, di solito, questo indebolimento non ha alcuna conseguenza. Tuttavia, in presenza di malattie che richiedono un volume minuto elevato, come la polmonite, questa perdita di funzionalità predispone gli anziani a problemi respiratori piuttosto seri.

Parametri ventilatori

Il collasso delle vie aeree viene impedito dalla pressione intra-alveolare generata dal ritorno elastico del polmone. La perdita senile di questo ritorno elastico produce un collasso precoce delle vie aeree periferiche dotate di scarso sostegno meccanico, che a sua volta può causare una riduzione del flusso ai volumi polmonari più bassi, paragonabile all’ostruzione delle piccole vie aeree indotta dal fumo di sigaretta prolungato (v.  FIGURA 75-1).

Il volume espiratorio forzato in 1 secondo (Forced Expiratory Volume in 1 second, FEV1) si riduce di circa 30 ml/anno negli uomini e 23 ml/anno nelle donne, dopo i 20 anni. Inizialmente, la riduzione annuale del FEV1 è limitata, ma accelera con l’età. La capacità vitale forzata (Forced Vital Capacity, FVC) diminuisce anch’essa, di circa 14-30 ml/anno negli uomini e 15-24 ml/anno nelle donne.

Si ritiene che il calo del FEV1 e della FVC che si verifica fino ai 40 anni di età sia dovuto alle modificazioni del peso corporeo e della forza muscolare, più che alla perdita di tessuto. Con l’avanzare degli anni, l’ostruzione delle vie aeree può essere dovuta, in parte, anche agli insulti infiammatori ripetuti. Non è stato ancora stabilito se la diminuzione del FEV1 e della FVC che si osserva dopo i 40 anni sia la conseguenza dell’invecchiamento in quanto tale, oppure degli effetti cumulativi delle malattie respiratorie, del fumo o dell’esposizione a sostanze tossiche ambientali. Per esempio, il fumo di sigaretta provoca un’alterazione profonda e continuativa dei mediatori infiammatori, dei meccanismi di protezione umorale (elastasi e antielastasi, ossidanti e antiossidanti), del richiamo dei neutrofili e dei meccanismi di riparazione tissutale, che culmina con la distruzione infiammatoria del tessuto polmonare e l’ostruzione delle vie aeree.

Il ripetersi di insulti ossidativi di origine ambientale potrebbe produrre lo stesso tipo di lesioni.

Nella maggior parte delle affezioni polmonari, la sopravvivenza del paziente procede di pari passo con la preservazione della funzione ventilatoria. Tra gli anziani affetti da malattie che causano ostruzione delle vie aeree (tranne la bronchite cronica), si osserva una mortalità più elevata per patologie concomitanti (p. es., malattie cardiovascolari), rispetto agli adulti in età più giovanile. L’ostruzione delle vie aeree aumenta il rischio di morte per pneumopatia cronica ostruttiva (Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD) e per cardiopatia e aumenta il rischio di carcinoma polmonare.

Capacità di diffusione

La capacità di diffusione (cioè, la capacità del tessuto polmonare di consentire lo scambio dei gas tra l’aria e il sangue) raggiunge il massimo poco dopo i 20 anni e poi si riduce; dalla mezza età in poi, tale capacità diminuisce di circa 2,03 ml/min/mm Hg per decennio negli uomini e di circa 1,47 ml/min/mm Hg nelle donne. Questo declino è la conseguenza della riduzione della superficie di scambio causata dalla distruzione degli alveoli, dall’aumento dello spessore della parete alveolare e dal collabimento delle vie aeree di piccolo calibro; tali modificazioni producono uno squilibrio tra ventilazione e perfusione. Gli estrogeni possono rallentare questa diminuzione nelle donne di età compresa tra i 25 e i 46 anni, probabilmente a causa della preservazione dell’integrità vascolare; nelle donne in periodo postmenopausale, gli effetti della terapia estrogenica sostitutiva su questa riduzione sono sconosciuti.

Pressione parziale di ossigeno

La diminuzione lineare della pressione parziale di ossigeno (PaO2) che si osserva con l’invecchiamento (circa lo 0,3%/anno) si calcola tramite l’equazione PaO2 = 109 - (0,43 ¥ età). Tuttavia, dopo i 75 anni, il livello della PaO2 dei soggetti sani non fumatori si mantiene stabile intorno agli 83 mm Hg.

Il graduale calo senile della PaO2 procede di pari passo con la riduzione dell’elasticità polmonare e con l’aumento dello spazio morto fisiologico. Queste modificazioni possono portare al collasso delle vie aeree periferiche, che riduce la ventilazione alle unità distali di scambio gassoso, ma che ha un effetto molto minore sulla perfusione. Questo squilibrio ventilazione/perfusione è responsabile della maggior parte della diminuzione della PaO2. Inoltre, nell’anziano, il calo della gittata cardiaca produce un aumento del consumo di ossigeno da parte dei tessuti, una riduzione dell’ossigenazione del sangue venoso e, di conseguenza, una riduzione della PaO2.

Controllo del respiro

La risposta cardiaca e ventilatoria all’ipossia e all’ipercapnia diminuisce con l’età, a causa della riduzione concomitante della sensibilità della funzione chemiorecettoriale centrale e periferica e dell’integrazione dei segnali a livello del sistema nervoso centrale. Con il passare degli anni, si riduce anche l’entità dello stimolo nervoso ai muscoli respiratori e diminuisce l’efficienza meccanica della parete toracica e del tessuto polmonare. Di conseguenza, la risposta ventilatoria all’ipossia diminuisce del 51% negli uomini sani di età compresa tra i 64 e i 73 anni, rispetto agli uomini sani di 22-30 anni; la risposta ventilatoria all’ipercapnia diminuisce del 41%. Queste riduzioni aumentano il rischio di sviluppare malattie che provocano un abbassamento dei livelli di ossigeno nel sangue (p. es., polmonite, COPD, apnea ostruttiva del sonno). Nelle persone che sono già in condizioni fisiche non ottimali, gli effetti possono essere ancora superiori.

Capacità di esercizio

Il consumo massimo di ossigeno (O2max) è un’espressione della capacità dell’organismo di fornire ossigeno ai tessuti in misura massimale e costituisce il metodo standard per la misurazione della capacità di lavoro (esercizio) fisico. La capacità di esercizio aumenta durante l’infanzia, raggiunge il massimo poco prima dei 20 anni, si mantiene costante fino a circa 25 anni e poi si riduce gradualmente. Il declino progressivo del rilascio di ossigeno è pari a 32 ml/min/anno negli uomini e a 14 ml/min/anno nelle donne. L’aumento della capacità di lavoro che si verifica durante l’infanzia deriva dalla crescita della massa muscolare, cardiaca e polmonare, mentre la sua diminuzione dipende, in parte, dalla riduzione graduale della frequenza cardiaca massima e della massa muscolare che avviene con il passare degli anni. Nelle persone anziane, il calo del O2max può essere dovuto parzialmente al decondizionamento cardiovascolare che si associa alla diminuzione dei livelli di attività fisica abituale oppure alle modificazioni della funzione cardiovascolare.

Sebbene gli indicatori della funzionalità polmonare, come il FEV1, si riducano con l’età, è raro che la riduzione della ventilazione limiti la capacità di esercizio nelle persone sane. Nell’anziano, la risposta ventilatoria allo sforzo (cioè, la frequenza respiratoria o la ventilazione minuto sotto sforzo massimale) in realtà è aumentata e può compensare la minore efficienza dello scambio gassoso. L’allenamento aerobico regolare è in grado di rallentare in misura sostanziale il declino del O2max.

La diminuzione senile della capacità di esercizio aerobico è dovuta solo in parte alle modificazioni polmonari. Essa è dovuta prevalentemente all’alterazione delle risposte cardiovascolari (Vedi: "Il sistema vascolare" .), che può dipendere dallo stile di vita sedentario, dalla riduzione della frazione di eiezione del ventricolo sinistro, dal declino della frequenza cardiaca massima, dalla diminuzione della contrattilità miocardica e dal deterioramento della risposta alla stimolazione b-adrenergica.

Meccanismi di difesa

Meccanismi di clearance: con l’età, la velocità del trasporto mucociliare diminuisce, anche se non è stato dimostrato che la riduzione della clearance abbia conseguenze sull’insorgenza delle infezioni cliniche. Più significativamente, la perdita di efficacia del riflesso della tosse si osserva in > 70% dei pazienti anziani affetti da polmonite acquisita nella collettività (in confronto al solo 10% dei controlli appaiati per età). Probabilmente, la perdita del riflesso della tosse è dovuta alla frequenza con cui si osservano, nell’anziano, condizioni concomitanti che compromettono lo stato di coscienza, come l’uso di sedativi e le patologie neurologiche. La disfagia o la riduzione della motilità esofagea, condizioni che si verificano più spesso negli anziani, possono esacerbare la tendenza all’aspirazione di materiale estraneo.

Detossificazione cellulare: l’esposizione continua agli agenti ossidanti può portare a un declino della funzionalità polmonare legato all’età. Molti enzimi e sostanze antiossidanti sono stati oggetto di ricerche recentissime, a causa del loro effetto sul danno e sulla capacità di riparazione polmonare. Per esempio, i risultati preliminari indicano che l’assunzione di vitamina E (un antiossidante) può associarsi alla presenza di un FEV1 e di una FVC significativamente più elevati.

Immunità: la risposta anticorpale acuta agli antigeni esterni, come il vaccino pneumococcico e quello influenzale, si riduce considerevolmente con l’età. (Vedi: "risposta all'immunizzazione") Il declino senile dell’immunità cellulare è in relazione con un aumento di incidenza della tubercolosi secondaria (riattivazione tubercolare).