L'aumento dell'età media della popolazione e la presenza di numerose patologie croniche rendono necessaria e fondamentale l'individuazione di nuovi meccanismi fisiopatologici, ai fini di attuare strategie di prevenzione a numerose condizioni, tra cui l'insufficienza respiratoria. A tal proposito, il nostro progetto si propone di valutare la funzione del muscolo diaframma sulla dinamica respiratoria ed eventuali sue alterazioni secondarie ad alterazioni della colonna vertebrale. A fronte di numerosi e crescenti indicazioni sulla gestione e prevenzione dell'insufficienza respiratoria, scarse sono le strategie per la salvaguardia della funzione muscolare diaframmatica. Sebbene sia ben nota l'associazione tra BPCO ed Osteoporosi, poco sappiamo sul ruolo che la frattura vertebrale da fragilità abbia di per sé sulla dinamica respiratoria. Infatti, nonostante sia clinicamente accettato che una marcata cifosi dorsale influisca negativamente sulla compliance polmonare, tale dato non è stato scientificamente valutato in termini di impatto sulla dinamica respiratoria. La contrazione diaframmatica verrà valutata mediante ecografia, mentre la funzione muscolare generale mediante dinamometro. Da un punto di vista biochimico invece, verrà analizzato il ruolo dell'irisina sulla funzione muscolare.
E' ipotizzabile, che le alterazioni strutturali della colonna vertebrale, secondarie a fratture da fragilità, siano in grado di influire negativamente sul diaframma, alterando la compliance torace-polmonare.
Considerando la definizione di BPCO espressa sulle linee guida GOLD, ossia: "comune malattia, prevenibile e trattabile, caratterizzata da persistenti sintomi respiratori e limitazione al flusso aereo..", la dimostrazione dell'impatto di un ulteriore fattore, , implementerebbe in maniera importante le strategie attuali di prevenzione.
Lo studio in oggetto, si propone di valutare l'impatto funzionale dell'osteoporosi complicata da frattura vertebrale sulla dinamica respiratoria, con particolare riferimento al ruolo della contrazione diaframmatica e alla disfunzione muscolo scheletrica.
La disfunzione muscolo-scheletrica è infatti un fattore predittivo importante ed indipendente di mortalità in alcune categorie ben definite di pazienti, tra cui quelli affetti da BPCO. La gestione delle alterazioni muscolari e scheletriche dovrebbe iniziare con la loro precoce individuazione nella pratica clinica. Tuttavia, tali aspetti risultano spesso trascurati e misconosciuti nella pratica clinica.
Esistono diverse tecniche nel campo della ricerca e della fisiatria in grado di valutare complessivamente tali disfunzioni.
Innanzitutto, la prevenzione della disfunzione muscolo-scheletrica dovrebbe iniziare nelle fasi iniziali della malattia, mantenendo l'attività fisica con una fisiologica dose di carico. Infatti, una volta che la disfunzione inizia, l'esercizio fisico è il metodo più efficace per il recupero. Tuttavia, tali alterazioni sono troppo spesso tralasciate nella gestione ordinaria. A ciò si aggiunge l'eccessivo e spesso irrazionale utilizzo di ortesi, che peggiorano ulteriormente la disfunzione muscolo-scheletrica.
Nell'ambito della BPCO sono stata dimostrate anomalie strutturali, in termini di volume muscolare, forza e resistenza muscolare; confermate anche da una analisi microscopica ed ultrastrutturale (area di sezione trasversale della fibra e tipo di fibra), bioenergetico e metabolico. Da un punto di vista clinico, la riduzione della forza e della resistenza muscolare contribuiscono alla ridotta tolleranza all'esercizio fisico, alla sensazione di affaticamento e alla riduzione della performance funzionale.
Accanto a fattori locali, sono stati analizzati anche fattori sistemici in grado di influenzare la disfunzione muscolo-scheletrica. Alcuni studi hanno suggerito come lo stress ossidativo sia un fattore in grado di influenzare la scarsa resistenza muscolare scheletrica. In aggiunta, l'azione muscolare è dimostrata essere influenzata da numerose citochine, tra cui l'irisina, una molecola appartenente alla classe delle adipomiokine (8). Essa infatti esercita una duplice azione, sia sul tessuto muscolare che adiposo. Inoltre, essa esplica anche un'azione termogenica, promuovendo la dispersione di calore dal tessuto adiposo bianco (WAT). In sintesi, l'attività fisica induce a livello delle cellule muscolari la trascrizione di diverse proteine regolatrici, tra cui PCG-1a, FNDC5, che promuovono il metabolismo energetico e la biogenesi mitocondriale. Pertanto, la circolazione di irisina aumenta in soggetti che eseguono regolare attività fisica, mentre tende a ridursi in caso di sedentarietà o ridotta attività muscolare.
La conoscenza dei fattori che contribuiscono all'eziologia della disfunzione del muscolo scheletrico nel singolo paziente è importante per poter stabilire un piano di trattamento. Nella prevenzione della disfunzione muscolare scheletrica è chiaro che il mantenimento dei livelli adeguati di esercizio fisico, comprese le attività sotto carico, sono di fondamentale importanza. Una volta che i pazienti hanno sviluppato debolezza muscolare diventa difficile, se non impossibile, migliorare la funzione muscolare scheletrica senza introdurre una stimolazione muscolare formale, ad alta intensità, che si ottiene con l'esercizio fisico.
Nell'ambito dell'apparato muscolare, il diaframma rappresenta da un punto di vista muscolare il principale muscolo implicato nella dinamica respiratoria. Oggi, l'ecografia toracica è una metodica non invasiva volta a quantificare l'escursione diaframmatica e il suo ispessimento, oltre a valutare le strutture anatomiche che la costituiscono. La riduzione dello spessore del diaframma è indicativa di atrofia, mentre la frazione di accorciamento (DTF, diaphragm thickening fraction), riflette lo sforzo muscolare. Diverse evidenze scientifiche, hanno dimostrato come la misura ecografica del diaframma sia fattibile, riproducibile, ed altamente affidabile (9).
Inoltre, l'ecografia diaframmatica offre innumerevoli vantaggi, tra cui quella di fornire in tempo reale un feedback visivo di tutte le componenti strutturali e funzionali del diaframma, altrimenti non apprezzabili, nonché delle strutture ad esso adiacenti. Inoltre, è stato ormai enormemente dimostrato come l'ecografia abbia una sensibilità similare ad altre tecniche di imaging per la valutazione del diaframma, e quindi anche grazie alla sua reperibilità e versatilità in ambito ospedaliero.
8. Arhire LI, Mihalache L, Covasa M. Irisin: A Hope in Understanding and Managing Obesity and Metabolic Syndrome. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:524.
9. Dube BP, Dres M. Diaphragm Dysfunction: Diagnostic Approaches and Management Strategies. J Clin Med. 2016;5(12).