Per respirazione si intende
l’insieme degli scambi gassosi tra i tessuti dell’organismo e l’ambiente esterno; negli organismi animali consiste nell’assunzione di ossigeno dall’ambiente, nella sua utilizzazione e nell’espulsione di anidride carbonica.
Respirare, perché mai?
Il filone narrativo fantascientifico, dal Novecento ad oggi, ha immaginato come l’uomo potesse essere e come potesse vivere in un futuro lontano, fantasticando su una possibile vita su mondi lontani e inospitali. In tutte queste condizioni l’uomo aveva sempre escogitato strategie per continuare a garantirsi una funzione fondamentale: respirare.
Scrive lo scrittore americano Gregory Maguire:
Ricordatevi di respirare, dopotutto è il segreto della vita.
Ma cosa succede, in pratica, quando respiriamo?
Inspirare ed espirare: la ventilazione
La ventilazione è il processo meccanico che permette all’aria di entrare nelle vie aeree e nei polmoni (inspirazione) e di fuoriuscire dagli stessi organi (espirazione).
L’aria entra attraverso il naso o la bocca e percorre le vie aree superiori (cavità nasali, faringe e laringe) e quelle inferiori (trachea e bronchi) fino ad arrivare nei polmoni.
È negli alveoli polmonari (componenti del polmone ubicati nella parte terminale dei bronchi ) che avviene lo scambio gassoso. L’ossigeno entra nei capillari arteriosi, mentre dai capillari venosi avviene un rilascio di anidride carbonica.
La ventilazione è guidata da una combinazione di forze attive e passive che alterano il volume del torace. Il cambiamento del volume all’interno de torace causa un cambiamento della pressione dell’aria.
Come dimostra la Legge di Boyle: aumentando il volume del contenitore (torace) diminuisce la pressione dell’aria. Dal momento che i flussi d’aria si muovono spontaneamente da pressioni alte a pressioni più basse, ecco che la differenza di pressione negativa permette all’aria di essere risucchiata nel torace.
Immaginiamo di avere in mano una siringa: se spingiamo lo stantuffo l’aria esce perché stiamo diminuendo il volume del corpo cilindrico ed aumentando la pressione del gas al suo interno. La stessa identica cosa avviene nel nostro torace.
Organi e muscoli coinvolti nella respirazione
Uno dei principali protagonisti della respirazione, oltre alle vie aeree e ai polmoni, è la gabbia toracica.
La gabbia toracica protegge organi vitali (cuore e polmoni), ma deve anche garantire una discreta mobilità per modificare i suoi volumi interni e quindi permettere un continuo flusso d’aria in entrata e in uscita.
Protezione e mobilità sono assicurate da una sviluppata architettura ossea rappresentata da costole, sterno, colonna vertebrale e numerose articolazioni.
I muscoli coinvolti della respirazione sono il diaframma, gli addominali, i muscoli intercostali e gli scaleni.
Inspirazione: espansione toracica e ruolo del diaframma
Durante l’inspirazione l’espansione della gabbia toracica è resa possibile dalla contrazione del muscolo diaframma, dai muscoli intercostali e dei muscoli scaleni.
Il diaframma (o cupola diaframmatica) è un sottile foglio muscolo-tendineo che separa la cavità toracica da quella addominale. Quando inspiriamo, il diaframma si abbassa, appiattendosi.
A seconda del tipo di inspirazione il diaframma può anche raggiungere una escursione di dieci centimetri.
Espirazione e antagonismo sinergico
Quando espiriamo il diaframma si rilascia, risalendo in una posizione di riposo.
Durante la ventilazione è di fondamentale importanza che sia mantenuto il cosiddetto antagonismo sinergico tra diaframma e addominali.
In pratica durante l’inspirazione, il diaframma si contrae, e contemporaneamente avviene un’inibizione degli addominali affinché esso trovi meno resistenza nella discesa.
Accade invece il contrario durante l’espirazione.
Respirazione diaframmatica e respirazione toracica
La respirazione è il perfetto risultato della collaborazione di gruppi muscolari differenti, che insieme ampliano le dimensioni della gabbia toracica.
Se prevale l’azione del diaframma si parla di respirazione diaframmatica (o addominale). Se, invece, prevale l’azione di intercostali e scaleni, si parla di respirazione toracica (o costale).
In entrambi i casi il diaframma è il muscolo inspiratorio principale. Si occupa infatti di circa il 60% della capacità ventilatoria, ed è il primo muscolo attivato dal sistema nervoso durante uno sforzo inspiratorio.
Al fine di non sviluppare schemi motori stereotipati è importante utilizzare sia una respirazione di tipo toracica che quella diaframmatica.
La meccanica respiratoria cambia in base a molteplici variabili, alcune delle quali non modificabili (età e sesso).
Come cambia la respirazione nel corso della vita
Nel bambino la respirazione è di tipo addominale.
Nella donna è di tipo toracico (costale) superiore: l’escursione massima si ha quindi nella parte alta del torace. Nell’uomo, invece, è di tipo misto ovvero toracico (costale) superiore e inferiore.
Nelle persone anziane il tipo di respirazione si modifica dal momento in cui aumenta la rigidità a carico della colonna vertebrale e della cassa toracica. Ciò determina una diminuzione della mobilità superiore del torace con una conseguente respirazione di tipo toracico (costale) inferiore o anche addominale.
Fonti
Dizionario enciclopedico di scienze mediche e biologiche e biotecnologie, Seconda Edizione, Zanichelli.
Kapandji I.A. , Fisiologia articolare 3. Tronco e rachide. Monduzzi Editore.
Neumann D. A, Kinesiology of the musculoskeletal syste. Foundations for rehabilitation, 2nd Edition, Springer
Oatis C. A, Kinesiology. The mechanism and patomechanics of human Movement, 2nd Edition, Lippincott Williams and Wilkins.
