Meccanica respiratoria

La respirazione è una successione di atti respiratori, ciascuno dei quali è costituito da  una inspirazione seguita da una espirazione, che il corpo esegue grazie all'azione dei muscoli intercostali e del diaframma.

1)Durante l'inspirazione l'aria ricca di ossigeno entra attivamente nei polmoni grazie ad un movimento di espansione della cassa toracica, che aumenta di volume. A questo scopo il diaframma, che in posizione di riposo è a forma di cupola, si appiattisce e contemporaneamente i muscoli intercostali si contraggono e spingono in alto e in fuori la cassa toracica. Insieme a questa si espandono anche i polmoni. Più intensa è l'azione dei muscoli intercostali più aria entra nei polmoni.

2)L'espirazione, durante la quale l'aria povera d'ossigeno viene espulsa passivamente, avviene quando i muscoli e il diaframma, che hanno provocato l'inspirazione, si rilasciano. Ciò determina una costrizione della gabbia toracica e una contrazione dei polmoni che, essendo molto elastici, espellono l'aria. L'aria espirata contiene ancora una certa quantità di ossigeno.

Il ritmo della respirazione è automatico, ma i muscoli coinvolti sono volontari e ogni loro contrazione è stimolata da impulsi nervosi. Questi impulsi si originano nel "centro respiratorio" presente nel midollo allungato. Il centro respiratorio è diviso in due parti addette rispettivamente all'inspirazione e all'espirazione.

Il centro inspiratorio attiva i muscoli intercostali fino a che esso non viene inibito dai recettori di distensione presenti nei polmoni. A questo punto interviene il centro espiratorio, posto più in profondità, che rende possibile l'espirazione. Inoltre, il midollo allungato contiene neuroni recettori che controllano la concentrazione dell'anidride carbonica nel sangue. Un livello elevato di CO₂ segnala un aumento dell'attività cellulare e quindi un maggior fabbisogno di ossigeno. I recettori perciò reagiscono immediatamente ordinando un'intensificazione del ritmo e della profondità del respiro. Questi recettori sono molto sensibili: lo 0.3% in più di anidride carbonica comporta un raddoppio delle inspirazioni e quindi di conseguenza delle espirazioni. La frequenza respiratoria, dunque, è determinata soprattutto dalla quantità di anidride carbonica che è necessario espellere dall'organismo.

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