11.2 La respirazione

11.2.1 Anatomia degli organi della respirazione

Ossa. Le ossa direttamente impegnate nella respirazione sono quelle a cui s’inserisce la muscolatura respiratoria: il bacino, la colonna vertebrale, le coste, lo sterno e il cranio. Il bacino, per quanto si presenti all'aspetto come un osso unico, è costituito da sei ossa pari e simmetriche, saldate insieme ed è articolato posteriormente con l'osso sacro. Su questo si innalza la colonna vertebrale, costituita da 5 vertebre lombari, 12 v. toraciche e 7 v. cervicali (Fig. 11.2.1(a)). Alle v. toraciche si inseriscono 12 paia di coste (Fig. 11.2.1(a)), delle quali le sette superiori, o c. vere, si uniscono sul davanti allo sterno formando anelli ossei completi (Fig. 11.2.1(b)). Le tre c. inferiori, incomplete, o c. false, si collegano all'ultima delle c. vere mentre le ultime due rimangono fluttuanti. L'insieme delle v. toraciche, delle coste e dello sterno costituisce la gabbia toracica, struttura di forma variabile secondo l'attività respiratoria, ma sempre approssimativamente conica. Le coste si articolano con le vertebre e sono inclinate in avanti, in basso e di lato; la loro parte libera può essere sollevata lateralmente dai muscoli respiratori come il manico di un secchio (movimento rappresentato dalle frecce laterali della Fig. 11.2.1(b)). Gli anelli ossei di cui sopra sono incernierati sulla colonna vertebrale e, tirati verso l’alto dai muscoli respiratori, si sollevano anteriormente con un movimento simile a quello del battente di una porta (movimento rappresentato dalla freccia centrale della Fig. 11.2.1(b)). I loro movimenti d’innalzamento e d’abbassamento determinano l'allontanamento e l'avvicinamento delle pareti della cavità toracica dando luogo ad una respirazione costale, il cui meccanismo è paragonabile a quello di un soffietto. Il capo interviene nella respirazione come impalcatura d’attacco per alcuni muscoli collegati alle clavicole, allo sterno (Fig. 11.2.1(c)), all'osso ioide (Fig. 11.3.2(c)) ed alle scapole.

Muscoli. Per comodità si riuniscono qui i muscoli respiratori in cinque sistemi: i muscoli intrinseci del torace, il muscolo diaframma, un sistema addominale, uno dorsale ed uno cranio-cervico-toracico:

• Sistema dorsale. Compito primario dei m. dorsali (Fig. 11.2.2(b)) è quello di mantenere la posizione eretta opponendosi al peso dei visceri, che tende a flettere il corpo in avanti. Nella respirazione i m. dorsali equilibrano l'azione di quelli addominali e alcuni di essi, in accordo con i m.intercostali (muscoli intrinseci del torace), alzano o abbassano le coste in una r. costale;

Serbatoio polmonare. Il diaframma e la gabbia toracica delimitano una cavità toracica (Fig. 11.2.3(a)) nella quale si trovano i polmoni. Essi sono due masse spugnose, elastiche ed inerti, destinate allo scambio dell'ossigeno dell'aria con il sangue. Gli alveoli di queste masse spugnose comunicano con l'esterno tramite strutture tubulari ramificate, gli alberi bronchiali. Questi finiscono per riunirsi in due bronchi principali, i quali confluiscono a loro volta in un canale unico: la trachea. Essa è un tubo cilindrico, costituito da anelli di cartilagine, che superiormente culmina con una valvola di chiusura detta laringe. Il canale respiratorio si continua poi con la faringe e le cavità nasali.

Nel corso di un’inspirazione corretta la contrazione del diaframma, il rilassamento dei muscoli addominali – che determinano la discesa dei visceri (Fig. 11.2.3(c)-I) – e il sollevamento delle coste determinano l'aumento del volume della cavità toracica; di conseguenza si forma un vuoto pneumatico. Per la differenza fra la pressione esterna e quella interna, l'aria si precipita nei polmoni gonfiandoli e ristabilendo l'equilibrio. A questo punto incomincia l'espirazione: la parete addominale si contrae premendo i visceri verso l'alto, le coste si abbassano chiudendo le pareti della cavità toracica, i polmoni sono compressi e l'aria in essi contenuta è spremuta sotto forma di fiato. Questo tipo di respirazione, nella quale le componenti addominale e costale si accordano per dare la maggiore efficienza respiratoria, è detto r. combinata. Si può fare esperienza di una buona r. combinata ponendosi nella posizione della Fig. 11.2.3(b), nella quale i m. addominali lavorano attivamente contrastando la forza di gravità per sollevare i visceri discesi nell'inspirazione. Nonostante ciò che comunemente si crede non è d’utilità didattica l'espediente di porsi supini, che pure dà luogo ad una r. corretta, perché in questa posizione i rapporti fra muscoli e forza di gravità sono invertiti rispetto a quelli della posizione eretta. Quando intervengono i muscoli del sistema cranio-cervico-toracico nella già citata r. apicale, l'efficienza respiratoria si riduce sia per motivi di geometria ossea che di coordinamento muscolare. La compressione dei polmoni durante l'espirazione determina anche il loro scorrimento verso l'alto (Fig. 11.2.3(c)-II). Con essi risalgono trachea e laringe, la cui risalita può essere palpata sotto la pelle del collo, p. es., durante la pronuncia di una normale frase parlata. Questa risalita ha effetti determinanti sui movimenti delle cartilagini della laringe durante la fonazione nonché su forma e dimensioni del canale vocale.