Concetti Chiave
- I centri del respiro nel midollo allungato stabiliscono il ritmo respiratorio, ma fattori fisici come parlare e tossire possono modificarlo.
- Il controllo volontario del respiro è limitato e non può prevalere quando la concentrazione di ossigeno nel sangue diminuisce.
- I fattori emozionali influenzano la respirazione, causando variazioni in risposta a stimoli come paura o sorpresa.
- I livelli di diossido di carbonio e ossigeno nel sangue sono i principali fattori chimici che regolano la frequenza e la profondità del respiro.
- L'aumento del diossido di carbonio porta a una diminuzione del pH del sangue, stimolando un aumento della frequenza respiratoria.
Influenza dei fattori fisici
Per quanto i centri del respiro del midollo allungato stabiliscano il ritmo respiratorio di base, non c’è dubbio che fattori fisici come il parlare, il tossire e lo svolgere attività muscolare possano modificare la frequenza e la profondità del respiro. Alcuni di questi fattori sono già stati presi in considerazione a proposito dei movimenti di aria non respiratori. L’aumento della temperatura corporea provoca un aumento della frequenza del respiro.
Controllo volontario e involontario
Abbiamo tutti regolato coscientemente il nostro ritmo respiratorio in una qualche occasione. Mentre si canta o si deglutisce il controllo del respiro è estremamente importante e molti di noi hanno trattenuto per breve tempo il respiro per nuotare sott’acqua. Tuttavia il controllo volontario del respiro è limitato, e i centri respiratori semplicemente non terranno conto dei messaggi provenienti dalla corteccia cerebrale (coscienti) quando nel sangue la concentrazione di ossigeno si sta abbassando e il pH sta diminuendo. Per averne la dimostrazione non dovete fare altro che cercare di parlare normalmente o di trattenere il respiro dopo aver corso a rotta di collo per pochi minuti. Semplicemente non ci si riesce. Molti bambini che muovono i primi passi tentano di condizionare i genitori trattenendo il respiro «fino alla morte».
Per questa minaccia molti genitori si angosciano, tuttavia non si devono preoccupare, perché subentrano i meccanismi di controllo involontario e la respirazione normale riprende di nuovo.
Fattori emozionali e respirazione
La frequenza e la profondità del respiro sono modificati anche da fattori emozionali. Avete mai guardato un film dell’orrore trattenendo il respiro o siete mai stati tanto spaventati da quello che vedevate da essere quasi affannati? Avete mai toccato qualcosa di freddo e appiccicoso rimanendo senza fiato? Queste sono tutte conseguenze di riflessi avviati da stimoli emozionali che agiscono attraverso centri situati nell’ipotalamo.
Importanza dei fattori chimici
Molti fattori possono modificare la frequenza e la profondità del respiro, ma i più importanti sono i fattori chimici: il livello del diossido di carbonio e dell’ossigeno nel sangue. L’aumento del livello di diossido di carbonio e la diminuzione del pH del sangue sono gli stimoli più importanti che determinano un aumento della frequenza e della profondità del respiro. (In realtà l’aumento della concentrazione di diossido di carbonio e la diminuzione del pH del sangue in questo caso sono la stessa cosa, poiché l’aumento del diossido di carbonio porta a un aumento dell’acido carbonico, che riduce il pH del sangue.) Le variazioni della concentrazione del diossido di carbonio nel sangue sembrano agire direttamente sui centri bulbari attraverso le modificazioni del pH del liquido cefalorachidiano.
Domande da interrogazione
- Quali fattori fisici possono influenzare il ritmo respiratorio?
- In che modo il controllo volontario del respiro è limitato?
- Come influiscono le emozioni sulla respirazione?
- Qual è l'importanza dei fattori chimici nella regolazione della respirazione?
Fattori fisici come il parlare, il tossire e l'attività muscolare possono modificare la frequenza e la profondità del respiro, mentre l'aumento della temperatura corporea provoca un incremento della frequenza respiratoria.
Sebbene possiamo regolare coscientemente il ritmo respiratorio, il controllo volontario è limitato; i centri respiratori non rispondono ai segnali della corteccia cerebrale quando la concentrazione di ossigeno nel sangue diminuisce e il pH scende.
Fattori emozionali possono alterare la frequenza e la profondità del respiro, come dimostrato da reazioni a stimoli emotivi che attivano riflessi attraverso centri nell'ipotalamo, portando a situazioni di affanno o trattenimento del respiro.
I fattori chimici, in particolare i livelli di diossido di carbonio e ossigeno nel sangue, sono cruciali; un aumento del diossido di carbonio e una diminuzione del pH sono stimoli chiave che determinano un incremento della frequenza e della profondità del respiro.
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