Regolazione nervosa: genesi del ritmo di base

Regolazione della respirazione

Apparentemente la nostra respirazione corrente è così meravigliosamente semplice, ma in realtà la sua regolazione è piuttosto complessa. Qui tratteremo soltanto gli aspetti fondamentali del controllo della respirazione. L’attività dei muscoli respiratori, diaframma e muscoli intercostali esterni, è regolata da stimoli nervosi trasmessi dall’encefalo per mezzo dei nervi frenici e intercostali.

Centri nervosi e ritmo respiratorio

I centri nervosi che regolano il ritmo e la profondità del respiro sono localizzati principalmente nel midollo allungato e nel ponte. Il midollo allungato, che stabilisce il ritmo di base del respiro, contiene un pacemaker, cioè un centro inspiratorio che genera intrinsecamente stimoli. L’eccitazione dei suoi neuroni invia una raffica di impulsi che, lungo i nervi frenici e i nervi intercostali, stimolano, rispettivamente, il diaframma e i muscoli intercostali esterni. Nel midollo allungato si trova anche un centro espiratorio, che inibisce in modo ritmico il pacemaker. L’alternanza degli stimoli dei due centri bulbari mantiene una frequenza di 12–15 respiri/minuto.

Ruolo del ponte e dei recettori

I centri presenti nel ponte appaiono facilitare il ritmo di base inspiratorio ed espiratorio stabilito dal midollo allungato. Inoltre, i bronchioli e gli alveoli polmonari possiedono recettori di distensione che reagiscono alla distensione estrema (che potrebbe danneggiare i polmoni) attivando riflessi di protezione. Nel caso di una eccessiva distensione i nervi vaghi trasmettono stimoli dai recettori di distensione al midollo allungato; immediatamente dopo l’inspirazione cessa e si ha l’espirazione.

Effetti dell'esercizio fisico

Nel corso dell’esercizio fisico respiriamo più energicamente e più a fondo perché i centri encefalici inviano più stimoli ai muscoli respiratori. Tuttavia, la frequenza del respiro può non aumentare in modo significativo con l’attività fisica. Dopo un’attività fisica intensa, l’espirazione diventa un fenomeno attivo e per coadiuvarla vengono utilizzati i muscoli addominali e tutti gli altri muscoli capaci di abbassare le coste.

Depressione dei centri bulbari

Se i centri bulbari sono totalmente depressi (come nel caso di una dose eccessiva di sonniferi, di morfina o di alcol) la respirazione cessa completamente e si verifica la morte.