Le conoscenze anatomo-fisiologiche sulla muscolatura respiratoria, le prime delle quali risalgono a tre secoli fa, hanno subito verso la fine degli anni ’70 un nuovo impulso specie per quanto riguarda l’azione e il coordinamento dei muscoli respiratori. Studi molto recenti hanno infatti contribuito a precisare alcuni di questi aspetti ed hanno cambiato, talvolta radicalemente, molti concetti tradizionalmente accettati.
Il Diaframma
E’ tutt’oggi riconosciuto come il principale muscolo inspiratorio. E’ innervato dal nervo frenico ad origine dal plesso cervicale (C3 C5).
Anatomicamente esso è costituito da una struttura tendinea centrale (centro frenico) dalla quale si irradiano le fibre muscolari. Queste danno luogo ad una parte sterno costale, che si inserisce sulla faccia posteriore del processo xifoideo dello sterno e sul margine superiore delle ultime sei coste , e ad una parte vertebrale o crurale che termina mediante fasci tendinei sulla faccia anteriore delle prime tre vertebre lombari. Tale distinzione sia oggi considerata non solo anatomicamente ma anche funzionale.
Dato che la parte sterno costale non ha diretta inserzione su alcuna struttura fissa , la sua azione meccanica dipende dalla resistenza relativa al movimento da parte del contenuto addominale(determinata dall’azione della forza peso dei visceri e dallo stato di contrazione dei diversi muscoli addominali), nonché dalle ultime coste (soggette anch’esse all’azione meccanica di alcuni muscoli addominali).
Durante la respirazione NORMALE, la lunghezza dell’asse longitudinale della cassa toracica, aumenta di 1,5-2 cm. Mentre il diametro trasverso e antero posteriore aumentano di soli 3/5 mm.
Se ne deduce quindi che durante la respirazione normale la contrazione della porzione costale,come di quella crurale, determina uno spostamento assiale della CUPOLA DIAFRAMMATICA,associato a una riduzione della lunghezza longitudinale della zona di apposizione, con quello che è stato definito un movimento a pistone e che è il responsabile del maggior cambiamento del volume toracico.
E’ opportuno sottolineare come l’agonismo delle due porzioni del diaframma configuri una situazione di collegamento in parallelo favorevole alla generazione di elevate pressioni.
Infatti la forza totale sviluppata durante la contrazione simultanea di due muscoli in parallelo è uguale alla somma delle forze singolarmente sviluppate, cosa che non accade nei muscoli disposti in serie, che condividono la tensione sviluppata.
Pertanto in tutte quelle circostanze in cui il diaframma tende a perdere la sua configurazione cilindroide arrivando ad appiattirsi si verifica una grave riduzione dell’azione inspiratoria del muscolo stesso. Ciò può avvenire col concorso di molteplici fattori:
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La perdita del suddetto collegamento in parallelo
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La riduzione dell’efficienza contrattile riduce la pressione sviluppata a parità di tensione prodotta.
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Le alterazioni della configurazione geometrica(con la scomparsa della zona di opposizione e l’orientamento delle fibre perpendicolare anziché assiale alle inserzioni costali).
Va infine citata un’ulteriore azione , anch’essa ESPIRATORIA, esercitata dalla contrazione diaframmatica, con la sua porzione costale come con quella crurale, che si esplica sulla parte alta del torace in virtù della depressione intra toracica prodotta dalla discesa del centro frenico.
Quest’azione nel soggetto normale è antagonizzata dalla contrazione sincrona col diaframma dei muscoli INTERCOSTALI, parasternali e scaleni.
Le forze potenzialmente agenti sulle coste ad opera della contrazione diaframmatica sono:
1) La riduzione della pressione pleurica che di fatto tenderebbe a ridurre di volume la gabbia toracica
2) L’aumento della pressione addominale che ripercuotendosi sulla zona di apposizione espande la parte inferiore della gabbia toracica.
3) La contrazione delle fibre costali che esercita una forza che alza le ultime coste spingendole in fuori.
fine prima parte
Prof. Giuseppe Righini
