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I muscoli respiratori: tipologie e funzioni

I muscoli respiratori, insieme al cuore, sono gli unici preposti a una funzione vitale: respirare. I muscoli respiratori, infatti, assicurano il regolare alternarsi tra inspirazione ed espirazione, generando le pressioni che spostano l’aria, aumentando e riducendo il volume della cassa toracica, movimenti tipici della respirazione.
Un adulto sano a riposo esegue 16-20 atti respiratori ogni minuto; questo valore, chiamato “frequenza respiratoria”, aumenta durante l’attività sportiva o in alcune condizioni di fatica, come per malattie dell’apparato respiratorio. Durante un respiro si alternano una fase di inspirazione, nella quale l’aria entra all’interno delle vie respiratorie e dei polmoni, con il torace che aumenta di volume, e una successiva fase di espirazione, in cui l’aria esce, riducendo il volume della cassa toracica.

Quali sono i muscoli respiratori?

All’interno del nostro organismo, questi muscoli, contraendosi in modo ritmico e regolare per tutta la durata della vita, sono quelli sottoposti a un maggior lavoro, insieme alla muscolatura cardiaca.
Una peculiarità della muscolatura respiratoria è che agisce in modo involontario, assicurando un’adeguata frequenza respiratoria, ma può anche essere attivata volontariamente. In questo modo, in situazioni di riposo e tranquillità, i muscoli respiratori lavorano spontaneamente, senza richiedere alcun impegno volontario per la loro attivazione. Il corretto controllo del movimento dei muscoli respiratori, oltre ad assicurare l’apporto di ossigeno all’organismo, favorisce anche attività comportamentali come la fonazione, ovvero la capacità di emettere suoni e parlare.
I muscoli respiratori possono essere distinti in tre gruppi, in base alla loro posizione e alla loro funzione:

  • diaframma;
  • muscoli della cassa toracica;
  • muscoli addominali.

Il diaframma: una cupola sotto i polmoni

Il diaframma è un’estesa cupola muscolare a forma di quadrifoglio, che suddivide la cavità toracica dall’addome. È teso tra la parte posteriore dello sterno (l’osso che chiude anteriormente la cassa toracica), le vertebre lombari e le ultime sei coste. Il diaframma contraendosi si abbassa, lasciando così spazio ai polmoni di riempirsi di aria e aumentare di volume.
La muscolatura della cassa toracica, in particolare i muscoli intercostali (tesi tra una costa e l’altra), contribuisce a spostare le coste con gli atti respiratori; espandendo la gabbia toracica durante l’inspirazione (aumentando quindi il volume di aria che può entrare nei polmoni), e riducendone il volume nell’espirazione. In particolare, i muscoli intercostali esterni e i muscoli intercostali interni più vicini allo sterno si attivano durante l’inspirazione; mentre i muscoli intercostali interni intervengono durante l’espirazione.

I muscoli respiratori ausiliari (o accessori)

Altri muscoli, però, possono attivarsi a supporto dei muscoli intercostali per aumentare l’espansione del torace in caso di particolari necessità, come durante un intenso sforzo fisico o in conseguenza di malattie polmonari. In alcune condizioni di malattia, come nella broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), nell’enfisema polmonare o nella fibrosi polmonare, è possibile che l’organismo si trovi nelle condizioni di dover incrementare l’apporto di ossigeno a causa di problematiche a carico delle vie respiratorie (ad esempio a carico dei bronchi o dei bronchioli) o del tessuto che costituisce i polmoni (il cosiddetto parenchima polmonare). In questi casi il paziente cerca di aumentare l’apporto di ossigeno all’organismo incrementando la frequenza respiratoria oppure cercando di aumentare il volume a disposizione dei polmoni, ampliando la gabbia toracica, grazie all’azione di altri muscoli, solo marginalmente coinvolti durante il respiro spontaneo. Per questa loro attività di supporto ai muscoli che governano la respirazione, questi muscoli sono chiamati muscoli respiratori ausiliari o muscoli respiratori accessori.
Nel respiro spontaneo a riposo, si attivano anche i muscoli scaleni, situati nella parte laterale del collo, che originano dalle vertebre cervicali e si inseriscono sulle prime due coste. Con la loro contrazione, contribuiscono a sollevare le prime due coste e lo sterno durante l’aumento del volume toracico necessario per l’inspirazione.
In condizioni di difficoltà di tutti gli altri muscoli, può diventare evidente il contributo inspiratorio del muscolo sternocleidomastoieo (SCM o SCOM): muscolo posto sul lato del collo, teso dalla clavicola e dallo sterno, fino alla mastoide, prominenza dell’osso temporale posta dietro al padiglione auricolare. I due muscoli sternocleidomastoidei aiutano a espandere il torace durante l’inspirazione, spostando verso l’alto lo sterno e le clavicole, consentendo quindi l’aumento del volume polmonare.
Oltre a questi, possono intervenire, in particolare durante la respirazione forzata, altri gruppi muscolari: i muscoli sopra e sottoioideo, il muscolo succlavio, il muscolo triangolare dello sterno, i muscoli elevatori delle coste, il piccolo e il grande pettorale, il muscolo ileocostale del collo, l’elevatore della scapola, il muscolo trapezio, il dentato posteriore superiore e inferiore, il gran dentato (o dentato anteriore), il gran dorsale (detto anche latissimus dorsi) e il quadrato dei lombi.

Il contributo dei muscoli addominali

Nella parte anteriore e laterale dell’addome sono presenti alcuni muscoli, in particolare i muscoli obliquo interno ed esterno, il muscolo retto e il muscolo trasverso dell’addome, che contraendosi flettono il tronco in avanti e portano le ultime coste verso il basso. Con la loro azione, quindi, contribuiscono in particolar modo all’espirazione: spingono gli organi addominali in alto, verso il torace, riducendo di conseguenza la cassa toracica e il volume polmonare. In questo modo, supportano anche la successiva inspirazione: favorendo il ritorno elastico per la ri-espansione toracica e supportando l’attività del diaframma. Durante una respirazione tranquilla, questi muscoli non intervengono e l’espirazione è quindi passiva. Si attivano invece durante respirazione forzata dovuta a esercizio fisico o a patologie che aumentano le resistenze respiratorie.

L’allenamento dei muscoli respiratori

In alcune condizioni di malattia, la forza, la resistenza o l’efficacia dei muscoli respiratori possono essere ridotte. Ad esempio, nella broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) i muscoli inspiratori risultano essere meno efficaci. È quindi possibile pensare a un programma riabilitativo incentrato su esercizi di allenamento di questi gruppi muscolari, al fine di migliorare l’attività muscolare durante l’esercizio, ridurre la fatica e l’affanno, ma soprattutto la dispnea (ovvero la fatica respiratoria) del paziente.
Le persone con debolezza dei muscoli respiratori, grazie a specifici programmi riabilitativi di allenamento, possono ottenere importanti miglioramenti nella qualità di vita e nelle prestazioni fisiche durante lo svolgimento delle attività della vita quotidiana. In caso di patologie respiratorie, quindi, la terapia farmacologica potrebbe non essere sufficiente; ma dovrebbe essere valutata anche la possibilità di eseguire un trattamento riabilitativo mirato, eseguito da Professionisti della Riabilitazione adeguatamente formati nella Riabilitazione Respiratoria.

Fonti

  • Marazzini L., Fisiopatologia e semeiotica funzionale della respirazione, Raffaello Cortina Editore, 1992.

  • Solidoro, P., Rapellino, M., Fisiopatologia dei muscoli respiratori. Le basi della ventilazione meccanica e della riabilitazione respiratoria, Minerva Pneumol., 41: pages 1-9, 2002.

    https://www.minervamedica.it/it/riviste/minerva-pneumologica/articolo.php?cod=R16Y2002N01A0001
  • Lazzeri M, Brivio A, Carlucci A, Piaggi G. Il ricondizionamento all’esercizio fisico del paziente con patologia respiratoria. Dalla valutazione al trattamento. Associazione Riabilitatori dell’Insufficienza Respiratoria. Edra, 2018.

Ultimo aggiornamento:11-08-2020

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