le basi di fisiologia per lo sportivo...
L’EFFICIENZA DELLA RESPIRAZIONE
Vi sono degli insetti che hanno una respirazione molto efficiente:
immettono aria da una parte e la emettono dall’altra. Nel corpo umano sia
l’ingresso che l’uscita dell’aria avvengono attraverso una sola conduttura
(la trachea, che si affaccia all’esterno con la bocca e il naso).
Questo sistema comporta una certa inefficienza, perchè si introduce
e si espelle una certa quantità di aria che non è utile alla
respirazione.
Visto che lo scambio di gas (ossigeno-anidride carbonica) avviene solo
a livello degli alveoli polmonari, ecco che l’aria che va avanti e indietro
nella trachea e nei bronchi senza arrivare ai polmoni costituisce una percentuale
che costa fatica ai muscoli della respirazione, ecc, ma che non rende nulla.
Questa percentuale di aria che va avanti e indietro senza partecipare allo
scambio gassoso viene chiamata “caput mortuum”.
Immaginiamo che quella parte delle vie respiratorie che non è
in grado di effettuare lo scambio gassoso (trachea, bronchi, ecc) abbia
una capacità di 150 centimetri cubi.
*Se uno fa un respiro
profondo (es. di quattro litri) questo “caput”, ovvero questa aria mossa
inutilmente costituisce una percentuale accettabile: nell’esempio, un 3-4%.
*Se si fa invece un respiro
leggero, ad esempio di mezzo litro, ecco che la parte del mezzo litro che
vuole arrivare ai polmoni deve pur occupare prima questi 150 cm cubi, e
quindi ai polmoni arriveranno solo due terzi dell'aria, essendo circa un
terzo (150 su 500) stato utilizzato per riempire questi spazi. Ne consegue
che l’aria pompata inutilmente è il 30%.
Il paragone è impressionante: facendo dei respiri profondi si usa il 97% dell’aria, con un respiro superficiale il 70%!
Ne consegue che anche a parità di aria ( o di ossigeno) che entrano ed escono dalla bocca e naso, si ha una ventilazione dei polmoni superiore se glia tti respiratori sono profondi. Si ha una ventilazione peggiore se questi atti respiratori sono superficiali, anche se frequenti; anzi, vorrei dire proprio perchè sono frequenti, in quanto per ciascuno di essi si moltiplica quella consistente parte di aria che non viene impiegata in modo utile.
Osserviamo la figura. L' ampolla simboleggia l'apparato respiratorio. Le vie aeree superiori come il naso, la trachea, i bronchi...sono schematizzate come un rettangolo, e i polmoni veri e propri sono l'espansione tondeggiante sotto. Accanto vi è una specie di cilindro con una certa quantità di aria (in rosso).
Se l'aria che va e viene dall'apparato respiratorio (come a sinistra) è molto poca, perchè l'atto respiratorio è superficiale, l'aria non arriva ai polmoni. Si può respirare due, dieci o cento volte al minuto: l'aria entra e esce ma è tutta fatica sprecata e la persona muore.
Se (come nel caso 2) l'aria che viene inspirata ad ogni respirazione è uguale alla capacità delle vie aereee, la persona muore, perchè non arriva ai polmoni dove avviene lo scambio di ossigeno. Anche qui aumentare il numero di respirazioni al minuto non serve a niente.
Se (come nel caso 3) le respirazioni sono abbastanza profonde da
fare entrare e uscire una quantità di aria superiore alla capacità
delle vie aeree, un po' di quell'aria ( e più precisamente quella
che eccede la capacità delle vie aeree) entra in contatto con gli
alveoli dei polmoni, e il suo ossigeno può essere ceduto ai polmoni.
Notate che (in questo caso) aumentare il numero di respirazioni al minuto
aiuta a sopravvivere (perchè si rinnova quel po' di aria che arriva
ai polmoni) ma la respirazione è molto inefficiente: si porta
dentro e fuori una certa quantità di aria ma solo una piccola percentuale
di essa è usata per ossigenare il sangue.
Se infine (caso 4) le respirazioni sono profonde, ecco che si ha
il massimo di efficienza: ad ogni respirazione una notevole quantità
di aria viene a contatto con i polmoni (che sono quasi del tutto pieni
di aria nuova) .
Ad ogni respirazione la percentuale di aria che resta nelle vie aeree(
e quindi inutilizzata) è minore che nel caso precedente. Quindi
l'effetto del "caput mortuum" è minimizzato.
Si ribadisce ancora una volta quindi che le respirazioni profonde (anche
se portano via tempo alle respirazioni più frequenti) pure portano
alla ossigenazione più efficiente del corpo.
In genere bastano 30-40 secondi di respirazioni intense e profonde perchè
una persona normale si senta alterata, e se si va avanti inizia a girare
la testa, ecc.
Si tratta di un eccesso di ossigenazione (che provoca la cosiddetta "alcalosi
respiratoria", ovvero si tende a spostare verso l'alto il pH del sangue) .
Questo eccesso di ossigenazione non si verifica se si respira con grande
frequenza ma in modo molto superficiale.
Si conclude ancora una volta che per aiutare l'ossigenoa passare nel sangue
valgono delle respirazioni profonde.
Le respirazioni profonde aiutano dunque il recupero della fatica.