Come interagiscono respirazione e salute fisica

Nel corso dei millenni l'uomo ha ampiamente sfruttato la connessione tra respirazione e salute fisica come strumento di cura per i disturbi del corpo e dell'anima. Il nostro precedente articolo "Respirazione e stress psicologico: Una strada a doppio senso" ha descritto i processi fisiologici che collegano il cervello e la respirazione, consentendoci di controllare i livelli di stress e le emozioni modificando deliberatamente la nostra respirazione. Tuttavia, un insieme di funzioni simili può influenzare pesantemente anche altri processi fisiologici fondamentali che possono avere un impatto sulla nostra salute fisica. 

Il rinnovato interesse della comunità scientifica per la meccanica e la biologia della respirazione ha fatto luce sui meccanismi fondamentali che collegano respirazione e mente e su quelli che collegano respirazione e salute fisica. Analizzandoli, possiamo iniziare a capire come l'infiammazione cronica e la sovraeccitazione del nostro sistema immunitario portino a disturbi autoimmuni, lombalgie, disturbi della digestione e altro ancora.  

Come primo passo, cerchiamo di comprendere i biomarcatori fondamentali che caratterizzano lo stato di salute del nostro processo respiratorio. Questi includono

• CO2 end-tidalica: La quantità di anidride carbonica che espiriamo,
• Volume corrente: Il volume d'aria che espiriamo
• Frequenza respiratoria: Il numero di respiri che facciamo al minuto. 

Questi biomarcatori riflettono la nostra salute respiratoria perché costituiscono i meccanismi di base attraverso i quali la respirazione influisce su quasi tutti i processi del nostro corpo, tra cui la digestione, la risposta immunitaria, la funzione mitocondriale, la salute cardiovascolare e l'equilibrio ormonale. Per capire come tutti questi sistemi siano influenzati dalla nostra respirazione, esaminiamo, passo dopo passo, la sequenza di eventi che si verificano quando le tre variabili respiratorie fondamentali vengono perturbate rispetto ai loro valori medi. 

Come la respirazione influisce sul sistema nervoso. 

La respirazione e il sistema nervoso autonomo (ANS) sono inestricabilmente legati attraverso vari meccanismi. L'ANS è diviso in due parti, il Il sistema nervoso simpatico (SNS) e il sistema nervoso parasimpatico (PNS). Il SNS ci fa entrare in modalità "combatti o fuggi", attivando tutti i meccanismi necessari per il movimento, la conservazione e la reazione rapida. Il PNS, invece, provoca sensazioni di rilassamento e ci permette di recuperare, digerire e guarire. Il legame tra ANS e respirazione è reso possibile dal modo in cui i neuroni si collegano alle diverse parti dei polmoni. In particolare, l'SNS è collegato alla parte superiore, mentre il PNS è collegato ai polmoni inferiori. A causa dell'anatomia della connessione tra polmoni, SNS e PNS, quando respiriamo più velocemente e meno profondamente, impegniamo il SNS e disattiviamo parzialmente il PNS. Al contrario, quando respiriamo deliberatamente in modo più profondo e lento, possiamo attivare il PNS grazie alla sua connessione con la parte inferiore dei polmoni e quindi attivare sensazioni di rilassamento.  

La respirazione sempre più veloce e superficiale, una condizione chiamata sindrome da iperventilazione cronica (CHS), provoca un'iperattivazione cronica del sistema nervoso centrale (SNS) che pone il nostro corpo in un perenne stato di stress. L'attivazione del sistema nervoso centrale segnala al nostro organismo la presenza di un pericolo e innesca una catena di reazioni volte a prepararci ad affrontarlo. Sebbene questi processi siano stati sviluppati nel corso di migliaia di anni di evoluzione e possano essere salvavita per il loro effetto di prepararci a rispondere alle minacce, la loro costante attivazione provoca una cascata di ripercussioni negative. Ecco i principali meccanismi e sistemi fisiologici interessati:

• Sistema digestivo: L'attivazione dell'SNS fa sì che il sangue lasci lo stomaco e il cuore e venga convogliato al cervello e ai muscoli per rendere il nostro corpo pronto a pensare e reagire rapidamente. L'ischemia dello stomaco (mancanza o assenza di sangue) causa il rallentamento o l'arresto della digestione, con conseguenti problemi cronici di digestione e gastrointestinali. 
• Sistema cardiovascolare: Il coinvolgimento del SNS aumenta la pressione sanguigna per rendere i nostri muscoli più capaci di raggiungere velocemente e rispondere alle minacce. Tuttavia, un aumento cronico della pressione arteriosa porta all'ipertensione, con conseguente rischio di patologie cardiovascolari pericolose per la vita, come le malattie coronariche. Inoltre, un modello di respirazione irregolare può portare all'atrofia diaframmatica, uno stato in cui il diaframma si muove di meno e che comporta un ulteriore sforzo per il cuore.  
• Sistema immunitario: L'impegno del SNS coinvolge anche il nostro sistema immunitario attraverso l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA). L'asse HPA è l'insieme di tre sistemi fisiologici critici, vale a dire l'ipotalamo, l'ipofisi e la ghiandola surrenale, che cooperano per convertire i segnali e gli stimoli cerebrali in risposte fisiologiche necessarie a suscitare la reazione corporea appropriata. Quando si verifica uno stimolo di stress 
• Regolazione endocrina: L'impegno del SNS influisce anche sugli ormoni fondamentali per l'equilibrio endocrino attraverso l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA). L'asse HPA è l'insieme di tre sistemi fisiologici cruciali, ovvero l'ipotalamo, l'ipofisi e la ghiandola surrenale, che cooperano per convertire i segnali e gli stimoli cerebrali in risposte fisiologiche necessarie a suscitare la reazione corporea appropriata. Quando uno stimolo di stress viene percepito dall'ipotalamo, questo invia un allarme all'ipofisi attraverso l'ormone di rilascio della corticotropina (CRH). Oltre a stimolare il sistema nervoso simpatico, il CRH stimola l'ipofisi e la induce a rilasciare l'ormone adrenocorticotropo (ACTH). L'ACTH viaggia attraverso il corpo e si rivolge alle ghiandole surrenali provocando il rilascio di cortisolo. Quando lo stress è costantemente elevato, i livelli di cortisolo rimangono alti e inducono una cascata di effetti negativi, tra cui:

- Soppressione della funzione riproduttiva

-Aumento della resistenza all'insulina, un precursore del diabete.

-Soppressione della crescita e del rilascio di ormoni tiroidei, che impedisce lo sviluppo, il recupero fisico e la funzione tiroidea.

• Iperattivazione del sistema immunitario: Il nostro sistema nervoso centrale è interconnesso con il sistema immunitario attraverso una molecola chiamata citochina. Le citochine sono una categoria generale di piccole proteine che svolgono un ruolo essenziale nella segnalazione cellulare. Esse controllano la crescita e l'attività delle cellule immunitarie del sangue, consentendo loro di scatenare l'infiammazione e di rispondere agli agenti patogeni. L'iperattivazione del sistema nervoso simpatico può quindi provocare un'attivazione costante del sistema immunitario, portando a infiammazione cronica e disturbi autoimmuni.

Come la meccanica della respirazione influisce sul nostro corpo

Oltre all'interazione su base nervosa tra la respirazione e diversi settori chiave della nostra fisiologia, la respirazione influisce sulla nostra salute anche attraverso la meccanica della respirazione. 

• Sforzo cardiovascolare: Uno dei sistemi più critici del nostro apparato respiratorio è il diaframma, un muscolo a forma di cupola che si trova tra i polmoni e la zona addominale. Il diaframma si muove verso il basso e verso l'alto, mentre noi inspiriamo ed espiriamo. L'addome contiene il 25-30% del volume totale di sangue del nostro corpo ed è quindi una delle aree più dense di sangue del nostro corpo. Una respirazione rapida e superficiale riduce l'impegno del diaframma e può, col tempo, portare all'atrofia diaframmatica, lo stato in cui il diaframma si indebolisce e si muove meno durante la respirazione. Il movimento del diaframma favorisce la circolazione sanguigna addominale, che rappresenta una parte significativa della circolazione sanguigna complessiva del nostro corpo. Per questo motivo il diaframma viene anche chiamato "secondo cuore".. Di conseguenza, l'atrofia diaframmatica porta a un contributo minore del diaframma alla circolazione sanguigna e quindi aumenta il carico che il nostro cuore deve sostenere per la circolazione di tutto il corpo.  

• Postura e disturbi muscolo scheletrici: Come descritto in precedenza, il diaframma è un componente fondamentale del nostro apparato respiratorio. Un forte impegno diaframmatico aumenta la pressione addominale, impegna i muscoli addominali e fornisce quindi sostegno al nostro nucleo e alla parte bassa della schiena. Al contrario, un movimento diaframmatico debole, causato da una respirazione poco profonda, indebolisce la stabilità del nostro nucleo ed è quindi una fattore chiave per lo sviluppo di lombalgie e altri disturbi muscolo scheletrici. 

• Ossigenazione cerebrale: La respirazione e l'iperventilazione sono i principali regolatori dell'equilibrio tra ossigeno e anidride carbonica nel sangue. Quando la respirazione diventa più veloce, la quantità di aria espirata aumenta insieme alla quantità di anidride carbonica (CO2) espulsa dal corpo. Quando una maggiore quantità di CO2 lascia il corpo, la CO2 circolante nel sangue diminuisce, causando una cascata di effetti negativi, poiché è responsabile di due funzioni biologiche critiche. In primo luogo, la CO2 consente alle molecole di ossigeno di staccarsi dall'emoglobina (la sostanza del sangue responsabile del trasporto dell'ossigeno dai polmoni attraverso il corpo) e di entrare nelle cellule che ne hanno bisogno per produrre energia. In secondo luogo, la CO2 regola il restringimento o la larghezza delle arterie e la quantità di sangue trasportata attraverso il corpo. Di conseguenza, una la riduzione dei livelli di CO2 nel sangue provoca un legame più stretto tra le molecole di ossigeno e l'emoglobinarendendo più difficile l'ingresso dell'ossigeno nelle cellule e restringendo le arterie, diminuendo l'apporto di sangue alle cellule. il cervello e in tutto il corpo.   

Il grafico seguente fornisce una sintesi di come questi meccanismi interagiscono tra loro:

Conclusione

La respirazione è un regolatore cruciale di diverse funzioni critiche, tra cui la chimica del sangue, l'equilibrio del sistema nervoso e la pressione addominale. Imparare a respirare secondo le proprie esigenze metaboliche può diventare un fattore di guarigione per molti disturbi psicosomatici e prevenire l'insorgere di condizioni croniche. Di conseguenza, la respirazione è la funzione fisiologica più influente che si può controllare.