Affinché una persona possa respirare, alcuni muscoli devono contrarsi (stringersi) e rilassarsi al momento giusto. I gruppi speciali di neuroni nel midollo allungato indicano a questi muscoli respiratori quando contrarsi (il che fa respirare la persona) e quando rilassarsi (il che fa respirare la persona). Ci sono alcuni gruppi principali di muscoli che controllano la respirazione.
Il diaframma
Il diaframma è il muscolo principale che controlla la respirazione. È un foglio di muscolo che corre lungo il fondo della gabbia toracica. Quando il diaframma è rilassato, ha la forma di una cupola (come un mezzo cerchio). Quando il midollo dice al diaframma di far respirare il corpo, il diaframma si abbassa e si raddrizza. Questo crea più spazio all'interno del torace, e più spazio per i polmoni per riempirsi d'aria. L'aria entra nei polmoni (si tratta di inalazione). Quando è il momento di espirare, il diaframma si rilassa di nuovo e l'aria lascia i polmoni.
Circa il 60% - 70% della capacità di respirare di una persona proviene dal diaframma.
Il diaframma è controllato da una speciale serie di nervi chiamati nervi frenici. Il midollo dice al diaframma quando contrarsi inviando messaggi attraverso i nervi frenici. Poiché il diaframma è così importante per la respirazione, i nervi frenici sono molto ben protetti nel corpo. Si trovano nella parte superiore del midollo spinale, vicino al collo.
Gli intercostali (muscoli delle costole)
I muscoli intercostali corrono tra ogni costola. Quando una persona ha bisogno di respirare, questi muscoli si contraggono e tirano le costole verso l'alto. Questo crea più spazio all'interno del torace per il riempimento dei polmoni.
Quando una persona è a riposo, il 30%-40% circa della sua capacità di respirare proviene dai muscoli intercostali.
I muscoli intercostali sono controllati dai nervi intercostali. Il midollo dice agli intercostali quando contrarsi inviando messaggi attraverso questi nervi. I nervi intercostali non sono così protetti come i nervi frenici. I nervi intercostali corrono lungo la colonna vertebrale toracica (che si trova nella parte superiore e centrale della schiena) e si collegano ai muscoli intercostali. Ciò significa che se una persona si ferisce alla colonna vertebrale toracica, potrebbe non essere in grado di utilizzare i muscoli intercostali. Perderebbe dal 30% al 40% della sua capacità di respirare. Tuttavia, poiché i nervi che controllano il diaframma sono molto più in alto nella colonna vertebrale e meglio protetti, la persona sarebbe ancora in grado di usare il diaframma per respirare. Avrebbe ancora il 60-70% della sua capacità di respirare.
Muscoli accessori
I muscoli accessori sono muscoli che una persona usa solo quando ha bisogno di un aiuto extra per la respirazione. A volte questo è normale. Per esempio, se una persona ha appena fatto molto esercizio fisico, potrebbe aver bisogno di ossigeno extra. Il midollo dice ai muscoli accessori di entrare in gioco, per rendere più facile per la persona sollevare il petto e creare più spazio per i polmoni da riempire. I muscoli accessori più importanti sono i muscoli del torace, dell'addome e del collo.
Tuttavia, se una persona deve usare i muscoli accessori per respirare mentre è a riposo, questo è un segno che non sta ricevendo l'ossigeno di cui il suo corpo ha bisogno. Potrebbe aver bisogno di farmaci, di ossigeno supplementare somministrato attraverso una maschera, o anche di cure mediche d'emergenza per aiutarla a respirare normalmente. Ad esempio, le persone affette da asma o da broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) spesso usano un inalatore quando hanno difficoltà a respirare. L'inalatore sbuffa un farmaco come l'albuterolo nella trachea e nei polmoni. Questo rende i passaggi d'aria più ampi e aiuta la persona a respirare meglio di quanto potesse fare prima.