Respirazione e PH

Se mi segui sai bene che qualche giorno fa ho scritto un articolo sulle principali conseguenze del “non muoversi”. Se non lo hai ancora letto di consiglio di farlo e poi di tornare a leggere quanto segue.

Ricapitoliamo un attimo le conseguenze dell’inattività:

  1. Deficit funzionale
  2. ↑ della massa grassa
  3. Alterazioni dell’umore

E abbiamo anche notato insieme:

  • Quanto sono legate tra loro le conseguenze dell’inattività fisica
  • Quanto possano essere conseguenze, ma anche causa l’una delle altre (il famoso cane che si morde la coda)
  • Quanto tutte e tre incidano sull’alterazione del pH e del sistema respiratorio

Ed è su quest’ultimo punto che voglio puntare l’attenzione adesso.

Partiamo dalle basi: Perché respiriamo?

La respirazione è un’azione fisiologica necessaria per la sopravvivenza: respiriamo per assicurare alle cellule il giusto apporto di ossigeno e per espellere l’anidride carbonica. Azioni necessarie per far sì che il metabolismo cellulare sia continuo ed efficace.

La respirazione può essere osservata su due livelli: quello interno e quello esterno.

Nel livello esterno guardiamo il passaggio di aria dall’ambiente che ci circonda all’apparato respiratorio, mentre nel livello interno ci soffermiamo sull’aspetto biochimico.

Il livello esterno è solitamente regolato dall’attività metabolica, ma non solo. Vedremo più avanti cosa sta a significare.

Intanto resta concentrato e seguimi.

Abbiamo capito che per vivere è necessario respirare e che l’ossigeno deve arrivare alle cellule, per far funzionare i processi metabolici che ne richiedono la presenza.

Ma come arriva l’ossigeno alle cellule, se lo scambio gassoso avviene sostanzialmente nei polmoni?

I responsabili del trasporto sono gli eritrociti, che contengono l’emoglobina. Il 98% dell’ossigeno presente nel sangue è legato all’emoglobina, mentre meno del 2% è disciolto nel plasma.

La reazione di legame dell’emoglobina (Hb + O₂ ↔HbO₂) segue la legge di azione di massa.

Se la concentrazione di ossigeno aumenta, la quantità di ossigeno legata all’emoglobina aumenta, mentre se la concentrazione di ossigeno diminuisce, l’emoglobina rilascia una parte dell’ossigeno legato e la quantità di ossiemoglobina diminuisce.

Un ingranaggio perfetto insomma!

La quantità di ossigeno che si lega all’emoglobina dipende da due fattori: dall’ossigeno libero disponibile a legarsi (indicato come Po₂ del plasma) e dal numero di potenziali siti di legame dell’emoglobina disponibili all’interno degli eritrociti.

Ricordi i due livelli? Prima ti ho detto che ti avrei spiegato cosa significa che quello esterno può essere determinato dall’attività metabolica, MA NON SOLO.

Ed ecco, ci siamo.

Sai cosa si intende per ventilazione?

Un processo ritmico che solitamente si verifica in assenza di pensiero cosciente o di consapevolezza e comprende atti di inspirazione e di espirazione.

Potresti dirmi “ma allora funziona come il battito del cuore?”.

Non esattamente.

I muscoli scheletrici, a differenza delle fibre muscolari cardiache autoritmiche, non sono in grado di contrarsi spontaneamente. È necessario, infatti, che la contrazione del muscolo venga innescata dai motoneuroni somatici, controllati dal Sistema Nervoso Centrale.

“Quindi se non ci penso non respiro?”

Assolutamente no! Se così fosse saremmo tutti morti.

Semplicemente la contrazione del diaframma e dei muscoli intercostali è indotta dall’attività spontanea sì, ma in questo caso di una rete di neuroni localizzati nel tronco encefalico.

La respirazione ha, dunque, un doppio controllo da parte del sistema nervoso: riflesso e volontario.

Una serie di complesse interazioni sinaptiche tra i neuroni creano cicli ritmici di inspirazione ed espirazione che sono continuamente influenzati da informazioni sensoriali, provenienti in modo particolare dai chemorecettori per la CO₂, l’O₂ e l’H⁺.

Che succede se i livelli di CO₂ ad esempio sono più alti del normale?

E se invece sono i H⁺ ad essere in quantità maggiori?

L’anidride carbonica può essere trasportata dalle cellule ai polmoni attraverso tre strade:

  • Circa il 7% si diffonde liberamente nel sangue
  • Circa il 23% si lega alle proteine del sangue
  • Il restante 70% reagisce con l’acqua e viene trasportata sotto forma di ione bicarbonato verso gli alveoli.

Fermiamoci un attimo a quest’ultimo punto.

L’anidride carbonica, quindi, una volta uscita dalle cellule, reagisce con l’acqua, formando acido carbonico. Questo si divide poi in uno ione bicarbonato e uno ione idrogeno.

Gli ioni idrogeno (H+) sono i responsabili dell’acidità o dell’alcalinità della sostanza in cui sono presenti.

Siamo finalmente tornati al concetto di pH.

Capisci bene che abbiamo trovato un altro fattore che incide sul pH: la quantità di anidride carbonica presente nel sangue.

Sicuramente è ancora un ingranaggio perfetto, ma serve, come per tutti gli ingranaggi, il giusto equilibrio.

Per raggiungere quest’ultimo il nostro corpo utilizza fondamentalmente tre meccanismi:

  • i tamponi chimici
  • il metabolismo dei reni
  • la respirazione.

Tra i più veloci troviamo sicuramente la respirazione. Se gli ioni idrogeno aumentano, ci sarà un aumento degli atti respiratori per poter espellere più anidride carbonica e ripristinare il pH fisiologico.

Se invece sono i livelli di anidride carbonica ad essere alterati?

Si dice ipercapnia quando questa è in eccesso nel sangue. Questa condizione è solitamente determinata da ipoventilazione, malattie polmonari o dallo stare per molto tempo in ambienti chiusi senza alcun ricambio di aria.

Se la condizione persiste il soggetto tende ad andare in iperventilazione. La frequenza degli atti respiratori aumenta e con essa anche la frequenza cardiaca, come se gli mancasse l’aria.

L’iperventilazione, invece, spesso determinata da uno stato di ansia e forte stress, è causa di ipocapnia, ovvero riduzione dei livelli di anidride carbonica oltre i livelli fisiologici. Una delle conseguenze di questa situazione è sicuramente l’aumento dei livelli di pH, che alla stessa stregua dei livelli bassi, può causare danni al nostro organismo.

Se tutto questo è vero, è vero anche il contrario.

A volte non ce ne rendiamo conto, ma stati di stress, ansia, pressioni e mal umori incidono sulla nostra respirazione e, di conseguenza sulla regolazione degli equilibri interni.

La concentrazione nel sangue di anidride carbonica e di conseguenza il pH del sangue sono legati alla frequenza del respiro.

Sarebbe buona abitudine concentrarsi sulla respirazione, anche solo pochi minuti al giorno, per effettuare un reset e per dare una mano a questo meraviglioso ingranaggio, che è il nostro corpo, a ritrovare il suo equilibrio.

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