Muscoli Espiratori: Quali Sono e A Cosa Servono?

Muscoli Espiratori: Quali Sono e A Cosa Servono?
Ultima modifica 17.03.2020
INDICE
  1. Generalità
  2. Cosa sono
  3. Suddivisione
  4. Funzione
  5. Patologie

Generalità

I muscoli espiratori sono i muscoli del corpo umano che prendono parte al meccanismo di espirazione dell'aria.

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Distribuiti a livello del tronco, i muscoli espiratori si dividono in principali e accessori.
I muscoli espiratori principali sono i protagonisti della fase espiratoria della respirazione a riposo; i muscoli espiratori accessori, invece, costituiscono un supporto all'attività degli espiratori principali, nel momento in cui la respirazione diviene forzata.

Cosa sono

Definizione di Muscoli Espiratori

I muscoli espiratori sono i muscoli della respirazione coinvolti nel meccanismo di espirazione dell'aria.

I muscoli espiratori si distribuiscono sul tronco, in parte a livello toracico e in parte sulla zona addominale.
Resistenti alla fatica, i muscoli espiratori appartengono alla categoria dei muscoli striati (o muscoli scheletrici o muscoli volontari); tuttavia, c'è una parte importante di essi il cui controllo risponde non soltanto a un'attività nervosa volontaria (esattamente come tutti gli altri muscoli scheletrici), ma anche a un'attività nervosa involontaria (come i muscoli lisci).
Ciò non deve stupire: il controllo involontario dei muscoli espiratori è correlato alla natura prevalentemente inconscia della respirazione; del resto, se così non fosse, l'essere umano dovrebbe impegnarsi a controllare i muscoli espiratori in ogni momento, anche quando dorme (cosa che invece non avviene).

I muscoli espiratori si aggiungono a un altro fondamentale gruppo di muscoli coinvolti nel processo respiratorio: i muscoli inspiratori; come suggerisce il nome, i muscoli inspiratori sono i muscoli della respirazione che prendono parte al meccanismo di inspirazione dell'aria.

Per approfondire: Muscoli Inspiratori: Quali Sono e a Cosa Servono?

La Respirazione: un breve ripasso

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La respirazione è il processo fisiologico, fondamentale per la vita, che permette all'organismo umano di prelevare dall'aria l'ossigeno necessario alla sopravvivenza di organi e tessuti, e, al tempo stesso, di smaltire l'anidride carbonica generata dall'attività cellulare (l'anidride carbonica è paragonabile a un prodotto di scarto).

Fenomeno per lo più inconscio, la respirazione consta di due momenti che si alternano ciclicamente: il momento inspiratorio (o inspirazione), attraverso cui l'organismo umano incamera l'aria atmosferica nei polmoni e preleva da questa l'ossigeno scambiandolo con l'anidride carbonica, e il momento espiratorio (o espirazione), mediante il quale l'organismo espelle dai polmoni l'aria atmosferica ormai povera di ossigeno ma ricca di anidride carbonica.

Anche ai fini della comprensione di questo articolo, è interessante segnalare che durante il momento inspiratorio si assiste a un aumento volumetrico della gabbia toracica (e conseguentemente della cavità toracica), mentre durante il momento espiratorio si assiste a una riduzione volumetrica della gabbia toracica (e della cavità toracica); l'aumento volumetrico della gabbia toracica accompagna l'espansione dei polmoni – i quali in questa fase si stanno riempiendo d'aria – mentre la riduzione volumetrica della gabbia toracica asseconda il ridimensionamento dei polmoni – i quali, invece, in questo momento si stanno svuotando dell'aria incamerata.

Lo sapevi che…

L'alternanza continua tra inspirazione ed espirazione è detta anche ciclo respiratorio.

Suddivisione

I muscoli espiratori si suddividono in due categorie: i muscoli espiratori principali e i muscoli espiratori accessori (o ausiliari).
Come suggeriscono i loro nomi, i muscoli espiratori principali e i muscoli espiratori accessori hanno una rilevanza diversa all'interno della fase espiratoria della respirazione: mentre i primi (i principali) hanno un ruolo di spicco a ogni atto espiratorio, i secondi (gli accessori o ausiliari) assumono importanza soltanto in specifiche situazioni.

Anche per i muscoli inspiratori della respirazione è possibile una suddivisione analoga: esistono, infatti, i muscoli inspiratori principali e i muscoli inspiratori accessori.

Muscoli Espiratori Principali

I muscoli espiratori principali sono il diaframma e gli intercostali esterni.
Oltre a essere coinvolti nell'espirazione dell'aria, questi muscoli sono anche i principali  muscoli inspiratori, ossia i muscoli più importanti del processo di inspirazione dell'aria.

Nella loro doppia funzione di muscoli espiratori principali e di muscoli inspiratori principali, il diaframma e i muscoli intercostali esterni hanno un ruolo primario nell'intero processo di respirazione: essi, infatti, sono i muscoli respiratori protagonisti della respirazione inconscia, ossia la respirazione a riposo, autonoma, spontanea, quella che caratterizza ogni momento della vita di un individuo.
Come il lettore ricorderà, i muscoli preposti alla respirazione inconscia – che ora si è appreso essere diaframma e intercostali esterni – si contraddistinguono per essere muscoli striati controllati non soltanto da meccanismi nervosi volontari, ma anche da meccanismi nervosi involontari; il controllo involontario di questi muscoli è alla base della respirazione inconscia.

A occuparsi della respirazione inconscia e del controllo involontario di diaframma e muscoli intercostali esterni è il tronco encefalico, tramite il midollo allungato e il ponte di Varolio.

Diaframma

Il diaframma è un muscolo impari, cupoliforme e laminare.

Considerato il muscolo della respirazione più importante, esso risiede sul margine inferiore della gabbia toracica, segnando di fatto il confine tra la cavità toracica e la cavità addominale.
Per la posizione occupata, il diaframma rappresenta, allo stesso tempo, il pavimento della cavità toracica e il tetto della cavità addominale.

Come tutti i muscoli striati, anche il diaframma dispone di punti di ancoraggio sull'impalcatura scheletrica del corpo umano; in particolare, presenta inserzioni su: le vertebre lombari L1-L3, il processo xifoideo dello sterno, il margine interno di 6°, 7°, 8°, 9° e 10° paio di cartilagini costali e il margine interno delle ultime due paia di costole.

Entro i confini della sua superficie, il diaframma è fornito di 3 aperture (iato cavale, iato esofageo e iato aortico), i quali servono a garantire il passaggio a organi, vasi sanguigni e/o strutture nervose.

Lo sapevi che…

Durante lo sviluppo embrionale dell'essere umano, il diaframma comincia a formarsi già a partire dalla terza settimana dopo il concepimento.

Intercostali Esterni

I muscoli intercostali esterni sono in tutto 11 paia.

Raggruppamento più superficiale dei muscoli intercostali, i muscoli intercostali esterni corrispondono a fasce di tessuto muscolare che decorrono dal bordo inferiore di una costola al bordo superiore della costola immediatamente sottostante.

Muscoli Espiratori Accessori (o Ausiliari)

Fanno parte dei muscoli espiratori accessori quei muscoli del corpo umano capaci di supportare l'attività espiratoria di diaframma e intercostali esterni durante la cosiddetta respirazione forzata; la respirazione forzata è la respirazione messa in atto quando c'è necessità di un maggiore apporto di ossigeno, come per esempio in occasione di uno sforzo fisico o di una condizione clinica che deprime le capacità respiratorie a riposo.

I muscoli espiratori accessori non partecipano alla respirazione a riposo; come si è detto in precedenza, infatti, per quest'ultima è sufficiente l'attività involontaria di diaframma e intercostali esterni.
I muscoli espiratori accessori prendono parte al processo respiratorio solo quando l'organismo necessita di una maggiore introduzione di ossigeno (respirazione forzata).
È doveroso segnalare, inoltre, che questi muscoli ricoprono varie funzioni; non sono, quindi, unicamente al servizio di un'eventuale respirazione forzata.

Ancora oggi, non c'è uniformità di giudizio nel classificare i muscoli espiratori accessori; tuttavia, nella maggior parte dei casi, l'elenco relativo a questi muscoli della respirazione comprende:

Tutti i muscoli espiratori accessori sopra riportati sono muscoli pari.

Con l'intervento dei muscoli espiratori accessori, la fase espiratoria del processo respiratorio è detta più propriamente espirazione attiva.

Innervazione

N.B: questa sezione è dedicata all'innervazione dei muscoli espiratori più rilevanti.

L'innervazione del diaframma spetta, principalmente, al nervo frenico e, in misura minore, alle ultime 6-7 paia di nervi intercostali.
L'innervazione dei muscoli intercostali esterni, interni e intimi spetta ai nervi intercostali da T1 a T11.

Vascolarizzazione

N.B: questa sezione è dedicata alla vascolarizzazione dei muscoli espiratori più rilevanti.

A rifornire di sangue ricco di ossigeno il diaframma sono l'arteria pericardio-frenica, le arterie freniche inferiori e l'arteria muscolo-frenica.
A garantire l'apporto di sangue ossigenato ai muscoli intercostali esterni, interni e intimi sono le arterie intercostali.

Funzione

I muscoli espiratori concorrono a ridurre il volume della cavità toracica, così da indurre i polmoni a espellere l'aria incamerata durante l'inspirazione; la loro attività si contrappone a quella dei muscoli inspiratori, i quali, per contro, contribuiscono ad aumentare il volume della cavità toracica, affinché i polmoni possano espandersi e incamerare più aria possibile.

Quando il volume della cavità toracica aumenta, la pressione al suo interno diminuisce e diviene più bassa di quella esterna; questa situazione favorisce l'ingresso dell'aria dall'esterno.

Quando invece il volume della cavità toracica diminuisce, la pressione al suo interno cresce e diviene più alta di quella esterna; questa situazione, diversamente dalla precedente, favorisce l'emissione dell'aria presente a livello polmonare.

Come agiscono i Muscoli Espiratori Principali

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La fase respiratoria di espirazione dell'aria vede i muscoli diaframma e intercostali esterni passare da uno stato di contrazione, dovuta all'inspirazione, a uno stato di rilassamento; con il rilassamento,

  • Il diaframma si rialza (l'inspirazione l'aveva spinto verso il basso), determinando una risalita degli organi addominali e un abbassamento delle costole inferiori della gabbia toracica;
  • I muscoli intercostali esterni abbassano ogni singola costola e lo sterno, riportandoli nella precedente all'atto inspiratorio.

Il risultato finale è la riduzione volumetrica della cavità toracica e una condizione pressoria all'interno dei polmoni che tende a favorire l'espulsione dell'aria verso l'esterno.

Poiché durante l'espirazione diaframma e intercostali esterni si rilassano, gli esperti di fisiologia considerano la fase espiratoria della respirazione a riposo un processo passivo.

Durante la fase inspiratoria della respirazione, i muscoli diaframma e intercostali esterni si contraggono.
Con la contrazione,

  • Il diaframma si sposta verso il basso, comprimendo gli organi addominali ed elevando la porzione inferiore della gabbia toracica;
  • I muscoli intercostali esterni inducono l'elevazione di ogni singola costola e dello sterno.

Il risultato finale di questi movimenti è l'aumento volumetrico della cavità toracica e una condizione pressoria all'interno dei polmoni che tende a favorire l'ingresso dell'aria dall'esterno.

Come agiscono i Muscoli Espiratori Accessori

I muscoli espiratori accessori agiscono di contrazione; la contrazione di alcuni di essi induce l'abbassamento delle costole, mentre la contrazione di altri determina una spinta degli organi addominali verso la cavità toracica.
Il tutto si traduce in una riduzione volumetrica della cavità toracica maggiore di quella indotta dal semplicemente rilassamento di diaframma e intercostali esterni, e in una fase di espirazione dell'aria più forte rispetto al normale.

Ecco nello specifico l'azione di alcuni muscoli inspiratori accessori:

  • I muscoli intercostali interni e i muscoli intercostali intimi abbassano le costole.
  • Il muscolo retto addominale, il muscolo trasverso dell'addome, il muscolo obliquo esterno e il muscolo obliquo interno comprimono gli organi addominali, di modo che quest'ultimi vado a spingere verso l'alto il diaframma.

Patologie

Varie condizioni di salute possono influenzare l'attività dei muscoli espiratori e della respirazione più in generale; tra queste si segnalano in particolare la paralisi diaframmatica e la distrofia muscolare di Duchenne.

Paralisi Diaframmatica

La paralisi diaframmatica, o paralisi del diaframma, è la condizione clinica che scaturisce da un danno a carico del nervo frenico (ossia il nervo deputato a controllare l'attività del diaframma).
La paralisi diaframmatica si caratterizza per il movimento paradosso del diaframma, ossia quest'ultimo si eleva durante l'inspirazione, mentre si abbassa durante l'espirazione (normalmente avviene il contrario).
La paralisi del diaframma può manifestarsi con dispnea da sforzo, scarsa tolleranza all'esercizio fisico, ortopnea e stanchezza ricorrente.

Distrofia Muscolare di Duchenne

La distrofia muscolare di Duchenne (o DMD) è una malattia genetica ereditaria, dall'esito purtroppo infausto, che comporta il progressivo indebolimento e la graduale atrofia dei muscoli volontari, compresi i muscoli inspiratori ed espiratori della respirazione.

Per approfondire: Distrofia Muscolare di Duchenne: tutti i dettagli

Autore

Dott. Antonio Griguolo
Laureato in Scienze Biomolecolari e Cellulari, ha conseguito un Master specialistico in Giornalismo e Comunicazione istituzionale della scienza