26.20 : Controllo neurale della respirazione

La regolazione neurale della respirazione è un processo meticolosamente coordinato, controllato principalmente dai centri respiratori situati nel tronco encefalico. Questi centri, composti da neuroni specializzati, trasmettono impulsi nervosi che controllano la contrazione e il rilassamento dei nostri muscoli respiratori.

Centri respiratori nel tronco encefalico

Il centro respiratorio è costituito da due aree primarie: il centro respiratorio midollare nel midollo allungato e il gruppo respiratorio pontino nel ponte. Il centro respiratorio midollare si suddivide ulteriormente nel gruppo respiratorio dorsale (DRG) e nel gruppo respiratorio ventrale (VRG).

Centro respiratorio midollare

Gruppo respiratorio dorsale (DRG): durante la normale respirazione tranquilla, i neuroni DRG trasmettono impulsi al diaframma e ai muscoli intercostali esterni tramite, rispettivamente, i nervi frenico e intercostale. Gli impulsi vengono rilasciati a raffica, iniziando debolmente e aumentando di intensità per circa due secondi, quindi diminuendo gradualmente. Ciò determina contrazione muscolare e inspirazione. In assenza di attività DRG, il diaframma e gli intercostali esterni si rilassano, consentendo il ritorno passivo dei polmoni e della parete toracica.

Gruppo respiratorio ventrale (VRG): il VRG ospita un gruppo di neuroni noto come complesso pre-Bötzinger, essenziale per generare il ritmo respiratorio. Il VRG fornisce input al DRG, dettando la frequenza con cui i neuroni DRG attivano i potenziali d'azione. Il VRG diventa particolarmente attivo durante la respirazione forzata, come durante l'esercizio fisico o suonando strumenti a fiato, dove controlla sia l'inspirazione che l'espirazione forzata.

Gruppo respiratorio pontino (PRG)

Il gruppo respiratorio pontino (PRG) è un altro componente cruciale del centro respiratorio. Trasmette impulsi al VRG del midollo, modificando e perfezionando i ritmi respiratori prodotti dal VRG durante determinate attività come la vocalizzazione, il sonno e l'esercizio.