L’esercizio fisico ha molti benefici noti, dal miglioramento della forza e della flessibilità all’aiutare il fitness cardiovascolare. Una componente importante della forma cardiovascolare che viene migliorata dalla partecipazione a un programma di esercizi regolari è la salute respiratoria. Il sistema respiratorio umano e l’esercizio fisico sono collegati in quanto l’esercizio rafforza la capacità del corpo di utilizzare in modo efficiente l’ossigeno, un gas che si fa strada nel flusso sanguigno attraverso lo scambio con l’anidride carbonica nei polmoni.
Composto dalle vie respiratorie – i passaggi respiratori, la cavità nasale e la bocca, la faringe o la gola e la trachea o trachea – e i polmoni, il sistema respiratorio è responsabile della rimozione dell’ossigeno dall’aria inalata mentre espelle l’anidride carbonica dal corpo attraverso l’espirazione aria. L’ossigeno è vitale per una serie di importanti processi corporei, in particolare il metabolismo cellulare, mentre l’anidride carbonica è un prodotto di scarto di questi processi. Il sistema respiratorio funziona insieme al sistema cardiovascolare per fornire ossigeno attraverso il sangue ai tessuti del corpo e restituire anidride carbonica dai tessuti ai polmoni per l’eliminazione dal corpo.
Come il sistema respiratorio e l’esercizio fisico sono collegati non può essere spiegato senza una spiegazione della funzione del sistema cardiovascolare. Il cuore pompa per far circolare il sangue che ha ricevuto ossigeno nei polmoni in tutto il corpo mentre ciclava anche sangue deossigenato, o sangue che ha depositato ossigeno e restituito con anidride carbonica, ai polmoni. Una volta tornato nei polmoni, il sangue assorbe una certa percentuale di ossigeno disponibile in un dato volume di aria inalata. Questa estrazione di ossigeno avviene all’interno degli alveoli, minuscole sacche nei polmoni che sono permeate dai capillari; i capillari alimentano vasi sanguigni più grandi che trasportano brevemente il sangue ossigenato al cuore, che poi lo pompa nel corpo.
L’esercizio fisico migliora non solo il volume di ossigeno che può essere estratto dall’aria nei polmoni, ma anche la quantità di ossigeno che può essere rilasciata dal sistema cardiovascolare ai tessuti del corpo e la quantità di quei tessuti che consumano. L’allenamento cardiovascolare consente a un individuo di assorbire un volume maggiore di ossigeno in un dato volume di sangue, il che significa che il cuore può soddisfare il fabbisogno di ossigeno del corpo con una più piccola produzione di sangue pompato dal cuore, espressa come una frequenza cardiaca inferiore in battiti al minuto. Contribuisce anche ad aumentare il numero di globuli rossi, che contengono una proteina chiamata emoglobina a cui l’ossigeno si attacca per essere trasportato in tutto il corpo. Più globuli rossi significa più ossigeno che può essere trasportato ai tessuti in un dato volume di sangue.
Un altro legame tra il sistema respiratorio e l’esercizio fisico è l’effetto dell’anidride carbonica sui vasi sanguigni. Durante l’esercizio fisico, il metabolismo cellulare aumenta, il che significa semplicemente che una maggiore quantità di ossigeno deve essere consumata per soddisfare il fabbisogno energetico del corpo e quindi che una maggiore quantità di anidride carbonica viene espulsa rispetto ai livelli di riposo. Questa maggiore presenza di anidride carbonica nei vasi sanguigni fa sì che si dilatino o si espandano di diametro. Come risultato di questa vasodilatazione, un volume maggiore di sangue e quindi ossigeno può arrivare ai tessuti che lo richiedono. Ciò significa che gli individui in forma godranno di un ulteriore vantaggio di questa relazione positiva tra il sistema respiratorio e l’esercizio: non solo una frequenza cardiaca a riposo più bassa, ma una frequenza respiratoria più lenta man mano che il loro corpo diventa sempre più efficiente nel prendere e consumare ossigeno.