Rallentare la frequenza respiratoria spontanea: ricerca di supporto

di Sat Bir Singh Khalsa, Ph.D.

A differenza degli animali, il sistema respiratorio è sotto il controllo volontario negli esseri umani, il che ha consentito lo sviluppo di pratiche di regolazione volontaria del respiro nello yoga e in altre discipline comportamentali come il Tai Chi e il Qi Gong. Lo scopo di queste pratiche di respirazione è quello di modificare lo stato psicologico e fisiologico in modo benefico. La ricerca sulla respirazione yogica lenta ha dimostrato numerosi effetti psicofisiologici tra cui la riduzione dell’eccitazione autonomica, l’aumento della variabilità della frequenza cardiaca, il miglioramento dello scambio di ossigeno e anidride carbonica e i cambiamenti nella sensibilità del sistema respiratorio a questi gas.

Una caratteristica interessante dello yoga e della pratica della respirazione lenta a lungo termine è la capacità di ridurre la frequenza respiratoria spontanea, cioè la frequenza respiratoria quando si è vigili e rilassati e non si cerca attivamente di controllare il respiro in alcun modo. Nella popolazione generale, la frequenza respiratoria spontanea è comunemente compresa tra 10 e 20 respiri al minuto e spesso comporta scarsi movimenti dell’addome ed è prevalentemente un pattern respiratorio toracico superficiale e più rapido. La respirazione yogica lenta enfatizza il movimento dell’addome, o la cosiddetta respirazione addominale o addominale, che consente respiri più profondi. È probabile che una respirazione addominale più lenta sia la frequenza respiratoria più naturale e salutare rispetto alla frequenza più alta di 10-20 respiri al minuto e, in effetti, questa respirazione lenta è naturale per neonati e bambini. Con il passare del tempo, con l’avanzare dell’età, le persone tendono ad adottare il modello di respirazione toracica. I fattori che contribuiscono a questo cambiamento possono essere livelli più elevati di stress e/o ansia, che tendono ad alterare la respirazione a ritmi più rapidi, e fattori estetici/psicosociali come evitare l’aspetto fisico indesiderabile dell’estensione dell’addome. Nella pratica dello yoga e del pranayama si ritiene che il modello respiratorio possa essere modificato nel tempo in un modello di respirazione addominale più benefico, più lento e alcune ricerche hanno supportato questa affermazione.

In uno studio belga pubblicato nel 1981 sul Journal of Applied Physiology, i modelli di respirazione spontanea di 8 praticanti di hatha yoga esperti hanno mostrato caratteristiche respiratorie marcatamente diverse rispetto ai soggetti di controllo abbinati per sesso, altezza ed età. La frequenza respiratoria spontanea nei praticanti di yoga era in media di 5,5 respiri al minuto, significativamente inferiore rispetto ai 13,4 respiri al minuto nei non praticanti. Di conseguenza, il volume corrente (il volume d’aria polmonare spostato tra la normale inspirazione ed espirazione durante la respirazione normale), nei praticanti di yoga era di 1,03 litri, significativamente maggiore degli 0,56 litri nei non praticanti. Gli autori hanno suggerito che la frequenza respiratoria più lenta fosse direttamente attribuibile agli effetti delle pratiche yoga e pranayama nel tempo, proponendo ipoteticamente che questi cambiamenti potessero essere mediati o da cambiamenti nelle caratteristiche del recettore dell’allungamento nel torace o da una riduzione cronica della pulsione simpatica. Tuttavia, un punto debole di tale studio retrospettivo sugli individui che si sono auto-selezionati nella pratica dello yoga è che non è possibile escludere la possibilità che le persone con schemi respiratori alterati siano naturalmente attratte dalla pratica dello yoga. Per affrontare questa preoccupazione in modo definitivo, sono necessari studi prospettici randomizzati controllati con soggetti naïve e numerosi studi hanno fatto esattamente questo, affrontando così questa preoccupazione.

In uno studio di ricerca condotto da un team di ricercatori francese pubblicato nel 2005, 16 soggetti che non avevano praticato yoga in precedenza sono stati sottoposti a un intervento di respirazione yogica ujjayi che prevedeva respiri molto lenti e profondi da 2 a 3 respiri al minuto con una ritenzione del respiro sostenuta dopo ogni ispirazione ed espirazione. Lo hanno fatto per 20-30 minuti al giorno per 2 mesi. I ricercatori hanno riferito che la frequenza respiratoria spontanea è stata significativamente ridotta da 19,6 respiri al minuto a 13,6 respiri al minuto, e anche che l’aumento della durata dell’espirazione ha contribuito maggiormente a questo schema respiratorio più lento. Uno degli studi più recenti per confermare questa capacità è stato condotto in India con 60 soggetti ingenui alla pratica dello yoga di età compresa tra 20 e 50 anni. Hanno praticato la respirazione lenta a una frequenza di circa 6 respiri al minuto per 8-10 minuti due volte al giorno per 3 mesi. La loro frequenza respiratoria prima dell’intervento era di 20 respiri al minuto ed è stata ridotta significativamente a 17 respiri al minuto in seguito. Lo studio ha anche riportato una riduzione statisticamente significativa della frequenza cardiaca a riposo spontanea, nonché un passaggio significativo da uno schema respiratorio prevalentemente toracico-toracico a uno schema respiratorio con più movimento addominale-ventre. Sebbene tali studi supportino la capacità degli esseri umani di autoregolare la frequenza del respiro per abbassarsi, gli scienziati spesso hanno bisogno di informazioni aggiuntive che chiariscano i meccanismi coinvolti prima di poter essere definitivamente convinti. Questo è difficile nei soggetti umani data la sfida di registrare l’attività neurale all’interno del sistema nervoso centrale. Sarebbe l’ideale se esistesse un modello animale di questo fenomeno che si prestasse più facilmente a tale studio meccanicistico. Fortunatamente, ora abbiamo un modello di ratto di respirazione lenta.

Un gruppo di ricerca della Emory University ha pubblicato un articolo nel 2017 sulla rivista Frontiers in Physiology dal titolo “Slow Breathing Can Be Operantly Conditioned in the Rat and May Reduce Sensitivity to Experimental Stressors”. In questo studio sono stati in grado di condizionare con successo i ratti a respirare lentamente durante più sessioni di allenamento nell’arco di 2 settimane utilizzando uno stimolo di luce lampeggiante, che ai ratti non piace. Nell’allenamento di condizionamento con esposizione alla luce lampeggiante, i ratti sono stati in grado di spegnere la luce quando hanno ridotto la frequenza respiratoria al di sotto di una frequenza respiratoria soglia di 80 respiri al minuto (i ratti respirano molto più rapidamente degli umani). I ratti condizionati hanno ridotto significativamente la loro frequenza respiratoria media da una media di 92 respiri al minuto a 81 respiri al minuto. Questo risultato mostra inequivocabilmente che è possibile per i mammiferi modificare la loro frequenza respiratoria spontanea con l’allenamento. Tuttavia, lo studio ha compiuto un ulteriore passo avanti sfidando sia i ratti normali che quelli a respirazione lenta con stimoli stressanti. Un modello animale di questo fenomeno si presterebbe più facilmente allo studio meccanicistico e, fortunatamente, ora abbiamo un modello di ratto di respirazione lenta.

Gli studi hanno dimostrato che la respirazione lenta ha numerosi benefici psicofisiologici e che la regolazione del respiro è una delle pratiche più comunemente utilizzate subito dopo l’inizio della pratica yoga dai principianti. Esiste, quindi, un potenziale significativo per promuovere il valore delle pratiche di regolazione del respiro nella società, in particolare la respirazione lenta, che è relativamente facile da apprendere e attuare nelle circostanze quotidiane della vita reale. La dimostrazione che gli esseri umani possono rallentare la loro frequenza respiratoria spontanea con la pratica, e la virtù di avere un modello animale di questo che porterà a future ricerche sul meccanismo di questi cambiamenti, suggerisce che ci stiamo muovendo rapidamente verso la certezza e la fiducia riguardo ai benefici pratici e applicazione della respirazione yoga lenta.

Sat Bir Singh Khalsa, Ph.D. è Direttore della ricerca del KRI, Direttore della ricerca per il Centro Kripalu per lo Yoga e la Salute e Professore Associato di Medicina alla Harvard Medical School. Ha praticato uno stile di vita Kundalini Yoga dal 1973 ed è un istruttore di Kundalini Yoga certificato KRI.

Ha condotto ricerche sullo yoga per l’insonnia, lo stress, i disturbi d’ansia e lo yoga nelle scuole pubbliche. È redattore capo dell’International Journal of Yoga Therapy e The Principles and Practice of Yoga in Health Care e autore dell’ebook della Harvard Medical School Your Brain on Yoga.