Cerchiamo di riassumere il problema del muco bronchiale e delle ciglia in condizioni normali e patologiche.
Quello che chiamiamo muco è il risultato di un processo di secrezione da parte delle cellule epiteliali delle vie aeree e di alcune piccole ghiandole che stanno sotto la mucosa bronchiale (dette appunto ghiandole sottomucose). Questo muco in condizioni normali è scarso, ma sempre presente, e abbastanza fluido (bisogna immaginare una specie di saliva): esso va a formare un sottile strato che tappezza omogeneamente la superficie delle vie aeree (dal naso ai piccolissimi bronchi), che consente in prima istanza di mantenere la giusta umidità e la giusta temperatura dell'aria nell'albero respiratorio. Questo muco è in continuo movimento, dalla periferia dei bronchi o dal naso fino alla gola: il suo movimento è assicurato dal battito delle ciglia vibratili, che sono delle piccolissime estroflessioni a filamento delle cellule dell'epitelio respiratorio, immerse nella parte più aderente della pellicola di muco. La complessa funzione determinata da muco e ciglia si chiama "clearance muco-ciliare" ed ha lo scopo di assicurare una continua pulizia delle vie aeree: tutte le particelle che respiriamo assieme all'aria, compresi virus, batteri, spore fungine, polveri, pollini, etc, vanno a depositari sullo straterello mucoso e vengono rimosse da questo film in continuo movimento grazie all'attività delle ciglia.
In condizioni normali, la secrezione mucosa non viene avvertita perché essa è scarsa e scorrevole. Nemmeno se facciamo un trattamento speciale, come quello della pep-mask riusciamo ad avvertire normalmente la presenza appunto di "catarro" o a produrre catarro. Ma non appena si ha infiammazione delle vie aeree (rinite a livello nasale, bronchite a livello bronchiale), la quantità di secrezione aumenta e il muco può farsi più denso, particolarmente se l'infiammazione è dovuta ad infezione, in quanto accorrono globuli bianchi di difesa, che "appesantiscono" lo strato mucoso.
Nella fibrosi cistica il difetto di base determina innanzitutto una maggiore densità del muco: esso è povero di acqua (disidratato) e quindi poco scorrevole. Ciò rende più difficoltoso il lavoro delle ciglia, per cui la pulizia delle vie aeree ne risulta ritardata e insufficiente. Accade così che i batteri (che tutti normalmente introduciamo con la respirazione) hanno tempi più lunghi per rimanere nell'albero respiratorio e per mettere in atto meccanismi di adattamento alle nuove condizioni ambientali e alla fine per aderire alle pareti delle vie aeree, per moltiplicarsi e per liberare eventuali sostanze tossiche. A questo consegue la risposta infiammatoria di difesa dell'organismo: afflusso di globuli bianchi, aumento di secrezione di muco da parte delle cellule epiteliali e delle ghiandole sottomucose. Il muco si fa quindi sempre più denso e compromette sempre più la "clearance muco-ciliare" fino a dare ostruzione delle vie aeree, specie di quelle più periferiche, i bronchioli. Naturalmente anche nel paziente con fibrosi cistica vengono messi in atto meccanismi alternativi di pulizia delle vie aeree: essi sono principalmente la tosse, la stessa attività di pompa respiratoria (che massaggia le vie aeree), l'attività fisica (che attiva la pompa respiratoria e che scuote le secrezioni). Sono questi sostanzialmente i meccanismi principali che tendono ad essere attivati e potenziati con la fisioterapia respiratoria, come compenso alla clearance muco-cigliare insufficiente.