ما هو دور الجهاز التنفسي في التوازن؟

معظم الأنظمة التكنولوجية بدائية مقارنة بقدرة جسم الإنسان على التنظيم الدقيق للعديد من المتغيرات الحرجة والعمليات البيولوجية المعقدة. يشار إلى هذه القدرة الرائعة على الحفاظ على بيئة داخلية متسقة باسم الاتزان الداخلي. يشترك الجهاز التنفسي - الذي يتكون من الأنف والفم والرئتين والعديد من الأعضاء الأخرى المشاركة في التنفس - في جوانب مهمة مختلفة من التوازن.

يشارك الجهاز التنفسي في مجموعة متنوعة من العمليات الاستتبابية ، وأهمها الحفاظ على الرقم الهيدروجيني وتنظيم تبادل الغازات. ترتبط هاتان الوظيفتان المتماثلتان بالأدوار البيوكيميائية التي يلعبها الغازان التنفسيان الأساسيان ، وهما ثاني أكسيد الكربون والأكسجين. يدخل الأكسجين الجسم كعنصر من مكونات الهواء الذي نتنفسه وتتم معالجته بواسطة الرئتين. ينتقل ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتم إنتاجه كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، عبر مجرى الدم إلى الرئتين ويتم الزفير.

نشاط جسم الإنسان هو مظهر من مظاهر العمل المشترك لتريليونات من الخلايا المجهرية. يحتاج الجسم إلى طعام يأكله وهواء للتنفس ، وتتشابه متطلبات الخلايا الفردية. التفاعل الأساسي الذي يمكّن الحياة الخلوية يحول الجلوكوز والأكسجين إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة. هذا هو السبب في أن إمداد الأكسجين في مجرى الدم يعد جانبًا مهمًا من جوانب التوازن - مع عدم كفاية الأكسجين ، لا تستطيع الخلايا إنتاج الطاقة. يجب أيضًا إدارة ثاني أكسيد الكربون بعناية حتى لا يتراكم منتج النفايات هذا إلى مستويات إشكالية. عن طريق الاستنشاق والزفير ، يكون الجهاز التنفسي قادرًا على امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي يلعب دورًا مهيمنًا في تبادل الغازات الاستتبابية.

تُقاس الحموضة أو القلوية لمادة ما بمقياس الأس الهيدروجيني ، والذي يتراوح عادةً من 0 إلى 14. تم تصميم العديد من الهياكل والعمليات البيولوجية للعمل ضمن نطاق ضيق من الأس الهيدروجيني. البروتينات ، على سبيل المثال ، تتعرض لتغيرات هيكلية ضارة عند تعرضها لبيئة ذات درجة حموضة غير مناسبة. يعتمد الرقم الهيدروجيني لأي مادة على تركيز أيونات الهيدروجين. يعتمد تركيز أيونات الهيدروجين في الدم على تركيز ثاني أكسيد الكربون الذي يتأثر بشكل مباشر بالجهاز التنفسي. وبالتالي ، يلعب الجهاز التنفسي دورًا رئيسيًا في الحفاظ على مجرى الدم البشري عند درجة الحموضة المثلى.

يشارك الجهاز التنفسي في العديد من العمليات الأخرى المتعلقة بقدرة الجسم على البقاء بصحة جيدة وفعالية على الرغم من الضغوط الداخلية والخارجية. النفس الزفير ، وهو دافئ يحتوي على رطوبة ، هو وسيلة لتنظيم محتوى الماء في الجسم ودرجة الحرارة الداخلية ، كما تساهم حركة الرئتين في تحسين الدورة الدموية. يؤثر الجهاز التنفسي على تكوين الدم الذي يمر عبر الرئتين ، كما أنه يحمي الجسم من العديد من الميكروبات والملوثات التي يتم استنشاقها مع الهواء.