Plicní ventilace, lékařský výraz pro dýchání, nastává, když vzduch proudí do plic během inspirace (vdechování) a ven z plic během výdechu (výdech). Tento přirozený a zásadní proces nevyžaduje žádné myšlenky a obvykle jen velmi malé úsilí. Ale dýchání je mnohem složitější, než jen říkat: „Dýchejte, vydechujte.“
Definujte dýchání vs dýchání
Dýchání pohybuje vzduch bohatý na kyslík do a z plic. Dýchání popisuje, jak buňky používají kyslík k uvolňování energie, generování a vylučování oxidu uhličitého jako odpadního produktu.
Dýchání
Nemusí to být samozřejmé, ale dýchání je ve skutečnosti nedílnou součástí metabolického procesu. Většina mnohobuněčných organismů na Zemi, a to i těch, které nemají plíce nebo struktury podobné plicím, využívá bohatý přísun kyslíku a oxidu uhličitého v atmosféře k podpoře výroby energie. To platí pro rostliny a hmyz a mnoho dalších forem života.
Role kyslíku
Když lidé dýchají, obě plíce na obou stranách srdce se rozšiřují směrem ven a umožňují kyslíku vstoupit. V plicích jsou malé váčky složené ze shluků plicních sklípků, které jsou zabalené v cévách. Zde kyslík difunduje do krve výměnou za oxid uhličitý, který se váže na hemoglobin. Čtyři molekuly kyslíku se mohou vázat na jednu červenou krvinku. Kyslík je poté čerpán do srdce plicní tepnou a odeslán do zbytku těla.
Kyslík a metabolismus
Kyslík brzy vstupuje do tkáňových kapilár a pasivně difunduje do každé buňky kvůli nižší koncentraci kyslíku uvnitř buněčné membrány. Kyslík je dodáván do mitochondrií, což je něco jako elektrárna buňky, na samém konci metabolického procesu. Poté, co již řídil produkci ATP, hlavního nosiče energie, volných elektronů a vodíkových iontů (nabité částice vodíku) potřebují na něco vázat, jinak se celý proces rozdrtí na a Stůj. Tyto částice se mohou volně vázat na kyslík a vytvářet vodu jako vedlejší produkt.
Oxid uhličitý
Dříve v metabolickém procesu byl oxid uhličitý vytvořen jako vedlejší produkt v důsledku neustálého přeskupování molekul. Oxid uhličitý musí poté opustit tělo a vydat se na cestu, která je velmi opačná než ta, kterou absolvoval kyslík. Plyn difunduje ven z buňky a přímo do krevní plazmy kapilárami jako forma hydrogenuhličitanového iontu. Když se dostane do plic, vymění se za kyslík a poté se vypustí do vzduchu.
Rychlost dýchání
Protože výroba energie je téměř konstantní aktivitou v buňkách, je téměř také konstantní dýchání (některá zvířata, jako jsou velryby, mohou po dlouhou dobu konzervovat kyslík). To znamená, že stresující a namáhavá aktivita zvyšuje rychlost dýchání a průtoku krve, aby se do buněk dostal kyslík pro vyšší produkci energie. Tuto rychlost mozek pečlivě reguluje.