La mayoría de los sistemas tecnológicos son primitivos en comparación con la capacidad del cuerpo humano para regular con precisión numerosas variables críticas y procesos biológicos intrincados. Esta notable capacidad para mantener un entorno interno consistente se conoce como homeostasis. El sistema respiratorio, que comprende la nariz, la boca, los pulmones y varios otros órganos involucrados en la respiración, está involucrado en varios aspectos importantes de la homeostasis.
Entrada de oxígeno, salida de dióxido de carbono
El sistema respiratorio participa en una variedad de procesos homeostáticos, y los dos más importantes son el mantenimiento del pH y la regulación del intercambio de gases. Ambas funciones homeostáticas están relacionadas con las funciones bioquímicas que desempeñan los dos gases respiratorios primarios, el dióxido de carbono y el oxígeno. El oxígeno ingresa al cuerpo como un componente del aire que respiramos y es procesado por los pulmones. El dióxido de carbono, que se produce como un subproducto del metabolismo celular, viaja a través del torrente sanguíneo hasta los pulmones y se exhala.
Dióxido de carbono y oxígeno
La actividad del cuerpo humano es una manifestación del trabajo combinado de billones de células microscópicas. El cuerpo necesita alimentos para comer y aire para respirar, y los requisitos de las células individuales son similares. La reacción fundamental que permite la vida celular transforma la glucosa y el oxígeno en dióxido de carbono, agua y energía. Esta es la razón por la que el suministro de oxígeno en el torrente sanguíneo es un aspecto crítico de la homeostasis: con oxígeno insuficiente, las células no pueden producir energía. El dióxido de carbono también debe manejarse con cuidado para que este producto de desecho no se acumule a niveles problemáticos. Al inhalar y exhalar, el sistema respiratorio puede absorber oxígeno y liberar dióxido de carbono y, por lo tanto, desempeña un papel dominante en el intercambio de gases homeostáticos.
El pH adecuado
La acidez o alcalinidad de una sustancia se mide mediante la escala de pH, que normalmente varía de 0 a 14. Muchas estructuras y procesos biológicos están diseñados para operar dentro de un rango estrecho de pH. Las proteínas, por ejemplo, experimentan cambios estructurales perjudiciales cuando se exponen a un entorno con un pH inadecuado. El pH de cualquier sustancia depende de su concentración de iones de hidrógeno. La concentración de iones de hidrógeno en sangre depende de la concentración de dióxido de carbono, que está directamente influenciado por el sistema respiratorio. Por lo tanto, el sistema respiratorio juega un papel importante en el mantenimiento del torrente sanguíneo humano en el pH óptimo.
Funciones respiratorias adicionales
El sistema respiratorio participa en varios otros procesos relacionados con la capacidad del cuerpo para mantenerse saludable y funcional a pesar de las tensiones internas y externas. El aliento exhalado, que es cálido y contiene humedad, es un medio para regular el contenido de agua del cuerpo y la temperatura interna, y el movimiento de los pulmones contribuye a una circulación sanguínea óptima. El tracto respiratorio influye en la composición de la sangre que pasa por los pulmones y protege al cuerpo de los numerosos microbios y contaminantes que se inhalan junto con el aire.