Mikä on hengityselinten rooli homeostaasissa?

Useimmat teknologiset järjestelmät ovat primitiivisiä verrattuna ihmiskehon kykyyn säätää tarkasti lukuisia kriittisiä muuttujia ja monimutkaisia ​​biologisia prosesseja. Tätä merkittävää kykyä ylläpitää yhtenäistä sisäistä ympäristöä kutsutaan homeostaasiksi. Hengityselimet - jotka käsittävät nenän, suun, keuhkot ja useita muita hengitykseen liittyviä elimiä - ovat mukana useissa tärkeissä homeostaasin näkökohdissa.

Hengityselimet osallistuvat erilaisiin homeostaattisiin prosesseihin, ja kaksi tärkeintä näistä ovat pH: n ylläpitäminen ja kaasunvaihdon säätely. Molemmat näistä homeostaattisista toiminnoista liittyvät kahden ensisijaisen hengityskaasun, hiilidioksidin ja hapen, biokemiallisiin rooleihin. Happi tulee kehoon hengitettävän ilman komponenttina ja keuhkot käsittelevät sitä. Hiilidioksidi, jota syntyy solujen aineenvaihdunnan sivutuotteena, kulkee verenkierron kautta keuhkoihin ja hengitetään ulos.

Ihmiskehon aktiivisuus on osoitus biljoonien mikroskooppisten solujen yhdistetyistä töistä. Keho tarvitsee syötävää ruokaa ja hengittää ilmaa, ja yksittäisten solujen vaatimukset ovat samanlaiset. Perusreaktio, joka mahdollistaa soluelämän, muuttaa glukoosin ja hapen hiilidioksidiksi, vedeksi ja energiaksi. Siksi hapen saanti verenkierrossa on kriittinen osa homeostaasia - kun happea ei ole riittävästi, solut eivät voi tuottaa energiaa. Hiilidioksidia on myös hoidettava huolellisesti, jotta tämä jätetuote ei keräänny ongelmalliseen tasoon. Hengittämällä ja hengittämällä hengityselimet pystyvät ottamaan happea ja vapauttamaan hiilidioksidia, ja siten sillä on hallitseva rooli homeostaattisessa kaasunvaihdossa.

Aineen happamuus tai emäksisyys mitataan pH-asteikolla, joka tyypillisesti vaihtelee välillä 0-14. Monet biologiset rakenteet ja prosessit on suunniteltu toimimaan kapealla pH-alueella. Esimerkiksi proteiineilla on haitallisia rakenteellisia muutoksia, kun ne altistetaan ympäristölle, jonka pH on väärä. Minkä tahansa aineen pH riippuu sen vetyionien pitoisuudesta. Vetyionien pitoisuus veressä riippuu hiilidioksidipitoisuudesta, johon hengityselimet vaikuttavat suoraan. Siten hengityselimellä on tärkeä rooli ihmisen verenkierron ylläpitämisessä optimaalisessa pH: ssa.

Hengityselimet osallistuvat useisiin muihin prosesseihin, jotka liittyvät kehon kykyyn pysyä jatkuvasti terveinä ja toimivina sisäisistä ja ulkoisista rasituksista huolimatta. Lämmin ja kosteutta sisältävä uloshengitys on keino säätää kehon vesipitoisuutta ja sisäistä lämpötilaa, ja keuhkojen liike edistää optimaalista verenkiertoa. Hengitystiet vaikuttavat keuhkojen läpi kulkevan veren koostumukseen ja suojaavat kehoa lukuisilta mikrobeilta ja epäpuhtauksilta, joita hengitetään yhdessä ilman kanssa.