Mikä on hengityksen tarkoitus?

Keuhkojen tuuletus, lääketieteellinen termi hengitykselle, tapahtuu, kun ilma virtaa keuhkoihin sisäänhengityksen (sisäänhengityksen) aikana ja ulos keuhkoista uloshengityksen (uloshengityksen) aikana. Tämä luonnollinen ja välttämätön prosessi ei vaadi ajattelua ja yleensä hyvin vähän vaivaa. Mutta hengitys on paljon monimutkaisempaa kuin yksinkertaisesti sanominen: "Hengitä sisään, hengitä ulos".

Hengitys siirtää happipitoista ilmaa keuhkoihin ja ulos niistä. Hengitys kuvaa, kuinka solut käyttävät happea energian vapauttamiseen, mikä tuottaa ja karkottaa hiilidioksidia jätteeksi.

Se ei välttämättä ole itsestään selvää, mutta hengitys on itse asiassa olennainen osa aineenvaihduntaa. Suurin osa maapallon monisoluisista organismeista, myös ilman keuhkoja tai keuhkomaisia ​​rakenteita, käyttää runsaasti happea ja hiilidioksidia ilmakehässä energiantuotannon edistämiseksi. Tämä pätee kasveihin ja hyönteisiin sekä moniin muihin elämänmuotoihin.

Kun ihmiset hengittävät sisään, molemmat sydämen molemmilla puolilla olevat keuhkot laajenevat ulospäin hapen pääsemiseksi sisään. Keuhkoissa on pieniä pusseja, jotka koostuvat alveoliryhmistä, jotka on kääritty verisuoniin. Tässä happi diffundoituu vereen vastineeksi hiilidioksidille ja sitoutuu hemoglobiiniin. Neljä happimolekyyliä voi sitoutua yhteen punasoluun. Happi pumpataan sitten sydämeen keuhkovaltimon kautta ja lähetetään muualle kehoon.

Pian happi pääsee kudoksen kapillaareihin ja diffundoituu passiivisesti kuhunkin soluun alhaisemman happipitoisuuden vuoksi solukalvon sisällä. Happi toimitetaan mitokondrioon, joka on eräänlainen kuin solun voimalaitos, metabolisen prosessin lopussa. ATP: n, pääenergian kantajan, vapaiden elektronien ja vetyionien tuotanto on jo ajettu (vedyn varautuneet hiukkaset) tarvitsevat jotain sitoutumaan, muuten koko prosessi jauhuu a: ksi pysäyttää. Nämä hiukkaset voivat sitoutua vapaasti happeen ja luoda vettä sivutuotteena.

Aikaisemmin metabolisessa prosessissa hiilidioksidi syntyi sivutuotteena molekyylien jatkuvan uudelleenjärjestelyn vuoksi. Hiilidioksidin on sitten poistuttava kehosta matkalla, joka on hyvin päinvastainen kuin hapen tekemä. Kaasu diffundoituu ulos solusta ja suoraan veriplasmaan kapillaarien kautta bikarbonaatti-ionin muodossa. Kun se saavuttaa keuhkot, se vaihtuu hapeksi ja karkotetaan sitten ilmaan.

Koska energiantuotanto on melkein vakio soluissa, hengitys on myös lähes vakio (jotkut eläimet, kuten valaat, voivat säästää happea pitkään). Tämä tarkoittaa, että stressaava ja rasittava toiminta lisää hengitysnopeutta ja verenkiertoa hapen saamiseksi soluihin suuremman energiantuotannon saavuttamiseksi. Aivot säätävät tätä nopeutta huolellisesti.