Hengitys on prosessi, jossa organismit vaihtavat kaasuja, kuten happea ja hiilidioksidia, niiden ulkoisten ympäristöjen kanssa biokemiallisten reaktioiden ylläpitämiseksi elämää. Yksinkertaiset organismit eivät vaadi monimutkaisia erikoistuneita elimiä hengityksen suorittamiseen; esimerkiksi hyönteisissä kaasunvaihto tapahtuu henkitorvia käyttäen, mutta ei keuhkoja; vesieläimillä on sillä välin kidukset. Ihmisen hengityselimiin kuuluu kaksi pitkälle erikoistunutta keuhkoa, kaksi keuhkoputkia, henkitorvi, kurkunpään ja sieraimet ja suu, jotka kaikki palvelevat maksimaalisesti kaasujen siirtymistä kehoon ja sen ulkopuolelle tehokkuus.
Keuhkot
Nämä elimet, jotka ovat oikeastaan vain kehon ulkopuolen kasvuja, ovat useimmat ihmiset luultavasti ajattelevat ensin, kun ihmisen hengityselinten aihe nousee. Keuhkojen hengitys alkoi noin 400 miljoonaa vuotta sitten ja rajoittuu selkärankaisiin eläimiin ja muutamaan etanaan. Ihmisillä ne ovat yhteydessä päähän putkilla, jotka kasvavat yhä pienemmiksi ylhäältä alas. Vaikka vasemmalla keuhkolla on kolme lohkoa ja oikealla vain kaksi, oikea ja vasen keuhkotoiminta ovat samat. Katso keuhkokaavio Resursseista.
Ylempi hengityselimistö
Ilman polku ulkomaailman ja henkitorven välillä sisältää useita rakenteita, jotka ovat erikoistuneempia kuin ne ehkä näyttävät. Nenäsi limakalvolla toimii suodattimena hengitettävälle ilmalle, ja se myös lämmittää ilmaa (tarvittaessa), kun se tulee kehoon hengityksen aikana. Ilma kulkee sitten nielun ja kurkunpään, joka sisältää tyylikkäästi muodostetut äänijohdot, ennen kuin se menee henkitorveen.
Jos ilma pääsee vain keuhkoihin ilman minimaalista prosessointia, monet muut mahdollisesti haitalliset ja tappavat bakteerit sulkeutuisivat keuhkot ja verenkierto sen sijaan, että olisin loukkuani, silmäni ja muut ylähengitysteiden pienet mutta elintärkeät komponentit järjestelmään.
Kaasunvaihto solutasolla
Kaasunvaihto tapahtuu pienissä keuhkojen pusseissa, joita kutsutaan alveoleiksi. Diffuusioprosessin kautta veri virtaa keuhkojen kapillaarien läpi oikealta puolelta sydän saa happea hengitetystä ilmasta hyvin ohuen alveolaarisen kapillaarin toisella puolella kalvo. Samanaikaisesti samasta verestä peräisin oleva hiilidioksidi diffundoituu toiseen suuntaan, keuhkorakkuloihin, missä se lopulta on vanhentunut (hengitetty ulos). Näiden kaasujen liike tällä tavalla on melkein välitöntä.
Ilmanvaihto vs. hengitys
Ilmanvaihto liittyy hengitykseen, mutta ne eivät ole samoja. Hengitys viittaa nimenomaan kaasunvaihtoon, mutta keskustelut hengityksestä keskittyvät välttämättä suuriin elin- ja kudosjärjestelmiin. Ilmanvaihto on mekaaninen hengitysprosessi, joka sallii hengityksen tapahtua. Ilmanvaihto perustuu ensisijaisesti keuhkojen alapuoliseen kalvoon ja siihen liittyy myös kylkiluiden välisiä lihaksia.