A legtöbb technológiai rendszer primitív ahhoz képest, hogy az emberi test képes számos kritikus változó és bonyolult biológiai folyamatok pontos szabályozására. Ezt a figyelemre méltó képességet az egységes belső környezet fenntartására homeosztázisnak nevezzük. A légzőrendszer - amely magában foglalja az orrot, a szájat, a tüdőt és számos más, a légzésben részt vevő szervet - részt vesz a homeosztázis különféle fontos szempontjaiban.
Oxigén be, szén-dioxid ki
A légzőrendszer különféle homeosztatikus folyamatokban vesz részt, ezek közül a két legfontosabb a pH fenntartása és a gázcsere szabályozása. Mindkét homeosztatikus funkció összefügg a két elsődleges légzőgáz, a szén-dioxid és az oxigén biokémiai szerepével. Az oxigén a belélegzett levegő részeként jut be a testbe, és a tüdő dolgozza fel. A szén-dioxid, amely a sejtszintű anyagcsere melléktermékeként keletkezik, a véráramon keresztül a tüdőbe jut, és kilélegzik.
Szén-dioxid és oxigén
Az emberi test aktivitása a billió mikroszkopikus sejt együttes munkájának megnyilvánulása. A szervezetnek táplálékra és levegőre van szüksége a lélegzéshez, és az egyes sejtek követelményei hasonlóak. A sejt életét lehetővé tevő alapvető reakció átalakítja a glükózt és az oxigént szén-dioxiddá, vízzé és energiává. Ezért az oxigénellátás a véráramban kritikus szempont a homeosztázisban - elégtelen oxigén hiányában a sejtek nem tudnak energiát előállítani. A szén-dioxidot szintén gondosan kell kezelni, hogy ez a salakanyag ne gyűljön fel problémás szintre. A belégzéssel és a kilégzéssel a légzőrendszer képes oxigént befogadni és szén-dioxidot felszabadítani, és ezért meghatározó szerepet játszik a homeosztatikus gázcserében.
A megfelelő pH
Az anyag savasságát vagy lúgosságát a pH-skála alapján mérjük, amely jellemzően 0 és 14 között van. Számos biológiai struktúrát és folyamatot úgy terveztek, hogy szűk pH-tartományban működjenek. Például a fehérjék káros szerkezeti változásokat tapasztalnak, ha nem megfelelő pH-jú környezetnek vannak kitéve. Bármely anyag pH-értéke a hidrogénionok koncentrációjától függ. A hidrogénionok koncentrációja a vérben a szén-dioxid koncentrációjától függ, amelyet a légzőrendszer közvetlenül befolyásol. Így a légzőrendszer nagy szerepet játszik az emberi véráram optimális pH-szinten tartásában.
További légzési szerepek
A légzőrendszer számos más folyamatban vesz részt, amelyek összefüggenek a test azon képességével, hogy a belső és külső stresszek ellenére is állandóan egészséges és funkcionális maradjon. A meleg és nedvességet tartalmazó kilégzés a test víztartalmának és belső hőmérsékletének szabályozására szolgál, és a tüdő mozgása hozzájárul az optimális vérkeringéshez. A légzőrendszer befolyásolja a tüdőbe kerülő vér összetételét, és megvédi a testet a levegővel együtt belélegzett számos mikrobától és szennyeződéstől.