ほとんどの技術システムは、多数の重要な変数と複雑な生物学的プロセスを正確に調整する人体の能力と比較して原始的です。 一貫した内部環境を維持するこの驚くべき能力は、恒常性と呼ばれます。 呼吸器系(鼻、口、肺、および呼吸に関与する他のいくつかの器官で構成される)は、恒常性のさまざまな重要な側面に関与しています。
酸素イン、二酸化炭素アウト
呼吸器系はさまざまな恒常性プロセスに関与しており、これらの中で最も重要な2つは、pHの維持とガス交換の調整です。 これらの恒常性機能は両方とも、二酸化炭素と酸素という2つの主要な呼吸ガスが果たす生化学的役割に関連しています。 酸素は私たちが呼吸する空気の成分として体内に入り、肺によって処理されます。 細胞代謝の副産物として生成される二酸化炭素は、血流を通って肺に移動し、吐き出されます。
二酸化炭素と酸素
人体の活動は、何兆もの微細な細胞の複合的な働きの現れです。 体は食べるための食物と呼吸するための空気を必要とし、個々の細胞の要件は似ています。 細胞の生命を可能にする基本的な反応は、ブドウ糖と酸素を二酸化炭素、水、エネルギーに変換します。 これが、血流中の酸素の供給がホメオスタシスの重要な側面である理由です。酸素が不十分な場合、細胞はエネルギーを生成できません。 この廃棄物が問題のあるレベルまで蓄積しないように、二酸化炭素も注意深く管理する必要があります。 呼吸器系は、吸入と呼気によって酸素を取り込み、二酸化炭素を放出することができるため、恒常性ガス交換において主要な役割を果たします。
適切なpH
物質の酸性度またはアルカリ度は、通常0〜14の範囲のpHスケールで測定されます。 多くの生物学的構造とプロセスは、狭いpH範囲内で動作するように設計されています。 たとえば、タンパク質は、不適切なpHの環境にさらされると、有害な構造変化を経験します。 物質のpHは、水素イオンの濃度に依存します。 血液中の水素イオンの濃度は、呼吸器系の影響を直接受ける二酸化炭素の濃度に依存します。 したがって、呼吸器系は、人間の血流を最適なpHに維持する上で主要な役割を果たします。
追加の呼吸の役割
呼吸器系は、内的および外的ストレスにもかかわらず、一貫して健康で機能的であり続ける身体の能力に関連する他のいくつかのプロセスに参加しています。 温かく水分を含んだ呼気は、体の水分量や体内温度を調節する手段であり、肺の動きが最適な血液循環に貢献します。 気道は、肺を通過する血液の組成に影響を与え、空気とともに吸入される多数の微生物や汚染物質から体を保護します。