Plaučių ventiliacija, medicininis kvėpavimo terminas, įvyksta, kai įkvepiant (įkvėpus) oras į plaučius teka įkvėpus (iškvėpus). Šis natūralus ir esminis procesas nereikalauja nieko galvoti ir paprastai labai mažai stengiasi. Tačiau kvėpavimas yra daug sudėtingesnis nei paprasčiausias pasakymas: „Įkvėpk, iškvėpk“.
Apibrėžkite kvėpavimą ir kvėpavimą
Kvėpavimas perkelia deguonies turtingą orą į plaučius ir iš jų. Kvėpavimas apibūdina, kaip ląstelės naudoja deguonį energijai išlaisvinti, generuodamos ir pašalindamos anglies dioksidą kaip atlieką.
Kvėpavimas
Tai gali būti savaime suprantama, tačiau kvėpavimas iš tikrųjų yra neatsiejama medžiagų apykaitos proceso dalis. Dauguma daugialąsčių organizmų Žemėje, net ir neturintys plaučių ar į plaučius panašių struktūrų, naudoja daug deguonies ir anglies dvideginio atmosferoje, kad padėtų gaminti energiją. Tai pasakytina apie augalus, vabzdžius ir daugelį kitų gyvybės formų.
Deguonies vaidmuo
Kai žmonės įkvepia, abu plaučiai iš abiejų širdies pusių išsiplečia į išorę, kad patektų deguonis. Plaučiuose yra nedideli maišeliai, susidedantys iš alveolių grupių, suvyniotų į kraujagysles. Čia deguonis difunduoja į kraują mainais į anglies dioksidą, prisijungdamas prie hemoglobino. Keturios deguonies molekulės gali prisijungti prie vieno raudonojo kraujo kūnelio. Tada deguonis per plaučių arteriją pumpuojamas į širdį ir išsiunčiamas į likusį kūną.
Deguonis ir medžiagų apykaita
Netrukus deguonis patenka į audinių kapiliarus ir pasyviai difunduoja į kiekvieną ląstelę dėl mažesnės deguonies koncentracijos ląstelės membranos viduje. Deguonis į mitochondriją, panašią į ląstelės jėgainę, patenka pačiame metabolizmo proceso gale. Jau paskatinęs gaminti ATP, pagrindinį energijos nešėją, laisvuosius elektronus ir vandenilio jonus (įkrautoms vandenilio dalelėms) reikia kažko prisijungti, kitaip visas procesas susmulkins iki a sustabdyti. Šios dalelės gali laisvai prisijungti prie deguonies, sukurdamos vandenį kaip šalutinį produktą.
Anglies dvideginis
Metabolizmo procese anglies dioksidas buvo sukurtas kaip šalutinis produktas dėl nuolatinio molekulių pertvarkymo. Anglies dioksidas turi palikti kūną ir keliauti yra labai priešingas deguonies kelionei. Dujos išsiskiria iš ląstelės ir tiesiai į kraujo plazmą per kapiliarus kaip bikarbonato jonų forma. Kai jis pasiekia plaučius, jis keičiamas deguonimi ir tada išmetamas į orą.
Kvėpavimo greitis
Kadangi energijos gamyba yra beveik pastovi ląstelių veikla, kvėpavimas taip pat yra beveik pastovus (kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, banginiai, ilgą laiką gali taupyti deguonį). Tai reiškia, kad įtempta ir įtempta veikla padidina kvėpavimo ir kraujo tekėjimo greitį, kad deguonis patektų į ląsteles didesnei energijos gamybai. Šį greitį smegenys kruopščiai reguliuoja.