Hva er luftveiene i Homeostase?

De fleste teknologiske systemer er primitive sammenlignet med kroppens evne til å nøyaktig regulere mange kritiske variabler og intrikate biologiske prosesser. Denne bemerkelsesverdige evnen til å opprettholde et konsistent indre miljø kalles homeostase. Luftveiene - som består av nesen, munnen, lungene og flere andre organer som er involvert i pusten - er involvert i forskjellige viktige aspekter av homeostase.

Åndedrettssystemet deltar i en rekke homeostatiske prosesser, og de to viktigste av disse er å opprettholde pH og regulere gassutveksling. Begge disse homeostatiske funksjonene er relatert til de biokjemiske rollene som spilles av de to primære luftveiene, karbondioksid og oksygen. Oksygen kommer inn i kroppen som en komponent i luften vi puster inn og behandles av lungene. Karbondioksid, som produseres som et biprodukt av cellulær metabolisme, beveger seg gjennom blodstrømmen til lungene og pustes ut.

Aktiviteten til menneskekroppen er en manifestasjon av det kombinerte arbeidet med billioner av mikroskopiske celler. Kroppen trenger mat å spise og luft å puste, og kravene til individuelle celler er like. Den grunnleggende reaksjonen som muliggjør cellulært liv forvandler glukose og oksygen til karbondioksid, vann og energi. Dette er grunnen til at oksygenforsyningen i blodet er et kritisk aspekt av homeostase - med utilstrekkelig oksygen kan celler ikke lage energi. Karbondioksid må også håndteres nøye slik at dette avfallsproduktet ikke akkumuleres til problematiske nivåer. Ved å puste inn og puste ut, er luftveiene i stand til å ta inn oksygen og frigjøre karbondioksid, og dermed spiller det en dominerende rolle i homeostatisk gassutveksling.

Surheten eller alkaliniteten til et stoff måles med pH-skalaen, som vanligvis varierer fra 0 til 14. Mange biologiske strukturer og prosesser er designet for å operere innenfor et smalt pH-område. Proteiner, for eksempel, opplever skadelige strukturelle endringer når de utsettes for et miljø med uriktig pH. PH av ethvert stoff avhenger av konsentrasjonen av hydrogenioner. Konsentrasjonen av hydrogenioner i blod avhenger av konsentrasjonen av karbondioksid, som er direkte påvirket av luftveiene. Dermed spiller luftveiene en viktig rolle i å opprettholde den menneskelige blodstrømmen ved optimal pH.

Åndedrettssystemet deltar i flere andre prosesser knyttet til kroppens evne til å forbli konsekvent sunn og funksjonell til tross for indre og ytre påkjenninger. Pustet pust ut, som er varmt og inneholder fuktighet, er et middel for å regulere kroppens vanninnhold og indre temperatur, og bevegelsen til lungene bidrar til optimal blodsirkulasjon. Luftveiene påvirker sammensetningen av blod som passerer gjennom lungene, og den beskytter kroppen mot de mange mikrober og forurensninger som inhaleres sammen med luft.