Väčšina technologických systémov je primitívnych v porovnaní so schopnosťou ľudského tela presne regulovať početné kritické premenné a zložité biologické procesy. Táto pozoruhodná kapacita na udržanie konzistentného vnútorného prostredia sa označuje ako homeostáza. Dýchací systém - ktorý obsahuje nos, ústa, pľúca a niekoľko ďalších orgánov zapojených do dýchania - je zapojený do rôznych dôležitých aspektov homeostázy.
Kyslík dovnútra, oxid uhličitý von
Dýchací systém sa zúčastňuje rôznych homeostatických procesov a dva najdôležitejšie z nich sú udržiavanie pH a regulácia výmeny plynov. Obe tieto homeostatické funkcie súvisia s biochemickými úlohami, ktoré zohrávajú dva primárne dýchacie plyny, oxid uhličitý a kyslík. Kyslík vstupuje do tela ako zložka vzduchu, ktorý dýchame, a je spracovaný pľúcami. Oxid uhličitý, ktorý sa produkuje ako vedľajší produkt bunkového metabolizmu, cestuje krvou do pľúc a je vydychovaný.
Oxid uhličitý a kyslík
Činnosť ľudského tela je prejavom kombinovanej práce biliónov mikroskopických buniek. Telo potrebuje jedlo a vzduch, aby dýchalo, a požiadavky na jednotlivé bunky sú podobné. Základná reakcia, ktorá umožňuje bunkový život, transformuje glukózu a kyslík na oxid uhličitý, vodu a energiu. To je dôvod, prečo je prísun kyslíka v krvi kritickým aspektom homeostázy - pri nedostatku kyslíka bunky nemôžu vyrábať energiu. S oxidom uhličitým musí byť tiež opatrne nakladané, aby sa tento odpadový produkt nehromadil na problematickú úroveň. Vdychovaním a výdychom je dýchací systém schopný prijímať kyslík a uvoľňovať oxid uhličitý, a tak hrá dominantnú úlohu pri homeostatickej výmene plynov.
Správne pH
Kyslosť alebo zásaditosť látky sa meria pomocou stupnice pH, ktorá sa zvyčajne pohybuje od 0 do 14. Mnoho biologických štruktúr a procesov je navrhnutých tak, aby fungovali v úzkom rozmedzí pH. Napríklad bielkoviny pocítia škodlivé štrukturálne zmeny, keď sú vystavené prostrediu s nesprávnym pH. PH akejkoľvek látky závisí od jej koncentrácie vodíkových iónov. Koncentrácia iónov vodíka v krvi závisí od koncentrácie oxidu uhličitého, ktorá je priamo ovplyvnená dýchacím systémom. Dýchací systém teda hrá hlavnú úlohu pri udržiavaní ľudského krvného obehu na optimálnom pH.
Ďalšie dýchacie úlohy
Dýchací systém sa podieľa na niekoľkých ďalších procesoch súvisiacich so schopnosťou tela zostať trvalo zdravým a funkčným napriek vnútorným a vonkajším stresom. Vydýchaný dych, ktorý je teplý a obsahuje vlhkosť, je prostriedkom na reguláciu obsahu vody a vnútornej teploty v tele a pohyb pľúc prispieva k optimálnemu prekrveniu. Dýchací trakt ovplyvňuje zloženie krvi prechádzajúcej pľúcami a chráni telo pred mnohými mikróbmi a kontaminantmi, ktoré sú inhalované spolu so vzduchom.
