Kaj je namen dihanja?

Pljučno prezračevanje, medicinski izraz za dihanje, se zgodi, ko zrak teče v pljuča med vdihom (vdihavanje) in iz pljuč med izdihom (izdihom). Ta naravni in bistveni postopek ne zahteva nobenega razmišljanja in običajno zelo malo truda. Toda dihanje je veliko bolj zapleteno, kot pa preprosto reči: "Vdihni, izdihni."

Z dihanjem se zrak, bogat s kisikom, premakne v pljuča in iz njih. Dihanje opisuje, kako celice s kisikom sproščajo energijo, ustvarjajo in izločajo ogljikov dioksid kot odpadni proizvod.

Mogoče ni samoumevno, a dihanje je pravzaprav sestavni del presnovnega procesa. Večina večceličnih organizmov na Zemlji, tudi tisti brez pljuč ali pljučnih struktur, uporabljajo obilno oskrbo s kisikom in ogljikovim dioksidom v ozračju, da pomagajo pri proizvodnji energije. To velja za rastline in žuželke ter številne druge oblike življenja.

Ko ljudje vdihnejo, se obe pljuči na obeh straneh srca razširita navzven, da omogočita vstop kisika. V pljučih so majhne vrečke, sestavljene iz skupin alveolov, ki so zavite v krvne žile. Tu se kisik difundira v kri v zameno za ogljikov dioksid, ki se veže na hemoglobin. Štiri molekule kisika se lahko vežejo na eno samo rdečo krvno celico. Nato se kisik skozi pljučno arterijo prečrpa v srce in pošlje v preostali del telesa.

Kmalu kisik vstopi v tkivne kapilare in se pasivno razprši v vsako celico zaradi nižje koncentracije kisika v celični membrani. Kisik se na samem koncu presnovnega procesa dovaja v mitohondrij, ki je nekako tako kot celica. Ko je že vodil proizvodnjo ATP, glavnega nosilca energije, prostih elektronov in vodikovih ionov (nabitih delcev vodika) potrebujejo nekaj, na kar se lahko vežejo, sicer se bo celoten postopek zmešal na ustavi. Ti delci se lahko prosto vežejo na kisik in ustvarijo vodo kot stranski produkt.

Prej v presnovnem procesu je zaradi nenehne prerazporeditve molekul kot stranski produkt nastal ogljikov dioksid. Nato mora ogljikov dioksid zapustiti telo in se odpraviti na pot, ki je zelo nasprotna poti, ki jo je vzel kisik. Plin iz kapilar difundira iz celice in neposredno v krvno plazmo kot oblika bikarbonatnega iona. Ko pride do pljuč, se zamenja za kisik in nato izžene v zrak.

Ker je proizvodnja energije v celicah skoraj stalna dejavnost, je tudi dihanje skoraj stalno (nekatere živali, kot so kiti, lahko dolgo časa hranijo kisik). To pomeni, da stresna in naporna aktivnost poveča hitrost dihanja in pretoka krvi, da v celice pride kisik za večjo proizvodnjo energije. To stopnjo možgani skrbno uravnavajo.