Більшість технологічних систем є примітивними порівняно зі здатністю людського організму точно регулювати численні критичні змінні та складні біологічні процеси. Цю надзвичайну здатність підтримувати стабільне внутрішнє середовище називають гомеостазом. Дихальна система - яка включає ніс, рот, легені та кілька інших органів, що беруть участь у диханні - бере участь у різних важливих аспектах гомеостазу.
Вхід кисню, вихід вуглекислого газу
Дихальна система бере участь у різноманітних гомеостатичних процесах, і два найважливіші з них - підтримка рН та регулювання газообміну. Обидві ці гомеостатичні функції пов'язані з біохімічною роллю двох первинних дихальних газів - вуглекислого газу та кисню. Кисень потрапляє в організм як компонент повітря, яким ми дихаємо, і переробляється легенями. Двоокис вуглецю, який виробляється як побічний продукт клітинного метаболізму, рухається через кров до легенів і видихається.
Вуглекислий газ та кисень
Діяльність людського тіла є проявом поєднаних праць трильйонів мікроскопічних клітин. Організму потрібна їжа, щоб їсти, і повітря, щоб дихати, а потреби окремих клітин подібні. Основна реакція, яка забезпечує життєдіяльність клітин, перетворює глюкозу та кисень на вуглекислий газ, воду та енергію. Ось чому надходження кисню в кров є критичним аспектом гомеостазу - при недостатній кількості кисню клітини не можуть виробляти енергію. З вуглекислим газом також слід ретельно керувати, щоб цей відхід не накопичувався до проблемних рівнів. Вдихаючи та видихаючи, дихальна система здатна приймати кисень і виділяти вуглекислий газ, і, отже, вона відіграє домінуючу роль у гомеостатичному газообміні.
Правильний рН
Кислотність або лужність речовини вимірюється за шкалою рН, яка зазвичай становить від 0 до 14. Багато біологічних структур та процесів розроблено для роботи у вузькому діапазоні рН. Наприклад, білки зазнають шкідливих структурних змін під впливом навколишнього середовища з неналежним pH. РН будь-якої речовини залежить від його концентрації іонів водню. Концентрація іонів водню в крові залежить від концентрації вуглекислого газу, на який безпосередньо впливає дихальна система. Таким чином, дихальна система відіграє важливу роль у підтримці крові людини в оптимальному рівні.
Додаткові дихальні ролі
Дихальна система бере участь у кількох інших процесах, пов'язаних зі здатністю організму залишатися незмінно здоровим і функціональним, незважаючи на внутрішні та зовнішні стреси. Видих на повітрі, який теплий і містить вологу, є засобом регулювання вмісту води в організмі та внутрішньої температури, а рух легенів сприяє оптимальному кровообігу. Дихальні шляхи впливають на склад крові, що проходить через легені, і захищає організм від численних мікробів та забруднень, які вдихаються разом з повітрям.