Hengityselimistö | myös kaasunvaihtojärjestelmä
Biokemiallinen prosessi, katso hengitys.
Hengityselimistö, jota kutsutaan myös kaasujenvaihtojärjestelmäksi, on elimistö, joka poistaa hiilidioksidia ja ottaa happea. Hiilidioksidi, joka on jätetuote, poistuu elimistöstä. Happi, jota elimistö tarvitsee, tulee sisään. Keuhkot ovat tärkein elin, joka hoitaa tämän. Toisin sanoen prosessia, jossa soluissa tapahtuu orgaanisten yhdisteiden hapettuminen ja vapautuu energiaa, kutsutaan hengityselimeksi.
Ensimmäinen vaihe tässä prosessissa on ilman hengittäminen eli sisäänhengittäminen. Sisäänhengityksellä tarkoitetaan runsaasti happea sisältävän ilman tuomista elimistöön. Uloshengitys tarkoittaa, että runsaasti hiilidioksidia sisältävä ilma poistuu kehosta. Toinen vaihe on kaasujen vaihto keuhkoissa, jossa happea diffundoituu vereen ja hiilidioksidia diffundoituu ulos verestä. Kolmas prosessi on soluhengitys, jossa tuotetaan kehon solujen tarvitsemaa kemiallista energiaa ja hiilidioksidia. Lopuksi soluhengityksestä peräisin oleva hiilidioksidi hengitetään ulos elimistöstä keuhkoista.
Hengitys
Hengitys on hengityksen ensimmäinen vaihe. Jotta hengitys voisi tapahtua, elimistö tarvitsee jatkuvasti happea, mikä tapahtuu hengittämällä. Hengittäminen on ilman sisäänhengittämistä. Sisäänhengitystä varten keuhkot laajenevat, jolloin ilmanpaine keuhkoissa laskee. Tämä johtuu kahdesta toiminnasta. Pallea (lihaskudoslevy, joka erottaa keuhkot vatsasta) vedetään alaspäin. Myös kylkiluiden väliset lihakset supistuvat laajentaakseen rintakehää. Molemmat toimet laajentavat keuhkoja. Täyttääkseen laajentuneet keuhkot ulkopuolelta tuleva korkeapaineinen ilma syöksyy keuhkojen matalapaineiselle alueelle. Ilma kulkee ensin nenän ja suun kautta, sitten kurkunpään (äänihuulten) kautta, sitten henkitorvea (henkitorvea) pitkin ja keuhkoihin.
Keuhkot koostuvat monista putkista tai haaroista. Kun ilma tulee keuhkoihin, se kulkee ensin keuhkoputkiksi kutsuttujen haarojen kautta, sitten pienempien haarojen eli keuhkoputkien kautta ja lopulta ilmapusseihin. Ilmapusseissa tapahtuu kaasujen vaihto, jossa happi vaihtuu hiilidioksidiin.
Ilmapusseissa oleva hiilidioksidi on nyt uloshengitettävä tai hengitettävä ulos. Sisäänhengityksen käänteisessä prosessissa pallea ja kylkilihakset rentoutuvat, jolloin keuhkot pienenevät. Koska ilmanpaine keuhkoissa on suurempi, kun keuhkot ovat pienemmät, ilma pakotetaan ulos. Ilmapussit pystyvät supistumaan ja laajenemaan, koska ne on päällystetty voiteluaineella, surfaktantilla. Tämä voiteluaine auttaa ilmapusseja täyttymään ja estää samalla keuhkojen romahtamisen tyhjennyksen aikana. Uloshengitysilman hiilidioksidipitoisuus on suuri ja happipitoisuus pieni. Suurin sisään- ja uloshengitettävän ilman määrä on keuhkojen vitaalikapasiteetti, joka on enintään viisi litraa.
Kaasujen vaihto
Sisäänhengitetty ilma kulkeutuu kunkin keuhkoputken päässä oleviin ilmapusseihin. Ilmapusseja kutsutaan keuhkorakkuloiksi - niillä on suuri pinta-ala, ja ne ovat kosteita, ohuita ja lähellä verenkiertoa. Hengitysilmassa on paljon enemmän happea kuin hiilidioksidia, kun taas keuhkoihin virtaavassa veressä on enemmän hiilidioksidia kuin happea. Tämä luo pitoisuusgradientin ilmapusseissa olevan ilman ja veren välille, mikä tarkoittaa, että ilmassa on enemmän happea kuin veressä.
Kalvona happi pääsee helposti diffundoitumaan sisään ja ulos. Happi, jonka pitoisuus on korkea ilmarakoissa, diffundoituu vereen, jossa happipitoisuus on alhainen, ja hiilidioksidi, jonka pitoisuus on korkea veressä, diffundoituu ilmarakoihin, joissa hiilidioksidipitoisuus on alhainen. Veressä oleva happi kulkeutuu verenkiertoelimistöön ja elimistön solut käyttävät sen. Ilmapusseissa oleva hiilidioksidi uloshengitetään ulos kehosta.
Aiheeseen liittyvät sivut
- Hengitys
- Hengitystiet
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on hengityselimistö?
V: Hengityselimistö, jota kutsutaan myös kaasunvaihtojärjestelmäksi, on elimistön prosessi, jossa hiilidioksidista päästään eroon ja happea otetaan sisään.
K: Mitkä ovat tärkeimmät tähän prosessiin osallistuvat elimet?
V: Keuhkot ovat tärkein tähän prosessiin osallistuva elin.
K: Mikä on tämän prosessin ensimmäinen vaihe?
V: Ensimmäinen vaihe tässä prosessissa on ilman hengittäminen eli sisäänhengittäminen. Sisäänhengitys tarkoittaa runsaasti happea sisältävän ilman tuomista elimistöön.
K: Mitä kaasujenvaihdon aikana tapahtuu?
V: Kaasujenvaihdon aikana happi diffundoituu vereen ja hiilidioksidi diffundoituu verestä.
K: Miten soluhengitys tuottaa energiaa soluille?
V: Soluhengitys tuottaa kemiallista energiaa, jota solut tarvitsevat toimiakseen, sekä hiilidioksidia.
K: Minne soluhengityksestä peräisin oleva hiilidioksidi menee sen tuottamisen jälkeen?
V: Soluhengityksestä peräisin oleva hiilidioksidi hengitetään ulos kehosta keuhkoista.
