Jaké je spojení mezi respiračním systémem a homeostázou?
Dýchací systém řídí dýchací procesy v těle. Dva méně známé procesy zahrnují respirační systém a homeostázi. Části dýchacího systému mohou pomoci stabilizovat pH v krvi a regulovat teplotu těla. Kromě toho procesy výměny plynu a skutečné dýchací mechanismy usnadněné dýchacím systémem mohou být považovány za formu homeostázy.
Homeostázu lze považovat za vnitřní termostat živého organismu. Představuje mechanismy, které pomáhají udržovat tělesné systémy organismu ve stabilním, pohodlném a funkčním stavu. Některé z faktorů, za které je homeostáza v člověku odpovědná, jsou tělesná teplota, hladina cukru v krvi a hladina kyselosti.
Všechny homeostatické procesy se spoléhají na senzorické, kontrolní a motorové komponenty. Senzorická složka, nazývaná receptor, katalogizuje změny prostředí nebo stimulaci a pošle tuto informaci do velitelského centra, obvykle do mozku. Tento kontrolní mechanismus zase předává pokyny pro reakci na změnu směrem k orgánům, svalům nebo jiným komponentám, které provádějí akce. Související akce může mít podobu buď zvýšení nebo snížení produkce určité látky nebo zahájení jiného procesu. Tyto homeostatické akce se označují jako pozitivní zpětná vazba a negativní zpětná vazba.
Negativní zpětná vazba pomáhá usnadnit dýchání, a tak podporuje dýchací systém a homeostázové procesy. Klec na hrudníku a sval zvaný bránice mohou změnit velikost a objem hlavních dýchacích orgánů, plic. Díky stimulaci dýchání tyto složky buď klesají, nebo stoupají. Když se hrudní koš zvedne, plíce se roztáhnou, což snižuje tlak vzduchu. Tento tlak je poté obnoven nebo vyvážen při vdechování vzduchu do plic.
Existuje další přímá souvislost mezi respiračním systémem a homeostázou, protože první se musí udržovat ve druhém stavu. Celý proces výměny plynu mezi oxidem uhličitým a kyslíkem, který udržuje dýchací systém, je příkladem homeostázy. Plíce, průdušnice a další komponenty pomáhají tělu zbavit se zbytečného oxidu uhličitého. Zároveň tělo získává potřebný kyslík pro životně důležité procesy prostřednictvím dýchacího systému.
Proces přenosu oxidu uhličitého do dýchacího systému pro výdech pomáhá s dalším spojením mezi dýchacím systémem a homeostázou: rovnováha pH v krvi. Dýchací systém provádí konverzi na částicích oxidu uhličitého, které se k němu dostávají krví. Tyto převody snižují částice vodíku. Výsledkem je, že spektrum kyseliny a báze nebo pH, dosahuje více středního stavu. Abnormální hodnoty pH mohou mít řadu nepříznivých a dokonce fatálních následků na zdraví, proto je kontrola tohoto homeostázového mechanismu nezbytná.
Tento efekt umožňuje účinnější příjem kyslíku do krve. Proto nejen dýchací systém pomáhá udržovat homeostatické funkce pH, ale výsledná homeostáza pomáhá dýchacímu systému pracovat efektivněji. Podobným způsobem může mít pH vliv na to, kde a kdy krev ukládá kyslík pro dýchání na buněčné úrovni.
Buněčné dýchání sestává z chemických procesů, které dodávají energii buněk. Tyto buněčné metabolické reakce jsou z velké části zodpovědné za vytváření tělesného tepla. Proto dýchací systém také hraje roli v homeostáze tělesné teploty.
Spojení respiračního systému a homeostázy při regulaci tělesné teploty je zvlášť výrazné u organismů, jako jsou plazi. U těchto zvířat se tělesná teplota zvyšuje a klesá v reakci na vnější prostředí. V takových případech mohou organismy dýchat v horkém prostředí pomaleji, aby šetřily energii a lépe regulovaly tělesnou teplotu.