Jaki jest związek między układem oddechowym a homeostazą?

Układ oddechowy kontroluje procesy oddychania w ciele. Dwa mniej znane procesy obejmują układ oddechowy i homeostazę. Części układu oddechowego mogą pomóc ustabilizować poziom pH we krwi i regulować temperaturę ciała. Ponadto procesy wymiany gazu i faktyczne mechanizmy oddychania wspomagane przez układ oddechowy można uznać za formę homeostazy.

Homeostazę można uważać za wewnętrzny termostat dla żywego organizmu. Reprezentuje mechanizmy, które pomagają utrzymać układ organizmu organizmu w stabilnym, wygodnym i funkcjonalnym stanie. Niektóre czynniki odpowiedzialne za homeostazę u człowieka obejmują temperaturę ciała, poziom cukru we krwi i poziom kwasowości.

Wszystkie procesy homeostatyczne opierają się na elementach sensorycznych, kontrolnych i motorycznych. Składnik sensoryczny, zwany receptorem, kataloguje zmiany środowiskowe lub stymulację i wysyła te informacje do centrum dowodzenia, zwykle do mózgu. Ten mechanizm kontrolny z kolei przekazuje instrukcje reagowania na zmianę w kierunku narządów, mięśni lub innych elementów wykonujących czynności. Związane z tym działanie może przybrać formę albo zwiększenia lub zmniejszenia produkcji niektórych substancji, albo zainicjowania innego procesu. Te działania homeostatyczne są znane odpowiednio jako pozytywne i negatywne informacje zwrotne.

Negatywne sprzężenie zwrotne pomaga w oddychaniu, dlatego napędza układ oddechowy i procesy homeostazy. Klatka piersiowa i mięsień zwany przeponą mogą zmieniać wielkość i objętość głównych narządów oddechowych, płuc. Poprzez stymulację oddychania składniki te obniżają się lub wznoszą. Gdy klatka piersiowa unosi się, płuca rozszerzają się, co zmniejsza ciśnienie powietrza. Ciśnienie to jest następnie przywracane lub równoważone po wdychaniu powietrza do płuc.

Istnieje inny bezpośredni związek między układem oddechowym a homeostazą, ponieważ ten pierwszy musi utrzymywać się w drugim stanie. Cały proces wymiany gazu między dwutlenkiem węgla i tlenem, który podtrzymuje układ oddechowy, jest przykładem homeostazy. Płuca, tchawica i inne składniki pomagają organizmowi pozbyć się marnotrawstwa dwutlenku węgla. W tym samym czasie organizm pozyskuje potrzebny tlen do procesów życiowych przez układ oddechowy.

Proces przenoszenia dwutlenku węgla do układu oddechowego w celu wydechu pomaga w innym połączeniu układu oddechowego z homeostazą: równowaga pH krwi. Układ oddechowy dokonuje konwersji cząstek dwutlenku węgla dostarczanych do niego przez krew. Te konwersje zmniejszają cząsteczki wodoru. W rezultacie spektrum kwasu i zasady lub pH krwi osiąga bardziej stan środkowy. Nieprawidłowe poziomy pH mogą powodować szereg niekorzystnych, a nawet śmiertelnych konsekwencji zdrowotnych, dlatego kontrola tego mechanizmu homeostazy jest niezbędna.

Ten efekt pozwala na bardziej efektywne pobieranie tlenu do krwi. Dlatego układ oddechowy nie tylko pomaga utrzymać funkcje homeostatycznego pH, ale wynikowa homeostaza pomaga układowi oddechowemu pracować wydajniej. W podobny sposób pH może wpływać na to, gdzie i kiedy krew oddaje tlen do oddychania na poziomie komórkowym.

Oddychanie komórkowe składa się z procesów chemicznych dostarczających energię komórkową. Te komórkowe reakcje metaboliczne są w dużej mierze odpowiedzialne za wytwarzanie ciepła w ciele. Dlatego układ oddechowy odgrywa również rolę w homeostazie temperatury ciała.

Połączenie układu oddechowego i homeostazy w kontroli temperatury ciała jest szczególnie wyraźne w organizmach takich jak gady. W przypadku tych zwierząt temperatura ciała wzrasta i spada w odpowiedzi na środowisko zewnętrzne. W takich przypadkach organizmy mogą oddychać wolniej w gorącym otoczeniu, aby oszczędzać energię i lepiej regulować temperaturę ciała.