Vad är kopplingen mellan andningsorganen och homeostas?
Andningsorganen styr andningsprocesser i kroppen. Två mindre kända processer involverar andningsorganen och homeostas. Delar av andningsorganen kan hjälpa till att stabilisera pH-nivåerna i blodet och reglera kroppens temperatur. Dessutom kan gasutbytesprocesserna och faktiska andningsmekanismer som underlättas av andningsorganen betraktas som en form av homeostas.
Homeostas kan betraktas som den interna termostaten för en levande organisme. Det representerar mekanismer som hjälper till att hålla organismens kroppssystem i ett stabilt, bekvämt och funktionellt tillstånd. Några av de faktorer som homeostasen ansvarar för inom en människa inkluderar kroppstemperatur, blodsockernivåer och surhetsnivåer.
Alla homeostatiska processer bygger på sensoriska, styrande och motoriska komponenter. Den sensoriska komponenten, kallad en receptor, katalogiserar miljöförändringar eller stimulering och skickar denna information till ett kommandocenter, vanligtvis hjärnan. Denna styrmekanism överlämnar i sin tur instruktioner för att svara på förändringen mot organ, muskler eller andra komponenter som utför åtgärder. Den relaterade åtgärden kan ha formen av att antingen öka eller minska produktionen av ett ämne eller initiera någon annan process. Dessa homeostatiska åtgärder kallas respektive positiv feedback och negativ feedback.
Negativ återkoppling hjälper till att underlätta andningen, så det drivs andningsorganen och homeostas processer. Ribben och en muskel som kallas membranet kan båda ändra storleken och volymen på de viktigaste andningsorganen, lungorna. Genom andningsstimulering sänker dessa komponenter antingen eller stiger upp. När revbenet stiger, expanderar lungorna, vilket minskar lufttrycket. Detta tryck återställs sedan eller balanseras ut vid inandning av luft in i lungorna.
En annan direkt koppling finns mellan andningsorganen och homeostas, eftersom den förstnämnda måste hålla sig i det senare tillståndet. Hela gasutbytesprocessen mellan koldioxid och syre som upprätthåller andningsorganen är ett exempel på homeostas. Lungorna, luftstrupen och andra komponenter hjälper kroppen att bli av med slösande koldioxid. Samtidigt får kroppen nödvändigt syre för viktiga processer genom andningsorganen.
Processen att transportera koldioxid in i andningsorganen för utandning hjälper till med en annan koppling mellan andningsorganen och homeostas: pH-pH-balans. Andningsorganet utför omvandlingar på koldioxidpartiklar som föras till det via blod. Dessa omvandlingar minskar vätgaspartiklarna. Som ett resultat når syra och bas, eller pH, spektrumet i blodet mer av ett medelstat. Onormala pH-nivåer kan skapa ett antal negativa och till och med dödliga hälsokonsekvenser, så kontroll av denna homeostasmekanism är avgörande.
Denna effekt möjliggör effektivare syreintag i blodet. Därför hjälper inte bara andningsorganen att upprätthålla homeostatiska pH-funktioner, utan den resulterande homeostasen hjälper andningsorganen att arbeta mer effektivt. På liknande sätt kan pH påverka var och när blod avsätter syre för andning på cellnivån.
Cellulär andning består av de kemiska processerna som ger celler energi. Dessa cellulära metaboliska reaktioner är till stor del ansvariga för att skapa kroppsvärme. Därför spelar andningsorganen också en roll vid kroppstemperaturhomeostas.
Sammanslagningen av andningsorganen och homeostasen i kroppstemperaturreglering är särskilt uttalad i organismer som reptiler. För dessa djur stiger och faller kroppstemperaturen som svar på den yttre miljön. I sådana fall kan organismerna andas långsammare i varma miljöer för att spara energi och bättre reglera kroppstemperaturen.