Hengityksen vaiheita on viisi:
- keuhkotuuletus: ilman kuljetus ulkoilman ja keuhkorakkuloiden välillä
- kaasujen vaihto keuhkorakkuloiden ja veren välillä
- kaasujen kuljetus veressä
- kaasujen vaihto veren ja solujen välillä
- soluhengitys, jossa glukoosista saadaan energiaa ja samalla kulutetaan happea ja tuotetaan hiilidioksidia
Keuhkotuuletukseen tarvitaan hengityselimitöä.
Keuhkotuuletus
Lähde:Wikimedia Commons, public domain, muokannut Johanna Mattila
Hengitystiet
- hengitysteihin kuuluu nenäontelo, nielu, kurkunpää, henkitorvi ja keuhkoputket. Hengitysteissä ilma lämpenee, kostuu ja puhdistuu
- hengitysteiden seinämissä on limakalvoja, joihin ilmasta tulleet mikrobit ja hiukkaset tarttuvat. Värekarvat työntävät limaa kohti nielua, jossa se niellään.
- nieltäessä kurkunkansi estää ruoan joutumisen henkitorveen
- kurkunpäässä sijaitsevat äänihuulet
Keuhkot
- kumpaakin keuhkoa ympäröi keuhkopussit
- keuhkoputket kapenevat hengitystiehyeiksi, jotka päättyvät keuhkorakkuloihin
Hengityslihakset
- keuhkotuuletukseen tarvitaan sisäänhengityslihaksia: pallea supistuu ja painuu alaspäin ja ulommat kylkivälilihakset supistuvat avaten rintakehää. Tämä luo keuhkoihin alipaineen, joka saa ulkoilman virtaamaan keuhkoihin.
- Uloshengitys on yleensä passiivista (pallea ja ulommat kylkivälilihakset rentoutuvat) , mutta siinä voi toimia myös uloshengityslihakset: sisemmät kylkivälilihakset ja vatsalihakset supistuvat työntäen ilman ulos keuhkoista.
Kaasujen vaihto
Kaasujen vaihto tapahtuu keuhkorakkuloiden ja niissä olevan hiussuoniverkoston välillä. Happi ja hiilidioksidi siirtyvät diffuusion avulla suuremmasta pitoisuudesta pienempään.
Punasolut kuljettavat hapen keuhkoista soluille, jotka tarvitsevat sitä soluhengitykseen. Soluhengityksessä vapautuu hiilidioksidia, joka voi liikkua veressä kolmella tavalla:
- veriplasmaan liukenemalla
- bikarbonaatin välityksellä (suurin osa liikkuu näin)
- hemoglobiiniin sitoutumalla
Veren virratessa keuhkoihin siinä kulkeutunut hiilidioksidi haihtuu ilmaan.
Hengityksen säätely
Hengityksen minuuttitilavuus, eli minuutin aikana hengitetty ilmamäärä, muuttuu elimistön aktiivisuuden mukaan.
Ydinjatkeessa sijaitseva hengityskeskus mittaa veren hiilidioksidipitoisuutta ja sen perusteella säätelee hengityslihasten toimintaa.
Bikarbonaatti-ioni on hiilihapon liuennut muoto, eli se alentaa veren happamuutta. Aortassa ja kaulavaltimoissa sijaitsevat aistinsolut reagoivat veren pH:n muutoksiin. Myös niiden kautta ydinjatkeen hengityskeskus saa tietoa veren happipitoisuuden ja hiilidioksidipitoisuuden muutoksista.