oddychanie

oddychanie, respiracja,

zespół procesów fizjologicznych umożliwiających wymianę gazów oddechowych — tlenu (O₂) i dwutlenku węgla (CO₂) między tkankami organizmu i otoczeniem;

niektóre organizmy, beztlenowce, wśród zwierząt głównie pasożyty wewnętrzne, są zdolne do oddychania beztlenowego (anaerobowego); większość zwierząt należy do tlenowców. W czynności oddechowej ssaków rozróżnia się: 1) wentylację płucną polegającą na wymianie powietrza między otoczeniem a pęcherzykami płucnymi; 2) przechodzenie tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi i dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków; 3) transport gazów oddechowych (O₂ i CO₂) między płucami a tkankami; 4) sterowanie czynnością oddechową przez ośrodki mózgu; gł. zadaniem oddychania jest wytworzenie energii niezbędnej do podtrzymania procesów życiowych tkanek organizmu; proces ten nazywamy oddychaniem komórkowym. Wentylacja płuc czyli wymiana gazów między powietrzem atmosferycznym a zawartością pęcherzyków płucnych zachodzi dzięki następującym po sobie wdechom i wydechom; podczas wdechu zwiększa się objętość klatki piersiowej dzięki skurczowi przepony i mięśni międzyżebrowych; wskutek tego ciśnienie w pęcherzykach płucnych jest niższe od atmosferycznego i odpowiednia porcja powietrza zostaje wessana do płuc. W czasie wydechu objętość klatki piersiowej zmniejsza się do poziomu wyjściowego, co powoduje wypchanie zawartości pęcherzyków płucnych do atmosfery. Podczas spokojnego oddychania objętość oddechowa, czyli ilość powietrza przepływająca przez drogi oddechowe wynosi u dorosłego człowieka ok. 600 ml. Przy częstości 10 oddechów na minutę objętość powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc w ciągu minuty wynosi 6 litrów. Podczas wysiłku fiz. objętość ta może wzrastać do 100 l/min wskutek zwiększenia częstości oddechów i zwiększenia objętości oddechowej (ilość powietrza przepływającego przez płuca przy każdym wdechu). Wymiana tlenu i dwutlenku węgla między pęcherzykami płucnymi a krwią odbywa się dzięki różnicy ciśnień tych gazów w płucach i krwi. Do płuc dopływa z prawej komory serca krew tętnicza o niskiej zawartości tlenu i dużej zawartości dwutlenku węgla. Natomiast powietrze pęcherzykowe w fazie wdechu zawiera dużo tlenu i znikomą ilość dwutlenku węgla. Powoduje to, że tlen przechodzi z pęcherzyków do krwi i odwrotnie — dwutlenek węgla z krwi do pęcherzyków; w konsekwencji powietrze wydychane zawiera, w porównaniu z wdychanym, więcej dwutlenku węgla i mniej tlenu. Krew opuszczająca pęcherzyki płucne do lewego przedsionka serca jest bogata w tlen i uboga w dwutlenek węgla; wskutek pracy serca zostaje ona rozprowadzona po całym organizmie. Tlen jest przenoszony z płuc do tkanek gł. jako luźno związany z hemoglobiną (oksyhemoglobina), w tkankach tlen odłącza się od hemoglobiny i przez ścianę naczyń włosowatych przenika do tkanek; jednocześnie z tkanek do naczyń włosowatych przenika dwutlenek węgla; większa jego część znajduje się w osoczu krwi w postaci jonów wodorowęglanowych (HCO₃^–), mniejsza część łączy się z hemoglobiną w związek zw. karboksyhemoglobiną. W pęcherzykach płucnych dwutlenek węgla jest uwalniany z obu tych połączeń i przechodzi do powietrza pęcherzykowego. Rytm oddechowy jest sterowany przez ośr. nerwowe w mózgu, gł. w rdzeniu przedłużonym; wzrost stężenia dwutlenku węgla we krwi powoduje pobudzenie neuronów uruchamiających wdech, obniżenie stężenia dwutlenku węgla hamuje te neurony; oprócz tego w miejscu rozgałęzienia tętnicy szyjnej wspólnej na szyjną wewn. i zewn. znajdują się receptory wrażliwe na stężenie tlenu we krwi; informacja z tych receptorów moduluje czynność neuronów rdzenia przedłużonego sterujących rytmem oddechowym.