La respirazione è uno dei processi più naturali e fondamentali della vita, ma per molto tempo la natura della respirazione era intrattabile e sconosciuta. La cellula fu scoperta per la prima volta nel 19 ° secolo, rivoluzionando la nostra comprensione della vita. Quasi tutto sulla vita è centrato attorno alla cellula.

Respirazione

Potrebbe non essere evidente, ma la respirazione è in realtà una parte integrante del processo metabolico. La maggior parte degli organismi multicellulari sulla Terra, anche quelli senza polmoni o strutture polmonari, utilizzano l'abbondante disponibilità di ossigeno e anidride carbonica nell'atmosfera per favorire la produzione di energia. Questo è vero per le piante e gli insetti e molte altre forme di vita.

Ossigeno

Quando gli umani inspirano, entrambi i polmoni su entrambi i lati del cuore si espandono verso l'esterno per consentire all'ossigeno di entrare. Dentro i polmoni sono piccole sacche composte da grappoli di aveoli, che sono avvolti in vasi sanguigni. Qui l'ossigeno si diffonde nel sangue in cambio di anidride carbonica, legandosi all'emoglobina. Quattro molecole di ossigeno possono legarsi a un singolo globulo rosso. L'ossigeno viene quindi pompato nel cuore attraverso l'arteria polmonare e inviato al resto del corpo.

Metabolismo

Presto l'ossigeno penetra nei capillari tissutali e si diffonde passivamente in ogni cellula a causa del basso concentrazione di ossigeno all'interno della membrana cellulare. L'ossigeno è consegnato al mitocondrio, che è un po 'come la centrale elettrica della cellula, alla fine del processo metabolico. Avendo già guidato la produzione di ATP, il principale vettore energetico, gli elettroni liberi e gli ioni di idrogeno (particelle cariche di idrogeno) hanno bisogno di qualcosa a cui legarsi, altrimenti l'intero processo si fermerà. Queste particelle possono legarsi liberamente all'ossigeno, creando l'acqua come sottoprodotto.

Anidride carbonica

In precedenza nel processo metabolico, l'anidride carbonica veniva creata come sottoprodotto a causa del costante riarrangiamento delle molecole. Il biossido di carbonio deve quindi lasciare il corpo, intraprendendo un viaggio che è molto diverso da quello che l'ossigeno ha assunto. Il gas si diffonde fuori dalla cellula e direttamente nel plasma sanguigno attraverso i capillari sotto forma di ione bicarbonato. Quando raggiunge i polmoni, viene scambiato per ossigeno e poi espulso nell'aria.

Tasso di respirazione

Poiché la produzione di energia è un'attività quasi costante nelle cellule, anche la respirazione è quasi costante (alcuni animali come le balene possono conservare l'ossigeno per lunghi periodi di tempo). Ciò significa che un'attività stressante e faticosa aumenta la velocità di respirazione e flusso sanguigno al fine di ottenere ossigeno nelle cellule per una maggiore produzione di energia. Questo tasso è regolato attentamente dal cervello.