La maggior parte dei sistemi tecnologici sono primitivi rispetto alla capacità del corpo umano di regolare con precisione numerose variabili critiche e intricati processi biologici. Questa straordinaria capacità di mantenere un ambiente interno coerente viene definita omeostasi. Il sistema respiratorio - che comprende il naso, la bocca, i polmoni e diversi altri organi coinvolti nella respirazione - è coinvolto in vari aspetti importanti dell'omeostasi.
Ossigeno in entrata, biossido di carbonio in uscita

Il respiratorio il sistema partecipa a una varietà di processi omeostatici e i due più importanti di questi sono il mantenimento del pH e la regolazione dello scambio di gas. Entrambe queste funzioni omeostatiche sono correlate ai ruoli biochimici svolti dai due gas respiratori primari, l'anidride carbonica e l'ossigeno. L'ossigeno entra nel corpo come componente dell'aria che respiriamo e viene elaborato dai polmoni. L'anidride carbonica, prodotta come sottoprodotto del metabolismo cellulare, viaggia attraverso il flusso sanguigno verso i polmoni ed è espirata.
Anidride carbonica e ossigeno

L'attività del corpo umano è una manifestazione dei lavori combinati di trilioni di cellule microscopiche. Il corpo ha bisogno di cibo da mangiare e aria da respirare, e le esigenze delle singole cellule sono simili. La reazione fondamentale che consente la vita cellulare trasforma glucosio e ossigeno in anidride carbonica, acqua ed energia. Questo è il motivo per cui l'apporto di ossigeno nel flusso sanguigno è un aspetto critico dell'omeostasi - con ossigeno insufficiente, le cellule non possono produrre energia. L'anidride carbonica deve anche essere gestita con cura in modo che questo prodotto di scarto non si accumuli a livelli problematici. Inalando ed espirando, il sistema respiratorio è in grado di assorbire ossigeno e rilasciare anidride carbonica, e quindi svolge un ruolo dominante nello scambio omeostatico di gas.
Il pH corretto

L'acidità o l'alcalinità di una sostanza viene misurato dalla scala del pH, che in genere va da 0 a 14. Molte strutture e processi biologici sono progettati per funzionare in un intervallo di pH ristretto. Le proteine, ad esempio, subiscono alterazioni strutturali dannose se esposte a un ambiente con pH improprio. Il pH di qualsiasi sostanza dipende dalla sua concentrazione di ioni idrogeno. La concentrazione di ioni idrogeno nel sangue dipende dalla concentrazione di anidride carbonica, che è direttamente influenzata dal sistema respiratorio. Pertanto, il sistema respiratorio svolge un ruolo importante nel mantenere il flusso sanguigno umano al pH ottimale.
Ruoli respiratori aggiuntivi

Il sistema respiratorio partecipa a numerosi altri processi relativi alla capacità del corpo di rimanere costantemente sano e funzionale nonostante le sollecitazioni interne ed esterne. Il respiro espirato, che è caldo e contiene umidità, è un mezzo per regolare il contenuto di acqua del corpo e la temperatura interna, e il movimento dei polmoni contribuisce alla circolazione sanguigna ottimale. Il tratto respiratorio influenza la composizione del sangue che passa attraverso i polmoni e protegge il corpo dai numerosi microbi e contaminanti che vengono inalati insieme all'aria.