I dette blogginnlegget lærer du hvordan dyr balanserer oksygen og karbondioksid gjennom respirasjon. Vi skal se på hvordan prosessen fungerer og hvorfor den er viktig for livet.
Hvilke kjennetegn ved livet er felles for alle dyr? En av dem er at de puster. Pusting er en viktig aktivitet for at hvert av et dyrs organer skal fungere ordentlig. Uten pusting ville ikke oksygen bli levert til cellene, og cellene ville ikke være i stand til å produsere energien de trenger for å fungere. Organismen ville ikke lenger være i stand til å opprettholde livet. Som sådan er pusting, som er avgjørende for livet, et vitenskapelig konsept som betyr å puste inn oksygen og puste ut karbondioksid. Men det er mer enn bare en utveksling av luft; det er også en grunnleggende prosess som holder et dyrs kropp i konstant samhandling med omverdenen.
Oksygenet som kommer inn i lungene gjennom respirasjon kombineres med hemoglobin i røde blodlegemer i alveolene, hvor det transporteres til hver vevscelle i kroppen og deretter separeres. Hemoglobin er transportøren som transporterer oksygen til hver vevscelle. Hemoglobin er et protein som inneholder jern, som gir det den røde fargen. Ett molekyl hemoglobin kan binde opptil fire oksygenmolekyler. Denne bindingen av hemoglobin og oksygen kalles en metningsreaksjon, og det resulterende produktet kalles oksyhemoglobin. På den annen side kalles dissosiasjonen av oksygen fra oksyhemoglobin som har reist til hver vevscelle, dissosiasjonsreaksjonen. Gjennom denne prosessen får hvert vev i kroppen oksygenet det trenger for å opprettholde normal funksjon.
Metningsreaksjonen skjer best i et miljø med mer oksygen og mindre karbondioksid, og jo høyere pH i blodet er, desto bedre. Dette er fordi pH i blodet øker når konsentrasjonen av karbondioksid synker. Derfor, når konsentrasjonen av karbondioksid i blodet øker over normalt, reduseres hastigheten som metningsreaksjonen skjer med. Dette er grunnen til at vi noen ganger opplever å gispe etter luft, som er en måte å utstøte karbondioksid fra kroppen og øke hastigheten på metningsreaksjonen til normale nivåer. Temperatur påvirker også metningsresponsen. Jo kaldere temperaturen er, desto bedre er metningsreaksjonen. Dissosiasjonsreaksjoner er det motsatte av metningsreaksjoner og oppstår når det er mindre oksygen, mer karbondioksid, en lavere pH og en høyere temperatur.
Når oksygenet er levert til cellen, bruker mitokondriene, kraftverkene i den, det til å bryte ned næringsstoffer som glukose for å produsere energi for cellulær aktivitet. Denne prosessen produserer karbondioksid. Dette karbondioksidet går først inn i de røde blodcellene i blodet, hvor det løses opp og blir til karbonsyre, og separeres deretter til hydrogenkationer og karbonanioner. De separerte karbonanionene forlater de røde blodcellene og løses opp i plasmaet og transporteres til lungene. I lungene går anionene tilbake til de røde blodcellene og blir til karbondioksid. Dette ligner på hvordan karbondioksid produseres i cider og cola, som inneholder oppløst karbonsyre. Etter denne prosessen blir karbondioksidet utstøtt fra lungene og ut av kroppen.
Denne prosessen er avgjørende for alle dyrs overlevelse. Spesielt krever den umiddelbar handling når det er oksygenmangel eller når lungene er svekket. For eksempel, hos mennesker, når vi klatrer til store høyder eller trener intenst, øker kroppens behov for oksygen dramatisk. I disse situasjonene blir pusten viktigere, og det skjer fysiologiske endringer for å optimalisere oksygentilførselen. Disse reaksjonene kan noen ganger være ganske raske og dramatiske, og de er direkte relatert til å holde oss i live.
Når du ikke kan puste, kommer ikke oksygen inn i kroppen din, og karbondioksid kommer ikke ut. Kroppen opplever da en høy konsentrasjon av karbondioksid i blodet, noe som utløser trangen til å puste for å bli kvitt det og få oksygen. Dette gjøres ved å puste for å bringe oksygen- og karbondioksidnivåene i kroppen tilbake til normale nivåer. Denne regulatoriske funksjonen er viktig for å opprettholde liv. Dette faktum viser hvor viktig innånding av oksygen og utånding av karbondioksid er for å opprettholde liv. Dette gjør pusting til mer enn bare en fysiologisk respons; det er en grunnleggende komponent i å opprettholde selve livet. Så selv om vi kanskje tar pustehandlingen for gitt, bør vi ikke glemme de komplekse og sofistikerte mekanismene bak den som holder oss i live.
