Hengitysvaiheet

Hengitysvaiheet ovat hengityksen eri vaiheiden kokonaisuus, jonka keskeiset osa-alueet voidaan jaksottaa ilmanvaihtoon, kaasujen vaihtoon keuhkoissa sekä kaasujen kuljetukseen ja solujen energiantuotantoon liittyviin prosesseihin. Näin muodostuu kokonaisuus, jossa ilma liikkuu keuhkoihin ja sieltä pois, ja kaasut siirtyvät veressä sekä kudoksissa käytettäväksi.

Ilmanvaihto eli ventilaatio koostuu inspiraatiosta (inhalaatio) ja ekspiraatiosta (ekspiraatio). Inspiraatiossa hengitystilavuus suurenee: pallea supistuu ja rintakehä laajenee, jolloin ilma virtaa keuhkoihin. Ekspiraatiossa keuhkoissa tehty pallea ja kylkivälilihakset rentoutuvat, ilmaa purkautuu ulos. Perusvaihe on pääasiassa passiivinen, mutta rasituksessa ekspiraatio voi olla aktiivinen.

Ulkoinen hengitys tarkoittaa keuhkoissa tapahtuvaa kaasujen vaihtoa ilman ja veren välillä. Alveolit ovat keuhkojen kaasujenvaihtopaikka, jossa happea siirtyy keuhkokapillaareista vereen ja hiilidioksidia vastakäytävästi keuhkoihin poistettavaksi ilman mukana. Tämä prosessi riippuu happea ja hiilidioksidia kantavien aineiden pitoisuuksien gradientista sekä alveolien ja veren kapillaarien tiheydestä.

Sisäinen hengitys (tukeva terme sisäiseen kaasujen vaihtoon) viittaa kaasujen vaihtoon veren ja kudosten välillä, jossa happea vapautuu verestä kudoksiin ja hiilidioksidi siirtyy takaisin vereen. Verenkierto huolehtii hapen kuljetuksesta kehon eri osiin sekä hiilidioksidin poiskuljettamisesta munuaisiin ja keuhkoihin.

Hengityksen säätely tapahtuu hengitys­keskuksesta aivorungon alueilla (medulla oblongata ja pons), joka vastaanottaa tietoa veren CO2-tasosta, pH-arvosta ja hapen määrästä. Hormonit ja aivojen korkeammista keskuksista tulevat käskyt voivat muuttaa hengityksen syvyyttä ja nopeutta erityisesti rasituksen, stressin tai sairauden tiloissa.