Lungene består av gradvis mer greinete og trangere luftveier som ender i alveoler eller luftsekker hvor oksygen blir bundet til hemoglobin i røde bloceller i blodstrømmen i kapillarene og avlevert systemisk til cellene i kroppen. Pustefrekvens 12 ganger per minutt tilsvarer omtrent 6 liter luft. De første a. 150 ml av hvert innpust tilsvarer luftrørets dødvolum og deltar ikke i gasutvekslingen. Nesepusting er fysiologisk mer gunstig enn munnpusting.
Heving og senking av mellomgulvet (diafragma) i skillet mellom brysthule og bukhule er muskelbevegelsen som driver mesteparten av tidvolumet sammen med litt bevegelse i brystveggen. Lungene er festet til brystet via brysthinnen, også kalt pleuralhinnen (pleura, gr. pleura -side), en dobbelthinne som dekker brysthuleveggen og omgir lungene og er atskilt av en smal spalte fylt med pleuralvæske som minsker friksjon mot lungene i brysthulesekken. Når diafragma trekker seg sammen øker brysthulevolumet seg vertikalt og øker volumet på hulrommet mellom lungeveggen og brystveggen. Trykket i intrapleurommet minsker og trykkreduksjonen trekker lunene mot brystveggen og fører til økt lungevolum. Når lungevolumet øker så minsker trykket ifølge gassloven Boyle-Mariottes lov. Det er trykkforskjeller i lufttrykk som driver oksygenrik luft inn i lungealveolene.
Derimot er utpust en passiv prosess som skyldes de elastiske egenskapene til lungene straks musklene i mellomgulvet avslappes og ribbeveggen kommer nærere lungene og øker intrapleuraltrykket. Lungevolumet minsker, trykket blir høyere, luften presses ut av lungene, lungene er tilbake til hviletilstand, mellomgulvet senkes på nytt osv.
Ad "pust med magen": Vi puster ikke med magen. Vvi puster med lungene mekansik drevt av heving av trykkforskjeller fra senking og heving av mellomgulvet. Når mellomgulvet flytter seg opp og ned føles det som det skjer i magen.
Den siden av pleura som dekker lungene kalles viseceral pleura og den delen som dekker brystveggen kalles parietal pleura. Under fosterutviklingen vokser lungene inn i pleuralsekken inntil de er dekket av pleura . Deto sidene møtes ved hilum på lungne. De to sidene er motsatt ov hverandre og er fylt med noen milliliter med serøs pleuralvæske.
Det er trykkforskjeller mellom alveolar trykk, pleuraltrykk og transpulmonar trykk og jo større trykkgradient desto større blir lungene.
På grunn av gravitasjonskraften som virker på lungene og presser dem nedover vil trykket nederst vil være større enn øverst Ved utpust trekker abdominalmuskelen diafragma oppover.
Fra karbondioksid og vann er du kommet og til karbondioksid og vann skal du bli
Fra CO2 og H20 er du kommet og til CO2 og H2O skal du bli.
En omskrivning av begravelsesritualet som er mer i overensstemmelse med vikreligheten. Noen mineraleer som makronæringsstoffer og mikronæringsstoffer i metabolisemn ender i asken
I begynnelsen var fotosyntesen
Livsnødvendig oksygen vi puster inn i lungene kommer fra lysdrevet oksidasjon av vann.I fotosyntesen hos planter på land og og alger og planteplankton i vnan og hav skjer det med reduksjon av karbondioksid (CO2) til karboydrater (C6H12O6) , fett, protein med lelektroner (e-) og protoner (H+) som kommer fra vann. En reduksjon vil si å lagre energi.
6CO2 + 12H2O⟶C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Vann blir oksidert med bruk av lysenergi absorbert av klorofyll
12H2O ⟶ 24H+ + 24e- + 6O2
Det er oksygen (O2) fra denne prosessen vi puster inn i lungene og bruker i vår energiomsetning.
Karbondioksid er i likevekt med hydrogenkarbonat
CO2 + H2O⟷ H2CO3 ⟷ H++HCO3−
I noen økosystemer blir det laget organiske materiale ved kjemosyntese, blant annet hydrotermiske undervannskilder.
Cellerespirasjon og frigivelse av energi
En oksidasjon vil si å frigi energi. Det er det samme som å avgi elektroner og proteoner og ved aerob cellerespirasjon er det oksygen som mottar disse, virker som elektronakseptor og omdannes til vann.
Ved oksidasjon av glukose (C6H12O6) eller annen type mat blir karbonet oksidert til CO2 icellerespirasjonen i mitokondriene i cellene (katabolsk karbondioksid).
C6H12O6 + 6O2 ⟶ 6CO2 + 6H2O+energi
CO2 vi puster ut fra lungene kommer fra utfra oksidasjon i sitronsyresyklus (trikarboksylsyresyklus ) Krebssyklus) i mitokonrene. For hvert molekyler pyrvat med tre karbontomer og som kommer fra glykolysen i cytoplasma blir det dannet tre molekyler CO2.
Dette skjer i reaksjoner katalysert av gitt av enzymene pyruvat dehydrogenase, isositrat dehydrogenase og 2-oksoglutrat dehydrogenase:
Pyruvat dehydrogenase
pyruvat + CoASH + NAD+ → acetyl-CoA + CO2 + NADH
Isocitrate dhydrogenase
Isocitrat + NAD+ → }2-oksoglutarat + CO2 + NADH + H+
2-oxoglutarate dehydrogenase
2-oksoglutarat + NAD+ + CoA → succinyl CoA + CO2 + NADH
I oksidativ pentosefosfatvei i cytoplasma katalyserer enzymet glukonat-6-fosfat dehydrogenase produksjon av CO2:
6-fosfoglukonat + NADP+ → ribulose-5-fosfat + CO2 + NADPH + H+
Reaksjonen hvor oksygen omdannes til vann er siste enzymatiske trinn i elektrontransportkjeden i mitokondriene katalysert av enzymet cytokrom oksidase. Elektroner fraktet via ferrojern (Fe2+):
4Fe2+-cytokrom c + 4H+ + O2 → 4Fe3+-cytokrom c + 2H2O
Ringen er sluttet, vi er tilbake til utgangsmaterialet.
Oksygenreseptorer
Perifere kjemoreseptorer i karotidelegemer og aortalegemer virker som oksygenreseptorer pg responderer på lave oksygenkonsentrasjoner i blodet (hpoksis) og sender signal til hjernestammen som øker pustefrekvensen for å få økt oksygentilgangMekanoreseptorer finnes i luftrøret og lunger og overfører sensorisk informasjon om strekke og drag eller irritasjoner over til respirasjonssenteret I hjernen via vagusnerven (kranialnerve X). Perifere kjemoreseptorer i karotidelegemer ved todelingen av karotidearteriene sender informasjon til respirasjonssenteret via glossopharyngeal nerve (kranialnerve IX). Kjemoreseptorene i aortabuene kan også registrere konsentrasjonen av CO2 og H+ ( pH) i blodet. S entrale kjemoreseptorer i den forlengede marg (medulla oblognata) har mesteparten av den gjenværende kontrollen over respirasjonsdriften.
Atmosfæretrykk og lufttrykk
Lufttrykket er summen av partialtrykkene til alle gassene som inngår i atmosfæreluften. Standard atmosfæretykk for tørr luft ved standard temperatur (0oC) og trykk ved havnirå (STP) er 101325 Pa (pascal) (1013.25 hektopascal, hPa), lik 1013.25 millibar, tilsvarende en vannsøyle med høyde ca. 10.3 meter som er det maksimale høyden det går an å løfte vann med en sugepumpe som opererer ved atmosfæretrykk. Det samme som (eller 760 mm kvikksølv (Hg), men siden kvikksølv er svært giftig og representerer et stort miljøproblem og er en arkaisk måleenhet bytter man den ut med trykkenheten pascal (Pa) eller cm H2o er en trykkenhet vanlig brukt i ilknytning til lungerespirasjon. Vanndampinnhold (%RH) og vanndamptrykket varierer med lokalitet og temperatur, men vanndamptrykket og forskjeller i vanndamptrykk er en viktig bestanddel av det totale lufttrykk og er viktig innen ibiologi.
Trykk 1 cm H2O definert som en som en 1 cm høy vannsøyle ved 4oC hvor vannet har størrst tetthet, men ser ofte bort fra temperatureffekt på tetthet Tyngdens akselerasjon er 9.80665 m s-2, tettheten til vann 1000 kg m-3, utregnet måltI pascal som enhet for trykk som settes lik 0.
1 cm H2O= 9.80665 m/s2 · 999.1000 kg/m3 · 0.001 m1 cm = 98.0665 Pa.
Trykket males som forskjell fra atmosfæretrykk. Ved innpust minker trykket fra fra ca. -5 cm H2O til -8 cm H2O.
Lungevolum og kapasitet
Total lungekapasitet (TLC) er volumet I lungene ved maksimal innpust (inspirasjon) hvor gjennomsnitts lungekapasitet er ca. 6 liter, men varier med alder, kjønn og kroppsbygning. Lungeventillering er lik resprasjonsrate · tidvolumet. Total lungekapasitet kan beregnes fra innpustkapasiteten, funksjonell residualkapasitet og vital kapsitet.
Total lungekapasitet består av følgende volumer: tidalvolumet TV inspiratorisk reservevolum IRV, ekspiratorisk reservevolum ERV og residualvolumet RV.Vtalkapsitet (Vc) er maksimum mengde luft en person kan presse ut fra lungene etter maksimum inhalering. Vitalkapasiteten er lik summen av inspiratorisk reservevolum, tidalvolumet, ekspiratorisk reservevolum og residualvolumet.
Inhalert luft fra atmosfæren inneholder 21% O2, 0.04% CO2 (Keelingkurven) , 78% N2, noe vanndamp avhengig av temperatur og luftfuktighet, og ca. 1% andre gasser
Ekshalert luft fra lungene inneholder 16% O2 , 4-5% CO2, 78% N2, høy vanndampkonsentrasjon og ca. 1% andre gasser.
Hvor mye CO2 det er i ekshalert luft (utpust) avhenger også av respirasjonskvotienten for karbohydrater, protein eller fett som blir metabolisert.
På overflaten i lungealveolene er det et spesielt fosfolipid palmitoylfosfatitidyllkolin og overflateassosierte proteiner som senker overflatespenningen. Surfaktantprotein A og D er hydrofile, surfaktantprotein B og C er hydrofobe. I pustesyklus må lungeavleolene forbli i oppblåst tilstand for å sikre maksimalt oksygenopptak og skyldes overflateaktive proteiner som senker overflatespenningen mellom væske og luft i hulrommene i alveolene Lungeoverflaten har to typer epitelceller I og II. Surfaktantprotein A hører med kollektinfamilien av proteiner.
Gjennomsnittlig for maksimalt oppdag av oksygen (VO2 maks) er35 - 45 ml oksygen/kg kroppsvekt/min, lavest for kvinner, høyest for menn. Ekstremt godt trente idrettsutøvere kan ha et oksygenopptak opptil 80 ml O2/kg/min.
Første innpust
Etter 9 måneder i livmoren omgitt av fostervann og med tilførsel av oksygen og næring gjennom navlestrengen øker åpningen i livmormunnen til ca. 10 centimeter. Muskelsammentrekninger i livmorveggen kommer oftere og oftere og med økende styrke (rier). Fostervannet renner ut «vannet går». Kopulasjonskanalen blir fødselskanal. Den nyfødte må ta den første innpust for å åpne de sammenpressete lungene til et liv i luft, og presse ut rester av fostervann fra lungene. En kritisk fase hvor oksygentilførselen fra navlestreng skifter til egen pusting. Bare noen få minutter uten oksygen ville hjernen til den nyfødte ha blitt skadet. Deretter overtar det selvstyrte nervesystemet og sørger automatisk for at pustingen er kontinuerlig tilpasset oksygenbehovet i kroppen i de neste 8-10 dekadene, t inntil til den siste utpust på dødsdagen.
Annet
Trekke pusten – Gjespe. Hkste. Trekke pusten dypt inn og pustsakt ut som et sukk og tegn på oppgitthet. Hjertesukk.
Holde pusten i et kort øyeblikk, ved overraskelse eller mens man venter på noe i spenning.
Andpusten med rask pusting etter en slitsom fysisk anstrengelse. Stakkåndet.
Pesing er tungpusting tilknyttet mye lyd (peselyd), puste og pese.
Puste sakte, dypt og kontrollert ut og inn kan virke beroligende.
Ånde – puste. Pust- liv, livskraft og sjel. Utånde – dø. Tysk atmen – puste. Atman i hinduismen er menneskets sjel og indre ånd. Gresk pneuma – luft. Spiritisme – tro på en åndeverden. Latin spiraculum – lufthull. Respirasjon – åndedrett. Dårlig ånde – pust som lukter vondt grunnet dårlig munnhygiene eller avhengig av hva man har spist. Den hellige ånd. Ånder.
Litteratur
Wikipedia