Hingamine: protsess ja funktsioon

Mis on hingamine?

Hingamine on elutähtis protsess, mille käigus hapnik imendub õhust (välimine hingamine) ja transporditakse kõikidesse keharakkudesse, kus seda kasutatakse energia tootmiseks (sisehingamine). See tekitab vett ja süsinikdioksiidi. Viimane paisatakse õhku, et see kopsudes välja hingata ja seeläbi kehast eemaldada. Kuidas aga inimese hingamine täpsemalt toimib?

Väline hingamine

Väline hingamine (kopsuhingamine) toimub kopsudes. See viitab hapniku sissevõtule õhust, mida me hingame, ja süsinikdioksiidi eraldumist õhku, mida me hingame. Kogu protsessi juhib ajus asuv hingamiskeskus. Üksikasjalikult toimub väline hingamine järgmiselt:

Hapnikurikas hingamisõhk voolab suu, nina ja kurgu kaudu hingetorusse, kus seda oma teel soojendatakse, niisutatakse ja puhastatakse. Hingetorust läheb see edasi bronhidesse ja nende väiksematesse harudesse, bronhioolidesse. Bronhioolide lõpus siseneb meie hingatav õhk ligikaudu 300 miljonisse õhukotti (alveoolidesse). Neil on väga õhukesed seinad ja neid ümbritseb väga peente veresoonte (kapillaaride) võrgustik. Siin toimub gaasivahetus:

Hemoglobiin transpordib seotud hapniku koos vereringega kõikidesse organitesse ja rakkudesse, mis seda energia tootmiseks vajavad.

Muide, alveoolide pindala, mille kaudu toimub gaasivahetus, katab kokku 50–100 ruutmeetrit. See on umbes viiskümmend korda suurem kui keha pindala.

Sisemine hingamine

Sisehingamist tuntakse ka kui koehingamist või rakuhingamist. See kirjeldab biokeemilist protsessi, mille käigus orgaanilisi aineid muudetakse (oksüdeeritakse) hapniku abil, et vabastada ainetesse salvestatud energia ja muuta see kasutatavaks ATP (adenosiintrifosfaadi) kujul. ATP on rakkudes kõige olulisem energia salvestamise vorm.

Sisehingamise käigus tekib jääkproduktina süsihappegaas. See transporditakse verest kopsudesse ja hingatakse seal välja (välise hingamise osana).

Hingamislihased

Keha vajab õhu sisse- ja väljahingamiseks hingamislihaseid. Puhkehingamise ajal, mis on tavaliselt rindkere hingamine, on diafragma kõige olulisem sissehingamise lihas. Abiks on ka kolm ribi tõstvat lihast, mis kinnituvad kaelalülide külge. Roietevahelised lihased aitavad ainult rindkere seina stabiliseerida puhkehingamise ajal.

Hemoglobiin transpordib seotud hapniku koos vereringega kõikidesse organitesse ja rakkudesse, mis seda energia tootmiseks vajavad.

Muide, alveoolide pindala, mille kaudu toimub gaasivahetus, katab kokku 50–100 ruutmeetrit. See on umbes viiskümmend korda suurem kui keha pindala.

Sisemine hingamine

Sisehingamist tuntakse ka kui koehingamist või rakuhingamist. See kirjeldab biokeemilist protsessi, mille käigus orgaanilisi aineid muudetakse (oksüdeeritakse) hapniku abil, et vabastada ainetesse salvestatud energia ja muuta see kasutatavaks ATP (adenosiintrifosfaadi) kujul. ATP on rakkudes kõige olulisem energia salvestamise vorm.

Sisehingamise käigus tekib jääkproduktina süsihappegaas. See transporditakse verest kopsudesse ja hingatakse seal välja (välise hingamise osana).

Hingamislihased

Keha vajab õhu sisse- ja väljahingamiseks hingamislihaseid. Puhkehingamise ajal, mis on tavaliselt rindkere hingamine, on diafragma kõige olulisem sissehingamise lihas. Abiks on ka kolm ribi tõstvat lihast, mis kinnituvad kaelalülide külge. Roietevahelised lihased aitavad ainult rindkere seina stabiliseerida puhkehingamise ajal.

Kui keegi tunneb, et ta ei saa piisavalt õhku, nimetatakse seda hingelduseks või düspnoeks. Haigestunud inimesed püüavad sageli katta oma hapnikuvajadust kiire ja pinnapealse hingamisega (hüperventilatsioon) või sügavamalt hingates.

Düspnoe võimalikke põhjuseid on palju. Mõnikord on selle põhjuseks kopsuhaigus, nagu astma, KOK, kopsupõletik või kopsuemboolia. Südamehaigused, nagu südamepuudulikkus või südameatakk, võivad samuti põhjustada õhupuudust. Muudel juhtudel on põhjuseks rindkere vigastused (nt ribide murrud), tsüstiline fibroos, allergilised reaktsioonid või hingamisteede infektsioonid (nt difteeria). Lõpuks on ka psühhogeenne düspnoe: siin on õhupuuduse põhjuseks näiteks stress, depressioon või ärevushäired.

Kui hapnikusisaldus veres väheneb hingamissüsteemi häire tõttu, nimetatakse seda hüpoksiaks. See muutub kiiresti eluohtlikuks, kui hingamine lakkab täielikult (apnoe): umbes nelja minuti möödumisel hapnikuta hakkavad ajurakud surema, mis põhjustab ajukahjustusi ja lõpuks surma.