Tämä on Hengitysfysiologiaa-sarjan neljäs osa. Aiemmat osat pääset lukemaan täältä.
Hengitys, eli respiraatio on yksi elämän edellytyksistä. Tämä automaattinen, mutta kuitenkin osittain kontrolloitavissa oleva toiminto on meille kaikille elintärkeä, sillä elimistömme tarvitsee happea, jota solut käyttävät soluhengityksen energia-aineenvaihduntaan.
Hengitys osallistuu yhdessä verenkierron kanssa elimistön tasapainotilan ylläpitämiseen, ja hengityksen tarkoituksena onkin turvata elimistön hapensaanti kaikissa tilanteissa sekä samaan aikaan poistaa elimistöstämme energia-aineenvaihdunnan tuottamaa hiilidioksidia.
Hengitys voidaan jakaa eri osa-alueisiin, joita ovat keuhkotuuletus (ventilaatio), kaasujen vaihto (diffuusio) keuhkorakkuloiden ja verenkierron välillä, kaasujen kuljetus verenkierrossa keuhkojen ja muun elimistön välillä, kaasujen vaihto verenkierron ja solujen välillä sekä soluissa tapahtuva energia-aineenvaihdunta eli soluhengitys. Hengityksestä vastaa hengityselimistö, johon kuuluvat hengitystiet, keuhkot sekä hengityslihakset.
Hengitystä säätelee aivojen ydinjatkeessa sijaitseva hengityskeskus, joka on hermosolujen toiminnaltaan jakautunut sisään- ja uloshengityskeskukseen, jotka joko kiihdyttävät tai hillitsevät hengitystä lähettämällä hermoimpulsseja hengityslihaksille.
Hengityskeskus säätelee hengitystä eri puolilta kehoa sijaitsevista reseptoreista tulevien viestien mukaisesti humoraalisen ja neuraalisen säätelyn kautta. Humoraalinen säätely käsittää veren ja kudosnesteen kemialliset muutokset, joista voimakkain vaikutus on veren hiilidioksidipitoisuuden muutoksilla. Kun veren hiilidioksidipitoisuus kasvaa, hengityskeskus kiihdyttää hengitystä hiilidioksidin poistamiseksi ja elimistön tasapainotilan ylläpitämiseksi.
Neuraalinen säätely taas sisältää muun muassa keuhkojen venymisen aistiminen sisäänhengityksen yhteydessä, sekä esimerkiksi aivoista, nivelistä, jänteistä ja lihaksista hengityskeskuksiin tulevien hermoimpulssien vaikutukset, joiden avulla hengitys voi tehostua jopa ennen kuin lihastyö lisääntyy ja hapentarve kasvaa.
Elimistö pyrkii säätelemään hengitystä kulloinkin vallitsevan tilanteen mukaisesti, jotta hengittäminen olisi tilanteeseen nähden optimaalista: ei liian vähäistä tai liiallista, vaan riittävää.
Hengityskeskus reagoi muuttuviin olosuhteisiin, kuten liikkeeseen ja fyysiseen rasitukseen, sekä muihin elimistössä tai ympäristössä ja olosuhteissa tapahtuviin muutoksiin. Kun kudosten hapentarve kasvaa, niin keuhkotuuletus ja verenkierto vilkastuvat. Hengitys- ja verenkiertoelimistöt toimivatkin yhteistyössä ja molemmilla on tärkeä rooli elimistön aineenvaihdunnan säätelyssä.
Hengityksen automaattisesta säätelystä huolimatta hengitystä pystyy säätelemään myös tahdonalaisesti, ja hengityksen syvyyteen, rytmiin ja kestoon pystyy vaikuttamaan. Lisäksi hengitystä pystyy pidättämään jonkin aikaa, kunnes automaattinen säätely vie voiton ja hengitystä on pakko jatkaa.
Tahdonalainen säätely on tarpeen, sillä vaikka hengityksen ensisijainen tehtävä onkin elimistön kaasujen vaihdon turvaaminen, niin hengityksellä on ensisijaisen tärkeä rooli myös monissa muissakin toiminnoissa kuten puhumisessa, äänenmuodostuksessa sekä vaikkapa viheltämisessä tai puhallinsoittimien soittamisessa.
Hengitykseen liittyy lisäksi erilaisia refleksejä, kuten yskänrefleksi, aivastusrefleksi, nikotus sekä haukotus. Sekä automaattinen että tahdonalainen hengityksen säätely ja hengitysrefleksit vaikuttavat hengitykseen hengityslihasten toiminnan kautta, josta kerromme lisää seuraavassa Hengitysfysiologiaa-sarjan osassa.
