التنفس البشري

العضوان الرئيسيان المستخدمان في التنفس في البشر هما الرئتان. وتوجد رئتان اثنتان في البشر، حيث تنقسم الرئة اليسرى إلى فصين واليمنى إلى ثلاثة. وتضم الرئتان ما بين 300-500 مليون حويصلة هوائية، وهي الموضع الذي يحدث فيه تبادل الغازات. وينقسم تنفس الأكسجين إلى أربع مراحل رئيسية: التهوية، والتبادل الرئوي للغازات، ونقل الغازات والتبادل الطرفي للغازات. ولكل مرحلة دور حاسم في توصيل الأكسجين إلى أنسجة الجسم، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. وتحتاج التهوية ونقل الغازات إلى الطاقة، فيستخدم الحجاب الحاجز والقلب لتسهيل هذين الفعلين، في حين يحدث تبادل الغازات سلبيا. ومع سحب الهواء إلى الرئتين بمعدل يتراوح بين 10-20 نَفَسا في الدقيقة في حالة الراحة، وذلك إما عن طريق الفم أو الأنف عن طريق انقباض الحجاب الحاجز، ويمر عبر البلعوم، ثم الحنجرة، مرورا بالقصبة الهوائية، ومن ثم إلى واحدة من الشعبتين الهوائيتين الرئيسيتين. ويقوم المخاط والأهداب بتنظيف الرئتين عن طريق اصطياد جزيئات الأوساخ وطردها عبر القصبة الهوائية.

وعندما يصل الهواء إلى الرئتين، ينتشر الأكسجين إلى مجرى الدم عبر الحويصلات الهوائية، وينتشر ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين من أجل طرده عبر الزفير. ويحدث انتشار الغازات بسبب اختلاف الضغط بين الرئتين والدم. ويحدث الأمر نفسه عندما ينتشر الأكسجين إلى الأنسجة في جميع أنحاء الجسم. وعند أكسجة الدم بواسطة الرئتين، يتم نقله عبر جميع أنحاء الجسم إلى حيث تشتد الحاجة إليه في مجرى الدم. فإذا قام الجسم بممارسة الرياضة، سيزداد معدل التنفس، ومن ثم معدل ضربات القلب لضمان وصول الأكسجين إلى الأنسجة التي تحتاج إليه. وبعد ذلك يستخدم الأكسجين لتكسير الغلوكوز لتوفير الطاقة للجسم. يحدث هذا في الميتوكوندريا (المتقدرات) الموجودة في الخلايا. يُعد ثاني أكسيد الكربون واحدا من مخلفات هذه العملية، ولهذا السبب يتراكم هذا الغاز في الجسم ومن ثم يحتاج إلى أن يُنقل مرة أخرى إلى الرئتين لإخراجه عبر الزفير. ويمكن للجسم أيضا أن يتنفس لاهوائيا، لكن هذا ينتج طاقة أقل بكثير وبدلا من إنتاج ثاني أكسيد الكربون كناتج ثانوي، فهو ينتج حمض اللاكتيك، وحينئذ يستغرق الجسم وقتا لتكسير هذه المادة بعد انتهاء المجهود، إذ يكون للجسم ما يعرف بديون الأكسجين.