Респирација

Дисање (респирација) је биолошки (физиолошки) термин којим се означавају сви процеси потрошње кисеоника и стварања угљеник(IV)-оксида у аеробним организмима,^[1]^[2] који за циљ имају стварање особађање енергије потребне у животним процесима. Респирација је акт дисанја који обухвата инспиријум (удисај) и експиријум (издисај). У основи, постоје два основна биолошка процеса: унутрашње (ћелијско) дисање, и спољашње дисање као и помоћни процес, као и транспорт гасова кроз организам.

У физиологији, дисање је кретање кисеоника из спољашње средине у ћелије унутар ткива и уклањање угљен-диоксида у супротном смеру, другим речима у околину.^[3] Физиолошка дефиниција дисања разликује се од биохемијске дефиниције, која се односи на метаболички процес којим организам добија енергију (у облику ATP и NADPH) оксидацијом хранљивих материја и ослобађањем отпадних производа. Иако је физиолошко дисање неопходно за одржавање ћелијског дисања, а тиме и живота код животиња, процеси су различити: ћелијско дисање се одвија у појединачним ћелијама организма, док се физиолошко дисање односи на дифузију^[4] и транспорт метаболита између организма и спољашње средине.

Размена гасова у плућима се дешава вентилацијом и перфузијом.^[3] Вентилација се односи на улазак и излаз ваздуха из плућа, а перфузија је циркулација крви у плућним капиларима.^[3] Код сисара, физиолошко дисање укључује респираторне циклусе удаха и издаха. Удисање (удисање) је обично активан покрет који доводи ваздух у плућа где се одвија процес размене гасова између ваздуха у алвеолама и крви у плућним капиларама. Контракција мишића дијафрагме изазива варијацију притиска, која је једнака притисцима изазваним еластичним, отпорним и инерцијским компонентама респираторног система. Насупрот томе, издисање (издисање) је обично пасиван процес.

Процес дисања не испуњава алвеоле атмосферским ваздухом при сваком удисању (око 350 ml по даху), већ се удахнути ваздух пажљиво разблажи и темељно меша са великом запремином гаса (око 2,5 литара код одраслих људи) познатим као функционални резидуални капацитет који остаје у плућима након сваког издисаја, а чији се гасни састав значајно разликује од амбијенталног ваздуха.^[5]^[6] Физиолошко дисање укључује механизме који обезбеђују да се састав функционалног резидуалног капацитета одржава константним и да се уравнотежи са гасовима раствореним у плућној капиларној крви, а тиме и у целом телу. Дакле, у прецизној употреби, речи дисање и вентилација су хипоними, а не синоними за дисање; али ова препорука се не спроводи доследно, чак ни од стране већине здравствених радника, јер је термин респираторна стопа добро успостављен термин у здравственој заштити, иако би га требало доследно заменити стопом вентилације ако би се прецизна употреба пратила. Током дисања C-H везе се прекидају реакцијом оксидације-редукције и тако се такође производе угљен-диоксид и вода. Процес стварања ћелијске енергије назива се ћелијско дисање.

Унутрашње (ћелијско) дисање

Ћелијско дисање подразумева све процесе ћелијског метаболизма, првенствено оне који ослобађањем енергије побољшавају енергетско стање ћелије. Ту спадају различити процеси оксидације органског супстрата (у првом реду угљених хидрата и липида) у којима се троши кисеоник, а продукује угљеник(IV)-оксид. Ослобођена енергија се складишти у фосфодиестарске везе молекула ATP, који даље служи као преносилац енергије. Процесе ћелијског дисања проучава биохемија.

Спољашње дисање

Под спољашњим дисањем подразумева се размена гасова између организма и спољашње средине, која се остварује на контактним површинама попут алвеола плућа,^[7]^[8]^[9] шкрга,^[10]^[11]^[12]^[13] епидермиса,^[14]^[15]^[16]^[17] или епитела трахеја.

Транспорт гасова

Транспортом гасова означава процесе преноса кисеоника и угљеник(IV)-оксида од контактне површине спољашњег дисања до свих ћелија организма. Термин није адекватан, јер се поменути гасови не преносе у гасовитом стању, већ су везани за молекуле преносиоце.

Референце

^ Russell, David F. (1986). „Respiratory pattern generation in adult lampreys (Lampetra fluviatilis): interneurons and burst resetting”. Journal of Comparative Physiology A. 158 (1): 91—102. PMID 3723432. S2CID 19436421. doi:10.1007/BF00614523.
^ Waldrop, Tony G.; Gary A. Iwamoto; Philippe Haouzi (10. 11. 2005). „Point:Counterpoint: Supraspinal locomotor centers do/do not contribute significantly to the hyperpnea of dynamic exercise”. Journal of Applied Physiology. 100 (3): 1077—1083. PMID 16467394. doi:10.1152/japplphysiol.01528.2005.
^ ^а ^б ^в Hinic-Frlog, Sanja (2019). Introductory Animal Physiology. University of Toronto Mississauga: Pressbooks (CC BY 4.0). стр. 40—59.
^ Macintyre N, Crapo RO, Viegi G, et al. (2005). „Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung”. Eur Respir J. 26 (4): 720—35. PMID 16204605. S2CID 18177228. doi:10.1183/09031936.05.00034905  .
^ Campbell, Neil A. (1990). Biology (2nd изд.). Redwood City, Calif.: Benjamin/Cummings Pub. Co. стр. 834–835. ISBN 0-8053-1800-3.
^ Hsia, CC; Hyde, DM; Weibel, ER (15. 3. 2016). „Lung Structure and the Intrinsic Challenges of Gas Exchange.”. Comprehensive Physiology. 6 (2): 827—95. PMC 5026132  . PMID 27065169. doi:10.1002/cphy.c150028.
^ „Pulmonary Gas Exchange - MeSH - NCBI”. www.ncbi.nlm.nih.gov. Приступљено 30. 12. 2022.
^ „Alveoli”. www.cancer.gov (на језику: енглески). 2. 2. 2011. Приступљено 22. 7. 2021.
^ Jones, Jeremy. „Lung parenchyma | Radiology Reference Article | Radiopaedia.org”. Radiopaedia. Приступљено 15. 8. 2021.
^ Dorit, R. L.; Walker, W. F.; Barnes, R. D. (1991). Zoology . Saunders College Publishing. стр. 273-276. ISBN 978-0-03-030504-7.
^ Andrews, Chris; Adrian Exell; Neville Carrington (2003). Manual Of Fish Health. Firefly Books.
^ Slípka, J. (2003-12-01). „Palatine tonsils—are they branchiogenic organs?”. International Congress Series. 1257: 71—74. ISSN 0531-5131. doi:10.1016/S0531-5131(03)01403-1. Приступљено 2022-02-18.
^ Graham, Anthony; Richardson, Jo (2012). „Developmental and evolutionary origins of the pharyngeal apparatus”. EvoDevo. Springer Science and Business Media LLC. 3 (1): 24. ISSN 2041-9139. PMC 3564725  . PMID 23020903. doi:10.1186/2041-9139-3-24.
^ Young, Barbara (2014). Wheater's functional histology a text and colour atlas. Elsevier. стр. 160& 175. ISBN 9780702047473.
^ Marks, James G; Miller, Jeffery (2006). Lookingbill and Marks' Principles of Dermatology (4th изд.). Elsevier. стр. 1–7. ISBN 978-1-4160-3185-7.
^ Proksch, E.; Brandner, J.; Jensen, J.M. (2008). „The skin: an indispensable barrier”. Experimental Dermatology. 17 (12): 1063—1072. PMID 19043850. S2CID 31353914. doi:10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x.
^ McGrath, J.A.; Eady, R.A.; Pope, F.M. (2004). Rook's Textbook of Dermatology (7th изд.). Blackwell Publishing. стр. 3.1—3.6. ISBN 978-0-632-06429-8.

Литература

Nilsson, Goran E. (2010). Respiratory Physiology of Vertebrates. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-70302-4.
Randall, David (2002). Eckert Animal Physiology . New York: W.H. Freeman and CO. ISBN 0-7167-3863-5. , human biology 146149
C.Michael Hogan. 2011. Respiration. Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C.J.Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC
Nelsons VCE Units 1–2 Physical Education. 2010 Cengage Copyright.
Miller A, Thornton JC, Warshaw R, Anderson H, Teirstein AS, Selikoff IJ (1983). „Single breath diffusing capacity in a representative sample of the population of Michigan, a large industrial state. Predicted values, lower limits of normal, and frequencies of abnormality by smoking history”. Am Rev Respir Dis. 127 (3): 270—7. PMID 6830050.
Knudson RJ, Kaltenborn WT, Knudson DE, Burrows B (1987). „The single-breath carbon monoxide diffusing capacity. Reference equations derived from a healthy nonsmoking population and effects of hematocrit”. Am Rev Respir Dis. 135 (4): 805—11. PMID 3565929. doi:10.1164/arrd.1987.135.4.805.
Cotes JE, Chinn DJ, Quanjer PH, Roca J, Yernault JC (1993). „Standardization of the measurement of transfer factor (Diffusing capacity)”. Eur Respir J Suppl. 16: 41—52. PMID 8499053. S2CID 54555111. doi:10.1183/09041950.041s1693  .
Crapo RO, Morris AH, Gardner RM (1982). „Reference values for pulmonary tissue volume, membrane diffusing capacity, and pulmonary capillary blood volume”. Bull Eur Physiopathol Respir. 18 (6): 893—9. PMID 6927541.
Koopman M, Zanen P, Kruitwagen CL, van der Ent CK, Arets HG (2011). „Reference values for paediatric pulmonary function testing: The Utrecht dataset”. Respir. Med. 105 (1): 15—23. PMID 20889322. doi:10.1016/j.rmed.2010.07.020. Erratum in Respir. Med. 2011 Dec;105(12):1970-1.
Chin NK, Ng TP, Hui KP, Tan WC (јун 1997). „Population based standards for pulmonary function in non-smoking adults in Singapore”. Respirology. 2 (2): 143—9. PMID 9441128. S2CID 31037816. doi:10.1111/j.1440-1843.1997.tb00070.x.
Piirilä P, Seikkula T, Välimäki P (2007). „Differences between Finnish and European reference values for pulmonary diffusing capacity”. Int J Circumpolar Health. 66 (5): 449—57. PMID 18274210. S2CID 22302973. doi:10.3402/ijch.v66i5.18316  .
Ip MS, Lam WK, Lai AY, et al. (јул 2007). „Hong Kong Thoracic Society. Reference values of diffusing capacity of non-smoking Chinese in Hong Kong”. Respirology. 12 (4): 599—606. PMID 17587430. S2CID 5897844. doi:10.1111/j.1440-1843.2007.01084.x.
Mason RJ, Broaddus VC, Martin T, King T Jr., Schraufnagel D, Murray JF, Nadel JA. (2010) Textbook of Respiratory Medicine. 5e. ISBN 978-1-4160-4710-0.
Ruppel, G. L. (2008) Manual of Pulmonary Function Testing. 9e. ISBN 978-0-323-05212-2.
West, J. (2011) Respiratory Physiology: The Essentials. 9e. ISBN 978-1-60913-640-6.
West, J. (2012) Pulmonary Pathophysiology: The Essentials. 8e. ISBN 978-1-4511-0713-5.
Nichols, Davd (1967). Echinodermms (third изд.). Hutchinson University Library. стр. 44.
„Introduction to the skeletal system”. www.shsu.edu. Приступљено 2019-06-07.
Evans, David H. (2010-06-18). „A Brief History of the Study of Fish Osmoregulation: The Central Role of the Mt. Desert Island Biological Laboratory”. Frontiers in Physiology. 1: 13. ISSN 1664-042X. PMC 3059943  . PMID 21423356. doi:10.3389/fphys.2010.00013  .
Wischnitzer, Saul (1967). Atlas and Dissection Guide for Comparative Anatomy. United States of America. стр. 22. ISBN 0-7167-0691-1.
Kimmel, Charles B.; Aguirre, Windsor E.; Ullmann, Bonnie; Currey, Mark; Cresko, William A. (2008). „Allometric Change Accompanies Opercular Shape Evolution in Alaskan Threespine Sticklebacks”. Behaviour. 145 (4/5): 669—691. ISSN 0005-7959. JSTOR 40295944. S2CID 53466588. doi:10.1163/156853908792451395.
Gottlieb, G; Jackson DC (1976). „Importance of pulmonary ventilation in respiratory control in the bullfrog”. Am J Physiol. 230 (3): 608—13. PMID 4976. doi:10.1152/ajplegacy.1976.230.3.608  .
Calder, William A. (1996). Size, Function, and Life History. Mineola, New York: Courier Dove Publications. стр. 91. ISBN 978-0-486-69191-6.
Maina, John N. (2005). The lung air sac system of birds development, structure, and function; with 6 tables. Berlin: Springer. стр. 3.2—3.3 "Lung", "Airway (Bronchiol) System" 66—82. ISBN 978-3-540-25595-6.
Krautwald-Junghanns, Maria-Elisabeth; et al. (2010). Diagnostic Imaging of Exotic Pets: Birds, Small Mammals, Reptiles. Germany: Manson Publishing. ISBN 978-3-89993-049-8.
Whittow, G. Causey (2000). Sturkie's Avian Physiology . San Diego, California: Academic Press. стр. 233–241. ISBN 978-0-12-747605-6. <

Спољашње везе

[1] Russell, David F. (1986). „Respiratory pattern generation in adult lampreys (Lampetra fluviatilis): interneurons and burst resetting”. Journal of Comparative Physiology A. 158 (1): 91—102. PMID 3723432. S2CID 19436421. doi:10.1007/BF00614523.

[2] Waldrop, Tony G.; Gary A. Iwamoto; Philippe Haouzi (10. 11. 2005). „Point:Counterpoint: Supraspinal locomotor centers do/do not contribute significantly to the hyperpnea of dynamic exercise”. Journal of Applied Physiology. 100 (3): 1077—1083. PMID 16467394. doi:10.1152/japplphysiol.01528.2005.

[:0-3] а ^б ^в Hinic-Frlog, Sanja (2019). Introductory Animal Physiology. University of Toronto Mississauga: Pressbooks (CC BY 4.0). стр. 40—59.

[multiple-4] Macintyre N, Crapo RO, Viegi G, et al. (2005). „Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung”. Eur Respir J. 26 (4): 720—35. PMID 16204605. S2CID 18177228. doi:10.1183/09031936.05.00034905  .

[Biology-5] Campbell, Neil A. (1990). Biology (2nd изд.). Redwood City, Calif.: Benjamin/Cummings Pub. Co. стр. 834–835. ISBN 0-8053-1800-3.

[Hsia-6] Hsia, CC; Hyde, DM; Weibel, ER (15. 3. 2016). „Lung Structure and the Intrinsic Challenges of Gas Exchange.”. Comprehensive Physiology. 6 (2): 827—95. PMC 5026132  . PMID 27065169. doi:10.1002/cphy.c150028.

[MeSH1-7] „Pulmonary Gas Exchange - MeSH - NCBI”. www.ncbi.nlm.nih.gov. Приступљено 30. 12. 2022.

[SEER-8] „Alveoli”. www.cancer.gov (на језику: енглески). 2. 2. 2011. Приступљено 22. 7. 2021.

[Jones-9] Jones, Jeremy. „Lung parenchyma | Radiology Reference Article | Radiopaedia.org”. Radiopaedia. Приступљено 15. 8. 2021.

[Dorit-10] Dorit, R. L.; Walker, W. F.; Barnes, R. D. (1991). Zoology . Saunders College Publishing. стр. 273-276. ISBN 978-0-03-030504-7.

[11] Andrews, Chris; Adrian Exell; Neville Carrington (2003). Manual Of Fish Health. Firefly Books.

[International_Congress_Series_2003_pp._71–74-12] Slípka, J. (2003-12-01). „Palatine tonsils—are they branchiogenic organs?”. International Congress Series. 1257: 71—74. ISSN 0531-5131. doi:10.1016/S0531-5131(03)01403-1. Приступљено 2022-02-18.

[Graham_Richardson_2012_p=24-13] Graham, Anthony; Richardson, Jo (2012). „Developmental and evolutionary origins of the pharyngeal apparatus”. EvoDevo. Springer Science and Business Media LLC. 3 (1): 24. ISSN 2041-9139. PMC 3564725  . PMID 23020903. doi:10.1186/2041-9139-3-24.

[14] Young, Barbara (2014). Wheater's functional histology a text and colour atlas. Elsevier. стр. 160& 175. ISBN 9780702047473.

[Lookingbill-15] Marks, James G; Miller, Jeffery (2006). Lookingbill and Marks' Principles of Dermatology (4th изд.). Elsevier. стр. 1–7. ISBN 978-1-4160-3185-7.

[Proksch-16] Proksch, E.; Brandner, J.; Jensen, J.M. (2008). „The skin: an indispensable barrier”. Experimental Dermatology. 17 (12): 1063—1072. PMID 19043850. S2CID 31353914. doi:10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x.

[Rooks-17] McGrath, J.A.; Eady, R.A.; Pope, F.M. (2004). Rook's Textbook of Dermatology (7th изд.). Blackwell Publishing. стр. 3.1—3.6. ISBN 978-0-632-06429-8.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]