Viena no pazīmēm, kas liecina par to, ka organisms ir dzīvs, ir elpošana.
Elpošana ir gāzu apmaiņa starp organismu un apkārtējo vidi.
Elpošana ir process, kura rezultātā organisms uzņem skābekli un izvada no organisma ogļskābo gāzi. Elpošana ir nepārtraukts process, tāpēc cilvēks bez skābekļa var iztikt tikai pāris minūtes. Skābeklis nepieciešams organismam oksidēšanās procesos, bez skābekļa nav iespējama šūnu vielmaiņa, enerģijas ražošana.
Elpošanas orgānu sistēma sastāv no deguna dobuma, rīkles, balsenes, trahejas jeb elpvada, bronhiem, plaušām un diafragmas.
Elpceļi – elpošanas orgānu sistēmu veido elpceļi un plaušas.
Elpceļus iedala augšējos elpceļos (deguna dobums, rīkle un balsene) un apakšējos elpceļos (traheja un bronhi). Elpošanas orgānu sistēma sākas ar deguna dobumu, kur caur abām nāsīm nonāk gaiss. Deguna dobuma sienas ir klātas ar skropstiņepitēliju, kas palīdz aizturēt ieelpotā gaisā esošos putekļus un mikroorganismus. Dobuma sienās ir daudz asinsvadu, kas nodrošina ieelpotā gaisa sasilšanu.
Rīkle ir gan elpošanas, gan gremošanas orgānu sistēmas sastāvdaļa. Tajā savstarpēji krustojas gremošanas orgānu un elpošanas orgānu sistēmu ceļi. Pa to virzās gan barība, gan ieelpotais gaiss.
Rīkle – muskuļains orgāns mutes dobuma aizmugurē. Caur rīkli barība no mutes dobuma nonāk barības vadā, savukārt ieelpotais gaiss no deguna dobuma – balsenē.
Balsene – elpceļu augšējā daļa, ko veido skrimšļi un balss saites. Balsene ir gan elpošanas, gan balss radīšanas orgāns, tā savieno rīkli un traheju.
Elpvads jeb traheja– elpošanas sistēmas cauruļveida orgāns, kura galvenā funkcija ir aizvadīt gaisu no balsenes līdz vietai, kur traheja sadalās divos galvenajos bronhos, kuri ieiet plaušās.
Elpvada aizmugurējo daļu veido saistaudu plēve. Mugurpusē, blakus elpvadam, ir barības vads. Ja cilvēks rij lielu kumosu, barības vads nedaudz ieliec elpvada sienu. Elpvads ir izklāts ar skropstiņepitēliju, kas nodrošina gaisa attīrīšanu. Elpvads sadalās divos bronhos, katrs bronhs ieiet savā plaušā.
Bronhi – elpceļi, kuri nodrošina gaisa plūsmu no trahejas līdz plaušām.
Izšķir galvenos bronhus (labo un kreiso), kas tālāk sazarojas arvien mazākos bronhos; mazākos bronhu sazarojumus sauc par bronhiolām. Bronhos nenorit gāzu apmaiņa. Lielos bronhus – līdzīgi kā traheju – veido skrimslis un gļotāda. Tos izklāj skropstiņepitēlijs.
Plaušas
Plaušas ir pāra orgāns, tās aizsargā krūškurvis.
Plaušas – elpošanas orgāni, kuros notiek gāzu apmaiņa starp ieelpoto gaisu un asinīm.
Ap plaušām ir plēve, ko sauc par plaušu pleiru. Tā kā plaušas vienmēr ir mitras, caur tām cilvēks kopā ar izelpoto gaisu zaudē arī ūdeni. Plaušas sastāv no daudziem sīki zarotiem bronhu zariem - bronhiolām, kuras veido bronhu koku. Vissīkāko bronhiolu galos ir mazi plaušu pūslīši - alveolas. Alveolās atrodas gaiss, bet to mitrajās un plānajās sienās ir daudz sīku asinsvadu. Alveolas ievērojami palielina plaušu kopējo virsmu. Tā ir apmēram 80 - 120 kvadrātmetru liela, tāpēc ir iespējama laba gāzu apmaiņa starp alveolās esošo gaisu un asinīm, kas plūst plaušu kapilāros. Ieelpojamā gaisā ir aptuveni 21% skābekļa, 0,03 % ogļskābās gāzes un 78% slāpekļa. Izelpojamā gaisā ir tikai 16 % skābekļa, 4 % ogļskābās gāzes. Slāpekļa daudzums ir nemainīgs, jo organismā ar to nekādas pārvērtības nenotiek.
Alveolas ievērojami palielina plaušu kopējo virsmu
Alveolas – vissīkāko bronhu sazarojumu – bronhiolu – galu paplašinājumi, kuros notiek gāzu apmaiņa - tiek uzņemts skābeklis \(O_2\) un izvadīta ogļskābā gāze \(CO_2\).
Gāzu apmaiņa alveolās
Skābeklis no ieelpotā gaisa caur alveolu sieniņām difundē (pārvietojas zemākās koncentrācijas virzienā) asinīs, bet ogļskābā gāze, gluži pretēji - no asinīm caur alveolu sieniņām - uz ieelpoto gaisu. Šo procesu sauc par gāzu maiņu plaušās. Eritrocītu sastāvā atrodas viela hemoglobīns, kura piesaista un pārnēsā skābekli un daļu no ogļskābās gāzes.
Plaušas ir pasīvs orgāns - tās pašas nespēj ne sarauties, ne izplesties. Elpošanas kustības notiek pateicoties ribstarpu muskuļiem un diafragmai.
Diafragma – kupolveida muskulis, kas atdala vēdera dobumu no krūšu dobuma.
Diafragma
Ieelpas laikā ribstarpu muskuļi un diafragma saraujas, ribas paceļas uz augšu, diafragma noslīd lejā, tāpēc krūšu dobuma tilpums paplašinās un plaušās tiek iesūkts gaiss. Izelpas laikā muskuļi atslābst- ribas noslīd uz leju, diafragma paceļas, iespiežas krūšu dobumā un tādējādi krūškurvja tilpums samazinās. Gaiss tiek izspiests no plaušām.
Elpošanas posmi ir
- gaisa uzņemšana;
- gaisa attīrīšana, mitrināšana, sildīšana,
- skābekļa uzņemšana plaušu kapilāros;
- skābekļa pārnese no asinīm uz šūnām.
Elpošanas centrs atrodas galvas smadzeņu apakšējā daļā - iegarenajās smadzenēs. Šis centrs regulē elpošanas biežumu. Palielinoties ogļskābās gāzes daudzumam asinīs, elpošanas centrā rodas uzbudinājums un notiek ieelpa. Cilvēks var mainīt elpošanas biežumu apzināti, piemēram, uz kādu brīdi aizturēt elpu.