De ce animalele și oamenii trebuie să respire? Explicația unui biolog pe înțelesul tuturor

Oamenii trebuie să respire pentru a putea trăi, iar acesta este un lucru pe care oricine îl cunoaște. Dar de ce trebuie să respirăm? Te-ai întrebat vreodată acest lucru? Sau, dacă nu ți-ai adresat tu recent această întrebare, poate copilul tău, care descoperă lumea și are foarte multe curiozități firești, te-a întrebat de ce animalele și oamenii trebuie să respire. Iată explicația unui biolog, pe înțelesul tuturor.

Oamenii trebuie să respire. De ce?

„Trebuie să respiri din același motiv pentru care trebuie să mănânci: te ajută să obții energia de care corpul tău are nevoie.

Probabil știi deja că mâncarea este combustibil pentru corpul tău. Când mănânci, alimentele sunt digerate de stomac și ajung într-un final în fluxul sangvin.

De acolo, hrana ajunge în celule. În interiorul celulelor tale există structuri și mai mici, numite mitocondrii, care sunt motoarele ce îți alimentează întregul corp. Mitocondriile din corpul tău folosesc nutrienții din mâncare pe post de combustibil. Dar ca să transforme alimentele în energie, mai este necesar un ingredient: oxigenul.

Sunt un biolog care studiază animalele și plantele. Toate ființele vii au nevoie de oxigen, cu excepția unor bacterii și a unor animale mici. Poate te va surprinde să afli cât de multe modalități de a primi oxigen există – respirația este doar una dintre ele.

• 

Oamenii trebuie să respire. Plămânii și învelișul lor

Când inspiri, plămânii tăi rețin oxigen temporar, permițându-i să treacă prin suprafețe foarte subțiri din plămâni până în fluxul sangvin.

Pentru că ai nevoie de mult oxigen, plămânii tăi au nevoie de un spațiu mare pentru a-și face treaba. Pot face asta deoarece au milioane de săculețe cu aer căptușite cu vase mici de sânge, numite capilare.

Dacă ai putea cumva să aplatizezi toată suprafața capilarelor din plămâni, vei obține mai mult decât să acoperi podeaua unei săli de clasă obișnuite – 125 de metri pătrați.

Obținerea unei cantități suficiente de oxigen

Dacă să respiri e ca mâncatul, de ce nu poți să respiri doar de trei ori pe zi?

Un motiv este acela că aerul de pe Pământ conține oxigen doar în proporție de 21%, restul fiind în general nitrogen. Asta înseamnă că trebuie să respiri de cinci ori doar ca să îți umpli o dată plămânii cu oxigen.

De asemenea, când respiri, doar o parte din oxigen ajunge în fluxul tău sangvin. Chiar dacă oamenii și multe animale fac proteinele specializate să ia și să transporte oxigenul, există o limită legată de cât de mult oxigen pot transporta o singură dată. Pentru a menține nivelul oxigenului din corpul tău suficient de ridicat pentru a-ți alimenta toate celulele, trebuie să respiri în continuare.

Desigur, odată ce inspiri, trebuie să și expiri. Gazul pe care îl expiri se numește dioxid de carbon. Poți să consideri că reprezintă reziduurile eliminate de motoarele mitocondriilor, resturile rămase după ce mitocondriile folosesc oxigenul și nutrienții pentru a elibera energie.

• 

Alte animale și plante

Cele mai multe lucruri vii primesc oxigen fără ajutorul plămânilor.

Multe animale acvatice folosesc branhiile, care sunt un fel de plămâni întorși pe dos. În locul unei mulțimi de capilare înfășurate în jurul săculețelor de aer, branhiile sunt o mulțime de capilare care ies în afară în apă. Ca în plămâni, vasele de sânge iau oxigen din apă și eliberează dioxid de carbon.

Insectele își iau oxigenul printr-o rețea de tuburi mici de aer situate chiar sub piele, precum niște hornuri ale caselor. Sistemul acesta funcționează deoarece insectele sunt mici, deci tuburile sunt deja destul de aproape de celule pentru a le oferi oxigen. Când insectele mari au nevoie de mai multă energie, pompează aer prin tuburi cu ajutorul mușchilor.

Plantele au găuri mici în frunze, numite stomate. Acestea se deschid și se închid pentru a lăsa aerul să pătrundă când plantele au nevoie de el. Și rădăcinile plantelor au nevoie de oxigen, pe care de regulă îl obțin din sol.

Poate ai auzit că plantele sunt opusul oamenilor: ele inspiră dioxid de carbon și expiră oxigen. Este adevărat, deoarece dioxidul de carbon este un ingredient important în fotosinteză – procesul pe care plantele în folosesc pentru a-și prepara propriul combustibil cu zahăr – iar oxigenul este un produs secundar. Dar și mitocondriile pantelor au nevoie de oxigen pentru a crea energie, ca și în cazul oamenilor.

Chiar dacă multe animale și plante nu inspiră și expiră ca oamenii, toate au propriile modalități prin care obțin oxigenul necesar. Să învăț despre cum organismele rezolvă aceeași problemă în modalități diferite este unul dintre lucrurile mele favorite legate de biologie.”

Am aflat, așadar, de ce oamenii trebuie să respire și cât de importantă este respirația. Corpul uman este uimitor cu siguranță!

Tradus și adaptat după Why do people and animals need to breathe? A biologist explains why you need a constant source of oxygen

https://theconversation.com/why-do-people-and-animals-need-to-breathe-a-biologist-explains-why-you-need-a-constant-source-of-oxygen-219169