Lai arī vidē ir pieejams dažādu gāzu kokteilis, ko lielākoties veido slāpeklis, cilvēks elpo tieši skābekli. Kāpēc tā? Kā deguns "māk" atšķirt vajadzīgo no nevajadzīgā un vai tas tomēr nekļūdās? Runājam arī par to, kā elpošana ietekmē plašākus procesus ķermenī un kādi ir pētnieku lielākie izaicinājumi saistībā ar elpošanās slimībām šobrīd. Skaidro fizioloģe, Rīgas Stradiņa universitātes Cilvēka fizioloģijas un bioķīmijas katedras docētāja Maija Rumaka un pneimonoloģe, medicīnas zinātņu doktore un RSU docētāja Madara Tirzīte.

Maija Rumaka skaidro, ka cilvēks neelpo skābekli, viņš elpo gaisu. Vienīgais, ka no gaisa galvenā viela, kuru izmantojam, ir skābeklis. Tas saistīts ar to, ka mūsu organisma šūnas spēj izmantot skābekli, lai tālāk radītu enerģiju, kura nodrošina šūnu funkcijas.

Savukārt slāpekli, kas atrodas apkārtējā gaisā visvairāk, organisma šūnas nespēj izmantot, lai radītu vielas, kuras varētu tālāk izmantot dzīvības procesu nodrošināšanai.

Slāpeklis atmosfēras gaisā ir būtisks, jo pasargā atmosfēru no aizdegšanās, kas varētu rasties, ja tā sastāvētu no tīra skābekļa. Atšķaida skābekli līdz tādai koncentrācijai, kurā organisms vispār var pastāvēt un var pastāvēt dzīvība kā tāda.

Madara Tirzīte atzīst, ka ir vēl arī citas vielas, kas nonāk plaušu tauku rezervēs un ķermeņa tauku rezervēs. Ir zinātniski pētījumi, ka vēl gadu desmitiem pēc notikuma var cilvēka ķermenī konstatēt dažādu ieelpotu vielu paliekas. Ir veikti pētījumi, kas veikti ar cilvēkiem, kas dzīvo vulkānu vai purvu tuvumā.

Tirzīte vērtē, ka ir daudz sfēru, ko pētīt saistībā ar cilvēka elpošanas sistēmu, gan saistībā ar retāku plaušu slimību diagnostiku un ārstēšanu, ir dažu infekcijas slimību antibakteriālās terapijas pētniecība, dažādu medikamentu pielāgošana konkrētiem pacienta gadījumiem.

Raksturojot mūsu elpošanas sistēmas spēju pielāgoties izmaiņām, Tirzīte skaidro, ka ir izmaiņas, kas saglabājās plaušās, piemēram, smēķēšanas ietekmē, ir reizes, kad plaušas ir ļoti fleksiblas un pielāgojas izmaiņām. 

"Elpošanas sistēma ir spējīga pielāgoties apkārtējai videi, bet tā ir domāta normāliem apkārtējās vides apstākļiem, nevis piesārņojumam, kāds šobrīd ir vai arī joprojām turpina augt. Izmaiņas elpošanas sistēmā notiek, lai viņa pēc iespējas efektīvāk mūs pasargātu no apkārtējās vides apstākļiem, bet viņas notiek, man šķiet, lēnāk, nekā mēs spējam sabojāt vidi apkārt," vērtē Rumaka.

Dažādie dzīvnieku elpošanas veidi

Putni ir unikāli, jo tie spēj dziedāt gan ieelpas, gan izelpas laikā, zivju elpošanas orgāni ir žaunas un ir dzīvnieki, kas elpo caur ādu. Gaisa maisi, trahejas, āda – dzīvnieku pasaulē elpošanas veidi ir visai dažādi, un atkarībā no dzīvnieku tipa un dzīvesveida elpošanas sistēma ir šiem faktoriem pielāgota.

Rīgas nacionālajā zooloģiskajā dārzā, pie putnu novietnes, kur dziedāšanā ar vietējiem strazdiem un zvirbuļiem sacenšas meža zosis, un tāpēc arī zooloģiskā dārza speciālists Māris Lielkalns sāk stāstīt par putnu elpošanas sistēmu.

Skatot tālāk dzīvnieku elpošanas sistēmu, aplūkojam, kā tas notiek tādiem rāpuļu klases pārstāvjiem, kā bruņurupučiem, kur krūškurvis ir ieslēgts bruņās.

Runājot par ūdeni dzīvojošajiem zīdītājiem, roņiem, bebriem un ūdriem, šiem dzīvniekiem, ienirstot ūdenī, nāsis un ausis cieši noslēdzas ar ādas kroku, tādējādi neļaujot ūdenim ieplūst elpošanas un dzirdes kanālos. Bet Māris Lielkalns tālāk stāsta par kukaiņu elpošanu, kas norit caur traheju un dobumu sistēmu.