Dýchání se vztahuje jak na výměnu plynů v důsledku inspirace a uplynutí vzduchu (odmítnutí oxidu uhličitého CO 2a absorpce kyslíku O 2) a buněčné dýchání, které umožňuje degradaci glukózy díky kyslíku získat energii. Výměna plynu pomáhá buněčnému dýchání tím, že mu dodává kyslík a zbavuje ho oxidu uhličitého produkovaného během Krebsova cyklu . Dýchání se však neomezuje v širším slova smyslu na uvolňování CO 2a / nebo absorpce O 2. Jakmile organismus provede výměnu plynů, dýchá. Například mnoho takzvaných bakterií redukujících sírany provádí výměnu plynů asimilací síranových iontů a uvolňováním sirovodíku .
Dýchání také hraje klíčovou roli v acidobazické rovnováze v krvi, jakékoli zvýšení ventilace, které umožňuje eliminovat více oxidu uhličitého, což například brání poklesu pH krve v případě vysoké metabolické aktivity po dlouhodobém fyzickém úsilí .
Během evoluce byly vyvinuty různé strategie, velmi variabilní; od bakterií po velryby, rostliny a houby. Fotosyntetické rostliny také dýchají, ale během dne jsou jejich čisté výměny plynů obráceny ve srovnání s dýcháním kvůli fotosyntéze (odmítnutí O 2, Absorpce CO 2).
Dýchání je řetězec redoxních reakcí, ve kterých je konečným akceptorem elektronů minerální látka. Mluvíme o aerobním dýchání, pokud je konečným přijímačem kyslík . V ostatních případech ( dusičnany , dusitany , oxid uhličitý ) jde o anaerobní dýchání . Dýchání je výměna plynů (dusík a kyslík, mimo jiné O 2 se spotřebovává a uvolňuje oxid uhličitý).
U lidí je plicní ventilace neboli dýchání obnovou vzduchu obsaženého v plicích působením dýchacích svalů, z nichž hlavní je bránice. Přispívá také k tepelné regulaci: když je zima, inhalovaný vzduch se zahřívá v nosní dutině. V mírném podnebí je vzduch vydechován ústy nebo nosem při průměrné teplotě 34 ° C (pro okolní vzduch 23 ° C) a až 38 ° C (pokud je teplejší).
Dýchání je většinou v bezvědomí, regulováno autonomním nervovým systémem, který zajišťuje syntézu mezi působením sympatického systému (snížení amplitudy a zrychlení dechové frekvence) a působením parasympatického systému (zvýšení krevního tlaku). Amplitudy a zpomalení respirační frekvence). Každý může cvičit až do určitých mezí vědomou kontrolu nad rytmem a amplitudou svého dýchání.
V medicíně a v biologii se dává přednost pojmu „dýchání“ označující produkci energie buňkami, aby se předešlo jakémukoli nejasnosti názvu „plicní ventilace“. Zahrnuje dvě fáze: vstup vzduchu do plic během inspirace a uvolňování vzduchu během výdechu.
V dospělosti se srdeční pumpy o 4,5 L z krve za minutu v klidu . Krev obsahuje asi 35% hmotnostních hemoglobinu a hustota krve se blíží 1. Hladina oxyhemoglobinu je asi 95% a nakonec 1 g hemoglobinu je schopen nést asi 1,36 ml kyslíku, asi 1 mg (jeden mol kyslíku je 32 g a zaujímá asi 24 l ).
Těchto 4,5 l krve čerpané za minutu tedy obsahuje 1,5 kg hemoglobinu, tj. 1,45 kg oxyhemoglobinu, který nese 1,5 g kyslíku: dospělý člověk v klidu spotřebuje asi 1,5 g kyslíku za minutu.
Výměny lze provádět přímo difúzí buněčnými stěnami ( houby , cnidarians ). Když mají organismy určitou tloušťku, již není možná jednoduchá difúze a oběhový systém s fixací dýchacího pigmentu O 2je zaveden. Krev může znovu okysličovat na úrovni tegumentu (u annelidů a některých obojživelníků ), ale existují i orgány se specializovanými výměnnými povrchy:
Proud vody nebo vzduchu musí zajišťovat obnovu tekutiny bohaté na O 2 : toto je ventilace . Může být zajištěno pohyby svalů nebo řasinek. Ve vzduchu je ventilace obousměrná, zatímco ve vodním prostředí je jednosměrná kvůli vysoké viskozitě vody.
Některá zvířata mají několik orgánů pro výměnu plynů, které mohou přednostně používat v závislosti na okolnostech:
Fyziologie dýchání se zajímá o různé oblasti, včetně: