Plămânii sunt organele principale implicate în procesul de respirație. Oamenii au doi plămâni, plămânul stâng fiind împărțit în doi lobi, iar plămânul drept în trei lobi. Plămânii au între 300 și 500 de milioane de alveole, acestea fiind structurile unde se produce schimbul de gaze.
Respirația se împarte în patru etape principale: ventilație, schimb pulmonar de gaze, transport de gaze și schimb periferic de gaze. Fiecare etapă este crucială pentru transportarea oxigenului în țesuturile corpului și pentru eliminarea dioxidul de carbon.
Ventilația și transportul gazelor necesită consum de energie, deoarece pentru aceste procese este necesară acționarea diafragmei și a inimii. Spre deosebire de aceste procese, schimbul de gaze este pasiv. Aerul intră în plămâni cu o rată cuprinsă între 10 și 20 de respirații pe minut, fie prin intermediul gurii, fie prin intermediul nasului. Procesul are loc prin contracția diafragmei, aerul deplasându-se prin faringe și laringe, prin trahee și printr-unul dintre două bronhii principale. Mucusul și cilii mențin plămânii curați prin prinderea particulelor de murdărie și transportarea lor către trahee.
Atunci când aerul ajunge în plămâni, oxigenul difuzează în sânge prin alveole, iar dioxidul de carbon difuzează din sânge în plămâni pentru a fi expirat. Difuzia gazelor are loc din cauza diferenței de presiune dintre plămâni și sânge. Același proces are loc și atunci când oxigenul difuzează în țesuturile din corp.
Atunci când sângele a fost oxigenat de plămâni, acesta este transportat prin corp, în zonele în care este nevoie de acesta. Dacă se execută o mișcare, ritmul respirator crește și, în consecință, crește și ritmul cardiac pentru ca oxigenul să ajungă în țesuturile care au nevoie de el. Oxigenul este apoi folosit pentru a descompune glucoza, care furnizează organismului energie. Acest lucru se întâmplă în mitocondriile celulelor. Unul dintre produsele reziduale ale acestui proces este dioxidul de carbon. Din această cauză, în corp apare o acumulare de gaz, care trebuie transportat înapoi către plămâni pentru a fi expirat.
De asemenea, există posibilitatea de respirație anaerobă, dar acest proces produce mult mai puțină energie și, în loc să se producă CO2 ca produs secundar, se produce acid lactic. Corpul are nevoie de timp pentru a descompune acidul lactic produs în urma efortului, deoarece acesta are o așa-numită datorie de oxigen.
Cele mai interesante informații despre plămâni sunt:
1) Capacitatea pulmonară variază enorm.
În funcție de sex și dimensiunile persoane, alături de alți factori externi, precum altitudinea, capacitatea pulmonară variază între 4.000 și 6.000 cm3.
2) Plămânul drept este mai mare.
Plămânul stâng este puțin mai mic decât cel drept, deoarece în partea stângă a corpului este situată și inima.
3) Oamenii folosesc doar o fracțiune din capacitatea pulmonară.
În medie, folosim doar aproximativ o optime din capacitatea plămânilor noștri pentru fiecare respirație, astfel încât să avem un volum mare de rezervă.
4) Alveolele au o suprafață masivă.
Alveolele din plămâni pot avea o suprafață totală de aproximativ 70 m2, adică aproape jumătate din suprafața unui teren de tenis.
5) Respirăm 11.000 de litri de aer pe zi.
În medie, o persoană va respira în jur de 11.000 de litri de aer pe zi. În cazul în care persoana practică și un sport, valoarea va crește și mai mult.