SOLUNUM SİSTEMİ (SYSTEMA RESPIRATORIUM)

Solunum kelimesi iki anlamda kullanılır. – Hücresel düzeyde – Organizma düzeyinde

Hücresel solunumda besin maddeleri parçalanarak enerji elde edilir. Burada O2 kullanılırken su ve CO2 meydana gelir. Hücresel solunumun devamı için sürekli oksijene ihtiyaç duyulurken artık maddelerin de (CO2) dışarıya atılması gerekir. Gaz iletimi ve artık maddelerin gerekli organlara taşınması için kan, aracı olarak kullanılır. Artık maddelerden gazlar solunum, sıvı maddeler ise boşaltım sistemiyle atılır.

Pulmoner ventilasyon Difüzyon Taşıma (Transport) Vücut hücrelerine oksijenin iletilmesi, hücrelerin metabolizmaları sonucu oluşan karbondioksitin atmosfer havasına verilmesi ile ilgili olaylar topluca solunum (respiration) olarak adlandırılır. Solunumun üç fazı vardır. Pulmoner ventilasyon Difüzyon Taşıma (Transport)

Pulmoner ventilasyon Difüzyon Transport

Pulmoner ventilasyon: Akciğerdeki hava kesecikleri (alveoli) ile atmosfer havası arasındaki gaz değişimi, pulmoner ventilasyon (akciğerin havalanması) olarak adlandırılır. Pulmoner ventilasyon inspirasyon (soluk alma) ve ekspirasyon (soluk verme) ile sağlanır. Difüzyon: Solunum membranı yolu ile akciğer alveollerindeki oksijenin akciğer kapillerleri içindeki kana, kandaki karbondioksitin de yine aynı yolla alveollere geçişi solunumun difüzyon fazını oluşturur. Atmosfer havası ile kan arasındaki gaz değişimini ifade eden bu faz dış solunum olarak da adlandırılır.

Taşıma (transport): Akciğer kapillerlerindeki kana geçen oksijenin dolaşım sistemi yolu ile hücrelere, hücrelerde metabolizma sonucu oluşan karbondioksitin kana ve akciğer kapillerine iletilmesine solunumun taşıma fazı denir. Bu fazda, kan ve hücreler arasında gaz değişimi iç solunum olarak adlandırılır.

İNSPİRASYON EKSPİRASYON Solunum kasları kasları Solunum kasları gevşer Solunum, havanın atmosferden akciğerlere, akciğerlerden tekrar atmosfere geri dönmesidir. Solunum mekanizması soluk alma inspirasyon ve soluk verme ekspirasyon şeklinde gerçekleşir. İnspirasyonda göğüs boşluğu genişler, ekspirasyonda ise göğüs boşluğu daralır. İnspirasyon aktif bir eylemdir, ekspirasyon pasif bir olaydır. İNSPİRASYON EKSPİRASYON Solunum kasları kasları Solunum kasları gevşer Toraks duvarı genişler Toraks duvarı daralır Akciğerler genişler Akciğerler daralır Akciğer hacmi artar Akciğer hacmi azalır Akciğer içi basınç düşer Akciğer içi basınç artar Hava akciğerlere dolar Hava atmosfere çıkar İnspirasyon gerçekleşir Ekspirasyon gerçekleşir

Solunum sisteminin fonksiyonları Havayı akciğerde gaz alış-veriş yerine ulaştırmak, Akciğerlerde hava ile kan arasında gaz alış-verişini sağlamak, Solunum yüzeyini sıcaklık değişiminden ve diğer çevresel faktörlerden korumak, Solunum sistemini ve diğer dokuları patojenlerin girişine karşı korumak, Sesin oluşumunu sağlamak, Burun boşluğunun üst kısmındaki koku epitelinden kokunun alınmasına yardımcı olmak, Kanın pH değerinin çok dar sınırlar içinde tutulmasında rol oynar, Ayrıca solunum sistemi kasları idrar çıkarmada, defekasyonda (gaita, feçes veya dışkının dışarı atılması) ve çocuğun doğumu sırasında abdominal komprest de yardımcı olur.

Solunum Sistemi - Fonksiyonel İletici bölüm Burun boşluğu Farinks Larinks Trake Bronşlar Bronşiyoller Solunum bölümü (Asinüs) Respiratör bronşiyoller Alveoler kanallar Alveoler keseler Alveoller Oksijenle yüklü havanın dış ortamdan alınarak akciğerlerdeki alveollere (alveollerdeki karbondioksitten zengin havanın dışarıya) iletildiği boru sistemi (SOLUNUM YOLLARI), Gaz alış verişinin gerçekleştiği aelveoller ve solunum membranından (alveolo-kapiller kompleks) iberet olan akciğer parankiminden (SOLUNUM ORGANI-akciğer) oluşur. 13

İletici Bölüm İletici bölüm soluk alma havasını solunum bölümüne, soluk verme havasını dış ortama taşır. Bu bölüm soluk alma ve verme havalarını taşıması yanı sıra, soluk alma havasındaki toz v.s. gibi yabancı materyali tutup, akciğerlere giden havanın temizlenmesini de sağlar, ayrıca soluk alma havasını nemlendirir, kısmen ısıtır. Taşıyıcı bölümün duvarları nisbeten serttir. Bu sertlik taşıyıcı bölümün devamlı açık kalmasını ve bu yolla da, buradan solunum havasının kolaylıkla geçmesini sağlar.

SOLUK BORUSU (TRACHEA) BRONŞLAR (BRONCHİ) RESPİRATUVAR BRONŞLAR İletici bölüm, göğüs boşluğunda yer alıp almamasına göre üst ve alt solunum yolları olarak ikiye ayrılır. Üst solunum yolları BURUN (NASUS) YUTAK (PHARYNX) GIRTLAK (LARYNX) Alt solunum yolları SOLUK BORUSU (TRACHEA) BRONŞLAR (BRONCHİ) RESPİRATUVAR BRONŞLAR 15

Burun (nasus, rhinos) Üst solunum yollarının temel organı olan burun, bir solunum yolu olma yanında, içinde taşıdığı özel mukoza sayesinde “koku organı” olarak da görev yapar. Burun, kemik ve kıkırdaklardan yapılmış, kas ve deri ile örtülü bir organdır. Burnun büyüklüğü ve şekli ırka ve şahsa göre çok değişmekle beraber, üç yüzlü bir piramide benzetilebilir. Burun anatomik olarak dış burun ve burun boşluğundan ibarettir.

DIŞ BURUN (Nasus externus) Dış burun, yüzün orta hattında yerleşmiş, öne-aşağıya doğru uzanan piramidal bir oluşum şeklindedir. Dış burunun alt yüzündeki delikler (nares, nostrils), solunan havanın aşağıdan yukarı doğru yönlenmesini, böylece solunan havanın burun boşluğundaki koku bölgesi ile de temasını kolaylaştırır. Burnun sağ ve sol yüzleri ortada birleşerek burun sırtını (dorsum nasi) oluşturur. Dorsum nasi'nin yukarıda alın ile birleşen kısmına radix nasi, aşağıda kalan uç kısmına da apex nasi denilir. Yan yüzlerin, burun deliklerini dıştan çevreleyen kısımlarına alae nasi denilir. Piramide benzeyen burnun taban kısmı aşağıda bulunur. Burnun yumuşak kısmının iskeletini oluşturan kıkırdaklar nefes alırken, burun duvarının içe doğru çökmesini engeller ve burun deliklerinin açık kalmasını sağlar.

Burun boşluğu (cavitas nasi (nasalis)) septum nasi ile denilen burun bölmesi ile sağ ve sol olmak üzere iki bölümden oluşur. Bu iki bölümü denilen burun bölmesi birbirinden ayırır. Burun boşluğu önde nares denilen burun delikleri ile dış ortamla, choanae (burun boşluğunun yutağa bakan açıklığı) denilen geçitlerle de pharynx ile bağlantı kurar.

Burun boşluğunun herbir yarımının tavan, taban, dışyan duvar, içyan duvar olmak üzere dört duvarı vardır. Dış yan duvar burun boşluğunun en geniş ve en komplike duvarıdır. Burada 3 konka (concha=midye kabuğu) ile bunların arasında uzanan hava yolları (meatus) bulunur. Konkalar üst, orta ve alt konka , yollar ise üst, orta ve alt meatus olarak adlandırılır. İç yan duvar, burun bölmesi (septum nasi) tarafından yapılır.

Burun boşluğu dış ortam ve yutak dışında ductus nasolacrimalis (nazolakrimal kanal, gözyaşı kanalı) ile orbita, özel açılma delikleri ile paranazal sinuslar (sinus paranasales) ile bağlantı halindedir.

Burun boşluğunun giriş bölümü modifiye bir deri, üst bölümdeki mukoza ile kaplı alanı koku mukozası (regio olfactoria), diğer bölümleri solunum mukozası (regio respiratoria) ile kaplıdır. Solunum mukozası, solunan havanın ısıtılıp, nemlendirilmesi yanında temizlenmesini de sağlar.

Paranazal sinuslar (Sinus paranasales) Yüzde burun boşluğunu yapan kemiklerin içlerinde boşluklar bulunur. Bu boşluklara paranasal sinuslar denir. Hepsi burun boşluğuna birer kanalla açılırlar. Boşlukların içi hava ile doludur. Sinus frontalis, sinus maxillaris, sinus sphenoidalis ve sinus ethmoidalis olarak 4 paranasal sinus vardır. Temel fonksiyonları kafatasının ağırlığını azaltmaktır, ayrıca ses için rezonans görevi vardır.

Farinks (pharynx, yutak): Bir taraftan ağız boşluğu yemek borusu, diğer taraftan burun boşluğu ve gırtlak ile bağlantı kuran yutak sindirim ve solunum sisteminin ortak bölümüdür. Farinks’in 3 bölgesi vardır. nasopharynx (pars nasalis) oropharynx (pars oralis) laryngopharynx (pars laryngea) 23

Burun boşluğunun arkasında yer alır. Sadece solunumda fonsiyoneldir. Nasopharynx: Burun boşluğunun arkasında yer alır. Sadece solunumda fonsiyoneldir. Oropharynx: Ağzın arkasında yer alır, yutağın orta bölümüdür, hem solunum hem sindirimde görevlidir. Laryngopharynx: Larynx’in (gırtlağın) arkasına denk yutak bölümüdür. Aşağı kısmında özofagus ile devam eder. 24

Gırtlak (larynx) Dil kökünden trachea’ya kadar uzanan, solunum yoluna ait bir organdır. Larynx’in iskeleti; membranlar ve bağlar tarafından birbirine bağlanan ve kaslar tarafından hareket ettirilen kıkırdaklardan yapılıdır. Solunum havasının geçişini sağlar. Ancak besinlerin yutulması esnasında epiglottis ile alt solunum yollarının (trake) ağzını kapatır. Böylece besinlerin alt solunum yollarına geçişini önler. İçerdiği mukus ve silyalarla solunum yolarını korur. Silyaların hareketi ile mukus farinks dışına çıkarılır.

ÖKSÜRÜK Bronşlar ve trakea, çok küçük dokunuşlara duyarlıdır ÖKSÜRÜK Bronşlar ve trakea, çok küçük dokunuşlara duyarlıdır. Bu yüzden, düşük miktarlarda yabancı maddelerin hafif değişi veya diğer irritasyon nedenleri, öksürük refleksini başlatır. Larink ve karina (trakeanın bronşlara ayrıldığı nokta) başta olmak üzere, terminal bronşiyoller ve hatta alveoller, sülfür dioksit veya klor gazı gibi yıkıcı kimyasal gazlara duyarlıdır. Duyusal sinir uyarıları,solunum yollarından başlıca vagus sinirleri ile beynin medullasına iletilir. Medulladaki nöron devreleri tetiklenen otomotik olaylar zinciri çeşitli etkileri oluşturur. Yabancı maddelere karşı öksürük refleksini uyarır. Öksürük refleksi ile alt solunum yollarına kaçan yabancı maddeler dışarıya atılır.

Öksürük refleksinin uyarılması ile önce derin inspirasyon yapılır, akciğerlere hava doldurulur. Epiglottis kapanır ve ses telleri sıkıca kapanarak havayı akciğerlere hapseder. Abdominal kaslar kuvvetle kasılarak diyaframı yukarı doğru iterken, iç interkostal kaslar gibi diğer ekspirasyon kasları da şiddetle kasılır. Sonuçta akciğer içi basınç hızla 100 mm Hg ya da daha yüksek bir değere çıkar. Daha sonra epiglottis ve ses telleri birdenbire açılar ve akciğerlerdeki yüksek basınçla hava patlar tarzda dışarı atılır. Böylece dışarı atılan havanın hızı bazen 90-150 km ulaşabilir. Hızla hareket eden hava, genellikle bronş ve trakeada bulunan herhangi bir yabancı cismide birlikte sürükler.

AKSIRIK Aksırık refleksi, mekanizma olarak öksürük refleksine çok benzer, aradaki fark alt solunum yollarının yerine burun yollarında oluşmasıdır. Aksırık refleksini başlatan burun yollarının irritasyonudur. Burun yollarından duyusal uyarılar 5. kafa çifti ile medulladaki refleks merkezine ulaşır. Öksürük refleksinde olduğu gibi, bir seri reaksiyonlar gelişir. Ancak uvula aşağıya doğru indiğinden havanın büyük bölümü burundan hızla dışarıya atılırken, burun yollarının yabancı maddelerden temizlenmesine yardımcı olur.

İçerdiği vokal kordlarla (ses telleriyle) ses (fonasyon) oluşturur. Sesin oluşumunda rol oynayan ses telleri glottisin girişindedir. Ses telleri, vokal ligamentler denilen elastik dokudan meydana gelmiştir. Ses, glottisten hava geçerken bu telleri titretmesi ile oluşur. Sesin özelliği bu vokal tellerin çapına, büyüklüğüne ve gerginliğine bağlıdır. Ses tellerinin çapı ve büyüklüğü de doğrudan larinksin boyutu ile ilgilidir. Larinksin ve ses tellerinin bu anatomik özellikleri insan gelişimine ve eşeye bağlı olarak değişiklik gösterir. Çocuklukta her iki eşeyde de ince ve kısadır. Daha sonra erkeklerde larinks bayanlara göre daha genişleyerek ses tellerinin uzamasına ve kalınlaşmasına sebep olur.

Trachea Larynx ile bronşların ayrıldığı kısma kadar uzanan, 10-12 cm uzunlukta olan, alt solunum yolu parçasına trake denir. Özofagus’un önünde yer alır. İskelete göre yeri 7. boyun omuru ile 4. göğüs omuru (C7-T4) arasındadır. Trachea, alt alta dizili, açıklıkları arkaya bakan, at nalı şeklinde 15-20 hiyalin kıkırdak halkadan (cartilagines tracheales) yapılmıştır.

Bronchus (Bronşlar) Trachea, göğüs boşluğunun içinde dördüncü göğüs omuru hizasında iki kola ayrılır. Bu kollara, bronchus principalis dexter (sağ ana bronş) ve bronchus principalis sinister (sol ana bronş) denir. Bunlar sağ ve sol akciğerlere girer. Bronchus principalis, Lober bronşlar (bronchus lobaris) Segmental bronşlar (bronchus segmentalis) olarak devam ederler.

Bronchus principalis dexter Bronchus lobalis superior dexter -Bronchus segmentalis apicalis – Bronchus segmentalis posterior – Bronchus segmentalis anterior Bronchus lobalis medius dexter –Bronchus segmentalis lateralis – Bronchus segmentalis medialis Bronchus lobalis inferior dexter – Bronchus segmentalis superior – Bronchus segmentalis basalis medialis – Bronchus segmentalis basalis anterior – Bronchus segmentalis basalis lateralis – Bronchus segmentalis basalis posterior

Bronchus principalis sinister Bronchus lobaris superior sinister – Bronchus segmentalis apicoposterior – Bronchus segmentalis anterior – Bronchus lingularis superior – Bronchus lingularis inferior Bronchus lobaris inferior sinister – Bronchus segmentalis superior – Bronchus segmentalis basalis medialis – Bronchus segmentalis basalis anterior – Bronchus segmentalis basalis lateralis – Bronchus segmentalis basalis posterior

Akciğerler (Pulmo, Pulmones) Solunum sisteminin en önemli organıdır. Göğüs boşluğunda en büyük yeri işgal eden akciğerler, kalbin de bulunduğu mediastinum'un (2 akciğer lobu arasında kalan boşluk) her iki yanında yer alırlar. Akciğerler süngerimsi elastik bir yapıya sahiptir.

Akciğeri ayrı ayrı bir torba gibi saran seröz zara pleura denir Akciğeri ayrı ayrı bir torba gibi saran seröz zara pleura denir. İki yapraktan meydana gelmiştir.Akciğerler dokusuna tutulan her lobu ayrı ayrı saran kısmına pleura visceralis, dıştaki kısmınada pleuro parietalis denir. Her iki plörada kollagen ve elastik tel içeren bağ dokusundan ve üzerindeki mezotelyal hücrelerden oluşmuştur.

Sağ akciğer yaklaşık 625 gr, sol akciğer ise 567 gr kadardır Sağ akciğer yaklaşık 625 gr, sol akciğer ise 567 gr kadardır. Erkeklerde kadınlardan biraz daha ağırdır. Akciğerler erkeklerde vücut ağırlığının yaklaşık 1/37’i, kadınlarda ise 1/43 ü kadardır. Yeni doğanda akciğerler pembemsi-beyaz renklidir. Yaşın ilerlemesiyle solunum havasındaki kir nedeniyle biraz gri renk alır. Bu gri renk, daha sonra siyah renge dönüşür. Bu koyu renk, solunum ile alınan karbon zerreciklerinin akciğerin dış yüzüne yakın kısımlarda birikmesiyle oluşur.

Akciğerler bir koni şeklindedir Akciğerler bir koni şeklindedir. Bu nedenle apex pulmonis [pulmonalis] denilen bir tepesi, basis pulmonis [pulmonalis] denilen bir tabanı ve facies costalis, facies mediastinalis ve facies diaphragmatica denilen denilen üç yüzü vardır. Akciğerlerin orta kısmındaki bronş ve damarların girdiği kısma akciğer göbeği (hilum pulmonis) adı verilir. Akciğerler yarıklarla (fissura) loblara (lobus) ayrılmıştır. Klasik olarak sağ akciğerde 2, sol akciğerde 1 yarık mevcuttur. Fissura obliqua (oblik yarık) her iki akciğerde de bulunduğu halde, fissura horizantalis (horizantal yarık) sadece sağ akciğerde bulunur.

Fissura obliqua ve fissura horizantalis sağ akciğerde lobus superior, lobus medius, lobus inferior olarak 3 lob, sol akciğerde fissura obliqua lobus superior olarak iki lob meydana getirmiştir.

Akciğerler erişkin bir erkekte, derin bir ekspirasyondan sonra yapılan derin bir inspirasyonda, yaklaşık 3700 cm3 hava alır. Tamamiyle doldurulmuş bir akciğerin dokusu ve içindeki hava ile birlikte hacmi, 6500 cm3 kadardır. Ancak normal bir solunumda erişkin bir erkekte 500 cm3 lik bir hava alınıp verilir. Normalde solunum dakikada 15-20 defa yapılır.

Akciğere giren bronchus principalis, bronchus lobaris'lere, bronchus lobaris'ler de bronchus segmentalis denilen daha ince dallara ayrılır. Bronchus’lar, gittikçe incelen dallarına ayrılarak tüm akciğere dağılırlar. Bu yapıya dalları ile birlikte, ağaca benzemesi nedeniyle, arbor bronchialis denilir. Bu dalların en incesine bronchiolus denilir.

Bronchiolus’lar en uçta alveol (alveolus) denilen keseciklerde sonlanırlar. Alveoller ince duvarlı bir tarafı açık keseciklerdir. Kan-hava arası gaz değişimi burada gerçekleşir. Alveollere kadar olan kısım hava taşıma işini yapar.

Komşu iki alveolün duvarları ortaktır ve interalveolar septum adını alır. İnteralveolar septumlar beş çeşit hücre içerirler. Bunlar; Kapillerlerin endotel hücreleri (%30) Tip I (yassı) alveolar hücreler (%8) Tip II (septal, büyük alveolar) hücreler (%16) Fibroblast ve mast hücrelerinden oluşan interstisyal hücreler (%36) Alveolar makrofajlar (%10)

Kapiller endotel hücreleri: Yassı hücrelerdir Kapiller endotel hücreleri: Yassı hücrelerdir. Sürekli hücreler olup, por içermezler.

Tip I (yassı) alveolar hücreler Bu hücreler sitoplazma bakımından fakirdirler, organellerinin çoğu çekirdek etrafına yığılmıştır. Tip I alveolar hücreler, solunum gazlarının geçişini sağlar.

Tip II (septal) alveolar hücreler Bu hücreler genellikle alveollerin birleştikleri yerde 2-3 tanesi bir arada bulunur. Bu hücrelerin sitoplazmasına lameller cisimler bulunur. Lameller cisimler sürfaktan madde üretirler. Sürfaktan madde, alveol hücrelerin yüzey gerilimini azaltır. Bu durum da alveollerin hava ile dolması için daha az bir kuvvet gerektirir. Ayrıca sürfaktan madde soluk verme esnasına alveollerin kapanmasını da önler.

Bağ dokusu hücreleri: Fibroblastlar, kollagen ve elastik fibrilleri ile glikozaminoglikanları sentezler. Alveolar makrofajlar: Fagositoz yetenekleri vardır. Sitoplazmasında karbon ve toz parçacıklarına rastlamak mümkündür. Soluk alma havasından alınan parçacıklardır. Bu nedenle bu hücrelere toz hücresi de denir. Bu hücreler kemik iliğinden kök alan monositlerden farklılaşırlar. Burada bulunan bazı makrofajlar da eritrositleri fagosite ederler. Bu hücrelere de siderofaj adı verilir. Özellikle gaz ya da buhar halindeki toksik maddelerin solunumla alınması alveollerdeki tip I ve tip II alveolar hücrelerin hasar görmesine neden olur. Hasar görmeyen hücreler mitoz bölünme sonucu yeni hücreleri meydana getirerek epitelin yenilenmesi sağlanır Alveolar makrofaj

Solunum mekanizması İnspirasyon ve ekspirasyon göğüs boşluğundaki hacmin değişmesi sonucu akciğerlerdeki basınç değişiklikleri ile gerçekleşir. İnspirasyon için akciğerlerdeki basıncın (intrapulmoner basınç) atmosfer basıncından daha düşük olması gereklidir. Ekspirasyon için ise tam aksi akciğer içi basıncın yüksek olması gereklidir

İnspirasyon Aktif bir süreçtir ve inspirasyon kaslarının kasılmasını gerektirir. İnspiratuvar kaslar göğüs kafesini genişletebilen bütün kaslar olarak tanımlanabilir. Diyafram kası inspirasyonda rol alan en önemli kastır. Koni şeklinde ince yapılı bir kastır. Diyafram kası kasıldığında karın boşluğundaki organları aşağı ve öne doğru iter, Kaburgalar arasındaki eksternal interkostal kaslar ve pektoralis minör kası kaburgaları yukarı dışa doğru kaldırır. Sternokleidomasteoid kası da sternumu yukarı kaldırır. Bütün bunlar sonucunda göğüs boşluğu enlemesine ve uzunlamasına genişler akciğerlerde bu genişlemeye ayak uydurur.

Ekspirasyon Ekspirasyon pasif bir süreçtir, Dinlenik koşullarda herhangi bir kas çabası gerekmez. Akciğerler ve göğüs kafesi elastik olduğundan inspirasyonda genişleyen yapılar ekspirasyondan sonra eski pozisyonuna döner. Egzersizde veya hiperventilasyon sırasında kaslar aktif rol alır. En önemli kaslar; rektus abdominus, internal oblik kaslardır. Bu kasların kasılması akciğer içi basıncı artırarak ekspirasyonun gerçekleşmesini sağlar.

İNSPİRASYON EKSPİRASYON Solunum kasları kasları Solunum kasları gevşer İnspirasyon aktif bir eylemdir, ekspirasyon pasif bir olaydır. İNSPİRASYON EKSPİRASYON Solunum kasları kasları Solunum kasları gevşer Toraks duvarı genişler Toraks duvarı daralır Akciğerler genişler Akciğerler daralır Akciğer hacmi artar Akciğer hacmi azalır Akciğer içi basınç düşer Akciğer içi basınç artar Hava akciğerlere dolar Hava atmosfere çıkar İnspirasyon gerçekleşir Ekspirasyon gerçekleşir

SOLUNUM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ

Pulmoner Ventilasyon (Akiciğer Havalanması) Havanın pulmoner yani akciğer sistemine alınıp verilmesine ventilasyon denir. Ventilasyon inspirasyon ve ekspirasyon olayları ile gerçekleştirilir.

Solunum dakika hacmi dakika ventilasyon Bir dakikada solunum yollarına giren yeni hava miktarıdır ve VE harfleri ile ifade edilir. Soluk hacmi-Tidal volüm (TV) ile soluk frekansının (f)çarpımıyla bulunur. Dinlenimde solunum hacmi 500 ml, soluk frekansıda dakikada 12 dir. Bu durumda dinlenimde ventilasyon veya solumun dakika hacmi . Egzersizde ventilasyon artar. VE=TV X f VE=500 X 12=6lt/dk dır

Alveoler ventilasyon Akciğerlerde gaz değişimin gerçekleştiği bölgelere yeni havanın ulaşma hızına alveoler ventilasyon denir. Gaz değişimi; alveoller, alveol keseleri, alveol kanalları ve respiratuvar bronşiyollerdir. İnspire edilen soluk hacmindeki hava terminal bronşiyollere kadar solunum yollarını doldurur. İnspire edilen havanın bir bölümü alveollere ulaştırılır.

Ölü boşluk Solunum havasının bir kısmı gaz değişiminin yapıldığı bölgelere ulaşmaz, burun, farinks, trakea, bronş ve bronşiyoller gibi gaz değişiminin olmadığı bölgelerde kalır. Bu bölgelerde kalan havaya gaz değişimine katılmadığı için ölü boşluk havası denir. Ölü boşluk hacmi 150 ml kadardır.

Alveoler ventilasyon hızı Dakikada alveollere ve öteki bitişik gaz değişim alanlarına giren yeni hava miktarıdır. Soluk hacminden ölü boşluk hacminin çıkartılmasından bulunur. Alveoler ventilasyon akciğerlerde CO2 ve O2 konsantrasyonlarını belirleyen önemli bir faktördür. (500-150)*12=420 0ml

Akciğer hacim ve kapasiteleri Spirometri Akciğer ventilasyonunun incelenmesinde akciğerlere giren ve çıkan hava miktarlarının kaydedilmesidir. Spirometre Spirometri işlemini yapan cihazlar. Spirogram Spirometre ile elde edilen akciğer hacim ve değişikliklerini gösteren diyagram.

Akciğer hacimleri.. Statik akciğer hacimleri Dinamik akciğer hacimleri Soluk hacmi (tidal volüm) İnspirasyon yedek hacmi Ekspirasyon yedek hacmi Artık (rezidüel) volüm Dinamik akciğer hacimleri Zorlu ekspirasyon hacmi 1 Maksimum istemli ventilasyon

Statik akciğer hacimleri Hava akımı olmadığı zaman yapılan ölçümlerdir.

Soluk hacmi (tidal volüm) Her normal solunum hareketi ile akciğerlere alınan veya akciğerlerden çıkarılan hava miktarıdır. Miktarı ortalama genç insanlarda 500 ml kadardır.

İnspirasyon yedek hacmi Normal soluk hacminin üzerine alınabilen fazladan soluk hacmidir. Genel olarak 3000 ml civarındadır.

Ekspirasyon yedek hacmi Normal bir ekspirasyon hareketinden sonra, zorlu bir ekspirasyonla fazladan çıkarılabilen hava miktarıdır. Değeri yaklaşık 1100 ml civarındadır.

Artık (rezidüel) volüm En zorlu bir ekspirasyondan sonra bile akciğerlerde kalan hava hacmidir Değeri yaklaşık 1200 ml kadardır.

Akciğer kapasiteleri Solunum döngüsündeki olaylar tanımlanırken bazen akciğer hacimlerinin iki yada daha fazlasının bir arada ifade edilmesi gerekebilir. Bu tür kombinasyonlar akciğer kapasiteleri olarak tanımlanır. İnspirasyon kapasitesi Fonksiyonel artık kapasite Vital kapasite Total akciğer kapasitesi

İnspirasyon kapasitesi Soluk hacmi ile inspirasyon yedek hacminin toplamına eşittir. Değeri yaklaşık 3000+500=3500 ml dir.

Fonksiyonel artık kapasite Ekspirasyon yedek hacmi ile artık hacmin toplamına eşittir. Bu normal bir ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava miktarıdır. Değeri yaklaşık 1100+1200=2300 ml dir.

Vital kapasite İnspirasyon yedek hacmi, soluk hacmi ve ekspirasyon yedek hacimlerinin toplamına eşittir. Akciğerlere girip çıkan maksimum hava miktarının göstergesidir. Değeri 3000+500+1100=4600 ml

Total akciğer kapasitesi Akciğerlerin mümkün olan en büyük inspirasyon hareketi sonrasında akciğerlerde bulunan maksimum hava miktarıdır. Vital kapasiteye artık volümün ilavesiyle bulunur. Değeri 4600+1200=5800 ml dir.

Dinamik akciğer hacimleri Zorunlu ekspirasyon sırasında yapılan akciğer volüm değişiklikleri dinamik akciğer volümleri denir. Akciğer fonksiyonlarının değerlendirilmesinde kullanılan testlerdendir. Zorlu vital kapasite (Forced Vital Capacity=FVC) Zorlu ekspirasyon hacmi(Forced Expiratory Volume=FEV, FEV1) Maksimum istemli ventilasyon (Maximum Voluntarily Ventilatition=MVV)

Zorlu vital kapasite (Forced Vital Capacity=FVC) Zorlu ekspirasyon hacmi(Forced Expiratory Volume=FEV, FEV1) Zamana karşı akciğerlerden çıkartılan hava miktarını tanımlamak için kullanılır. FEV 1: Ekspirasyonun birinci saniyesinde çıkartılan hava miktarıdır. FVC: Maksimim inspirasyondan sonra akciğerlerden çıkarılabilen hava miktarıdır. Zorlu ekspirasyon hacmi 1 in zorlu vital kapasiteye (FEV1/FVC) oranı yaklaşık % 80 kadardır. (Sağlıklı genç bireylerde FEV 3.71 L, FVC 4.5 Ldir ve oran 0.8’dir.) Solunum yolunda herhangi bir obstruksiyon olduğunda bu değer düşer.

Maksimum istemli ventilasyon Bir dakikada alınabilecek maksimum hava miktarıdır. Kişi 15 sn süresince hızlı ve derin soluk alıp verir. Bu süre içerisinde alabildiği hava miktarı 4 ile çarpılarak maksimum hava miktarı saptanır.

Akciğer hacim ve kapasiteleri insandan insana yaş, cinsiyet, vücut yüzeyi, antrenmanlı olup olmama durumuna göre farklılık göstermektedir. Tüm akciğer hacim ve kapasiteleri, kadınlarda erkeklerinkinden % 20-25 daha düşüktür. İri ve atletik kişilerde küçük ve zayıf kişilerden daha yüksektir.

Gaz değişimi; Solunum membranlarında Oksijen ve Karbondioksit değişimi Gaz değişimi basınç/konsantrasyon farkına ve gazların eriyebilirlik derecelerine göre difüzyon ile gerçekleşir. Atmosfer havasından alveollere Oksijen Alveollerden atmosfere ise CO2 geçer.

Parsiyel basınç-difüzyon hızı Bir hava karışımı oluşturan gazların her birinin tek başına oluşturdukları basınca parsiyel basınç denir ve gazın difüzyonu parsiyel basınç ile doğru orantılıdır.

Atmosfer Havasında Bulunan Gazların Parsiyel Basınçları Gazın adı Yüzdesi Basıncı Oksijen % 20.8 159 mmHg Nitrojen (azot) % 79 597 mmHg Karbondioksit Ve diğerleri % 0.04 0.3 mmHg Su % 0.50 3.7 mmHg Toplam 100 760

Solunum yollarındaki havanın parsiyel basıncı Solunum yollarına giren kuru hava alveollere ulaşmadan önce nemlendirilir. 37 C de su buharı basıncı 47 mmHg dır. Alveollerdeki basınç 760 mmHg dan daha yüksek olamayacağı için su buharı, inspirasyon yollarındaki diğer tüm gazları seyreltir.

Solunum Yollarındaki Gazların Parsiyel Basınçları Gazın adı Yüzdesi Basıncı Oksijen % 19,67 149 mmHg Nitrojen (azot) % 74 564 mmHg Karbondioksit Ve diğerleri % 0.03 0.4 mmHg Su % 6,20 47 mmHg Toplam 100 760

Alveol havasındaki gazların basınçları Alveollerdeki artık volüm nedeniyle her soluk alışverişte yeni gelen hava ile alveolde bulunan eski hava karışır. Özelliklede CO2 miktarının artması diğer gazları seyreltir. Yer değiştiren eski alveol havasının miktarı total alveol havasının 1/7 si kadardır. Bu nedenle tüm alveol havasının yenilenmesi için bir çok soluğa ihtiyaç vardır. Alveol havasının bu şekilde yavaş değişimi solunumun kontrolünde önemlidir.

Alveol havasındaki gazların parsiyel basınçları Gazın adı Yüzdesi Basıncı Oksijen % 13,6 104 mmHg Nitrojen (azot) % 79.4 596 mmHg Karbondioksit Ve diğerleri % 5,3 40 mmHg Su % 6,2 47 mmHg Toplam 100 760

Eskpirasyon havası Alveol havası ile ölü boşluk havasının karışımıdır. Ölü boşluk havasının oranı ile alveolar havanın oranı eskpirasyon havasındaki gazların miktarını belirler.

Ekspirasyon havasındaki gazların parsiyel basınçları Gazın adı Yüzdesi Basıncı Oksijen % 15,7 120 mmHg Nitrojen (azot) % 74.5 566 mmHg Karbondioksit Ve diğerleri % 3,6 27 mmHg Su % 6,2 47 mmHg Toplam 100 760

Akciğerlere Gelen Kandaki Gazların Basınçları • Pulmoner arterlerle akciğerlere gelen kanda oksijen parsiyel basıncı 40 mmHg, CO2 basıncı ise 45 mmHg dır. • Diğer bir ifadeyle akciğerlere gelen venöz kanda, alveol içindeki atmosfer havasına oranla, CO2 basıncı daha yüksek, O2 basıncı ise daha düşüktür; bu sebeple, CO2 5 mmHg lık bir fark ile alveol içine geçerken, O2 de 64 mmHg lık bir farkla alveolden kana geçmektedir. • Böylece alveolü terkeden kanda PO2 104, PCO2 40 mmHg olur. • Kanın bir bölümü alveoler kapillerlerden geçmez ve alveollerden gelen temiz kan ile karışır. • Böylece arteriyel kanın PO2 si 104 den 95 mmHg ya düşer. • Diğer bir ifadeyle kan akciğerleri 95 mmHg lık PO2 ve 40 mmHg lık PCO2 ile terk eder.

Kanda ve vücut sıvılarında O2 ve CO2 taşınması O2 ve CO2 basınç farklarına bağlı olarak yer değiştirirler Difüzyon.....

Alveol,kan ve dokulardaki oksijen ve karbondioksit basınçları

Oksijen difüzyonu akciğerlerde 104 mmHg dan 40 mmHg ya doğru gaz difüzyonu olur. Fark 64 mmHg dır

ALVEOL PO2 104 mmHg Arteriyel uç Venöz uç PO2 40= mmHg PO2=104 mmHg

Oksijenin kapillerlerden dokuya geçişi Kanın bir bölümü alveoler kapillerden geçmez ve akciğerlerden gelen temiz kan ile karışır. Böylece arteriyel kanın PO2 si 104 den 95 mmHg ya düşer Oksijen doku hücreleri tarafından sürekli kullanılmaktadır. Bu nedenle dokuda hücre içi O2 si kapillerdeki O2 den düşüktür. Hücre içi PO2 si 5-40 mmHg arasında değişir, ortalama 23 mmHg dır. Kan PO2 si kapillerlere geldiğinde hızla 40 mmHg ya düşer. Kapillerin girişi ile çıkışı arasındaki bu farka arteriyovenöz oksijen farkı denir

DOKU PO2 23 mmHg Arteriyel uç Venöz uç PO2 =95 mmHg PO2=40 mmHg

Karbondioksitin difüzyonu Oksijen dokular tarafından kullanılır, sonuçta hücre içi CO2 miktarı artar. Böylece CO2 dokudan kapillerlere difüze olur. Hücre içi PCO2 46, arteriyel kan PCO2 si ise 45 mmHg dır. 1 mmHg lık farkla difüzyon olur. Pulmoner kapillerlere giren kanda PCO2 45 mmHg, alveol havasında PCO2 40 mmHg dır. 5 mmHg lık farkla difüzyon olur.

DOKU PCO2 =46 mmHg Arteriyel uç Venöz uç PCO2 = 40 mmHg PCO2=45 mmHg

ALVEOL PCO2= 40 mmHg Arteriyel uç Venöz uç PO2 = 45 mmHg PCO2=40 mmHg

Kanda oksijenin taşınması Akciğerden kana geçen oksijenin % 97 si hemoglobine bağlı olarak taşınır. % 3 ise plazmada ve hücrede çözünmüş durumda taşınır.

Oksijenin hemoglobinle bağlanması Oksijenin hemoglobinle bağlanması geri dönüşümlü bir bağlanmadır. Akciğer de yüksek bir afinite ile birbirlerine bağlanırken, dokuda ise birbirlerinden ayrışırlar.

Oksijen hemoglobin birleşme eğrisi Oksijenle hemoglobin arasındaki ilişki oksijen hemoglobin birleşme eğrisi ile ifade edilir. Eğri sağa kaydığında oksijen hemoglobinden ayrılırken, sola kaydığında ise bağlanma artar.

Hemoglobinle birleşen maksimum oksijen miktarı... 100 ml kan 15 gr Hb içerir 1 gr Hb 1,34 ml oksijen bağlayabilir. Hb O2 ile % 100 doyduğunda 20 ml oksijen bağlar. Ancak Hb % 97 doyduğundan 100 ml kan 19,4 ml oksijen bağlar. İlaveten 0,3 ml de kanda çözünmüş halde taşınır. Sonuçta 100 ml kanda taşınan O2 miktarı yaklaşık 20 ml kabul edilir. Doku kapillerlerinden geçerken bu miktar azalır ortalama 15 ml ye düşer (PO2 40 mmHg, Hb % 75 doymuş) Normal koşullarda 100 ml kan ile dokulara yaklaşık 5 ml oksijen taşınır. Buna arteriyo venöz oksijen farkı denir.

Oksijen hemoglobin eğrisini kaydıran faktörler ve oksijen taşınmasındaki önemleri Eğriyi sağa kaydıran faktörler; Hidrojen iyon artışı (pH düşmesi) CO2 artışı Isı artışı 2,3 difosfogliserat (DPG) artışı Eğriyi sola kaydıran faktörler; Hidrojen iyon azalması (pH artışı) CO2 azalması Isı azalması 2,3 difosfogliserat (DPG) azalması

Egzersizde eğri.... Egzersizde eğri birkaç faktörün etkisiyle sağa kayar ve sonuçta dokuya daha fazla oksijen bırakılır. Bunlar; CO2 üretiminin artması, Ortamın asitleşmesi Isı artışı,

Akciğerlerde eğri.. Dokuda eğriyi sağa kaydıran faktörlerin tam tersi akciğerlerde etkilidir. Sonuçta akciğerlerde hemoglobin ile oksijen birbirine bağlanır.

Karbondioksitin kanda taşınması Karbondioksitin çözünmüş olarak taşınması Bikarbonat iyonu şeklinde taşınması Hemoglobin ve plazma proteinlerine bağlı olarak karbomino bileşikleri halinde taşınması

CO2 taşınması 100 ml kanda ortalama 4 ml karbondioksit dokulardan akciğerlere taşınır. Bunun büyük bir bölümü bikarbonat iyonu halinde taşınır, % 70 CO2 de hemoglobine bağlanabilir, hem de çok daha hızlı bir şekilde, oksijenden 250 kat daha hızlı. Yaklaşık % 7 lik bir bölümde kanda çözünmüş olarak taşınır. Ancak CO2 nin basıncının düşük olması Hb bağlı CO2 miktarını çok sınırlandırır. Yaklaşık olarak CO2 nin % 23 bu şekilde taşınır.

CO2 nin bikarbonat iyonu (HCO3) şeklinde taşınması Hücrelerde oluşan CO2, kana geçtiği zaman eritrositler içine alınır. • Eritrositler içinde CO2, karbonik anhidraz enziminin etkisiyle H2O ile birleşir.Bu reaksiyonu karbonik anhidraz enzimi katalizler. CO2 + H2O HCO3- + H+ Karbonik asit bikarbonat ve hidrojen iyonlarına ayrılır. Hidrojen iyonlarının çoğunluğu hemoglobinle birleşir. Bikarbonat iyonları da eritrositlerden plazmaya geçerek klor iyonları ile yer değiştirir. Akciğerlerde bu reaksiyonların tersi işlemlerle tekrar CO2 ve su oluşur. karbonik anhidraz

Solunumun kontrolü Solunum, sinir sistemi tarafından alveoler ventilasyon hızı ayarlanarak PO2 ve PCO2 basınçları çok değişse bile sabit tutulur. Bu işlevler merkezi sinir sisteminde bulunan solunum merkezi tarafından yapılır.

Solunum merkezi Solunum merkezi beyin sapında bulunur ve 3 ayrı hücre grubundan/ merkezden oluşmuştur. Bunlar; Dorsal solunum grubu-inspirasyon merkezi Ventral solunum grubu-ekspirasyon ve inspirasyon merkezi. Pnomotaksik merkez-solunum hızı ve tipi Solunumun düzenlenmesinde dorsal solunum grubu ana rol oynar.

Solunumun düzenlenmesi Solunum merkezlerine direkt ve indirekt olarak kimyasal ve sinirsel yollarla uyarılar gelmektedir. Solunum merkezini etkileyen faktörler şunlardır; Akciğerlerdeki gerilme reseptörlerinden gelen uyarılar, Eklem kas ve tendonlardaki proprioreseptörlerden gelen uyarılar, Kandaki H iyonu artışı, Aort kavsi ve karotid arterlerde bulunan kimyasal reseptörlerden (bu reseptörler kandaki PCO2, PO2 ve PH değişikliklerine duyarlıdır) gelen uyarılar. Deri ve vücut ısısında meydana gelen değişiklikler, Hormonal (örneğin epinefrin) ve sinirsel faktörlerle

Asit-baz dengesinin sağlanmasında solunumun rolü Yoğun kas aktivitesi laktat ve H iyon konsantrasyonu üretiminde ve birikmesinde artışa yol açar. Asidozis Bu artış kas enerji metabolizmasını bozar. Solunum sistemi bu asidozis oluşumunu engelleyen birkaç tampon sisteminden birisidir ve özellikle egzersizde ve hemen sonrasında kritik önemi vardır.

Laktik asit ve karbonik asit gibi asitler ortama hidrojen iyonu (H+) salarlar. H+ iyonlarının birikmesine izin verilmez. Tampon sistemi-tamponlama H+ + tampon -----> H-tampon Dinlenim koşullarında vücut sıvıları bikarbonat, fosfat ve protein gibi bazlara daha fazla oranda sahiptir pH Kasta 7,1, arter kanında 7,4 arasında değişir. Kan pH sınırları 6,9-7,5 tir

H+ normalin üzerine çıkarsa ki bu düşük pH dır ve asidoz olarak isimlendirilir, H+ normalin altına inerse alkaloz olarak isimlendirilir. pH çok dar sınırlar içinde tutulur. Kimyasal tamponlar, Solunum sistemi Börekler

Kimyasal tamponlar Bikarbonat ( HCO3-)*** Fosfatlar Proteinler Hemoglobin

HCO3- + H+-- > karbonik asit-- > CO2 + su Laktik asit pH yı 7,4 ten 7 ye düşürdüğünde mevcut bikarbonatın % 60 kullanılır. Bu kimyasal tamponlar oluşan asitlerin oluştukları bölgeden dışarı atılacakları bölgelere (akciğerler ve böbrekler) taşıma işlevi yaparlar . Kanda serbest H+ artışı solunum merkezlerini uyarır.

Akciğerler ile ilgili anomaliler.. Amfizem Pnömoni Atelektazi Astım Tüberküloz

Amfizem Akciğerlerde hava bulunması anlamına gelir. Bronş ve bronşiyollerin irrite eden duman yada başka maddelerin sürekli teneffüsü ile hava yollarının koruyucu mekanizması bozulur, artıklar atılamaz ve havayolları tıkanır. Havayollarının tıkanması havanın alveollerden atılmasını güçleştirir ve hava alveollerde hapsolur, alveoller gerilerek genişler. Sonuçta alveol çeperi haraplanır hipoksi ve hiperkapni gelişir.

Pnömoni Alveollerin sıvı ve kan hücreleriyle dolduğu akciğer iltihabıdır. En yaygın nedeni pnomokok bakterilerinin neden olduğu bakteriyel pnomonidir. Sonuçta akciğer alveollerinde gaz değişimi gerçekleşemez.

Atelektazi Alveollerin kollapsı demektir. Kollaps büzüşüp sönümlenmedir. Kollaps ya solunum yolunun tıkanması nedeniyle yada sürfaktan adı verilen maddenin eksikliği nedeniyle oluşur.

Astım Bronşiyollerin duvarında bulunan düz kasların spastik olarak kasılmasıyla solunumun zorlaşmasıdır. Genel nedeni bronşiyollerin havadaki yabancı maddelere aşırı duyarlılığıdır.

Tüberküloz - verem Tüberküloz basilinin akciğerlerde oluşturduğu kendine özgü reaksiyon. Tedavi edilmezse basil tüm akciğere yayılır ve akciğer dokusunda ileri derecede harabiyet yapar.

Hipoksi • Oksijen azlığıdır. • Çeşitleri; 1. Hipoksik hipoksi-PO2 düşük 2. Anemik hipoksi-Hb düşük 3. Stegnant hipoksi-dolaşım bozukluğu 4. Histotoksik hipoksi-doku O2 yeterince kullamıyor.

Anoksi Oksijenin hiç olmamasıdır. Organizmaya hipoksiye uyum sağlar (bir dereceye kadar) ama anoksi durumunda ölür.

Vücut sıvılarında karbondioksit birikmesi anlamında kullanılır. Hiperkapni Vücut sıvılarında karbondioksit birikmesi anlamında kullanılır. Hipoventilasyon yada dolaşım yetersizliği ile hipoksi ile birlikte hiperkapni oluşur.

Siyanoz Derinin mavimtrak renk almasıdır. Nedeni deri damarlarında, özellikle kapillerlerde deoksijene hemoglobin miktarının artmasıdır. Deoksijene hemoglobin koyu mavimor renktedir.

Eupnea: normal solunum Solunum tipleri Eupnea: normal solunum Hiperpne: solunumun frekansının ve derinliğinin artması Polipne: solunumun sıklığının artması Apne: solunumun geçici olarak durması Dispne: solunumun güçleşmesi; ventilasyonun hava isteğini karşılayamaması-hava açlığı Hiperkapni ve daha az ölçüde hipoksi Solunum kaslarınının yapmak zorunda olduğu iş Ruhsal durum