SOLUNUM

SOLUNUM İki çeşit solunum vardır Hücre İçi Solunum: Canlıların hücrelerinde meydana gelen ve organik besin maddelerinin O2 ile yakılarak enerji elde edilmesiyle sonuçlanan bir reaksiyondur (İleriki derslerde detaylı olarak anlatılacaktır). Hücre Dışı Solunum: Canlıların dış ortamdan O2 alıp, dış ortama CO2 vermeleridir. Yani canlı bünyesinde meydana gelen bir gaz alışverişidir.

BİR HÜCRELİLERDE GAZ ALIŞ-VERİŞİ Bu canlılarda özel bir sistem yoktur. Canlının ihtiyaç duyduğu O2 hücre zarında difüzyonla alınır. Canlıda metabolizma sonucu oluşan CO2 yine hücre zarından difüzyonla dış ortama verilir.

BİTKİLERDE GAZ ALIŞ-VERİŞİ Bitkilerde gaz alış-verişi yapraklardaki Stoma’lar ve gövdelerdeki Lentisel (kovucuk)’ler yoluyla gerçekleşir.

HAYVANLARDA GAZ ALIŞ-VERİŞİ Hayvanlarda gaz alış-verişi solunum sistemi yoluyla yapılır. Hayvanlarda 4 tip solunum vardır. Bunlar; Trake solunumu Solungaç solunumu Deri solunumu ve Akciğer solunumu şeklinde sıralanabilir.

1. Trake Solunumu Trake solunumu böceklerde görülür. Böceklerin çoğunun vücut segmentinin sağ ve solunda stigma denilen solunum açıklığı bulunur. Hava buradan çok dallı bir boru sistemine geçer. Bu boru sistemine trake denir.

Trakeler, trakeol denilen daha ince kanalcıklara ayrılarak dokulardaki hücrelere kadar uzanır. Bu tip solunum yapan canlılarda O2 kanal ve kanalcıklardan oluşan bu sistem ile vücuda alınırken CO2 yine aynı kanalcıklar sistemi ile dışarıya verilir.

Bu canlılarda trakeler ve trakeoller O2’yi doğrudan hücrelere taşır. Bu hayvanların kanı O2 ve CO2 taşımada görev yapmaz. Bu nedenle kanlarında oksijen taşıyan solunum pigmentleri bulunmaz ve kanları renksizdir. Trakelere gaz giriş çıkışı, vücut ve kanat hareketleri yardımıyla sağlanır.

Kanal sistemi ile hücreler arasında O2 ve CO2 geçişi difüzyon yoluyla olur. Bu solunum tipinde trakeler yoluyla gazların iletimi çok kısa mesafelerde olur. Bu yüzden bütün böcekler nispeten küçük yapıda olur.

2. Solungaç Solunumu Suda yaşayan kurbağa larvaları ve balık gibi hayvanlarda solungaç denilen bir yapı görülür. Solungaçlar suda çözünmüş oksijeni alacak şekilde özelleşmiş, yaprak veya tüy biçimindeki yapılardır.

Solungaçların iç yüzeyi çok sayıda kılcal damar ile kaplıdır Solungaçların iç yüzeyi çok sayıda kılcal damar ile kaplıdır. Bu tip solunum yapan canlıların solungaçlarına gelen su içerisindeki erimiş O2, burada difüzyon yolu ile kılcal damarlardaki kan içerisine geçer. Kandaki CO2’de yine aynı yol ile suya verilir. 1 L su içerisinde ortalama 10 ml O2 gazı vardır.

Balık solungacı etkinliğinin en yüksek derecesine karşıt akım kuramı çerçevesinde ulaşır. Burada su ve kan karşıt yönlerde birbirine doğru akarak gider. Oksijence zengin su solungaca girerken, oksijence fakir kanla karşılaşır. Çok az bir basınç farkında bile sudaki oksijen difüzyonla kana geçer.

3. Deri Solunumu Canlılarda vücut dış yüzeyini örten deri gaz değişimini sağlar. Alınan O2 iç dokulara difüzyonla ya da kanla taşınır. Yassı ve yuvarlak solucanlarda dolaşım sistemi ve kan yoktur. Gaz alış-verişi tamamen deri solunumu yoluyla yapılır. Deri solunumunu yoğun olarak kullanan canlılarda deri nemli olmak durumundadır.

Kurbağa ve semenderlerin erginlerinde esas solunum organı akciğerlerdir. Fakat nemli olan deri gerekli oksijenin %25’inin alınmasını sağlar. Memelilerde de kısmi deri solunumu vardır. Ancak alınan oksijenin oranı çok azdır (% 1 kadar).

Deri solunumunun etkinliği azdır Deri solunumunun etkinliği azdır. Çünkü bu yolla nakledilecek gazın iletileceği mesafe çok kısadır. Bu nedenle büyük organizmalarda deri solunumu çok azdır. Ayrıca büyük hayvanların derisi oldukça sert ve gaz geçirgenliği düşüktür. Deri solunumu burada, ilave bir solunum şeklidir.

Bununla birlikte bazı durumlarda omurgalı hayvanlarda önemli olabilmektedir. Mesela bir kurbağa kışı hiç hareket etmeden geçirir. Suyun altında olduğundan kurbağa akciğer solunumu yapamaz. Metabolik olayların en düşük düzeyde tutulduğu bu dönemde, deri solunumu ile alınan 02 miktarı, metabolik olayların tamamının durmaması için yeterlidir

4. Akciğer Solunumu ve İnsanda Solunum Sistemi Akciğer solunumu kurbağa ve semenderlerin erginlerinde, sürüngen, kuş ve memelilerin tümünde görülür. Akciğer hacimleri ve yüzeyleri organizma gruplarının enerji ihtiyacına göre değişkenlik gösterir. Kuşların solunum sisteminde akciğerler ve hava keseleri bulunur. Hava keseleri bazı kemiklerin içlerine kadar uzanır. Kuş akciğerlerinde alveol yoktur. Hava keseleri hava depolar ve körük gibi fonksiyon yapar. Kuşların kemik boşlukları hava taşır. Bu yapı sayesinde kuşlar yükseklerde çok rahat uçabilirler.

İnsanda solunum sistemi; burun, yutak, gırtlak, nefes borusu, bronşlar, akciğer, bronşçuklar ve alveol’lerden oluşur.

Burun İnsanda solunum sistemi burunla başlar. Burnun yapısında kıllar, mukuslu yüzey ve yüzeye yakın kılcal damarlar bulunur. Bu yapılar, solunum esnasında alınan havanın, mikrop ve tozlarının tutulmasını, ısıtılmasını ve nemlendirilmesini sağlar. Yutak Ağız ve burun boşluğunun birleştiği yerdir. Alınan havanın soluk borusuna, besinlerinde yemek borusuna geçmesini sağlar.

Gırtlak Nefes borusunun yutağa yakın kısmında değişikliğe uğraması ile oluşmuş bir kısmıdır. Kıkırdak yapıdaki bu kısımda ses telleri bulunur. Yutaktan gelen hava buradan geçerek nefes borusuna iletilir.

Nefes Borusu Gırtlak ile akciğer arasında bulunur. Kıkırdak halkalı yapıdadır. Akciğere hava iletimini sağlar. Akciğerin üzerinde ikiye ayrılarak bronşları oluşturur. Bronşlar da, akciğer içinde dallanarak bronşcukları meydana getirir. Soluk borusunun içinde titrek tüylü epitel doku bulunur. Ayrıca soluk borusunun içi kaygan ve yapışkan sıvı ile kaplıdır. Nefes alırken havadan gelen toz ciğerlere ulaşmadan soluk borusunda yıkanır. Titrek tüyler vasıtasıyla toz ve balgam dışarı atılır.

Akciğer Solunum sisteminde gaz değişiminin yapıldığı organdır. Göğüs boşluğu içinde yer alır. Sağda 3, solda 2 olmak üzere 5 lobtan oluşur (sol akciğerin hemen altında kalp bulunur bu yüzden 2 lob). Akciğerlerin üzeri plevra denilen çift katlı bir zarla çevrilidir ve bu zarların arasında plevra sıvısı bulunur.

Akciğer içerisinde her tarafa dallanmış şekilde dağılan bronşçukların ucunda alveol denilen hava kesecikleri vardır. Alveollerin etrafı kılcal kan damarları ile yoğun olarak sarılı durumdadır. Gaz alışverişi bu hava keseleri ile kılcal kan damarları arasında gerçekleşir. Soluk alıp verme diyafram kasının kasılıp gevşemesi ile oluşur.

Soluk Alıp Verme Mekanizması Soluk alıp verme mekanizması, göğüs boşluğu ve akciğerlerin genişleyip daralmasına dayanır. Aynı zamanda bu mekanizmada diyafram kası ve kaburgalar arası kaslar etkin rol oynarlar.

Soluk alırken, diyafram kası kasılır ve kaburgalar arası açılarak hacim artar, göğüs iç basıncı düşer ve içeriye hava girer. Bu esnada göğüs boşluğu genişlemiştir.

Soluk verirken; diyafram kası gevşer, kaburgalar birbirine yaklaşarak hacim azalır, göğüs iç basıncı artar ve dışarıya hava verilir. Bu esnada göğüs boşluğu daralmıştır.

Birden Fazla Solunum Organı Taşıyan Hayvanlar Akciğerli balıklarda (Dipneusti) iki solunum organı faaliyet gösterir. Bu balıklar nehirlerde yaşar, bu sürede solungaçlarını kullanırlar. Su yüzeyine çıkarak hava keselerini dolduran balık, suların çekilmesiyle çamur altına girer. Uzun bir süre hava kesesindeki hava ile hayatını sürdürür.

b. Kurbağalar ve semenderler larva devresinde tamamen suda yaşadıkları için solungaç solunumu yaparlar. Ergin hale gelen kurbağalarda solungaç kaybolur, yerini akciğer alır. Ergin kurbağa hem deri ile, hem de akciğerleriyle solunum yapar. Kurbağalar derilerini nemli tutmak için genelde nemli ortamlarda yaşarlar. Kurak bir ortamda uzun süre kurbağa yaşayamaz.