Solunum Sİstemİ Fİzyolojİsİ

Solunum Sİstemİ Fİzyolojİsİ SOLUNUM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ Solunum kelimesi iki anlamda kullanılabilir Hücresel düzeyde, hücre oksidatif aaaabolizma anlamındadır Organizma düzeyinde ise, gaz değişim yüzeylerinin, yani akciğerlerin atmosfer havası ile havalanması demektir Solunum sistemi, dolaşım sisteminin atmosferle olan bağlantısını sağlar Amfibian denilen kurbağa gibi keza karada ayrıca de suda yasayan canlılarda aaaabolizma düşük olduğu için deri solunumu yeterlidir Eğer insanlarda kurbağalar gibi deri solunumu yapsalardı, o vakit insanların aaaabolizması daha yüksek olduğu için, insan vücudunun yüzeyinin, hakiki yüzeyinden kat kat fazla olması gerekir idi Akciğerler tartma olarak vücudun pek az bir kısmını oluştururlar, ama yüzey olarak fazla artı bir yer kaplar Yunan mitolojisine göre, PNEUMAyani nefes, görülmez kişisel bir ruhtur ve sahibine hayat verir Dinç halk, benzi atmış almayı, değerini takdir etmeden, verilmiş bir yargı gibi kabul ederler, çünkü bitik alıp verme az daha gayretsizdir ve bilinçsizce yapılır Ama solunum hastalığı olanlar için, her soluk bir altın değerindedir Solunum hastalıkları genelde, soluk havasının ya sigara dumanı veya lekeli hava ile kirlenmesinden kaynaklanır Solunum sisteminin bir öteki görevi de ses çıkarmaktır Konuşurken, solunum sisteminde dolasan hava, ses tellerini titreştirir, oluşan bu sesin havayla doymuş boşluklarda yankılanmasıyla bazı frekanslar diğerleri üstüne dominant çıkar, bu da her kişiye kendine has özel sesini verir SOLUNUM SİSTEMİ ANATOMİSİ Solunum sistemi burun, ağız, farinks (yutak), larinks (gırtlak), trakea (soluk borusu), bronşlar, bronsioller, ve alveollerden oluşur Trakeadan sonra ilk dallanan yapılara bronşlar, broşlardan sonraki daha rahat çaplı yapılara da bronsioller denilmektedir Bronşlar, bronsioller ve terminal bronsiollerde gaz alışverişi olmaz, bu kanallar anatomik ölü haylazlık olarak adlandırılır Anatomik ölü boşlukta yer alan hava hacmi 150 ml dir Gaz değişimi yapılan alanlar ise respiratuvar bronsiol, duktus alveolaris, ve alveol keseleridir Anatomik ölü haylazlık nedeni ile her bir solunum ile akciğerlere alınan 500 ml havanın 350 ml sinde gaz değişimi yapılmaktadır Diffüzyon: Gerek akciğerlerde gerekse hücre düzeyinde gaz alışverişi diffüzyon ile olmaktadır Bu diffüzyon pasif bir olaydır, yani gazlar konsantrasyon farkları doğrultusunda diffüzyona uğrarlar Bir sıvıda çözünmüş olan gazin konsantrasyonu o gazin kısmi basıncı ile açıklama edilmektedir Gazin kısmi basıncı büyüdükçe, konsantrasyonu da artmaktadır Akciğerlere gelen venöz kanda, alveol içindeki atmosfer havasına oranla, CO2 basıncı daha yüksek, O2 basıncı ise daha düşüktür; bu sebeple, CO2 alveol içine verilirken, O2 de kana geçmektedir Kanda oksijenin % 97 si eritrositler içinde hemoglobine bağlı olarak taşınır, geri kalan % 3 ise plazmada fiziksel olarak çözünmüş halde taşınmaktadır Karbondioksit ise 4 şekilde taşınır % 70 oranında plazmada HCO3 iyonu seklinde taşınır Hücrelerde oluşan CO2, kana geçtiği süre eritrositler içine alınır Eritrositler içinde CO2, karbonik anhidraz enziminin etkisiyle H2O ile birleşir Karbonik anhidraz: CO2 + H2O HCO3 + H Yukarıdaki reaksiyonda ortaya meydana çıkan hidrojen iyonları hemoglobin molekülüne bağlanır, bikarbonat iyonları ise eritrositlerden plazmaya çıkar ve akciğerlere kadar plazmada kazanç Kan akciğerlere gelince, bikarbonat iyonlarının eritrositler içine girmesi ile reaksiyon aksine döner, sonuçta su ve karbondioksit oluşur ve solunum aracılığıyla dışarı atılır Karbondioksitin % 70 i bu yolla taşınır Karbondioksitin bir kısmı ilk elden hemoglobin molekülüne bağlanarak taşınır Çok az bir kısmı plazmada bedenen çözünmüş halde taşınır Eksik bir kısmı da plazma proteinleri ile karboamino bileşikleri oluşturarak taşınır Solunum Sisteminin Fonksiyonları: 1Oksijen tedarik eder 2 Karbondioksiti atar 3 Kanın hidrojen iyon konsantrasyonunu (pH sini) düzenler 4 Konuşmak için zorunlu sesleri üretir (fonasyon) 5 Mikroplara karsı vücudu savunur 6 Kan pıhtısını miktar ve eritir Solunum Sisteminin Organizasyonu: Sağ ve sol olmak üzere 2 akciğer vardır Akciğerler olarak ALVEOL denilen (alveolus, tekil; alveoli, çogul) içi hava batmış minik keseciklerden oluşur Alveol kanla, atmosfer havasının gaz değiştirdikleri yerdir ve her bir akciğerde yaklaşık 150 milyon alveol vardır HAVAYOLU dış ortamla, alveol arasında havanın geçtiği bütün tüplere verilen isimdir Inspirasyon soluk alma demektir ve solunum esnasında dış ortamdan, havanın havayolları aracılığı ile alveollere hareket etmesidir Ekspirasyon ise bitik verme demektir ve havanın alveollerden dış ortama, yeniden havayolu aracılığı ile verilmesi demektir Solgun alıp verme esnasında, 1 dakikada takriben 4 litre hava alveollere girip çıkarken, alveollerin çevresindeki kapiller damarlardan ise 1 dakikada 5 L kan geçer Ağır egzersiz sırasında hava akışı 3040 kat artabilirken, kan akimi da 56 kat artabilir daima için alveole giren hava ile alveol çevresindeki kapillerler içindeki kan birbiriyle orantılı olmalıdır Alveoler hava ile kapiller kan birbirinden çok ince bir zar ile ayrılmıştır, bu zar oksijen ve karbondioksitin diffüze olmasına ihtimal tanır Havayolu: Benzi Atmış alma esnasında, hava ya ağızdan veya burundan farenkse geçer, farenks ayrıca yiyecekler hem de hava için müşterek bir geçiş yoludur Farinks 2 tüpe ayrılır, birisi özafagustur fakat buradan yiyecekler mideye geçer, diğeri ise larinks dir ancak, bu havayolunun bir parçasıdır Ses telleri larinkste bulunur, geçen havanın bu telleri titretmesi ile ses oluşur Larinks trakea denilen uzun bir tüpe açılır Trakeada 2 tane bronşa dallanır Bir bronş sağ akciğere bir bronş da sol akciğere girer (Bronchus bronş, bronchi bronşlar) Trakea ve bronşların duvarları kartilaj denilen kıkırdak dokusu içerir ve kartilaj bu yapılara esneklik ve dayanıklılık verir Akciğerler içerisinde bronşların dallanması devam eder, her bir dallanma daha rahat, daha kısa, ve daha fazla sayıda tüp oluşması ile sonuçlanır Bu dallanmalar sırasında kartilaj içermeyen ilk dallanmalardaki tüplere bronsiyol denir Alveoller, respiratuvar bronsiyollerden itibaren görülmeye baslar Havayolları larinksten itibaren 2 bölüme ayrılır 1)İletici kısım 2)respiratuvar kısım İletici kısımda hiç alveol olmadığı için bu kısımda gaz değişimi olmaz Respiratuvar kısım ise respiratuvar bronsiollerden itibaren baslar Bu kısımda gaz değişimi olur Farinksten, respiratuvar bronsiollerin ardına kadar tüm havayolu boyunca, epitelyal yüzeyler silya içerir Tüm havayolu boyuna keza mukus salgılayan epitel hücreleri ile çeşitli bezler bulunur Silyalar durmadan farinkse içten hareket halindedirler Bu yapıyı mukustan üretilmiş bir yürüyen merene benzetebiliriz Bu yürüyen meren tamamen solunum havasındaki toz mukusa yapışır ve yavaş fakat sürekli hareket halindeki silya hareketleriyle farinkse dürüst iletilir ve farinkse varınca, burada yutulur Bu mukus yürüyen mereni akciğerleri temiz yakalamak için fazla önemlidir Silyer aktivite zararlı pek çok etkenle inhibe edilebilir Mesela sigara içmek silyaları saatlerce immobilize eder Silyer aktivitenin azalması akciğer enfeksiyonu ile veya atılamayan mukusun havayolunu tıkamasıyla sonuçlanabilir İkinci koruma mekanizması fagositlerdir Bütün havayolu ve alveoller boyunca bulunan fagositler solunumla alınan ufak parçacıkları ve bakterileri fagosite ederek bunların öbür akciğer hücrelerine veya kan dolaşımına geçmesini önlerler ALVEOL Alveoller minik, içi hava doymuş keseciklerdir Alveol duvarının havaya bakan iç yüzleri sadece 1 hücre kalınlığındadır Bu iç yüzey Müşteri I hücreleri denilen epitel hücreleri tarafından 1 sıra olarak oluşturulmuştur Alveollerin duvarları ayni zamanda kapiller damarları da içerir Kapiller damarların endotel hücreleri, alveol endotel hücrelerinden fazla eksik bir interstisiyel istikrarsız ve bir bazal membranla ayrılmıştır neticede kapiller damarlardaki kan, alveollerdeki havadan yalnızca 0,2 m m kalınlığında bir bariyerle ayrılmıştır Sıradan bir eritrositin çapının 7 m m olduğunu düşünürsek, 0,2 m m lik bir bariyerin ne değin ince olduğu fazla açıktır Kapiller damarlar ile bağlantı eden alveol yüzeyinin toplam alanı 75 m2 dir ki bu bir tenis kortunun alanına eşittir, veya bir öteki deyişle, ceset dış yüzeyinin 80 katidir Bu dek ince ve büyük bir bölge olması sebebiyle oksijen ve karbondioksit büyük miktarlarda çarçabuk değişmektedir Alveol epitelinde Herif I hücrelerine ilave olarak daha eksik sayıda Müşteri II hücreleri vardır Şekilsel olarak Herif I den daha büyük olan bu Alıcı II hücreleri surfaktan denilen bir madde senaaalerler GÖGÜS KAFESİ Akciğerler toraks denilen göğüs kafesi içinde yerleşmiştir Toraks kapalı bir bölmedir Boyunda kaslar ve bağ dokusu kadar sınırlanmıştır, altta ise diyafram denilen kubbe seklinde bir dolgun kas ile karından büsbütün ayrılmıştır Toraks duvarları, omurilik, kostalar, iman tahtası (sternum), ve kostalar arasındaki kas olan interkostal kaslardan oluşur Toraks duvarı ilave olarak büyük miktarda esnek bağ dokusu içerir Her akciğer plevra zari denilen bir zar ile iyice kaplanmıştır Bu zar iki katli bir zardır Akciğer Zarı zarını hayalde yenilenmek için içi su doymuş bir balona bir yumruğu bastırdığınızı düşünün Yumruk akciğeri temsilcilik etmektedir, yumruğu birincil saran balon zari visseral plevrayı temsil etmektedir İkinci katman ise pariyetal plevrayı temsilcilik etmektedir Visseral akciğer zarı ile parietal akciğer zarı arasında intraplevral akışkan denilen çok ince bir istikrarsız tabakası vardır Bunun toplam miktarı yalnızca birkaç ml dir Gelişim esnasında bu iki akciğer zarı zari aralarında yaklaşık 4 mm Hg lik olumsuz bir basınç oluşur Bu olumsuz basınç doğru, normalde kollabe olması gereken alveol açık kalır Bu olumsuz basınç alveolleri dışa dürüst çekerken, göğüs kafesini de içe doğru çeker Göğsün kesici aletlerle olan yaralanmasında parietal plevra delindiği için plevral aralıktaki basınç atmosfer basıncına eşitlenir, yani negatif basınç kalmaz Pnemotoraks denilen bu yaralanmada alveolleri dışa içten çeken olumsuz basınç olmadığı için akciğerler kollabe olur, yani söner İNSPİRASYON (BITIK ALMA) Inspirasyon, diyafram ve inspiratuvar interkostal kasların kasılmasıyla baslar Diyaframın kasılmasıyla göğüs boşluğu karına içten büyür Interkostal kasların kasılmasıyla da göğüs yukarı ve dışa dürüst büyür Göğüsün bu büyümesi intraplevral aralıktaki basıncı daha da olumsuz yapar Bu da akciğerleri daha da büyüterek havanın akciğerlere içten emilmesine yol açar EKSPİRASYON (BENZI ATMIŞ VERME) Inspirasyonun sonunda, diyafram ve inspiratuvar interkostal kaslara giden sinirler, kasları uyarmayı sonlandırır ve bu vesile ile kaslar gevşerler Göğüs duvarı ve dolayısı ile akciğerler dingin olarak orijinal değerlerine dönerler Akciğerler küçülünce, alveollerin içindeki hava sıkışır ve alveol içi basınç atmosfer basıncını geçer Dolayısı ile alveol içindeki hava kolayca havayollarından dışarı atılır sonuç olarak istirahat halinde ekspirasyon faizsiz bir olaydır, inspiratuvar kasların gevşemesi ve akciğerlerin elastikiyeti doğru gerçekleşir Fakat egzersiz sırasında daha büyük miktarda hava dışarı atılmak zorunda olduğu için ekspiratuvar interkostal kaslar ve karin kaslarının kasılmasıyla göğüs daha faal olarak küçülür KOMPLİANS (ESNEME) Kayıtlı bir basınç altında kayıtlı bir maddenin ne kadar esneyebildiğine o maddenin kompliansi denir Dolayısı ile akciğerlerin kompliyansi ne değin fazla olursa, esneyebilmeleri de böylece fazla olur Aksine komplians azalmışsa akciğerlerin esneyebilmeleri de zorlama olur Akciğerlerin kompliyansinin azaldığı hastalıklarda, elastikiyet azaldığı için, akciğerleri genişletmek için daha fazla zor kullanmak gerekecektir Bu tür hastalar, yüzeysel ve süratli solurlar Akciğerlerin kompliansini etkileyen bir diğer etken de alveollerin yüzey gerilimidir Alveollerin yüzeyleri nemlidir ve alveoller ince bir su tabakası ile kaplı gibi düşünülebilir Bu su tabakası gerilmiş bir balon gibi davranır ve akciğerlerin genişlemesini engelleyen bir güç gibi davranır Akciğerlerin genişlemesini etkileyen bu güce yüzey gerilimidenir neticede akciğerlerin genişlemesi hem akciğerlerin esnek dokusunu germek, ayrıca de bu yüzey gerilimini asmak için daha pozitif enerjiye ihtiyaç duyacaktır Alveollerdeki Müşteri II hücreler surfaktan denilen bir madde senaaalerler Surfaktan yüzey gerilimini azalttığı için akciğerlerin kompliansini arttırır, yani akciğerleri genişletmek için daha az enerjiye gereklilik duyulur Respiratuvar Distress Sendromu denilen hastalıkta yeni doğan bebekler yeteri değin surfaktan senaaaleyemedikleri için bu bebekler soluk alıp atamak için fazla enerji harcarlar ve çocukların yorgunluktan bitkin düşerek ölmelerine neden olabilir Gebe kadına kortizol yapılması çocukta surfaktan senaaaini artırır AKCİĞER KAPASİTELERİ Tek bir solukla akciğerlere alınan ya da akciğerlerden çıkarılan hava msktarina tidal volum (benzi atmış hacmi) denir, miktarı 500 ml dir Faizsiz ekspirasyondan daha sonra akciğerlerde kalan hava miktarına fonksiyonel rezidüel kapasite denir, takriben 2300 ml dir Engebeli bir ekspirasyondan sonradan, akciğerlerde kalan hava miktarına rezidüel volüm denir, miktarı 1200 ml dir Adi bir inspirasyondan sonradan zorlu inspirasyon ile akciğerlere alınabilen hava miktarına inspiratuvar değiştirme volüm denir, 3000 ml civarındadır Normal pasif ekspirasyondan sonra zorlu ekspirasyon ile akciğerlerden atılan hava miktarına ekspiratuvar protez volüm denir, 1100 ml civarındadır Alışılagelmiş bir ekspirasyondan daha sonra, zorlu inspirasyon ile akciğerlere alınabilen hava miktarına inspiratuvar kapasite denir Tidal volüm, inspiratuvar ve ekspiratuvar yedek volümlerin toplamı akciğerlere kas kuvveti ile alınıp verilebilen maksimum hava miktarını gösterir, ve buna vital kapasite denir Vital kapasite genç erkeklerde 4,6 L genç kızlarda ise 3,1 L dir En Fazla ekspirasyondan sonradan akciğerlerde kalan hava miktarına residüel volüm denir, ve takriben 1200 ml civarındadır Vital kapasite ile residüel volümün toplamına ise Total akciğer kapasitesi denir Bu bahsedilen volümlere durağan volümler denir, çünkü bu ölçümler hava akimi olmadığı süre yapılan ölçümlerdir Engebeli ekspirasyon esnasında yapılan akciğer volüm değişikliklerine ise dinamik akciğer volümleri denir Bunlar FEV1 ve FVC dir FEV1 birinci saniyede akciğerlerden çıkarılabilen hava miktarıdır FVC ise en fazla inspirasyondan sonradan akciğerlerden çıkarılabilen en fazla hava miktarıdır Sağlıklı genç bireylerde FEV1 4 L FVC ,ise 5 L dir ve oran 0,8 dir GÖĞÜS HASTALIKLARI Göğüs hastalıkları iki genel kısma ayrılırlar Obsruktif Hastalıklar: Bu hastalıklarda hava yolu direnci artmıştır (amfizem, astım) Restriktif Hastalıklar: Akciğer kompliansi azalmıştır (pulmoner fibrozis, respiratuvar distress sendromu)