SOLUNUM SSTEM Vcudun enerji elde etmek iin havadan

SOLUNUM SİSTEMİ

• Vücudun enerji elde etmek için havadan oksijeni alarak vücuda zararlı olan karbondioksiti havaya geri verilmesi olayına solunum denir. • 1. Hücre solunumu: Mitokondrilerde ATP üretimi • 2. Dış solunum: Kan ile alveol arasındaki gaz değişimi • 3. İç solunum: Vücutta hücreler ile kan arasındaki oksijen alıp karbondioksit verme işi

SOLUNUM SİSTEMİNİN GÖREVLERİ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Oksijen ile karbondioksit değişimini sağlamak Sesin oluşumunu sağlamak Ağlama, gülme, öksürme, aksırma ve üfleme Koku Vücut sıvılarında p. H'nın düzenlenmesi Solunum yüzeylerini dehidrasyona, sıcaklık değişmelerine, mikroorganizmalara ve diğer çevre şartlarına karşı korumak Anjiyotensin I' in anjiyotensin II' ye dönüşmesi Solunum kasları yoluyla doğum, defekasyon ve ürinasyonu kolaylaştırmak.

SOLUNUM SİSTEMİNİN KASLARI

• Sakin solunumda inspirasyon aktif ekspirason pasif bir olaydır. İnspirasyon sona erince, akciğer elastik yapısı nedeniyle eski haline döner ve pasif olarak ekspirasyon gerçekleşir.

Yedek İnspirasyon Kasları Egzersiz esnasında devreye girerek hava akışını maksimuma çıkarırlar. Eksternal interkostal kaslar Skalen kas Sternokleidomastoid kas Serratus anterior kası

Yedek Ekspirasyon Kasları Egzersiz esnasında devreye girerek hava akışını maksimuma çıkarırlar. Rectus abdominis Abdominal İnternal oblik kaslar Eksternal oblik İnternal interkostal kaslar

SOLUNUM SİSTEMİNİN ELEMANLARI ÜST HAVA YOLLARI Burun Mukus salgılar, havayı filtre eder, nemlendirir ve ısıtır. Farinks Solunum ve Sindirimde kullanılan geçiş noktasıdır. Larinks Ekspirasyon sırasında titreşerek sesin oluşumunu sağlayan elastik yapıdaki cord vocal’ler (ses telleri)

İLETİCİ HAVA YOLLARI İletici havayolu trakeden başlar. Trakea Larinks ile bronşlar arasında kalan bölgedir. Trakea’nın ikiye ayrılarak oluşturduğu iki ana dal bronşu akciğerlere girer. Sağ ve sol iki ana bronşa ayrılması ile başlamak üzere alveollere kadar 20 25 kez dallanır. Sağ akciğer sağ hemitoraks’ta yerleşiktir ve üç lobludur (sağ üst lob, sağ orta lob, sağ alt lob). Sol akciğer; sağ orta lobun homoloğu olan linguayı da içeren sol üst lob ve sol alt lob olarak bölünmüştür. Sağ ve sol akciğerler viseral plevra ile kaplıdır ve tümü pariyetal plevra ile örtülüdür. Travma, cerrahi veya bir grup alveolün yırtılması sonucunda, hava visseral ve parietal plevralar arasına girerek pnömotoraks oluşur. Sağ ve sol akciğerlerin ve plevralarının ayrı olması nedeniyle, pnömotoraks sadece sağ ve sol hemitoraksı etkiler. Trakea çevresinin 5/6’sını kaplayan kıkırdak halkalar solunum yollarının kollapsını önler.

• Bronşioller • En küçük hava yollarıdır • Duvarları düz kaslardan oluşur ve kıkırdak içermez. • <1 mm çapında • Terminal bronşioller • <0. 5 mm çapında

ALVEOLAR HAVA YOLLARI • Respiratuvar bronşioller, alveolar kanallar ve alveoller tarafından oluşur gaz alışverişinin gerçekleştiği kısımlardır. 300 milyon alveol (60 -80 m 2) yüzey alanı • Alveol üç farklı hücre çeşidi (Tip I, II ve III hücreler) ile döşelidir. Alveol epitelinin en önemli hücreleri Tip I ve Tip II epitel hücreleridir. Tip I epitel hücreleri gaz değişiminden sorumlu olan birincil hücrelerdir. Tip II hücreler pulmoner sürfaktan sentezler ve hasarlanmadan sonra normal alveolar yapının yenilenmesinden sorumludurlar. Tip III pnömositler, fırça hücreleri olarak da bilinir. Bu fırça hücreleri akciğerin her yerinde bulunurlar yani alveole has değildirler. Sinirle yakın ilişkilidirler, kemoreseptör olarak işlev görüyor olabilirler.

• Solunum membranının farklı tabakaları şöyledir: • 1. Alveolü kaplayan sıvı tabakası; bu tabaka, sıvının yüzey gerilimini azaltan sürfaktanı da içerir • 2. İnce epiteliyal hücrelerden oluşan alveol epiteli • 3. Epitel bazal membranı • 4. Alveol epiteli ile kapiller membran arasında kalan ince bir interstisyel boşluk • 5. Birçok yerinde epitel bazal membranı ile kaynaşmış kapiller bazal membranı • 6. Kapiller endotel membranı

SOLUNUM • 1. Akciğer ventilasyonu : Nefes almak dediğimiz bu basamakta hava akciğerlere alınır ve dışarı verilir. • 2. Solunum zarlarından gaz difüzyonu : Alveol kılcalları ile alveol havası arasındaki geçişlerin olduğu basamaktır. • 3. Oksijen ile karbondioksitin taşınması : Alveol kılcalları ile diğer dokuların kılcal damar yatakları arasında meydana gelen olaylardır. • 4. Kan ile dokular arası gaz değişimidir.

• • İstirahat durumu, hava akımı yok Göğüs boşluğu hacminin artışı Nefes alma. Akciğer içi basınç düşer ve hava içe akar. Nefes verme. Göğüs boşluğu küçülür, basınç artar, hava akciğer dışına çıkar. • Parietal plevra ile viseral plevra arasındaki basınca plevra içi basınç denir. • Ortalama değeri 4 mm Hg'dir. • Derin soluk almada 18 mm Hg' ye ulaşır.

AKCİĞER VENTİLASYONU • Bir dakikada yapılan solunum sayısına solunum hızı denir. İstirahatte iken sağlıklı bir erişkin dakikada 12 18 solunum yapar. Solunum döneminde akciğerlere alınan veya dışarı verilen hava hacmine soluk hacmi (tidal volüm) denir. • Ventilasyonunun temel görevi alveollere olan hava akımını sağlamaktır. • Akciğerlerde iki tip ventilasyon bulunur. • Solunum dakika hacmi (Akciğer ventilasyonu) = 1 dakikada akciğere giren hava miktarıdır. Solunum sayısı x tidal volüm ( 12 x 500: 6000 ml/dk ) • Ölü Boşluk: Hava iletim yollarında gaz değişimine katılmayan hava miktarı ~ 150 ml • Alveoler ventilasyon =. Bir dakikada alveollere ulaşan hava miktarıdır. (Tidal volüm ölü Boşluk)x. Solunum sayısı (500– 150) x 12 = 4200 ml

Akciğer hacim ve kapasiteleri spirometre

Akciğer Hacimleri • • Soluk hacmi (tidal volüm) her normal solu num hareketi ile akciğerlere alınan veya akciğerler den çıkarılan hava hacmidir, miktarı ortalama 500 ml kadardır. İnspirasyon rezerv hacmi, normal soluk hacminin üzerine alınabilen fazladan soluk hacmidir; genel olarak aşağı yukarı 3000 ml'ye eşittir. Ekspirasyon rezerv hacmi, normal bir ekspirasyon hareketinden sonra, zorlu bir ekspirasyonla fazladan çıkarılabilen hava hacmidir; bunun değeri normal olarak 1100 ml civarındadır. Rezidüel (tortu) hacim, en zorlu bir ekspresyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir. Bu hacim yaklaşık 1200 ml kadardır. Akciğer Kapasiteleri • • • İnspirasyon kapasitesi; soluk hacmi ile inpirasyon rezervinin toplamına eşittir. Bu bir kişinin, normal ekspirasyon düzeyinden başlayarak, akci ğerlerin maksimum olarak gerilmesine kadar inspirasyonla alınabilen (yaklaşık 3500 ml) hava hacmidir. Fonksiyonel rezidüel kapasite; ekspirasyon re zervi ile rezidüel hacmin toplamına eşittir. Bu nor mal ekspirasyonun sonunda akciğerlerde kalan (yaklaşık 2300 ml) hava miktarıdır. Vital kapasite; inspirasyon rezervi hacmi, soluk hacmi ve ekspirasyon rezervlerinin toplamına eşit tir. Bu, kişinin akciğerleri maksimum düzeyine ka dar doldurduktan sonra, maksimal bir ekspiras yonla akciğerlerden çıkarabildiği (yaklaşık 4600 ml) hava miktarıdır. Total akciğer kapasitesi; akciğerlerin, mümkün olan en geniş inspirasyon hareketi ile gerilmesin den sonraki (yaklaşık 5800 ml) maksimum hacmi dir. Bu hacim, vital kapasite ile rezidüel hacmin toplamına eşittir. Tüm akciğer hacim ve kapasiteleri, kadınlarda erkeklerdekinden % 20 25 daha düşüktür.

Spirometre ile ölçülemeyenler: Rezidüel hacim Fonksiyonel rezidüel kapasite Total Akciğer kapasitesi

Solunum Tipleri • Eupnea: İstirahat halindeki solunum şeklidir. • Hyperpnea: Solunum frekans ve hacminde artış söz konusudur. Metabolizma hızının artışına eşlik eder. (Egzersiz) • Hyperventilasyon: Solunum frekansı ve hacmi artar ancak metabolizma hızı artışı yoktur. (Heyecansal) • Hypoventilasyon: Azalmış havalanma. Alveolar ventilasyon düşer. (Yavaş soluk, astım) • Apnea: Solunumun geçici olarak bir süre durması • Dyspnea: Güç solunuma verilen addır. (Ağır egzersiz) • Tachypnea: Hızlı soluma. Solunum hızı artar ancak derinliği azalır. (Tık nefes)

Kanda Solunum Gazlarının Difüzyonu Alveollerden kana ve kandan dokulara gazların yoğunluk farkına göre geçişine difüzyon denir. Geçiş çok yoğundan az yoğun ortama doğru olur Belirli bir dokuya oksijen sunulması • Akciğere giren O 2 miktarına • Akciğerlerde gaz değişim düzeyine • Dokunun kan akımına • Kanın O 2 taşıma kapasitesine bağlıdır.

Gazların parsiyel basınçları Bir gaz karışımı içerisindeki her gazın basıncına o gazın parsiyel basıncı denir. P ile ifade edilir Atmosferde bulunan havanın deniz seviyesinde 760 mm. Hg olan basıncının %20. 84 unu O 2, %00. 4 ünü CO 2 ve %78. 62 sini N 2 azot oluşturmaktadır PO 2 = 760*(20. 84/100)= 158. 3 mm. Hg PCO 2 = 760*(0. 04/100)= 0. 3 mm. Hg PN 2 = 760*(78. 62/100)= 597. 5 mm. Hg

Trakea havası • Hava, solunum yollarına girdiğinde, su hemen bu yolların yüzeyinden buharlaşarak havayı nemlendirir. 37°C'lik normal vücut sıcaklığında, bu buhar basıncı 47 mm. Hg'dır. Suyun buhar basıncı tamamıyla suyun sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça, moleküllerin kinetik aktivitesi de artar. Böylece yüzeye yakın su moleküllerinin gaz fazına geçme olasılığı da artar. Örneğin, suyun buhar basıncı 0°C'de 5 mm. Hg; 100°C'dc de 760 mm. Hg'dır.

Alveol Havası • Alveole gelen su buharı ile doymuş hava akciğerlerde bulunan tortu hacim ile karışır. Expirasyon havası • Ekspirasyon havası, ölü boşluk havası ile alveol havasının karışımıdır ve bileşimi bu nedenle, birincisi ölü hoşluk havasının oranı ile, ikincisi de alveoler hava oranı ile belirlenir.

Gazların Taşınması (O 2) • Normalde, akciğerlerden dokulara taşınan oksijenin yaklaşık %97'si eritrosit içinde hemoglobinle kimyasal bileşik halinde taşınır. Kalan yüzde 3’ü ise, plazmada ve hücre sıvısında çözünmüş durumda taşınır. • Hemoglobin kırmızı kan hücrelerinde demir ve protein ihtiva eden kompleks bir moleküldür. Hemoglobinin demir grupları 4 adettir ve her biri bir mol O 2 bağlar.

Gazların Taşınması (O 2) • Hemoglobin O 2 ile bağlandığında oksihemoglobin, oksijen ile ayrıştığında deoksihemoglobin formdadır. • Hemoglobinin oksijenle bağlanma yüzdesi hemoglobin saturasyonu olarak adlandırılır.

Dokularda Hemoglobinden Serbestlenen Oksijen Miktarı • Yüzde 97 oranında doyurulmuş normal arteriyel kanda, hemoglobine bağlı toplam oksijen miktarı 100 ml. kanda yaklaşık 19, 4 ml'dir. Doku kapillerinden geçerken bu miktar azalır, ortalama 14, 4 ml olur (40 mm. Hg P 02, yüzde 75 doymuş hemoglobin). • Yani, normal koşullar altında kanın her 100 ml’si ile dokulara yaklaşık 5 ml oksijen taşınmaktadır.

Gazların Taşınması (CO 2) • Kan dolaşımına geçen karbondioksit molekülü için taşınma şu üç durumdan birisi ile olur: • 1. Karbonik aside dönüşerek • 2. Alyuvarda hemoglobine bağlanarak • 3. Plazmada eriyerek

Karbonik Asidin Oluşumu • Kana geçen karbondioksitin yaklaşık yüzde 70' i karbonik aside dönüşerek taşınır. Alyuvarlarda bulunan karbonik anhidraz enzimi, karbon dioksidi karbonik aside dönüştürür: Karbonik asit hemen bikarbonat ile hidrojen iyonlarına ayrışır: • Açığa çıkan hidrojen iyonlarının büyük çoğunluğu hemoglobin moleküllerine bağlanarak H. Hb'yi oluşturur. Bikarbonat iyonları, hücre içi bikarbonat iyonlarını hücre dışı klor iyonlarıyla yer değiştiren bir mekanizma yardımıyla alyuvarlardan çıkarak çevredeki plazmaya geçer. Sonuçta, alyuvarlara önemli miktarda klor iyonu alınır ki buna klor kayması denir.

Hemoglobine Bağlanan Karbondioksit • Kan yoluyla taşınan karbondioksitin yaklaşık %23' ü alyuvarlarda hemoglobine bağlanır. Karbon dioksit hemoglobin molekülünün globin kısmındaki amino gruplarına (NH 2) tutunur. Karbaminohemoglobin meydana gelir. Plazmayla Taşınan Karbondioksit • Plazma karbondioksitle çok çabuk doygunluğa ulaşır. Bu nedenle periferik kılcallarla emilen karbondioksitin ancak % 7'si erimiş gaz molekülü halinde plazmada taşınır.

Solunumun Kontrolü ve Düzenlenmesi 1. İstemli: Serebral Korteks 2. İstem dışı: Medulla ritmik aktivitesi O 2 , CO 2, H+ düzeyleri

BEYİN SAPI SOLUNUM MERKEZLERİ Medulla oblongata ve ponsta 1. Dorsal Solunum Grubu: (n. tractus solitaryus) “I” (inspirasyon) nöronları 2. Ventral Solunum Grubu: (n. ambiguus ve n. retroambiguus) “E” nöronları (aktif ekspirasyon) “I+” nöronları (yedek inspirasyon)

3. Pnömotaksik Merkez, -Solunumun hızı ve derinliği Aktive olduğunda, inspirasyon süresini kısaltır! Solunum frekansını artırır. -Güçlü bir pnömotaksik sinyal, Solunum sayısını dakikada 30 -40’a çıkarabilir -Zayıf bir sinyal ise dakikada 1 -3’e düşürebilir.

4. Apnöstik merkez inspirasyonu tetikler ? Pnömotaksik merkez, apnöstik merkezi inhibe ederek solunum tipini belirler.

PERİFERİK KEMORESEPTÖRLER (Glomus Aortikum – Glomus Karotikum) Kanda O 2 azalması (PO 2 < 60 mm. Hg) Vagus ve Glossofaringeus Nukleus traktus solitaryus Sempatik deşarj artar Solunum sayısı artar CO 2 artışı ve p. H azalması kemoreseptörlerin duyarlılığını artırır.

Santral Kemoreseptörler Özellikle merkezi sinir sistemindeki H+ iyon konsantrasyonuna duyarlılık gösterirler Ancak H+ iyonları kan-beyin bariyerini kolay geçemez CO 2 etkisini, BOS’taki H+ iyon konsantrasyonunu değiştirerek yapar Kanda CO 2 artınca (hiperkapni) CO 2 BOS’a geçer

Periferal kemoreseptörleri uyaran -Kandaki O 2 azlığı, CO 2 ve H+ fazlalığı Santral kemoreseptörleri uyaran -Kandaki CO 2 fazlalığı -BOS’taki H+ fazlalığı

Hering-Breuer Refleksi Akciğer inspirasyonda çok gerilirse (>1. 5 lt) Gerim reseptörleri uyarılır Vagus yoluyla inspirasyon sonlandırılır

İrritan reseptörler : Burun boşluğunun irritasyonu; aksırık refleksine, Trakea, bronşiol epitelinde AC irritan reseptörler denilen duyusal sinir sonlanmaları vardır. Bunlar da öksürük refleksine sebep olur.

Solunumun istemli kontrolü • Korku, öfke gibi hissi durumlar (hipotalamustaki uyarıcı merkezlerle) • Duygusal aktivite (OSS üzerinden) • Konuşma, şarkı söyleme, yüzme (piramidal sistem yoluyla)

Yaşlılık ve solunum sistemi • Kompliyans azalır, vital kapasite düşer • Göğüs kafesinin hareket kabiliyeti azalır • Egzersiz yeteneği azalır. • Solunumun dakika hacmi düşer

SOLUNUM SİSTEMİ İLE İLGİLİ BAZI HASTALIKLAR • Nezle (rinit): • Burun zarının iltihabıdır. • Larenjit: Larenksin iltihabıdır. • Astım: Solunum güçlüğünün genel adıdır. Çeşitleri vardır

SOLUNUM SİSTEMİ İLE İLGİLİ BAZI HASTALIKLAR • Amfizem: • Dokunun şişmesi anlamına gelir. • Yaşlılarda, özellikle sigara içenler ile havası kirli olan şehirlerde yaşayanlarda daha yaygındır. • Bronşiyoller anormal olarak genişler, alveol çeperleri parçalanır. • Pnömoni (zatürre): • Alveollerin sıvı ile dolduğu durumun genel adıdır. • En önemli ve yaygın sebep streptokok cinsi bakterilerdir.

SOLUNUM SİSTEMİ İLE İLGİLİ BAZI HASTALIKLAR • Verem (tüberküloz): • Mycobacterium tuberculosis ‘in sebep olduğu bulaşıcı bir hastalıktır. • Vücudun diğer organlarında da vereme rastlanır, fakat en çok akciğerleri tutar. • Plörezi (zatülcenp): • Plevra iltihabıdır. Hastalığın bir çok çeşidi ve safhası vardır.

Sigara içenlerin akciğer kanserine yakalanma ihtimalleri, içmeyenlere göre 20 kat fazladır !!! • Sigarada bulunan nikotin akciğerlerde bulunan bronşiyollerin daralmasına neden olarak akciğerlere giren çıkan hava akımına karşı direnci artırır. Bronşiyol çeperlerini harap eder. • Sigara dumanındaki CO kanda hemoglobin ile bağlanarak kanın O 2 taşıma kapasitesini azaltır. • Sigarada bulunan katran akciğer kanseri riskini artırır

Teşekkürler