Solunum Sistemi Fizyolojisi
advertisement
Solunum Sistemi Fizyolojisi Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Genel Bilgiler Ders Kaynakları: Guyton Tıbbi Fizyoloji Gannong Physiology Review Vander’s Human Physiology Google&Wikipedia... İletişim: sinancanan@gmail.com facebook.com/drsinancanan Ders notları: www.sinancanan.net.tr/p/dersler.html Solunum Sistemi: Genel Bakış Solunum Sistemi Ne İş Yapar? • O2 değişimi • Havadan kana • Kandan hücrelere • CO2 değişimi • Hücrelerden kana • Kandan havaya • Kan pH’sının düzenlenmesi • Ses çıkartma Solunum Sistemi: Genel Bakış Solunum Sistemi: Genel Bakış Hava Yolları: Dışarıdan Alveollere Havanın Taşınımı • Süzme, ısıtma ve nemlendirme • Burun, (ağız), trake, bronşlar ve bronşioller • Enine kesit alanında büyük artış! Solunum Sistemi: Genel Bakış Solunum Sistemi: Genel Bakış CO2 O2 Başlıca Gaz Kanunları TEMEL GAZ KANUNLARI • Gazlar, sıkışabilirler. • Basınç farkı yönünde akarlar. • Direnç artarsa akış azalır. • “Hava”, bağımsız olarak difüze olan gazların bir karışımıdır. • Her bir gazın karışım içinde miktarına bağlı bir “kısmî basıncı” (Pgaz) vardır. Başlıca Gaz Kanunları – Boyle Kanunu • P1 x V1 = P2 x V2 Başlıca Gaz Kanunları • Bir Gazın Çözünürlüğünü Etkileyen Faktörler • Gazın “kısmi basıncı” • Sıcaklık (ters orantı!) • Çeşitli çözücülerdeki çözünürlüğü • Suda O2: 0.15 mmol/L (zayıf) • Suda CO2: 3.0 mmol/L (kuvvetli [x20]) Gazların Çözünürlüğü ve Kısmi Basınç Kavramı • Oksijenin sudaki çözünürlüğü zayıftır Gazların Çözünürlüğü ve Kısmi Basınç Kavramı • Karbondioksit suda iyi çözünür Havalanma (Ventilasyon) Mekaniği • HAVALANMA (Ventilasyon) • Birim zamanda akciğerlere veya alveollere giren-çıkan hava miktarı • Nefes alma (inspirasyon) • Nefes verme (ekspirasyon) • Diyafram • Göğüs kafesi: Kaburgalar ve kaslar • Plevra Zarı Havalanma (Ventilasyon) – Plevra (pleura) Zarı Viseral plevra Plevra boşluğu Parietal plevra Havalanma (Ventilasyon) – Plevra (pleura) Zarı Viseral plevra Plevra boşluğu Parietal plevra Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü Havalanma (Ventilasyon) – Plevra Zarı Patm Plevra boşluğu içindeki vakum Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü Havalanma (Ventilasyon) – Göğüs Kafesi Havalanma (Ventilasyon) – Göğüs Kafesi Ventilasyona Etkiyen Önemli Faktörler • Havayolu çapı (1°) • Bronkokonstriksiyon • Bronkodilatasyon • Havayolu Direnci • Müköz engelleme • Alveol “kompliyans”ı • Sürfaktan • Yüzey gerilimi • Alveolün elastikliği Soluk Dinamiği Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Akciğerde Hacim Uyumu (compliance) • Hacim Uyumu (kompliyans): Verilen bir basınç artışına bağlı olarak ortaya konabilen hacim artışının ölçüsü (1/elastans) • Bir “balonun” kompliyansı: • Yumuşak bir balon → şişmeye karşı az direnç → şişirmek için gereken iş daha az → yüksek kompliyans • Sert bir balon → şişmeye karşı daha çok direnç → şişirmek için daha fazla güç gereksinimi → düşük kompliyans Akciğerde Hacim Uyumu (compliance) Toplam A.C. kapasitesi Su ile dolu Normal Surfaktansız Transpulmoner Basınç (mmHg) Sürfaktan’ın Bileşimi • Dipalmitoil fosfatidil kolin [lesitin] (%40-60) • Fosfatidil glisin (%5) • Diğer fosfolipidler (%10) • Nötral yağlar (%13) • Proteinler • SP-A: Sürfaktan geri emilimi • SP-B ve SP-C: Film oluşumunu kolaylaştırır. • SP-A ve D: Koruyucu • Ca2+ (%2) Sürfaktan’ın İşlevi ALVEOL σ Elastik lifler σ: Yüzey gerilimi NRDS “Yenidoğan Zorlu Solunum Hastalığı” • Yenidoğan Zorlu Solunum Hastalığı “Newborn Respiratory Distress Syndrome”; NRDS • Sürfaktan eksikliği; • Aşırı alveol yüzey gerilimi; • Akciğerlerin sönmesi/şişememesi; • Yenidoğan (öz. prematur) bebeklerde ölümcül… Havalanma (Ventilasyon) – Nefes Döngüsü Transpulmoner basınç Akciğer Hacim ve Kapasiteleri Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Akciğer Hacimleri: Spirometre Spiro-: Ruh, nefes… -metre: ölçüm Akciğer Hacimleri: Spirometre Akciğer Hacim ve Kapasiteleri Kapasite: En az iki hacim değerinin toplamı Akciğer Hacim ve Kapasiteleri Akciğer Hacim ve Kapasiteleri IRV IC VC TV TLC Spirometre ile ölçülebilir ERV FRC RV RV Spirometre ile ölçülemez Akciğerlerde Gaz Değişiminin İlkeleri Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Ölü Boşluk (VD) Kavramı • Anatomik Ölü Boşluk • Hava iletim yollarında gaz değişimine katılmayan hava miktarı ~ 150ml • Fizyolojik Ölü Boşluk • İşlevsiz alveollerin hacmi + anatomik ölü boşluk (değişkendir) Ölü Boşluk (VD) Kavramı Ölü Boşluk (VD) Kavramı Ölü Boşluk (VD) Kavramı Nefes 4 Nefes 1 Nefes 2 Nefes 3 Nefes 8 Nefes 12 Nefes 16 Solunumun Etkinliği: Akciğer ve Alveol Havalanması • Toplam Akciğer Havalanması (total pulmoner ventilasyon: TPV) (Solunum sayısı X tidal hacim (VT) ≈ 6 L/min) • Alveol havalanması (alveolar ventilasyon: VA) (Solunum sayısı X (VT–VD) ≈ 4.2 L/min) • Kandaki [O2] ve [CO2] derişimini belirleyen en önemli faktör! • Egzersizde • Soluk derinliği [↑] → yedek hacimler kullanılır • Havalanma 20-30 kat artabilir… Solunumun Etkinliği: Akciğer ve Alveol Havalanması Bazı Terimler… • Eupnea: Normal, sessiz nefes alıp-verme • Hyperpnea: Artmış soluma (egzersiz) • Hiperventilasyon: Fazla havalanma (heyecansal vb.) • Hipoventilasyon: Azalmış havalanma (yavaş soluk, astım, vb.) • Tachypne: Hızlı, yüzeyel soluma (“tıknefes”) • Dispnea: Soluma zorluğu (patolojik, ağır egzersiz, vb.) • Apnea: Solumanın durması (istemli, sinirsel depresyon, vb.) Alveollerde Gaz Alış-Verişi Difüzyon hızı α Alan x Derişim Mesafe Akciğerlerde: Gaz değişim yüzey alanı Difüzyon mesafesi Gaz Alış-Verişi O2 Taşınması Venöz kanda PCO2: 46 mmHg PO2: 40 mmHg O2 Taşınması Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • Oksijen-hemoglobin disosiyasyon eğrisi Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • pH’nın etkisi Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • Sıcaklığın etkisi Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • Karbondioksitin etkisi (Bohr etkisi) Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • 2-3 Difosfogliserat’ın etkisi (Hb-β zinciri üzerinden) Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması • Fetal ve erişkin hemoglobinleri için: Oksijen Miktarı Anormallikleri • Hipoksi • Hipoksik hipoksi (PO2 ↓) • Anemik hipoksi (Hb ↓) • İskemik hipoksi (Kan akımı ↓) • Histotoksik hipoksi (O2 kullanımı ↓) Gaz Alış-Verişi – CO2 Taşınması • Asetazolamid (K.A. İnhibitörü) → doku PCO2’sinde aşırı artış (45 → 80 mmHg) Ventilasyon-Perfüzyon İlişkileri; Solunum Sistemi Fizyopatolojisi Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Ventilasyon-Perfüzyon Eşleşmesi Ventilasyon-Perfüzyon Eşleşmesi Ventilasyon-Perfüzyon Eşleşmesi Akciğer Lenf Akımı Venöz Sistem Lenfatikler Arter Ven Solunum Sistemi Hasar ve Hastalıkları Akciğerde Gaz Alış-Verişi Anormallikleri Örnekleri Gaz Değiş-Tokuş Anormallikleri Gaz Değiş-Tokuş Anormallikleri Normal Amfizem Pnömotoraks Pnömotoraks Pnömotoraks Pnömotoraks Sönmüş akciğer Pulmoner Ödem • Akciğer dokusunda sıvı birikimi • Akciğer kılcallarında aşırı basınç artışı • Akciğer kılcallarının duvarlarında hasar (zehirlenmeler vb.) • Alveollere “taşma” (alveol ödemi) → [akut durumda] ölüm… Solunumun Sinirsel Kontolü ve Diğer İşlevler Doç. Dr. Sinan CANAN sinancanan@gmail.com Solunumun Sinirsel Kontrolü • Medulla oblongata • Merkezi kalıp üreteçleri (central pattern generators) • Diyafram ve dış interkostal kasların kasılması • “Rampa” potansiyeli veya şebeke devreleri Solunumun Sinirsel Kontrolü • Medulla oblongata • Dorsal solunum grubu (n. tractus solitarius) • “I” nöronları (inspirasyon) • Ventral solunum grubu (n. ambiguus, n. retoroambiguus) • “E” nöronları (aktif ekspirasyon) • “I+” nöronları (yedek inspirasyon) Solunumun Sinirsel Kontrolü Solunumun Sinirsel Kontrolü • Pons • Pnömotaksik merkez (n. parabirachialis) • Aktive olduğunda, inspirasyon süresini kısaltır! Solunumun Sinirsel Kontrolü • Pons • Apnöstik merkez? • Dorsal grubu etkiler, • İnpirasyon derinliği? • “Rampa”yı uzatır Havalanmanın Refleks Kontrolü • CO2, H+ ve O2’in etkileri • CO2 ve H+ → doğrudan merkezi etki • O2 → glomus aorticum ve glomus karotikum üzerinden sinirsel etki Havalanmanın Refleks Kontrolü • CO2 ve H+: Merkezi Kemoreseptörler Havalanmanın Refleks Kontrolü Periferik Kemoreseptörler Havalanmanın Refleks Kontrolü • Periferik reseptörler - O2 saptanması • Duyu lifleri → Hering siniri → n. glossofaringeus → medulla dorsal solunum grubu Havalanmanın Refleks Kontrolü Kemoreseptörlerin en duyarlı oldukları aralık (60-30mmHg) Havalanmanın Refleks Kontrolü • Hering-Brauer Refleksi • A.C. Gerim reseptörleri → [n. vagus] → solunum hızı artar. • Koruma amaçlı Havalanmanın Refleks Kontrolü • Bronşial Tonus • İnspirasyonda gevşeme (sempatik sis.) • Ekspirasyonda daralma (parasempatik sis.) • Sıcaklık düşmesi → Daralma Solunum İşlevinin Bileşik Kontrolü Solunum Sistemindeki Önemli Ajanlar • Histamin [mast hc.] → Bronşlarda daralma • Anaflaksinin yavaş etkiyen maddesi → Bronşlarda daralma • Adrenalin: β2-R → Bronşlarda genişleme • NE: β-R → Bronşlarda genişleme • ACh → Muskarinik-R → Bronşlarda daralma • P-maddesi: Mukus salgısı, bronşlarda daralma • Non-kolinerjik, non-adrenerjik innervasyon • VIP → Bronşlarda gevşeme Ses Çıkartma ve Konuşma • Phonation & Articulation Tiroid kıkırdağı Vokal ligament Aritenoid kıkırdak Tiroaritenoid kas Lateral kriko aritenoid kas Posterior krikoaritenoid Transvers aritenoid kas kas Tam abdüksiyon Nazik abdüksiyon Fısıltı Ara durum (güçlü fısıltı) Ses çıkartma Solunum Dışı Hava Hareketleri • Refleks yanıtlar • Öksürük • Hapşırma • Hıçkırma – Diyaframda ani, kesikli kasılmalar • Esneme? – Oksitosin? ACTH? MSH? BULAŞICI! • Ağlama? • Kahkaha? • Hissî hava hareketleri [iç geçirme, oflama, puflama vb..] Sonuç: Halk içinde muteber bir Nesne yok devlet gibi Olmaya devlet cihanda Bir nefes sıhhat gibi… Kanuni Sultan Süleyman
