solunum sistemi

advertisement
SOLUNUM SİSTEMİ
SOLUNUM SİSTEMİ
• Tüm canlı hücrelerin hemen hemen hepsi
hayatta kalabilmek için oksijene ihtiyaç duyarlar.
• Oksijen canlının enerjisi için gereklidir.
• Hemen hemen tüm vücut hücreleri enerjilerini
oksidatif yoldan sağlar.
• Oksijenin yokluğu enerji sağlanabilirliğini
durdurur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Elektron taşıma sisteminde en son
elektron alıcısı oksijen olduğu için, eksikliği
enerjisizliğe ve enerjisizlik de kısa sürede
ölüme yol açar.
• Solunum olayı, üç farklı tipte incelenir:
SOLUNUM SİSTEMİ
1. Hücresel
solunum:
Besinlerdeki
kimyasal
enerjinin
oksijenle
ATP
cinsinden kimyasal bağ enerjisine
dönüştüğü
oksidatif
fosforilasyon
olaylarıdır.
SOLUNUM SİSTEMİ
2. Dış (pulmoner) solunum: Akciğerlerde,
alveollerle akciğer kapillerlerindeki kan
arasındaki gaz alışverişine denir.
3. İç (doku) solunum: Kapiller damarlardaki
kan ile hücreler
arasındaki
gaz
alışverişine denir.
Solunum Sisteminin Fonksiyonları
1. Akciğerlerde hava ile kan arasındaki gaz
alışverişini sağlamak.
2. Havayı akciğerde gaz alışveriş yerine
ulaştırmak.
3. Solunum
yüzeyini
dehidrasyondan,
sıcaklık
değişimlerinden
ve
diğer
çevresel faktörlerden korumak.
Solunum Sisteminin Fonksiyonları
4. Solunum sistemini ve diğer dokuları
patojenlerin girişine karşı korumak.
5. Sesin oluşumunu sağlamak.
6. Burun boşluğunun üst kısmındaki koku
epitelinden kokunun alınmasına yardımcı
olmak.
Solunum Sisteminin Fonksiyonları
• Bu görevlerinin yanı sıra homeostazın
korunmasında, kanın pH değerinin çok dar
sınırlar arasında tutulmasında rol oynar.
• Ayrıca solunum sisteminin kasları, idrar
çıkarma ile defekasyonda (dışkılama) ve
doğumda iş gören abdominal kompreste
yardımcı olur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Kısaca solunum olarak adlandırılan gaz
alışverişi
hayvanlarda
gelişmişlik
seviyesine bağlı olarak farklılıklar gösterir.
• Az gelişmiş canlılarda, örneğin süngerler,
hidralar, medüzler ve yassı kurtlarda ince
olan vücut yüzeyleri ile gaz değişimi
gerçekleştirilir.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Vücut yüzeyleri ile dış ortamdan alınan
oksijen içteki hücrelere ince kanalcıklarla
iletilir.
• Toprak kurdu gibi bazı omurgasızlar ile
Salamander ve amfibilerin bir çok türünde
nemli deri sayesinde gaz değişimi
gerçekleşir.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Deri solunumunun gerçekleşebilmesinde
derinin
nemliliğinin
devamlı
olarak
sağlanabilmesi çok önemlidir.
• Bunu sağlayan salgı bezleri, muköz salgı
yaparlar.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Böceklerde ve diğer arthropodlarda gaz
değişimi trake adı verilen borular sistemi
ile gerçekleşir.
• İnce ve içi hava dolu tüpçükler olan
trakeler, trakeol denilen daha ince
dallanmalar yaparak hücrelere kadar
ulaşır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Bazı trakelerin uçlarında hava kesesi
bulunur.
• Trakelerin vücutta dışa açıldıkları yerde
adına spirakulum veya stigma denilen
kapaklar bulunur.
• Solunumun
yapılmadığı
zamanlarda
kapanarak böceği toza ve suya karşı
korurlar.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Suda yaşayan canlılarda örneğin krustaselerde
(Istakoz ve yengeçler) ve özellikle balıklarda
suda erimiş haldeki oksijen solungaçlarla alınır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Balıklarda başın iki yanında bulunan
solungaçlarda gaz alışverişi, solungaçtaki
kılcal damarlarda kan ile su arasında
gerçekleşir.
• Kıkırdaklı balıklarda çıplak olarak 5-7 çift,
kemikli balıklarda ise operkül denilen bir
kapakla örtülü dört çift solungaç vardır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Solungaçlar çok zengin kılcal damar ağına
sahiptir.
• Solungaçlardaki
gaz
değişiminin
arttırılabilmesi için ağız boşluğundan su
basılır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• En iyi oksijenlenmiş sularda bile oksijen
oranı yaklaşık % 1 civarındadır.
• Oysa havadaki oksijen miktarı yaklaşık %
21 seviyesindedir.
• Balıklarda ağızdan su girişi sırasında
özofagus (yemek borusu) kapalı olduğu
için su mideye gitmez.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Oksijence fakir sularda ve bataklıklarda
yaşayan bazı balıklar hava yutarlar.
• Bu balıklarda balığın dengesini ve sığ
yerde veya derinde yüzmesini sağlayan
hava kesesi, solunuma da yardımcı olacak
şekildedir.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Omurgalı
hayvanların
büyük
çoğunluğunda gaz değişimi solunum
organı olan akciğerlerle gerçekleştirilir.
• Akciğerin kompleksliği türün gelişmişliğine
bağlı olarak artar.
Şekil 4.34. Kurbağa akciğeri ve nefes alışı
SOLUNUM SİSTEMİ
• Semender ve kuyruksuz kurbağaların
erginlerinde akciğerler, basit hava keseleri
halindedir.
• Kurbağalarda diyafram ve kaburgalar arası
(interkostal) kaslar yoktur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Nostril denilen burun deliklerinden giren
hava, kapalı olan ağzın yutma hareketi ile
akciğerlere gönderilir.
• Kurbağalar ağızları
yapamazlar.
açıkken
solunum
SOLUNUM SİSTEMİ
• Suda yaşayan su yılanları ve su timsahları
da dahil olmak üzere sürüngenlerdeki gaz
değişimi de buna benzerdir.
• Örneğin yılanlarda burun deliklerinden
ağız kapalı iken giren hava, vücut
hareketleri ile kese şeklindeki akciğerlere
ulaştırılır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Yılanlar ağzı açıkken, örneğin besinlerini
yutarken, burun deliklerinin hava borusu
ile bağlantısı kesildiği için hava alamazlar.
• Kuşlarda akciğer oldukça gelişmiştir ve
diğer tüm omurgalı hayvanlarınkinden
farklıdır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Kuş akciğerleri parabronkus denilen çok sayıda
dallanmalara sahiptir.
• Kuşlarda akciğerlerden başka çok sayıda hava
keseleri vardır.
• Bu hava keselerinin bazıları büyük kemiklerde
yer alarak aynı zamanda uçan kuşun vücut
ağırlığının azaltılmasında da rol oynarlar.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Hava keselerinin
avantajlar sağlar.
varlığı
kuşlara
önemli
• Bunların sağladığı oksijen fazlalığı sayesinde
kuşlar uçmanın gerektirdiği enerjiyi elde
edebilirler,
• düşük sıcaklıklarda bile yüksek vücut ısısına
sahip olurlar,
• uzun mesafelerde uçabilirler ve hatta bazı türler
oksijenin az olduğu yedi bin metre (veya 23 bin
feet) gibi yüksekliklerde uçabilirler.
SOLUNUM SİSTEMİ
• İnsanlarda
ve
diğer
memelilerdeki
solunum sisteminde atmosferde bulunan
oksijen burun, farinks, larinks, trake ve
akciğerlerdeki alveoller yolu ile kılcal
damarlara ulaştırılır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Burun (nasus, rhinos) ve burun deliği
havanın giriş yeridir. Hava aynı zamanda
ağızdan da girebilmesine rağmen, nefes
burundan alınmalıdır.
• Burundan çekilen hava içerisindeki toz gibi
yabancı partiküller, öncelikle burun kılları
arasında tutulmaya çalışılır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Bunun yanı sıra burun mukozasının
muköz salgıları ve silleri partikülleri
yapıştırarak tutarlar.
• Bu sayede ciğerlere mümkün olan en
temiz hava yollanır.
• Ayrıca burundan alınan hava, burundan
geçerken bir miktar ısıtılmış olur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Farinks (yutak), solunum sistemi ile
sindirim sistemini birbirinden ayıran
bölümdür.
• Burunla irtibatlı üst bölümü nazofarinks,
ağzın arka tarafında bulunan orta bölümü
orofarinks, trake ve özofagus ile bağlantılı
olan alt bölümü ise laringofarinks olarak
adlandırılır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Larinks (gırtlak, hançere) alınan havanın
solunum yoluna gönderildiği ve sesin
çıkarıldığı yerdir.
• Yenilen ve içilen şeylerin soluk borusuna
kaçmasını önleyen epiglottis denilen bir
kapak bulunur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Larinksin ön ve yan duvarında bir üçgen
oluşturacak şekilde birleşmiş kıkırdak
levhalar vardır.
• Erkeklerde bu yapı dışarıdan farkedilecek
kadar büyüktür.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Bu yapı Adem elması olarak adlandırılır.
• Sesin ortaya çıkmasını sağlayan ses telleri
vokal ligamentler denilen elastik dokudan
meydana gelmiştir.
• Glottisten geçen havanın
titretmesi sonucu ses oluşur.
bu
telleri
SOLUNUM SİSTEMİ
• Puberte ile birlikte erkeklerde genişleyerek
ses telleri uzun, kalın bir hal alır ve
bayanlarınkinden daha aşağıdadır.
• Bu
yüzden
bayanlarınkine
tonlardadır.
erkeklerin
sesleri,
kıyasla
daha
kalın
SOLUNUM SİSTEMİ
• Ses oluşumuna dudaklar, dil ve yumuşak
damak yardımcı olur.
• Ayrıca
sesin
son
şeklinin
ortaya
çıkmasında farinks, göğüs boşluğu, ağız
boşluğu, burun boşluğu ve paranazal
sinüsler de katkıda bulunur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Trake (soluk borusu), yaklaşık 2-5 cm
genişliğinde ve 11 cm kadar uzunlukta
olan bir borudur.
• Trake boyunca 15-20 kadar trake kıkırdağı
yapıda yer alır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Trake
• Trake sağ ve sol ana
bronşlara ayrılır.
• Sağ ana bronş, sağ
akciğerin daha büyük
oluşundan
dolayı
soldakinden
daha
geniş fakat nispeten
daha kısadır.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Trake
• Ana bronşlar akciğerlere
girdikten sonra sekonder
ve daha sonra tersiyer
bronşlara
ayrılarak
dallanırlar.
• Bu dallanmalar daha
sonra
bronşiollere
(bronkiollere)
ve
nihayetinde
terminal
bronşiollere ayrılırlar.
SOLUNUM SİSTEMİ
Akciğer
• Bir çift olan akciğerler pleura adı verilen
zardan meydana gelmiş kese içinde
bulunur.
• Sağ akciğer, soldakine göre % 10 kadar
daha büyüktür.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Akciğer
• Sağ akciğer üç, sol akciğer ise iki lobludur.
• Akciğerlerde
bronşiollerin
sonlandığı
alveoller, gaz değişiminin gerçekleştiği,
dört mikrometre gibi çok ince zardan
meydana gelmiş yaklaşık 25 mikrometre
çapında olan hava kesecikleridir.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Üzüm
salkımı
görünüştedir.
gibi
• Her bir akciğerde 300
milyonun
üstünde
alveoller, gaz değişim
yüzeyini genişletmişlerdir.
• Bu
sayede
her
bir
akciğerde yaklaşık 70
m2'lik gaz değişim alanı
oluşmuştur.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Bu alan, vücudun alanından yaklaşık 20
kat daha büyüktür ve aşağı yukarı bir tenis
kortu
veya
voleybol
sahası
büyüklüğündedir.
• Akciğerler tüm vücuttakinin yaklaşık %9'u
gibi bir oranda kan ihtiva eder.
SOLUNUM SİSTEMİ
• Yaklaşık 450 ml kadar olan bu kanın
büyük
bir
kısmı
gaz
değişimini
gerçekleştirir.
• Gaz değişimi alveollere dolan hava ile
alveollerin etrafında bulunan pulmoner
kapilerlerdeki eritrositlerin hemoglobini
arasında olur.
Şekil 4.36. Akciğer dallanmaları
Oksijen Taşınması
• Plazmada ancak %1.5 oranında bulunan
ve difüzyonla geçebilen oksijen haricindeki
geriye kalan % 98.5 ile çok büyük bir
miktardaki oksijen eritrositler içerisindeki
hemoglobin (Hgb, Hb) tarafından taşınır.
Oksijen Taşınması
4 Hb + 4O2
(Deoksihemoglobin)
4 HbO2
(Oksihemoglobin)
Oksijen Taşınması
• Hb'in oksijen taşımasının esası
• Akciğer kılcallarındaki yüksek oksijen
basıncı (pO2) altında bağladığı oksijeni,
doku
kılcallarındaki
düşük
oksijen
basıncında bırakarak en uzaktaki hücreye
bile
oksijen
sağlaması
şeklinde
gerçekleşir.
Oksijen Taşınması
• Hemoglobin, akciğer kılcal damarlarında
yaklaşık 100 mm Hg pO2'de bağladığı
oksijeni, sistemik dolaşımla ulaştığı
periferik kılcal damarlarda 40 mm Hg veya
daha düşük pO2'de bırakarak taşımış olur.
• http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072495855/student_view0/
chapter25/animation__gas_exchange_duri
ng_respiration.html
Oksijen Taşınması
• Hemoglobin oksijen taşımasının yanı sıra
karbondioksitin yaklaşık % 23'ünü taşır ve
kanda H+ iyonlarının tamponlayıcısıdır.
• Hemoglobinin oksijeni taşımasında oksijen
basıncının
yanı
sıra
asitlik,
CO2
konsantrasyonu, sıcaklık ve 2,3 BPG
(bifosfogliserat) de rol oynar.
Oksijen Taşınması
• Metabolizma
sonucunda
dokularda
asitliğin artması, bir başka deyişle pH
düşmesi hemoglobinin oksijene olan
afinitesini
(ilgisini)
azaltarak
hemoglobinden
oksijenin
ayrılmasını
sağlar.
• Bu olay Bohr etkisi olarak adlandırılır.
Oksijen Taşınması
• Bunun yanı sıra dokularda metabolizma
sonucunda karbondioksit konsantrasyonunun
artması da hemoglobinden oksijen
serbestleşmesini kolaylaştırır.
• Bu iki faktör, birbiri ile bağlantılıdır ve ikisi bir
arada etki yapar.
• Normal sınırlar içerisindeki metabolizma
sonucunda oluşan ısı, hemoglobinden oksijenin
ayrılmasına yardımcı olur.
Oksijen Taşınması
• Bundan başka eritrositlerde, glikolitik yol
ürünlerinden ele geçen 2,3 BPG,
hemoglobinin oksijene affinitesini azaltarak
oksijenin serbestleşmesine yardımcı olur.
• Kan
bankalarında
bekleyen
kanda
zamanla
2,3
BPG
konsantrasyonu
düştüğü için, nakillerde mümkün olduğu
kadar taze kan kullanılır.
Karbondioksit Taşınması
• Dokularda metabolizma sonucu oluşan
atık maddelerin yanı sıra karbondioksit
süratle uzaklaştırılır.
• Karbondioksitin taşınması başlıca üç yolla
gerçekleşir:
Karbondioksit Taşınması
1. Çözünmüş olarak: Yaklaşık % 7 gibi
küçük bir oranda CO2, plazmada
çözünmüş halde difüzyonla kandan
alveollere geçer.
Karbondioksit Taşınması
2. Karbaminohemoglobin halinde:
Yaklaşık % 23 oranında CO2,
hemoglobinin globini ile birleşerek
karbaminohemoglobin, Hb.CO2
oluşturur.
3. Bikarbonat iyonları halinde: Yaklaşık
% 70 gibi büyük bir oranda CO2'in
taşınma şeklidir.
Karbondioksit Taşınması
• CO2 + H2
H2CO3
H+HCO3
Bu reaksiyonu gerçekleştiren enzim olan
Karbonik anhidraz enzimi, bilinen en hızlı iş
gören enzimdir.
Bu reaksiyonda açığa çıkan H+ iyonlarının bir
kısmı Hb ile birleşerek
(H.Hb) Bohr etkiyi
oluşturur.
Nefes Alıp Verme
• Nefes
alıp
verme
işlemi,
göğüs
boşluğunun genişlemesi ve daralması
sonucunda akciğerlere havanın girmesi ve
çıkması ile gerçekleşir.
Nefes Alıp Verme
• Göğüs boşluğunun genişlemesi ile hava
basıncı düştüğü için daha yüksek olan
hava basıncından dolayı, dışarıdaki hava
akciğerlere girer ve böylece nefes alma
işlemi (inspirasyon) gerçekleşmiş olur.
Nefes Alıp Verme
• Göğüs boşluğunun kasılması ile artan iç
basınçtan dolayı bir miktar hava dışarıya
çıkarak nefes verme işlemi (ekspirasyon)
gerçekleşmiş olur.
• http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/conte
nt/chp48/4802002.html
Nefes Alıp Verme
• Nefes alıp verme sayısı veya solunum
hızı erişkinde dakikada 12 -18 arasında
değişiklik gösterir.
• Çocuklarda bu sayı daha yüksektir ve
genellikle 18 - 20 arasında değişir.
Nefes Alıp Verme
• Bu sayı artan enerji ihtiyacına bağlı olarak
artan oksijen ihtiyacı nedeni ile birkaç kat
yükselebilir.
Şekil 4.37. Nefes alıp vermenin mekanizması
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Suda boğulma olayında olduğu gibi
solunum yollarının suyla dolu olması veya
soluk borusunun herhangi bir cisimle
tıkanması sonucunda gaz alışverişinin
gerçekleştirilemediği durumlarda ölüm
ortaya çıkar.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Elektrik çarpması, uyuşturucu maddelerin
fazla kullanılması sonucu ortaya çıkan
laringeal spazm, çarpma veya vurma gibi
mekanik etkilerle medulla oblagatadaki
solunum merkezinin felci sonucunda
boğulma görülür.
• Boğulmada önce şuur kaybı,
reflekslerin kaybı ortaya çıkar.
sonra
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Bunu solunum durması ve kalp durması ile
ölüm takip eder.
• Kapalı alanlarda bazı gazların (örneğin
CO2,
H2S,
SO2
ve
CO
gibi)
konsantrasyonlarının
yükselmesi
de
insanları zehirleyebilir.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Ülkemizde en yaygın olarak görülen
şofbenden
ölümlerin
esası:
şofben
gazından
değil,
karbonmonoksit
zehirlenmesindendir.
• CO , Hb ile oksijene oranla 200 - 250 kat
daha kuvvetli şekilde bağlanır.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Şayet solunan havada % 0.1 oranında bile
CO olsa insanı zehirler.
• Böyle durumda CO, Hb ile bağlandığından
dolayı oksijenle bağlanacak Hb azalır ve
neticede oksijensizlikten ölüm ortaya çıkar.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Şofben gazı olan LPG, zehirsizdir.
• Küçük ve hava akımının az olduğu
banyolarda şofben alevinin sönmesi ile
sızan LPG'den ölümlerin gerçekleştiği
zannedilir.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Oysa şofbenin yanması ile ortaya çıkan
CO miktarı artınca şofbenin alevi söner.
• Ortamda şofbeni yakacak kadar bile
oksijen olmadığı zaman, doğal olarak ölüm
gerçekleşir.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• Aynı durum iyi yanmamış mangal kömürlerinin
çıkardığı CO‘ den de ortaya çıkar.
• Ayrıca ülkemizde yaygın olarak kullanılan kovalı
sobalara gece yatarken yapılan kömür ilavesi ve
bu kömürlerin iyi tutuşmaması sonucu oluşan
çok miktardaki karbonmonoksitin bacanın iyi
çekmemesi ve rüzgar gibi nedenlerle odaya
yayılması
neticesinde
ölümlere
neden
olmaktadır.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• CO, araba motorlarında kullanılan yakıtın
yanmasından ve içilen sigara dumanı gibi
daha birçok kaynaktan da ortaya çıkar.
• Kapalı bir mekanda çalışan araba içindeki
kişinin ölümü de CO zehirlenmesine
örnektir.
Solunum Durması ve Zehirlenmesi
• CO zehirlenmelerinde tedavi, kişiyi derhal
temiz
havaya
çıkartmak,
şayet
ağırlaşmışsa zaman geçirilmeden saf
oksijen solutmakla gerçekleştirilir.
• Çünkü CO, Hb'den ancak yüksek oksijen
basıncı altında ayrılır.
Download