SOLUNUM SİSTEMİ 1

 

SOLUNUM SİSTEMİNİN YAPISI, GÖREVİ VE İŞLEYİŞİ

• Vücuttaki hücrelerin ihtiyacı olan oksijenin (O2) dış ortamdan alınması için solunum sistemine gereksinim duyulur.
• Bu sistemle aynı zamanda hücrelerin üretmiş olduğu metabolik atık olan karbondioksit (CO2) de dışarı atılır.
• Solunum gazları adı verilen bu gazlar, dolaşım sistemi sayesinde taşınır.
• Solunum, dış solunum ve iç solunum olmak üzere iki aşamalıdır.

1. Akciğerdeki alveoller ve bunları saran kılcal damarlarla solunum gazlarının difüzyonu dış solunum denir.

2. Doku kılcallarıyla doku hücreleri arasındaki gazların difüzyonuna ise iç solunum denir.

• İnsanda solunum sistemi organları; burun, yutak, gırtlak, soluk borusu (trake) ve akciğerlerdir.
• Soluk alıp vermede diyafram ve kaburga kasları etkilidir.
• Burun, yutak, gırtlak ve soluk borusundan oluşan bölüme üst solunum yolu denir.
• Bu yapılarla alınan hava aynı zamanda temizlenir, ısıtılır ve nemlendirilir.

Burun: 

• Ağızla birlikte solunum sisteminin dış ortamla bağlantısını kuran organdır.
• İç yüzeyindeki epitel dokuda bulunan kıllar ve mukus tabakası solunum yoluyla alınan havayı toz ve mikroplardan arındırır, nemlendirir ve ısıtır.(Bu nedenle burundan nefes almak daha sağlıklıdır.)
• Burun koku alınmasında da görev alır.
• Burun yollarının tahriş olması, hapşırma refleksine neden olur. 
• Burun yollarındaki duyusal refleks, omurilik soğanına ulaştığında büyük miktarda hava, hızla burundan dışarı doğru itilir ve burundaki yabancı maddelerin dışarı atılması sağlanır.

Yutak: 

• Sindirim sistemini ve solunum sistemini birbirinden ayıran bölüm. 
• Ağız ve burun boşluklarının kesişme noktasındaki nefesle alınan havayı soluk borusuna; nefes verirken atılan havayı ise ağız ve burun boşluklarına ileten yapıdır. 
• Östaki kanalının bir ucuyla bağlantılıdır.
• Yutağın mikroplar, alerji, kuru hava, aşırı sıcak veya soğuk, asitli yiyeceklerin tüketimi ve sigara kullanımı gibi sebeplerle iltihaplanması sonucu faranjit (yutak iltihaplanması) hastalığı oluşabilir.

Gırtlak: 

• Gırtlak, yutak ile soluk borusu arasında bulunan soluk yoludur. 
• Alınan havanın solunum sistemi borucuklarına ilk girdiği yerdir. 
• Gırtlak, kıkırdaktan yapılmıştır ve besinin yutulduğu an hariç her zaman açıktır. 
• Gırtlak kapağı, yutkunma esnasında gırtlağı kapatarak besinlerin soluk borusuna kaçmasını önler.
• Gırtlaktaki en büyük kıkırdak, âdemelması olarak adlandırılır ve üzerinde tiroit bezi bulunur. 
• Ayrıca gırtlakta ses telleri vardır.
• Gırtlağa laringoskop denilen gözlem aletiyle bakıldığında ses telleri görülebilir. 
• Soluk alırken ses telleri havanın kolayca geçebilmesi için açıktır. 
• Konuşmak için akciğerden geçen hava, ses tellerini titreştirir ve ses oluşur. 
• Konuşma sadece solunum sistemiyle değil, sinir sistemi ile de kontrol edilir. 
• Soğuk algınlığı, reflü ve alerji hastalıkları, sesin bilinçsiz kullanılması ve sigara kullanımı gibi nedenlerle ses telleri iltihaplanabilir. 
• Gırtlağın iltihaplanması rahatsızlığı larenjit (gırtlak iltihabı) olarak isimlendirilir. 
• Larenjit ses kısıklığı ve konuşma kaybına neden olabilir.

Soluk Borusu: 

• Soluk borusu (trake), alınan havayı akciğerlere ileten, boyundan akciğere kadar ulaşan 14-15 cm uzunluğunda 2-3 cm genişliğinde solunum sistemi organıdır. 
• Dış kısmı bağ doku, düz kas ve kıkırdaklar; iç kısmı aralarında mukus salgılayan goblet hücrelerinin de bulunduğu silli epitel dokudan oluşur. 
• Soluk borusunda yer alan (C harfi şeklindeki) kıkırdak halkalar soluk borusunun sürekli açık kalmasını ve soluk alıp vermenin sürekliliğini sağlar.
• Trakenin iç yüzeyini döşeyen silli epitel doku, burun boşluğunu geçebilen toz, polen ve yabancı madde parçacıklarını tutup bu parçacıkların akciğere ulaşmasını önler.
• Epitel hücreler, akciğerlerin savunmasında yer alan çeşitli moleküller salgılar. 
• Salgılar, antimikrobik etki göstererek hava iletim yollarını enfeksiyonlardan korur.
• Epiteldeki özel hücreler ve salgı bezleri tarafından salgılanan protein ve polisakkaritlerce zengin olan bu salgı, siller üzerinde ince bir mukoza tabakası oluşturarak ortamın nemli kalmasını sağlar
• Sillerin dışa doğru tek yönlü hareketi, tutulmuş yabancı maddeleri geriye doğru iterek mukusla birlikte (balgam) dışarı atılmasını sağlar.
• Bronşlar ve trake, hafif temaslara oldukça duyarlıdır. Düşük miktarlardaki yabancı maddelerin trake ve bronşlara teması bile öksürük refleksini başlatabilir.
• Soluk borusu iç kısmında bulunan sillerin yüzeyindeki partikülleri uzaklaştıracak yeterli hava akımı sağlanamadığında alveollerde bulunan akyuvarlar, yabancı maddeleri fagositozla yok eder. Ancak gelen partikül çok miktarda ise akyuvar savunması yetersiz kalır. Yangı (iltihaplanma) gelişebilir. Kömür madenlerinde çalışanlar, çok miktarda kömür tozu solumak zorunda kaldıklarından “silikozis” denilen akciğer hastalığı ortaya çıkabilir.

Akciğerler: 

• Karın boşluğundan diyaframla ayrılan göğüs boşluğunun sağ ve solunda bulunur. 
• Yapılarında bronş, bronşiyol ve gaz değişimini sağlayan alveoller denilen özelleşmiş birimler vardır.
• Sağ ve sol akciğer olmak üzere iki bölümden oluşur. 
• Sağ akciğer üç loblu, sol akciğer iki lobludur. 
• Sağ akciğerin sol akciğere oranla %10 daha büyük olmasının sebebi kalbin göğüs kafesinin sol tarafına yerleşmiş olmasıdır.
• Akciğerler süngerimsi bir yapıdadır.
• Akciğerlerin üzerini örten ince parlak zar plevra (pleura, plöra) zarıdır ve her iki akciğeri kese şeklinde sarar.
• Zar iki katmanlıdır. Üstteki katman göğüs boşluğunu, alttaki katman akciğerleri sarar. 
• ki zar katmanı arasında seröz sıvı (plevra sıvısı) bulunur. Sürtünmeden doğacak zararları önleyerek akciğerlerin göğüs boşluğunda rahatça genişleyip daralmasını sağlar. 
• İki zar katmanı arasında basınç düşüktür ve içine hava girmez. Bu durum soluk alma olayını kolaylaştırır.

BİLGİ: Seröz: Bir dış salgı bezi çeşidi olan seröz bezlerden salgılanan protein yapısındaki akıcı sıvı salgıdır. Pankreasın dış salgı (ekzokrin) bezi, kulak altı tükürük bezi seröz salgılayan bez tipine örnektir.

Bronşlar: 

• Soluk borusunun birinci kaburga yakınlarında dallanarak ikiye ayrılır.
• Her bronş, bir akciğere girerek alınan havayı akciğere iletir. 
• Virüsler, bakteriler, alerji, hava kirliliği, sigara kullanımı gibi etkenlerden dolayı bronşlar iltihaplanabilir. Bu hastalığına bronşit (bronşların iltihaplanması) denir.

Bronşiyoller:

• Bronşların akciğerler içinde daha ince dallara ayrılmasıyla oluşur.
• Bronşiyollerde kıkırdak tam halka şeklinde değildir. 
• Trake ve bronşların kıkırdak halka olmayan tüm bölgelerinde, bronşiyollerde düz kas tabakası vardır.

Alveol:

• Bronşiyollerin dallanmasıyla oluşan ince borucukların açıldığı hava keselerine denir. 
• Alveoller tek katlı yassı epitel dokudan oluşmuş, üzerleri kılcal damar ağı ile çevrili, gaz değişiminin gerçekleştiği akciğerin işlevsel birimleridir. 
• Her iki akciğerde yaklaşık 300 milyon kadar alveol bulunur.
• Alveollerde iki tip epitel hücresi bulunmaktadır: 

1.tip hücreleri, alveolleri örten başlıca yassı hücre grubudur. 

2.tip hücreler, daha kalın olan ve sürfaktan salgılayan hücrelerdir. 

• Sürfaktan alveollerde yüzey gerilimini düşürerek alveollerin daha kolay şişmesini ve büzülmesini sağlar. Böylece soluk alıp verme kolaylaşır.

 

BİLGİ: Sürfaktan: Alveol epitel hücrelerinden salgılanan dipalmitol- fosfadilkolin (DPPC), diğer lipitler ve proteinlerden oluşan bir karışımdır. Bebeklerde sürfaktan eksikliğinde akciğerlerin birçok bölgesinde yüksek yüzey gerilimi nedeniyle alveoller yeteri oranda havayla dolamaz. Bu durum “Bebekte Solunum Zorluğu Sendromu (IRDS)” olarak tanımlanır. Sürfaktanın; Alveol duvarının onarılmasında önemli görevi vardır. Sürfaktan yokluğunda yüzey geriliminin yüksek olması nedeniyle alveoller yeteri oranda genişleyemez. Alveollerin gerilmesiyle akciğerde ödem oluşabilir. Akciğerler, fetüste doğuma kadar kapalıdır. Doğumdan hemen sonra ilk hava girişiyle genişleyen akciğerlerin soluk vermeyle alveollerin tekrar birbirine yapışıp kapanmasını, sürfaktan maddesi önler.

 

• Alveoller gaz değişiminin gerçekleştiği yüzey alanını genişletir (yaklaşık 100 m2‘lik alan ve derinin yüzey alanının 50 katı kadar). 
• Gaz değişiminin gerçekleştiği yüzeyler ince, nemli ortamlardır. 
• Nemde çözünen oksijen hızla epiteli geçer. 
• Kılcal damarların yapısının ince olması ve epitel hücrelerinin birbirlerine çok yakın yerleşmesiyle gaz değişimi kolayca gerçekleşir. 
• Alveolü oluşturan epitel dokunun sürfaktan salgısı, kılcallardan alveollere su geçişini önleyerek solunumla fazla su kaybedilmesine engel olur. 
• Salgı içindeki lipoprotein, alveollere esneklik kazandırarak soluk vermeyi kolaylaştırır.

 

BİLGİ: Her bir alveol tek katlı yassı epitel dokudan oluşmuştur. Alveollerin etrafı bir file gibi kılcal damar ağı ile sarılıdır. Gaz değişimi, alveollerdeki hava ile onları çevreleyen kılcal damarlar arasında difüzyonla gerçekleşir. Akciğerlerin etrafında plevra denilen çift katlı zar bulunur. İç zar, akciğer dokusuna tamamen yapışıktır. Dış zar ise göğüs kafesinin ve altta diyaframın üst yüzüne yapışmıştır. İki zar arasındaki boşluğa plevra boşluğu denir ve içi lenf sıvısı ile doludur. Bu sıvı, akciğerlerin nemli kalmasını ve soluk alıp verme sırasında rahat hareket etmesini sağlar. Bronşların, kan damarlarının ve sinirlerin akciğerlere girdiği yerlerde plevra zarı bulunmaz. Akciğerler, iç hava basıncı nedeniyle gergin konumdadır. Göğüste bir yaralanma sonucu plevra boşluğuna hava girerse akciğerler söner. Mikroorganizmaların kan yolu ile plevra boşluğuna girmesi sonucu plevra zarı iltihaplanabilir.

 

 Diyafram:

• Göğüs boşluğu ile karın boşluğu arasında bulunan kubbe şekilli bir kastır. 
• Akciğerleri alttan çevreler. 
• Solunumun temel kasıdır ve vücudumuzda kalpten sonra en fazla çalışan kastır. 
• Diyafram kasıldığı zaman kubbemsi şekli düzleşerek karın boşluğunu ve organlarını aşağı iter, Kaburgaları da yukarı iterek göğüs boşluğunu genişletir ve soluk alma gerçekleşir. 
• Diyafram gevşeyince eski hâlini alır, kubbeleşir ve soluk verme gerçekleşir.

Kaburga kasları: 

• Soluk alma sırasında kasılarak kaburgaları yukarı kaldırır, göğüs boşluğunun hacmini artırır ve soluk almaya yardımcı olur. 
• Soluk verme sırasında gevşeyerek kaburgaları aşağı doğru çeker, göğüs boşluğunun hacmini daraltır ve soluk vermeyi kolaylaştırır.

 

BİLGİ: Diyafram: Diyafram omurgalı canlılardan kuş ve memelilerde bulunur. Sadece memelilerde kas yapısındadır. Bu kas çizgili kastır. Soluk alma sırasında göğüs boşluğu hacmindeki değişikliklerinin %75’inden sorumludur. Göğüs kafesinin alt ucuna yapışan bu kas, karaciğer üzerinde yay oluşturur ve kasıldığında bir piston gibi aşağıya hareket eder. Hareket uzaklığı 1,5 cm ile 7 cm arasında değişir.

 

BİLGİ: Bir endoderm (sıcak kanlı), hayvan aynı boyuttaki bir ektoterm (soğuk kanlı) hayvandan daha geniş bir solunum yüzeyine sahiptir. Hayvanlardaki solunum yüzeyinin ortak özellikleri: 1. Gaz alışverişi difüzyon ile gerçekleşir. 2. Tek katlı yassı epitelden oluşan ince bir tabakadır. 3. Gaz difüzyonunu sağlamak için nemlidir. 4. Geniş bir yüzeye sahiptir. BİLGİ: Gaz alışverişi daima difüzyon ile gerçekleştiği için hiçbir zaman ATP harcanmaz. Memelilerin diğer hayvanlardan farklı olarak sahip olduğu solunum sistemi adaptasyonları: Akciğerlerinde hava kesecikleri (alveoller) bulunur. Göğüs ve karın boşluğu arasında çizgili kas yapısında diyafram bulunur. Olgun alyuvarları çekirdeksizdir. Solunum sisteminin görevleri; Dışarıdan alınan havayı akciğerlere taşımak, Hava ile kan arasındaki gaz alışverişini sağlamak, Solunum yüzeyini çevresel faktörlerden, sıcaklık değişimlerinden ve hastalık yapıcı mikroplardan korumak, Burun yoluyla kokunun alınmasını sağlamaktır.

 

 

 SOLUK ALIP VERME MEKANİZMASI

• Soluk alıp vermede kaburga kasları ve diyafram etkilidir. 
• Diyafram; göğüs boşluğu ve karın boşluğunu birbirinden ayıran kaslı yapıdır. 
• Soluk alıp verme işlemi, göğüs boşluğu hacminin genişlemesi ve daralması sonucu oluşan basınç değişiminden kaynaklanır.

Soluk Alma (İnspirasyon):

• Kaburga kasları kasılarak göğüs boşluğunu öne doğru genişletir. 
• Aynı zamanda diyafram kasılarak düzleşir ve göğüs boşluğu genişler. 
• Akciğerlerin hacmi artar ve iç basınç azalır.
• Hava, atmosfer basıncı akciğer basıncından daha büyük duruma geldiği için burun ve ağızdan girerek alveollere ulaşır. 
• Bu olay, kasların kasılmasıyla gerçekleştiğinden enerji harcanır.
• İnsanda soluk alma sırasında negatif basınç oluşur ve soluk almayı kolaylaştırır. Negatif basıncın oluşmasını sağlayan etkenler; akciğer iç basıncının dış basınçtan düşük olması, plevranın akciğeri göğüs boşluğunda tutması, plevra içindeki sıvının varlığı ve plevra sıvı basıncının düşük olmasıdır.

Soluk Verme (Ekspirasyon):

•  Kaburga kasları ve diyafram kası gevşer.
• Diyafram kubbeleşir. 
• Böylece göğüs boşluğunun hacmi daralır.
• Hava, göğüs boşluğundaki iç basınç dış basınçtan daha yüksek duruma geldiği için akciğerlerden dışa doğru hareket eder. 
• Akciğer yapısındaki elastik liflerden ve plevra sıvısının yüzey geriliminden dolayı genişlemiş akciğer eski hâline dönmek ister. Buna geri yaylanma basıncı denir. 
• Akciğerlerin geri yaylanma basıncı da soluk vermeyi kolaylaştırır. 
• Soluk verme pasif bir hareket olduğundan vücutta soluk alma kadar enerji harcanmaz, kaslar gevşerken de enerji harcanır.
• Özellikle boyun, sırt, göğüs ve karın kasları gibi kaslar da egzersiz sırasında solunuma yardımcı olur. Yetişkin bir birey dakikada 12-18 kez soluk alıp verir. 
• Bu sayı aktiviteye bağlı olarak enerji ve oksijen ihtiyacının artması gibi durumlarda artar.

 

Soluk Alıp Verme Sırasında Gerçekleşen Olaylar
Soluk Alma	Soluk Verme
Diyafram kası kasılır	Diyafram kası gevşer.
Diyafram düzleşir, kısalır.	Diyafram kubbeleşir, uzar.
Kaburgalar arası kaslar kasılır ve yukarı doğru yükselir.	Kaburgalar arası kaslar gevşer ve kaburgalar aşağı doğru iner.
Göğüs boşluğu genişler, hacmi artar ve basınç azalır.	Göğüs boşluğu daralır, hacmi azalır ve basınç artar.
Akciğerin hacmi artar.	Akciğerin hacmi azalır.
Akciğerin iç basıncı azalır.	Akciğerin iç basıncı artar.
Karın boşluğu daralır, hacmi azalır ve iç basıncı artar.	Karın boşluğu genişler, hacmi artar ve iç basıncı azalır.
Dışardaki hava akciğere dolar.	Akciğerdeki hava dışarı atılır.
O2 alveolleri saran kılcal damarlardaki kana, kanda bulunan CO2 ise alveollere difüzyonla geçer.	Alveollere geçen CO2 dış ortama verilir.
Soluk borusunun nemi azalır, ancak soluk borusu içindeki havanın nemi artar.	Soluk borusunun nemi artar, ancak soluk borusu içindeki havanın nemi azalır.

 

BİLGİ: Soluk verme sadece göğüs boşluğunun hacminin azalmasına bağlı gerçekleşmez. Aynı zamanda akciğerlerin geri yaylanma basıncının da etkisi vardır. Bu basınç, akciğerlerin yapısındaki elastik lifler etkisiyle ve pleura boşluğundaki sıvının oluşturduğu yüzey gerilimiyle sağlanır. Bu nedenle soluk alma enerji gerektiren aktif bir olay olduğu hâlde soluk verme enerji gerektirmeyen pasif bir olaydır.

 

BİLGİ: Yetişkin bir insan bir dakikada yaklaşık 12-18 kez soluk alıp verir. Enerji ihtiyacının fazla olduğu egzersiz gibi durumlarda bu sayı artar. Çocuklarda soluk alıp verme yetişkinlere oranla daha hızlıdır.

 

BİLGİ: Solunum hızı, kandaki karbondioksit miktarına göre düzenlenir. Kandaki CO2 artarsa, solunum hızı da artar. Kan pH'ı düşerse, solunum hızı artar. Atmosfer O2’si düşerse, solunum hızı artar. (Kndaki oksijen miktarı değişimi, solunum hızını yok denecek kadar az etkiler.) Bu durum omurilik soğanındaki solunum merkezinin uyarılmasına neden olur. Omurilik soğanı önce kalp atışlarının daha sonra da nefes alışverişinin hızlanmasını sağlar. Kanda bulunan CO2 hızla dışarı verilir ve kanın pH’ı normale döner

 

BİLGİ: Soluk verme sadece göğüs boşluğunun hacminin azalmasına bağlı gerçekleşmez. Aynı zamanda akciğerlerin geri yaylanma basıncının da etkisi vardır. Bu basınç, akciğerlerin yapısındaki elastik lifler etkisiyle ve pleura boşluğundaki sıvının oluşturduğu yüzey gerilimiyle sağlanır. Bu nedenle soluk alma enerji gerektiren aktif bir olay olduğu hâlde soluk verme enerji gerektirmeyen pasif bir olaydır.