Bir çok canlı yaşamlarını sürdürmek için (gelişebilmek ve üreyebilmek için) enerjiye enerji için besine besini canlının kullanbileceği enerji şekli olan ATP dönüştürmek oksijene ihtiyaç duyarlar. Enerji elde etmek için farklı bir çok yol olmasına rahmen (glikoliz, fotosentez, kemosentez vb) Oksijenli solunum birim madde başına en fazla enerji (ATP) elde edilen katabolik yoldur. Moleküllerin yıkımı sonunda açığa çıkan kimyasal bağ enerjisinden yaralanarak ATP sentezler. Canlıların besin maddelerini daha az enerj taşıyan başka moleküllere yıkarak onlardan enerji elde etmelerine solunum denir. Birçok canlıda hücresel solunum gerçekleştirilirken oksijen kullanılmaktadır(örneğin kasılmakta olan kırmzı lifli sarkomer hücresinde). Ayrıca oluşan karbondioksit hücrelerden uzaklaştırılmak zorundadır. Bu olaylar bir hücreli canlılarda hücre yüzeyi ile gerçekleştirilirken çok hücrelilerde hem vücut yüzeyi ile hem de özel bir solunum sistemi ile gerçekleştirilir.
ŞEKİL 7.1 Hücre çevre arasında gaz alış verişi yollar ve gaz alış veriş destekleyen sistemler
Bölüm
Özel bir solunum sistemi bulunduğu durumlarda solunum sistemiyle kan ve dolaşım sistemi, işbirliği halinde çalışarak solunum görevini gerçekleştirirler. Hücreler içinde oluşan oksijen ye karbon dioksit alışverişine, yani biyolojik yanma olayına iç solunum denir. İç solunumda gaz alışverişi doku sıvısı aracılığı ile kan ve vücut dokuları arasında gerçekleşir. Hücrelerde tüm yaşamsal olayların sürmesi için gerekli enerjiyi sağlayan iç solunumdur. İç solunum da, hücreye gelen enerji yüklü bileşiklerin, özellikle karbonhidrat ve yağların biyolojik yanması ve yüklü oldukları enerjinin yaşam olayları için serbest bir hale sokulması demektir.
Bu sorunlar, solunum için özelleşmiş doku, organ veya sistemlerle giderilmiştir. Solunum sistemlerinin her çeşiti, anlıların yukarıda belirtilen gereksinimlerini karşılayacak şekilde evrimleşmiştir
Direkt ve indirekt solunum
Paramecium ve hidralar gibi küçük akuatik organizmalar dış ortamla direkt temasta olduklarından, etraflarını çeviren suda bulunan O2 hücrelere girişi ve CO2’in hücrelerden çıkışı kolaylıkla olur. Bunun için özel bir solunum sistemine gerek yoktur. Organizmanın hücreleri ve onun çevresi arasındaki O2 ve CO2 değişimi şeklindeki gaz değişimine direkt solunum denir. Büyük ve kompleks yapıya sahip hayvanlarda difüzyon olabilmesi için gaz değişimi yapacak vücut bölgelerine ihtiyacı vardır. Solunum yüzeyleri ya da solunum membranları denilen bu yapılarda meydana gelen solunuma indirekt solunum denir. İndirekt solunumda iç ve dış solunum fazları görülür. Büyük ve kompleks yapıya sahip hayvanlar her hücrenin dış çevreyle direkt gaz değişimi yapması imkansız hale gelir ve gaz değişimi için özelleşmiş bir vücut yapısı gelişmeye başlar. Difüzyon olabilmesi için gaz değişimi yapacak vücut bölgelerinin ince membranlı, geçirgen özelliğe sahip olması, O2 ve CO2 ancak eridikten sonra diffüze oldukları için aynı zamanda iyi bir kan dolaşımına sahip olup nemli tutulması gerekir. İndirekt solunum için balık, yengeç, istakoz gibi birçok aquatik hayvanda solungaçlar gelişmiştir.
Canlılarda Solunumla İlgili Karşılaşılan Sorunlar
1.Yeterli genişlikte solunum yüzeyi (dış çevreyle gaz değiştirme yüzeyi )
2.Gaz değişimi yapılan yüzeyden daha içeride yer alan vücudun iç hücrelerine O2
taşınması ve bu hücrelerden CO2’in uzaklaştırılması 3.Solunum yüzeyinin mekanik etkilerden korunması
ŞEKİL 7.2 Farklı canlı gruplarındaki solunum yapıları
Yüksek omurgalılarda (reptil, kuş, memelilerde) ise akciğerler gelişmiştir. Kara omurgasızlarından bazıları (toprak solucanı) nemli derilerini kullanırlar. Bazıları (böcekler) dış çevre ile por denen açıklıkla irtibatta olan kanallarını (trake) kullanırlar.
Trake solunumu
vücudun içerisine bir ağ gibi girmiş, içerisinde hava bulunan sisteme trake sistemi denir. Solungaçlar ve akciğerler sadece oksijeni rezorbe etmelerine karşın, bu sistemle oksijenin dokulara hatta hücrelere kadar ulaştırılması söz konusudur. Böceklerin karın halkalarından dışarı açılan stigmalardan alınan hava, trake boruları ile tüm vücuda yayılır. Trake boruları helezon şeklindeki kitin halkalarla desteklenmiştir. Trakelerin iç yüzü tek sıralı epitel ile döşenmiştir. Trakeler, içi sıvı dolu trakeol ile sonlanır. Trakeollerin ucu bir sıvıyla doludur.Bu sıvı ,dokular ile borucuklar içindeki O2 ve CO2 diffüzyonunu kolaylaştırır.Gaz alış verişi trakeollerle doku hücreleri arasında olur. Böcekler karın halkalarını sürekli hareket ettirerek stigmalardan hava giriş çıkışını kontrol ederler. Stigmaların açılıp kapanma özelliği su kaybını önleme ve gaz giriş çıkışını kontrol etmesi böceklerin bulunduğu ortama uyumunu (adaptasyon) kolaylaştırmıştır.
ŞEKİL 7.3 Trake solunumu
Örümcek ve akreplerde genellikle karın tarafında bulunan, stigma ile başlayan, borucukların vücut içinde bir kitabın yaprakları gibi dallanmasıyla oluşmuş yapılara kitapsı akçiğer denir. Bu yaprakların üzerinde kan ulaşımını sağlayan sistemler uzanır.
Dış ve İç solunum
Dış solunum (eksternal), vücut sıvısı (kan yada hemolenf ) ve dış çevre arasında özelleşmiş solunum organları aracılığı ile yapılan gaz değişimidir. İç solunumda ise (internal), kan ve vücut hücreleri arasındaki gaz değişimidir.
Canlılarda Gaz Alış Verişi
Tek hücrelilerde solunum gazlarının hücreye giriş çıkışı, hücre yüzeyinden geçiş (difüzyon) ile sağlanır. Çok hücreli organizmalardan süngerler ve sölenterelerde de, özelleşmiş bir solunum sistemi yoktur. Bunlarda tek hücrelilerde olduğu gibi sudaki erimiş oksijeni vücut yüzeyleri ile alır, CO2 yi de aynı yolla suya bırakılır.
1.Deri solunumu 2.Solungaç solunumu 3.Trake solunumu 4.Akciğer solunumu
ŞEKİL 7.4 Örümceklerdeki kitapsı akçiğerler
Vücut dış yüzeyini örten deri gaz değişimini sağlar. Alınan oksijen iç dokulara difüzyonla ya da kanla taşınır. Toprak solucanlarının tek katlı epitel dokudan ibaret derilerinde bulunan Goblet hücreleri çıkardıkları mukoz salgıyla vücut yüzeyinin devamlı nemli kalmasını sağlarlar.
Deri solunumu
Terliksi hayvan oksijeni hücre yüzeyinin tamamı ile alır. Aynı şekilde basit yapılı tatlısu polibi gibi çok hücrelilerde veya bazı solucanlarda, deri ile vücuda difüzyonla oksijen alınır. Oksijen, yoğunluk farkı nedeniyle vücuda girerken, aynı nedenle CO2 vücuddan dışarıya verilir. Solunumun bu şeklinin etkinliği azdır, çünkü difüzyonla nakledilecek gazın iletileceği mesafe ancak 1 mm olabilir. Bu nedenle büyük organizmalarda deri solunumu çok azdır. Bunun dışında büyük hayvanların derisi oldukça sert ve gaz geçirgenliği düşüktür. Deri solunumu burada, ilave bir solunum şeklidir. Bununla birlikte bazı durumlarda omurgalı hayvanlarda önemli olabilir. Mesela bir kurbağa kışı hiç hareket etmeden geçirir. Suyun altında olduğundan kurbağa akciğer solunumu yapamaz. Metabolik olayların en düşük düzeyde tutulduğu bu dönemde, deri solunumu ile alınan O2 miktarı, metabolik olayların tamamının durmaması için yeterlidir. Deri solunumunun insan solunumundaki payı ise sadece % 1'dir.
ŞEKİL 7.5 Toprak solcanında deri solunumu
Kurbağa ve semenderlerin erginlerinde esas solunum organı akciğerlerdir. Nemli olan deri gerekli oksijenin %25 inin alınmasını sağlar. Memelilerde de kısmi deri solunumu vardır. Ancak alınan oksijenin oranı çok azdır. (% 1 kadar)
Solungaç solunumu
Suda yaşayan hayvanlarda görülür. Kurbağa larvaları, deniz solucanları, bazı yumuşakçalar, kabuklular ve balıklarda bulunur. Solungaçlar suda çözünmüş oksijeni alacak şekilde özelleşmiş, yaprak veya tüy biçimindeki yapılardır.
ŞEKİL 7.6 Solungaç solunumu ile Kurbağalarda buccofarigial solunum
Solungaç solunumu yapan canlılarda içinde çözünmüş oksijen bulunan su,ağzından girip solungaçlardan geçerken gaz alış verişi olur. Bu canlılar suda %2-3 oranında bulunan oksijenden daha fazla yararlanmak için solungaçlarında lif şeklinde dallanmalar yaparak geniş yüzeyler oluşturur.
1-Tüm solunum yüzeylerindeki gaz değişimi difüzyonla olur. 2-Tüm solunum yüzeyleri nemlidir.
3-Tüm omurgalılarda solunum yüzeylerinde bol kılcal damar bulunur.nedeni yüzey genişletmektir.
4-Tüm solunum yüzeylerinin etrafı gaz difüzyonunu kolaylaştırmak için yassı hücrelerden yapılmıştır.
5-Karada yaşayan tüm canlıların solunum organları vücut içindedir. Nedeni suya daha fazla ihtiyaç olduğu içindir.
ŞEKİL 7.7 Solungaç solunumu ile akçiğer solunum karşılaştırılması
Ayrıca solungaç kılcallarında kanın akış yönü ile dışarıda ki suyun akış yönü birbirine zıttır. Bu nedenle solungaçlarda gaz difüzyonu da hızlıdır. Ters akım prensibi olarak bilinen bu mekanizma sayesinde solungaç solunumu yapan canlılar suda ki oksijenin yaklaşık %85’inden faydalanır. Bu sırada oksijen, solungaç epiteline, oradan da kılcallara difüzyonla geçer. Aynı şekilde, kılcallardaki kanda bulunan karbon dioksit, solungaç epiteline, oradan da suya geçer. Böylece oksijeni azalmış ve karbon dioksit içeriği artmış olan su, balığın ağzının kapanıp solungaç kapaklarının açılmasıyla dışarı verilir.
Akçiğer solunumu
Akciğerlerin ilkel yapısını ilk olarak kemikli balıklarda vardır. Hava kesesinin anterior kısmı özefagus ile bağlantıdır. Kurak mevsimlerde hava kesesi hayvanın oksijen elde etmesine yardım eder.
ŞEKİL 7.8 Fizyolist ve fizistom hava kesleri Ters Akım Sistemi:
Ters akım veya pareller sistemleri bir çok canlıda ve sistemde bulunmaktadır. Balıkların solungaçlarında, leyleklerin bacaklarında, memelilerin plasentasında, testisinde veya böbreklerinde ve akciğerlerde ters akım sistemi ile madde yada ısı iletimi yapılır. Bütün bu sistemlerin ortak özeliği madde ve enerji değişimin yüksek bir verimle ve hızlı gerçekleşmesidir. İnsan vücudunda böbrekte vesa recta, barsakta vilüslarda ters akım sistemine sahip kapiller kan damarı vardır.
ŞEKİL 7.9 Ters akım
Hava kesesi Balığın yoğunluğunu, suyun yoğunluğuna göre ayarlar. Balık suda batmadan durmak için, içindeki gazı artırarak keseyi şişirir. Yüzerken havasını azaltır. Bazı balıklarda yüzme kesesi ikiye ayrılmıştır. Yüzme kesesi solunum, hidrostatik görev, ses meydana getirme ve bazı uyartıları hissetmede de etkilidir.
Ters akımla etkin solunum
Balıklarda ters akım prensibi görülür. Solungaç kılcallarından akan kanın akım yönü ile solungaçlardan geçen suyun akım yönü birbirine zıttır.Böylece suyun oksijeninden maksimum derecede faydalanır.
ŞEKİL 7.10 Akçiğerin farklı omurgalı gruplarındaki durumu
Kuşlarda solunum
Kuşların solunum sistemi, yüksek metabolizma hızına, uçma nedeniyle yüksek enerji harcanmasına ve büyük yükseltilerde yeterli oksijen sağlanmasına gereksinmesine adapte olmuştur. Ters akım sayesinde sürekli gaz alışverişi sağlayan bu sistem, ısıl düzenleme ve ileti bakımından önem taşır. Solunum Sistemi, iki akciğer ile iki uzun hava kesecikleri dizisinden oluşur. Göğüs ve karın boşluklarının büyük bir bölümünü dolduran hava kesecikleri, kemiklerdeki akciğerlerden daha büyük bir hacim oluşturan yardımcı hava boşluklarına bağlıdır. Kuşların, iki ana bronşa ayrılan soluk borusu, taze havayı akciğerlerden iki karın keseciğine iletir. Öbür hava keseciklerine havayı, ikincil bronşlara taşırlar. Hava daha sonra akciğer dokusuna geçerek, damar bakımından son derece zengin çeperli küçük hava kanallarının oluşturduğu sık bir ağ halindeki hava kılcal damarlarında son bulan üçüncül bronşlar tarafından taşınır. Hava kılcal damarları, memelilerdeki alveoller gibi işlev görür: Her ikisi de gaz alışverişini gerçekleştirdiği yerdir. Oksijen karbondioksit değişimi yapmış hava; akciğerlerden ön hava keseciklerin içine dolar ve soluk borusu aracılığıyla dışarı atılır. Taze hava, hem soluk alma sırasında , hem de soluk verme sırasında hava kılcal damarlarından geçer. Soluk alma sırasında, solunum kasları göğüs – karın boşluğunu genişleterek , bütün hava keseciklerinin içindeki basıncı düşürür. Taze hava, ön kesecikler dışında, bütün hava keselerine girer. O sırada bir miktar hava akciğerlere girerken , akciğerlerdeki bayat hava da , ön keseciklere geçer. Soluk verme göğüs – karın boşluğundaki hava basıncını yükselten solunum kaslarıyla gerçekleştirilir. Kullanılan hava dışarı ve taze hava , hava keseciklerinden arka hava kesecikleri yoluyla akciğerlere iletilir. Kuşlarda bu sürece , başından sonuna kadar kas tabakası yerine , bağdokusundan yapılma ince bir zar olan diyafram yardımcı olur.
ŞEKİL 7.11 Kuşlarda solunumu
Diyafram, göğüs çeperine yapışan kaslara bağlanır ve bu kasların kasılmasıyla düzleşir. Kuşlarda diyafram, soluk alma sırasında akciğer hacmini azaltırken, soluk verme sırasında genişletir. Kuşların akciğerleri, memelilerinkine oranla daha katı olduğundan, soluk alma ile soluk verme sırasında, akciğer hacminde az bir değişme olur. Buna karşılık, hava kesecikleri solunum sırasında önemli miktarda şişer ve söner. Uçuş sırasında, kuş kanat çırparken soluk alma kanatlar yukarı kalkarken, soluk vermeyse kanatlar aşağı inerken olur. Kanatların inmesi göğüs kafesini bastırır ve bayatlamış havanın, ön keseciklerinden soluk borusu aracılığıyla dışarı atılmasını sağlar.
İnsanda Solunum Sisteminin Kısımları
ŞEKİL 7.12 İnsada solunum yolu
Burun Yutak Gırtlak Soluk borusu Trake Trakeoitler Alveoller
Burun içerisinde konhe adı verilen yapılar vardır. Bu sayede hava, nemlendirilir, ısıtılır ve 5µm üzeri partiküllerden temizlenir. Fariks solunum sistemi ile sindirim sistemini birbirinden ayıran bölümdür. Reflex ile kapanır. Farins’in üst bölümü (nazofarinx) yumuşak damakla ağız boşluğu ve burun boşluğunu birbirinden ayırır. Alt bölümü (laringofarinx) ise trakea ve özefagusla bağlantı yapar. Gırtlak (Larinx), soluk borusu (trakea) ve akciğer (pulmo) alt solunum yollarını oluşturur. Solunum yolu aynı zamanda ses organıdır. Yapısında birbirine kas ve zarlarla bağlı olan kıkırdaklar bulunur. Bu nedenle gırtlak devamlı açık ve hava geçişine izin verilir. Gırtlağın yapısında birçok kıkırdak olup bunlardan tek olan kıkırdaklar daha büyük ve önemlidir. Bunlar yukarıdan aşağı doğru şu şekildedir. Trakea yaklaşık 2,5 cm genişliğinde 10-12 cm boyundadır. Kıkırdak halkalardan yapılmıştır. Sayıları 16–20 arasında değişir. Trakea sağ ve sol 2 tane ana bronşa ayrılır. Bir bronş sağ bir bronş sol akciğere gider. Bronşların ince dallarına bronşiol denir. Akciğerler (Pulmo) Solunum sisteminin oksijen ve karbondioksit değişiminin yapıldığı yerdir. Akciğerler costalar tarafından korunan hafif süngerimsi yumuşak elastik ve hassas bir organdır. Akciğerin uç kısmına akciğer tepesi (apex pulmonis), aşağıda geniş olan bölümüne ise akciğer tabanı(basis pulmonis) denir.
Solunum, atmosferden alınan oksijen ile vücuttaki karbondioksitin yer değiştirmesidir. İki kısım oluşur: Dış solunum (external solunum) akciğerlerde olur. Oksijen havadan kana geçer, kandaki karbondioksit dışarı verilir. İç solunum (internal solunum), kanla dokular arasında olur. Oksijen kılcal damarlardaki kandan dokuya girer, karbondioksit dokudan kana geçer. Akciğerin üzerini 2 katlı plevra zarları örter. Akciğerin dış yüzeyini saran tabakasına visseral plevra, göğüs kafesinin iç yüzündeki tabakasına ise parietal plevra denir. 2 katlı zar arasında lenf sıvısı ve hava bulunur. Oksijen içeren hava iletici hava yollarıyla akciğerlere ulaşır. Farklı dokulardan sağ kalbe gelen kan sağ ventrikül tarafından akciğerlere pompalanır. Pulmoner kapillerde karbondioksit ve oksijen değişimi olur. Akciğerleri terk eden kanın oksijen içeriği yüksek, karbondioksit içeriği düşüktür. Sol ventrikül tarafından dokulara pompalanır.
Soluk alıp verme
İnspiryum (soluk alma) : İnspiratuar kaslara uyarı gider. Diyafragma (eksternal interkostal kaslar) kasılır. Göğüs duvarının genişlemesiyle toraksın hacmi artar. İntraplevral basınç daha da negatifleşir. Alveoler transmural basınç gradyenti artar. Alveoller genişler. Bu durumda alveoler geri çekimi artar. Alveoler basınç, alveol hacminin artmasıyla birlikte atmosferik basıncın altına düşer ve dışarıdan içeri doğru hava akımı oluşur. Hava akımı alveoler basınç ile atmosferik basınç arası denge oluşana kadar devam eder.
ŞEKİL 7.13 Akçiğerlerde gaz alış verişi için gerekli olan basınç değişimleri modeli
Ekspiryum(soluk verme) İnspiratuar uyarı sona erer. İnspiratuar kaslar gevşer. Toraks hacmi azalır ve intraplevral basınç daha az negatif olur. Alveoler transmural basınç gradyenti azalır. Artan alveoler geri çekiminin etkisiyle alveoller inspiryum öncesi durumlarına geri dönerler. Alveoler hacim azalınca alveoler basınç atmosferik basınçtan daha yüksek hale gelir. Bunun sonucunda hava akımı oluşur. Hava, alveoler basınç ile atmosferik basınç dengelenene kadar dışarı doğru akar. Oksijen içeren hava iletici hava yollarıyla akciğerlere ulaşır. Farklı dokulardan sağ kalbe gelen kan sağ ventrikül tarafından akciğerlere pompalanır. Pulmoner kapillerde karbondioksit ve oksijen değişimi olur. Akciğerleri terk eden kanın oksijen içeriği yüksek, karbondioksit içeriği düşüktür. Sol ventrikül tarafından dokulara pompalanır.
Solunum pigmentleri
Oksijen taşıyan başlıca solunum pigmentleri -Hemoglobin, Hemosiyanin, Klorokruorin, Hemoeritrin dir.
Pigment Renk Element Konum Hayvan 100 ml kanda O2 ml miktarı Memeli 25 Kuşlar 18,5 Sürüngenler 9 Kurbağa 12 Alyuvarlar Balık 9 Halkalı solcan 1,5 Hemoglobin Kırmızı Demir Plazma Yumşakça 2-8
Hemosiyanin Mavi Bakır Plazma Yumşakça 2-8
Klorokruorin Yeşil Demir Plazma Halkalı solcan 9
Hemoeritrin Kırmızı Demir Kan hücre. Halkalı solcan 2
Alveollerdeki basınç, atmosferik basınca eşittir. Alveol basıncı ise intraplevral basınçtan yüksek, çünkü intraplevral basınç ile alveoler elastik recoil basıncının toplamına eşit.
ŞEKİL 7.14 Alveoller
Her nefesle 350–500 ml taze hava gelir. %21 oksijen içerir. %5-6 karbondioksit içeren 350-500 ml hava ekspiryum ile atılır.
Karbonik anhidrazın katalizlediği temel enzimatik olay karbondioksitin (CO2) hidrasyonudur. CO2 + H2O --> HCO3- + H+
Kinetik çalışmalar bütün karbonik anhidraz izoenzimlerinde iki basamaklı bir mekanizmanın olduğunu göstermiştir. İlk basamakta (Reaksiyon 2) çinkoya bağlı hidroksit iyonunun CO2’e nükleofilik saldırısı gerçekleşmektedir. İkinci basamakta (Reaksiyon 3) ise çinkoya bağlı su molekülünün iyonlaşması ve protonun uzaklaştırılmasıyla aktif bölgenin tekrar oluşturulması
2Zn+-OH- + CO2 --> Zn2+ + HCO3- Reaksiyon 2 2Zn+ + H2O --> H+ + 2Zn+-OH- Reaksiyon 3
Bu mekanizmada Reaksiyon 3 safhasının gerçekleşmesinde, protonun dış çözücü ortamına aktarılması için enzimin aktif bölgesindeki bir amino asit birimi proton taşıyıcı birim (PTB) olarak rol oynamaktadır. PTB aldığı protonu ortamdaki tampon (B) moleküllerine aktarmaktadır (Reaksiyon 4 ve 5).
PTB + Zn2+-H2O --> Zn2+-OH- + PTB-H+ Reaksiyon 4 PTB-H+ + B --> PTB + B-H+ Reaksiyon 5
Karbonik anhidraz II’nin katalizlediği enzimatik mekanizmada hız belirleyici basamak protonun aktif bölgeden uzaklaştırılması safhasıdır. Bu edenle aktif bölgedeki proton taşıma kapasitesine sahip amino asit birimleri aktivitede önemlidirler Aktivitede çinkonun dördüncü ligand pozisyonuna yakın bölgede bir hidrojen bağı alıcısının olması önemlidir.
Akciğer ve Dokularda Gaz Değişimi
Alveollerin taze hava ile havalandırılmasından sonra, solunum sürecinin ikinci adımı, oksijenin alveollerden pulmoner kana ve karbon dioksidin zıt yönde difüzyonudur. Difüzyon moleküllerin solunum membranından her iki yöne olan rastlantısal hareketlerdir. Alveoller Akciğerlerin fonksiyonel birimleri olan alveoller, küçük ve içi hava dolu keseciklerdir. Alveollerde difüzyona uğrayan tüm gazlar geçmesi gereken tapakalar:
1. Alveolü kaplayan sıvı tabakası; bu tabaka, sıvının yüzey gerilimini azaltan süıfaktanı 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.
Alveolerin görünüşü üzüm salkımına benzer. Çevresinde pulmoner kapiller ağı ağı vardır. Pulmoner kapillerlerin ortalama çapı 5 mikrometre olduğundan eritrositlerin sıkışarak geçmesi gerekir. Bu nedenle eritrosit membranı genellikle kapiller duvarına değdiğinden oksijen ve karbondioksit kolaylıkla difüze olur.
ŞEKİL 7.15 Erirosit gaz değişimi ve gaz değişim
Akciğerlerden dokulara taşınan oksijenin %97’si eritrosit içinde hemoglobinle kimyasal bileşik halindedir. %3’ü ise plazma ve hücre sıvısında çözünmüş durumda taşınır. Doğum öncesi kanda bulunan Fetal hemoglobin (hb F)’ de 2,3 DPG gama polipeptid zincirleri ile zayıf bağlandığı için O2’ne ilgi daha fazladır. Dinlenim durumunda, arteriyel kanda hemoglobin %98 oranında doymuştur. Toplam O2 içeriği ~20 ml.dl-1’dir. Bu miktarın 0.3 ml’si çözünmüş olarak plazmada, 19.7 ml’si ise hb’ne bağlı olarak taşınır. Venöz kanda hemoglobin %75 oranında doymuştur ve toplam O2 içeriği ~15.2 ml.dl-1’dir. Bu miktarın 0.12 ml.dl-1’si çözünmüş olarak plazmada, 15.1 ml.dl-1’si hemoglobine bağlı olarak taşınır.
ŞEKİL 7.16 İç ve dış solunum
Hemoglobin-O2 disosiyasyon eğrisi: Oksijen basınçı (PO2) ile hemoglobinin O2 taşıma gücü (% doygunluğu) arasındaki ilişkiyi gösteren eğri “hemoglobin- O2 (HbO2) disosiyasyon eğrisi” olarak adlandırılır. Hemoglobin oksijen disosiyasyon eğrisi farklı faktörlere bağlıdır Egzersizde O2-Hb eğrisinin sağa kayması neden olan: Egzersiz yapan kaslarda CO2 ve asidik ürünlerin oluşumu, Kas kapillerlerinde H+ düzeyinin çoğalması, Kas ısısında yükselmesidir. “Bohr etkisi” Kanda PCO2 ve H+ düzeyinin azalmasının akciğerlerde hemoglobinin O2’lenmesini arttırmasıdır. Hemoglobinin oksijene afinitesinin artması (Dissosiasyon