Solunum sistemi
8. hafta konuları
Solunum tipleri
Solunum Organları
Akciğer ve gaz değişmi
Dalış fizyolojisi
2
Kaynak
http://fizyolojilab.weebly.com/
http://fizyolojilab.weebly.com/ders-notlari.html
3
Solunum tipleri
Solunum
Direk İndirek
Eksternal İnternal
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.
Direkt ve indirekt solunum
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.
solungaçlar: balık, yengeç, istakoz akciğerler:reptil, kuş, memelilerde
Dış ve İç solunum
Dış solunum (eksternal), vücut sıvısı (kan) ve dış çevre arasında özelleşmiş solunum organları
aracılığı ile yapılan gaz değişimidir.
İç solunumda ise (internal), kan
ve vücut hücreleri arasındaki gaz
değişimidir
.1.Deri solunumu
2.Solungaç solunumu 3.Trake solunumu
4.Akciğer solunumu
Solunum organları
Solunum organları
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, CO
2yi de aynı yolla suya bırakılır.
Deri solunumu
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.
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)
Deri solunumu
Eklembacaklılardan Böcekler, Çok ayaklılar, Bazı
Kabuklular ve Araknitlerde trake solunumu görülür.
Trakeler dokulardaki hücrelere kadar sokulmuş borular
havalandırma borularıdır.Trakeler O2 yi doğrudan hücrelere taşır. Bu hayvanların kanı O2 ve CO2 taşımada görev yapmaz. Bu nedenle kanlarında oksijen taşıyan solunum pigmentleri
bulunmaz. Kanları renksizdir. Trakelere gaz giriş çıkışı vücut ve kanat hareketleri yardımıyla sağlanır.
Trake
solunumu
Alternatif yollar
Anal papilyalar
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.
Solungaç solunumu
Solungaçlar
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 .
Akciğer solunumu
a.
Akciğerli balıklarda (Dipneusti
)iki solunum organı faaliyet gösterir. Bu balıklar nehirlerde yaşar, bu sürede solungaçlarını
kullanırlar. Su yüzeyine çıkarak hava keselerini dolduran balık, suların çekilmesiyle çamur altına girer.
b.
Kurbağalar ve semenderler
larva devresinde tamamen suda yaşadıkları için solungaç
solunumu yaparlar
. Ergin hale gelen kurbağalarda solungaç kaybolur, yerini akciğer alır. Ergin kurbağa hem deri ile, hem deakciğerleriyle solunum yapar. Kurbağalar derilerini nemli tutmak için genelde nemli ortamlarda yaşarlar.
Birden Fazla Solunum Organı
Taşıyan Hayvanlar
Ters Akım Sistemi
100 oC
50 oC
0 oC
50 oC
100 oC
0 oC
100 oC
0 oC parelel akım sistemi
ters akım sistemi
Ters akım veya
pareler akım biyolojik sistemde birçok yerde bulunmaktadır.
Balıkların
solungaçlarında...
Leyleklerin
bacaklarında...
Memelilerin
plasentasında, testisinde veya böbreklerinde...
ve akciğerlerde..
Kuşlarda solunum
Alveoller yoktur .Parabronşlar solum
yüzeyi sağlar. Ters akım ile etkin solunum
sağlanır.
Omurgalılarda Gaz değişimi
Ters akım bir çok omurgalı canlını solunum sistemin daha etkin
çalışmasına sağlar
.Sonum sistemi yolları
İnsanda Hava yolu
Burun
Yutak
Gırtlak
Soluk borusu
Trake
Trakeoitler
Alveoller
Solunum Sisteminin Kısımları
İçerisinde konhe adı verilen yapılar vardır. Bu sayede hava, nemlendirilir, ısıtılır ve 5µm üzeri partiküllerden
temizlenir
Burun
Solunum sistemi ile sindirim sistemini birbirinden ayıran
bölümdür. Solunum ve sindirim organıdır. Reflex ile kapanır.
Farinx’in üst bölümü
(nazofarinx) yumuşak damakla ağız boşluğu ve burun
boşluğunu birbirinden ayırır. Alt bölümü (laringofarinx) ise
trakea ve özefagusla bağlantı yapar.
Yutak(farinx)
Gırtlak (Larinx), soluk borusu (trakea) ve akciğer (pulmo) alt solunum yollarını oluşturur.
Solunum ve ses organıdır.
Yapısında birbirine kas ve
zarlarla bağlı olan kıkırdaklar bulunur. Bu nedenle gırtlak
devamlı açık ve hava geçişine izin verilir.
Gırtlağın yapısında bir çok kıkırdak olup bunlardan tek olan kıkırdaklar daha büyük
ve önemlidir. Bunlar yukarıdan aşağı doğru şu şekildedir.
Gırtlak
Soluk
Borusu(Trake)
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.
Trake
Trake
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.
Trake ve Kanallar
Bronşlar
Bronşların Dallanması
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
.Solunum Nedir
İç solunum (internal solunum),
kanla dokular arasında olur.
Oksijen kılcal damarlardaki kandan dokuya girer,
karbondioksit dokudan kana geçer.
Solunum
Akciğerlerin Yapısı ve Görevleri
Akciğerler, sağ ve sol olmak üzere iki kısımdan
meydana gelir. Sağ akciğer üç bölmeli, sol akciğer iki bölmelidir. Sol akciğerin küçük olmasının nedeni, kalbin buraya yakın oluşudur. Her iki akciğer pleura denilen iki yapraklı ince bir zar ile örtülüdür.
İkisinin arasındaki boşluğa ise pleura boşluğu adı verilir
Akciğerlerin dışında, kostaların içinde kalan
boşluktaki basınca,
intrapleural basınç (intratorasik basınç
) adıverilir.Akciğerlerin içindeki basınca ise
intrapulmonik basınç
adı verilir.Toraks’ın iç
yüzeyini saran zar, parietal pleura
akçiğeri üzerini saran zar ise, visseral
pleura olarak adlandırılır
Pleura Zarları
Soluk
Soluk alırken, diyafram kası kasılır ve kaburgalar arası açılarak hacim artar,
göğüs iç basıncı düşer ve içeriye hava girer.
Bu esnada göğüs boşluğu genişlemiştir.
Soluk verirken; diyafram kası gevşer,
kaburgalar birbirine yaklaşarak hacim azalır, göğüs iç basıncı artar ve dışarıya hava
verilir. Bu esnada göğüs boşluğu daralmıştır
.Basınç değişimi
Solunumu etkileyen faktörler
•
Hava yolu direnci
•
Elastik fibriller
•
Sülfektan salgısı
Ventilasyon: havalandırma: Akçiğere volum girip çıkması
İnspiryum: nefes alma
Normal inspiryum sırasında ekstra torasik hava
yollarında transmural + basınç hissedilir ve daralma, içe çökme eğilimi olur. İntra torasik hava yollarında
hissedilen transmural basınç – olup, genişleme olur.
Hava yollarındaki çap değişikliği basınca ve hava yolu kompliansina bağlıdır.
Ekspiryum: nefes verme
Normal inspiryum sona erdiğinde elastik geri çekilmeye bağlı olarak plevra ve alveol üzerinde + basınç hissedilir.
İntratorasik hava yollarında çap azalırken, ekstratorasik hava yollarında genişleme olur.
Soluk Alıp Verme Mekanizması
Soluk Alıp Verme Mekanizması
Soluk alıp verme mekanizması, göğüs boşluğu ve akciğerlerin genişleyip daralmasına dayanır.
Aynı zamanda bu mekanizmada diyafram kası
ve kaburgalar arası kaslar etkin rol oynarlar.
İnspirasyon ve Ekspirasyon
Diyaframın kasılması
Kostaların öne ve yukarı hareketi ile Abdominal solunum Kostal Solunum EKSPİRASYON
MEKANİZMASI
Toraks ve akciğerlerin büzülmesi ile olur
Kıkırdak ve kemik ağırlığı Karın kasları Akciğerlerin esnekliği
Pasif Aktif
(öksürük, hapşırma, gülme, havlama,
bağırma)
İnspirasyon ve Ekspirasyon
Solunum Mekanikleri
Yüksek basınç → Düşük basınç
(Boyle Yasası)
İnspiryum: alveol basıncının atmosferik basıncın altına
inmesiyle gerçekleşir.
Hava
İnspirasyon Ekspirasyon
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.
İnspirasyon aktif, ekspirasyon pasif bir harekettir.
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.
48
10 dakika ara
Solunum pigmentleri
Hemoglobin, Hemosiyanin,Klorokruorin, Hemoeritrin
Pigment Renk Eleme
nt Konum Hayvan 100 ml kanda O2 ml miktarı Hemoglobin Kırmızı Demir Alyuvarlar Memeli 25
Kuşlar 18,5
Sürüngenler 9
Kurbağa 12
Balık 9
Plazma Halkalı
solcan 1,5 Yumşakça 2-8 Hemosiyani
n Mavi Bakır Plazma Yumşakça 2-8
Klorokruori
n Yeşil Demir Plazma Halkalı
solcan 9 Hemoeritrin Kırmızı Demir Kan
hücreleri Halkalı
solcan 2
Gazlarının Taşınması
a. Oksijenin Taşınması :
Oksijen kanda oksihemoglobin halinde taşınır(%98). Çok az bir kısmı kan
plazmasında çözünmüş olarak taşınır.
(% 2 kadar). Akciğerlerde kana
geçen O
2, alyuvarlardaki hemoglobinle birleşip oksihemoglobini oluşturur.
Hb + O
2HbO
2(Oksihemoglobin)
Doku kılcallarında hemoglobinden ayrılıp doku sıvısına, oradan da
difüzyonla hücrelere girer.
Gaz alışverişi ve hücreler
Oksijenin Taşınması
Akciğer kılcallarında
alyuvarda
O
2+hemoglobin ---
oksihemoglobin
Doku Kılcallarında
Oksihemoglobin O
2+hemoglobin
Açığa çıkan O
2doku sıvısına geçer.
Hücrelerde oluşan CO
2, doku sıvısına geçip difüzyonla kılcal damarlara geçer. Normal olarak CO
2, kanda çok az erir ve az bir
kısmı kan plazması ile taşınır. Büyük bir kısmı ise alyuvarlara girer(%70).
Alyuvarlarda karbonik anhidraz
enziminin katalizlemesi sonucu CO2, su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur. Karbonik asit (H
2CO
3), iyonlaşarak H+ ve HCO
3–
(bikarbonat) iyonu meydana getirir. H+
iyonu alyuvarlarda hemoglobinle, birleşerek HCO
3iyonları ise plazmada taşınarak
akciğer kılcallarına getirilir.
Karbondioksit in taşınması
Karbondioksit in taşınması
Doku kılcallarında
Karbonik anhidraz enzimi
CO2+H2O H2CO3(Karbonik asit) H2CO3 H+HCO3Plazmaya geçer (Bikarbonat)
Akciğer kılcallarında HCO
3iyonları tekrar alyuvarlara girerek H+ iyonları ile birleşir ve H
2CO
3(karbonik asit) oluşturur.
Yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle, karbonik asit, H
2O ve CO
2e ayrışır.
Böylece serbest kalan CO
2difüzyonla önce plazmaya, oradan da akciğer alveollerine geçer ve soluk verme ile dışarı atılır
Karbondioksit in taşınması
Gaz
değişimi
Alveollerde gaz
değişimi
Kan vücut kılcallarından geçerken; O
2ve besin azalır, CO
2ve artık maddeler artar.
Kan akciğer kılcallarından geçerken; O
2artar CO
2azalır.
Hemoglobinin O
2ye ilgisi ortamın sıcaklık ve asit-baz derecesine de bağlıdır.
O
2nin %2 si kan plazması ile, %98 i ise alyuvar yardımı ile taşınır.
Eğer ortamda CO
2çoksa karboksihemoglobinin O
2ye ilgisi azalır. Bu sebeple CO
2artınca
hemoglobin daha çok O
2yi serbest bırakır.
Gaz değişimi
Akciğer ve Dokularda Gaz Değişimi
O2 Hb ye bağlı halde taşınır
CO2:
Plazmada erimiş
(%7)
Proteinlere bağlı
(%3)
Bikarbonat iyonu halinde taşınır
(%70)
Hemoglobine bağlı
(%20)
CO2 + H2O <----K.A.--->HCO3- + H+
O
2, CO
2Değişimi
Tamponlama
Alveol ve Solunum Zarı
Solunum zarı
•Alveol sıvısı
•Alveol epiteli
•Alveol epitel bazal laminası
•Hücreler arası boşluk
•Kılcal damarın bazal laminası
•Kılcal dama endoteli
Alveoller
Akciğerlerin fonksiyonel birimleri olan
alveoller, küçük ve içi hava dolu keseciklerdir.
Görünüşü üzüm salkımına
benzer .
Alveoller
Alveoller tek katlı solunum epitelinden meydana gelmiştir.Alveollerin toplam yüzeyi 70-85 m2 kadardır
Alveol içerisine yüzey gerilimini düşürücü maddeler salınır
Alveoller
damarları
Sürfektan Yapımı
Alveolde tip II
hücrelerince üretilen yüzey gerilimini
düşüren maddelere sürfektan denir. Bu sayede alveollerin büzülmesi ve alveol içerisine kan sıvısının dolması önlenir.
Lipit, protein ve KH karışımı olan
bu madde
Lesitin ve
Sifingomiyeli ndir
Eksikliğinde HİYELİN MEMBRAN veya
ATELECTASİS denen bozukluk ortaya çıkar
•
Yüzey gerimini önemli derecede azaltan
yüzey aktif bir ajandır. Alveol yüzeyinde bulunan Tip II alveolar epitel hücrelerinden salgılanırlar. Tüm alveol alanındaki
hücrelerin %10’u kadardır.
•
Fosfolipidler, protein ve iyonlar içeren kompleks bir karışımdır. Bileşiminde
dipalmitolfosfotidilkolin, surfaktan apoproteinleri ve Ca
+2iyonları vardır.
•
Hidrofilik ve hidrofobik kısımları vardır.
Hidrofobik kısım havayla temasta yüzey gerimini azaltır.
Sürfaktan
Suda veya sulu bir çözeltide
çözündüğünde yüzey gerilimini etkileyen (çoğunlukla azaltan)
kimyasal bileşik. Surface active agent
yüzey aktif madde
Sürfektan Madde Etkisi
Normal alveol ve
Sürfektan madde İNSPİRASYON
Alveol kapanmaya eğilimli
EKSPİRASYON Alveol açılmaya
eğilimli
0 0 80 80 160 160 0 0
100 100
50 50
pO pO
22mm mm Hg Hg
% % h e m o h e m o g g lo b in d o y g u n lu ğ u lo b in d o y g u n lu ğ u
pH 8.02 pH 8.02
pH 7.47 pH 7.47
Hava doygunluğu Hava doygunluğu
affinit affinitee
kapatise kapatise
BohrBohr
RootRoot
Bohr ve Root etkisi
Bohr etkisi
Hemoglobinin oksijene afinitesinin artması
(Dissosiasyon
eğrisinin sola kayması)
Alkalozis ()
Eritrosit içi 2, 3 - DPG’nin azalması
Isının azalması
Karboksihemoglobin
Methemoglobinemi
pCO2‘nin azalması
Hemoglobinin oksijene afinitesinin azalması:
(Eğrinin sağa kayması)
Asidoz (Bohr etkisi)
Eritrosit içi 2, 3 - DPG
artması (Yüksek irtifa, Tiroid hormonları, Anemi,
androjenler)
Isının artması
Hemoglobinopatiler (Orak hücre anemisi)
pCO2 nin artması
Hemoglobinin Doymuşluk Eğrisi (BOHR Eğrisi)
Hemoglobinden O2 dissosiyasyonu:
Kanın O2 basıncı düştükçe, Hb daha fazla O2
serbestleştirir
Burada önemli olan pO2 40 iken
dokuların
kullanabildiği O2
miktarı ortalama 20 ml O2/100 ml kan’dır.
BOHR Eğrisi (pH ve Sıcaklık)
1.
Kanın O
2basıncı düştükçe, Hb daha fazla O
2serbestleştirir
2.
Kan pH’sı düştükçe Hb daha
çok O
2bırakır, H
+bağlar (BOHR ETKİSİ)
3.
Sıcaklığın artışı ile O
2bırakma artar
4.
2.3 Difosfogliserat (2.3DPG)
artışı ile O
2bırakma artar
Ph
SICAKLIK
Bohr ve Halden Etkisi
Solunum Sisteminin Fonksiyonları
Gaz değişimi
Asit- Baz dengesinin sağlanması
Fonasyon
Savunma mekanizmaları
Biyoaktif maddelerin üretimi,
metabolizması, düzenlenmesi
Solunum hızı
Solunum hızı kandaki CO
2miktarına
göre düzenlenir. CO2 artışı soluk alıp vermeyi hızlandırır.Çünkü CO
2kanın pH sını düşürür ve ortam asit hale gelir Bu da beyni uyarır . Soluk alış verişinin hızı ve şiddeti omurilik soğanındaki
sinirler tarafından denetlenir
Solunum Tipleri
1.
Eupnea: İstrahat halindeki solunum
2.
Hyperpnea: Frekans ve derinliği artmış solunum
3.
Polypnea: Yüzeysel, çabuk ve kesik kesik solunum
4.
Apnea: Solunumun geçici olarak durması
5.
Dyspnea: Solunum güçlüğü
Pulmoner ventilasyon, Akciğere giren ve çıkan hava miktarı olarak
adlandırılır
Bir dakikada 12 solunum yapılır ve her seferinde 500 ml hava alınırsa
Pulmoner ventilasyon
= 12 x 500 = 6000 ml olur.
Pulmoner ve Alveoler
ventilasyon
5000 metrede basınç 400 mmHg
0 metrede basınç 760 mmHg
Havadaki Gazların Kısmi
Basınçları
İnsanın soluduğu havada fazla oranda karbon monoksit (CO) bulunursa zehirlenme meydana gelir.
Çünkü, CO hemoglobin ile sıkı bağ yapar ve kolayca kopmaz. Bunun sonucunda oksijen hemoglobinle
bağlanamaz ve dokular O
2siz kalır.
CO
pH’nın dengesi Akciğer ve
Böbrekler
Solunumun Kontrolü (Beyin Merkezleri)
İnspirasyon Merkezi
Kendiliğinden implus çıkarabilir. Uyarıldığı zaman inspirasyon başlar
Ekspirasyon Merkezi
Uyarılınca ekspirasyon başlar ve inspirasyonu inhibe eder. Gerim reseptörlerinden buraya sürekli uyarım gelir
Pneumotaksik Merrkez
Apneustik merkezi inhibe eder, inspirasyon merkezi tarafından uyarılır
Apneustik Merkez
İnspirasyon merkezine uyarı gönderir.
Akciğer gerim reseptörleri ve pneumotaksik merkez tarafından inhibe edilir
Solunumun Kontrolü
Apneustik Merkez
•Aorta ve akciğer arterlerindeki
kemoreseptörlerden
•Medulla oblangata içindeki H+ iyonuna hassas
kemosensitif hücrelerden
•Vasomotor merkez
•Akciğer gerim
reseptörlerinden (Hering Breuer refleksi)
•Proprioseptörlerden
•Omurilik tonik deşarjlarından
•Korteks cerebri Uyarı alır
Solunum Hızını Etkileyen Faktörler
1.Sinir impusları
2.Kaburga kaslarının kasılıp gevşemesi
3.Diyaframın Kasılıp gevşemesi 4.Akciğerde ki basınç azlığı ve fazlalığı
5.Kanda ki CO
2konsantrasyonu (CO
2artarsa asitlik artar ve
solunum hızlanır )
Solunum Fonksiyon Testleri:
Akciğerlerin hacim ve
havanın akış hızına göre fonksiyonlarını
aydınlatmaya yönelik
uygulamalardır.
Tidal volüm
İnspiratuvar yedek volüm Ekspiratuvar yedek volüm Rezidüel volüm
akciğer volümleri
akciğer
kapasiteleri
İnspiratuvar kapasite Vital kapasite
Fonksiyonel rezidüel kapasite Total akciğer kapasitesi
Kapasite: en az iki volüm değeri toplamı
Akciğer volümü: Hava boşluklarında bulunan gaz miktarı
Akciğerlerin volüm ve kapasiteleri
Akciğer Hacimleri :
1. SOLUK HACMİ (Tidal volum): Normal solunum hareketi ile akciğerlere alınan veya akciğerlerden çıkarılan hava hacmidir. 500 ml
2. İNSPİRASYON REZERVİ: Normal soluk hacminin üzerine alınabilen fazladan soluk hacmidir. 3000 ml.
3. EKSPİRASYON REZERVİ: Normal bir soluk vermeden sonra zorlu bir ekspirasyonla fazladan çıkarılabilen hava hacmidir. 1100 ml.
4. REZİDÜEL (tortu) HACİM: Zorlu bir
ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava hacmidir.
1200 ml
Akciğer Kapasiteleri:
1. İnspirasyon kapasitesi: Soluk hacmi ile inspirasyon rezervinin toplamıdır. 3500 ml
2. Fonksiyonel rezidüel kapasite: Ekspirasyon rezervi ile rezidüel hacmin toplamıdır. 2300 ml.
3.Vital Kapasite: İnspirasyon rezervi, soluk hacmi ve ekspirasyon rezervlerinin toplamıdır.
4500 ml.
4. Total Akciğer Kapasitesi: Vital kapasite ile
rezidüel hacmin toplamıdır. 5800 ml.
Statik volümler
Tidal volüm ( VT): Sakin solunum sırasında akciğerlere giren veya çıkan hava hacmidir.
Ortalama 500 ml.dir.
TİDAL VOLÜM
İnspiratuvar yedek volüm (IRV):
Sakin solunum sırasında inspirasyon tamamlandıktan sonra derin inspirasyonla alınan hava volümüdür.
TİDAL VOLÜM İNSPİRASYON
YEDEK
VOLÜM
Ekspiratuvar yedek volüm (ERV)
Sakin solunum sırasında ekspiryum tamamlandıktan sonra tam bir ekspirasyonla atılan maksimum hava volümüdür.
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM TİDAL VOLÜM
İNSPİRASYON YEDEK
VOLÜM
Rezidüel volüm (RV)
Maksimum bir ekspirasyondan sonra akciğerlerde kalan hava volümüdür.
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM
TİDAL VOLÜM İNSPİRASYON
YEDEK
VOLÜM
REZİDÜE L VOLÜM
Total akciğer kapasitesi
Maksimal inspirasyondan sonra akciğerlerde bulunan hava miktarıdır.
Tüm volümlerin toplamından oluşur (RV+ERV+VT+IRV)
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM
TİDAL VOLÜM İNSPİRASYON
YEDEK
VOLÜM
REZİDÜEL VOLÜM
TOTAL AKCİĞER KAPASİTESİ
İnspiratuvar kapasite
Sakin solunum sırasında ekspiryum tamamlandıktan sonra maksimum inspirasyonla alınan hava hacmidir.
VT ile IRV’ün toplamından oluşur.
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM
TİDAL VOLÜM
İNSPİRASYON YEDEK
VOLÜM
REZİDÜEL VOLÜM TOTAL
AKCİĞER KAPASİTESİ
İNSPİRASYON KAPASİTESİ
Vital kapasite (VC)
Maksimum bir inspirasyondan sonra tam bir ekspirasyonla çıkartılan (ekspiratuvar VC), maksimal ekspirasyondan sonra tam bir inspirasyon ile akciğerlere alınan (inspiratuvar VC) hava volümüdür. (VT+ IRV + ERV)
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM
TİDAL VOLÜM
İNSPİRASYON YEDEK
VOLÜM
REZİDÜEL VOLÜM
VİTAL KAPASİTE
TOTAL AKCİĞER KAPASİTESİ İNSPİRASYON
KAPASİTESİ
Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRC)
Normal bir ekspirasyonun sonunda akciğerlerde bulunan hava volümüdür (RV + ERV)
FRC= ekspiryum sonu akciğer volümüne (EELV)
EKSPİRASYON YEDEK VOLÜM
TİDAL VOLÜM
İNSPİRASYON YEDEK
VOLÜM
REZİDÜEL VOLÜM
FONKSİYONEL REZİDÜEL
KAPASİTE
VİTAL KAPASİTE
TOTAL AKCİĞER KAPASİTESİ İNSPİRASYON
KAPASİTESİ
Su Altı (Dalış) Fizyolojisi
Suya dalan bir kimse hem suyun hem de su üzerinde kalan atmosfer basıncının
baskısı altında kalmaktadır.
Su yüzeyinde basınç 1 atmosferdir.
Derinlere inildikçe her 10m de 1 atmosfer basınç artışı olur.
Diğer bir değişle yaklaşık 30m derinlikte 4
atmosferlik bir basınç vardır.
Boyle yasasına göre Basınçla hacim arasında ters bir orantı mevcuttur ,basınç iki kat arttığında hacim yarıya düşmektedir.
Örneğin yüzeyde 6 litrelik akciğer total kapasitesine sahip bir şahsın akciğer kapasitesi 10m de (2 atmosfer basınçta) 3 litreye , 20m ise (3 atmosfer basınçta) 2 litreye
düşmektedir.
30m den daha derinlere inmek tehlikelidir. Çünkü kemik yapılar özellikle göğüs kafesi dış su basıncına direnç gösterirken içteki hava basıncı aynı kalacak , kan
basıncının artması nedeniyle kan, damar dışına sızacak , akciğerde ödem ve kanamaya yol açabilecektir.
Boyle Yasası
Derinlere inildikçe solunum kaslarının gücü su basıncını aşmaya yetmediğinden solunan
havanın basınçlı olması gerekir.
Bu nedenle yeteri kadar uzun bir boru yada snorkel aracılığıyla suyun altında kalıp nefes alıp verebilmek olası değildir.
Bu amaçla SCUBA (self- ontained underwater breathing apparatus) adı verilen tüp sistemleri geliştirilmiştir. SCUBA sisteminde dipteki su basıncını yenebilecek güçte basınçlı hava gerektirmektedir.
Örneğin 20m derinlikte 3 atmosferlik bir basınçlı (3 x 760 = 2280mmHg) hava gerekir.
Su Altı (Dalış) Fizyolojisi
Dekompresyon (vurgun)
Derinliklere inerken veya çıkarken belli prensiplere
uyulması gerekmektedir, aksi takdirde hava embolisi , akciğerleri kollobs olması , dekompresyon (vurgun) vb..
patolojiler oluşabilmektedir.
Dekompresyon derinliklerde kanda erimiş olarak bulunan nitrojenin kurallara uyulmaksızın ani yüzeye çıkılması
durumlarında hacmin genişlemesi nedeniyle venöz ve arteryel kan damarlarının tıkanması nedeniyle oluşur.
Belirtileri baş ağrısı sersemlik bilinç kaybı , kaslarda uyuşma , felç ve ölümdür.
Tedavi için kişi yeniden aynı derinlik seviyelerine indirilerek uygun basınç koşullarında bekletilerek yavaş yavaş
yüzeye çıkartılır. Yada vurgun yiyen şahıs rekomprasyon (basınç) odasında tutularak hacmi genişleyen nitrojen
kabarcıklarının yeniden erimiş nitrojen duruma geçmesi sağlanır .
Su Altı (Dalış) Fizyolojisi
ŞNORKEL
Snorkel denilen bir boru yardımıyla yüzeydeki havanın solunması yöntemi soluk borusunun uzamasını ,
dolayısıyla ‘ölü boşluk’ hacmini arttırmaktadır. Buda CO2 Birikimine neden olmaktadır. Bu nedenle ara sıra kuvvetli nefes verme (inspirasyonla) ile ölü boşluktaki hava dışarı atılıp oksijenle zengin atmosfer havası
solunmaya çalışılmalıdır. Su soğukluğu derinliklere inildikçe artar , bu nedenle vücut ısısı düşer , kalbin atım sayısı düşer , bradikardi oluşur.