Solunum sistemi

Solunum sistemi

8. hafta konuları

 Akciğer ve gaz değişimi

 Dalış fizyolojisi

 Termo regülasyon

 Osmo regülasyon

2

Solunum pigmentleri



Hemoglobin, Hemosiyanin,Klorokruorin, Hemoeritrin

Pigment Renk Eleme

nt Konum Hayvan 100 ml kanda O2 ml miktarı Hemoglobi

n 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

Hemoeritri

n Kırmızı Demir Kan

hücreleri Halkalı

solcan 2

Sınav sorusu

Gaz alışverişi ve hücreler

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

, alyuvarlardaki hemoglobinle birleşip oksihemoglobini oluşturur.



Hb + O

HbO

(Oksihemoglobin)



Doku kılcallarında hemoglobinden ayrılıp doku sıvısına, oradan da difüzyonla hücrelere girer.

Sınav sorusu

Oksijenin Taşınması

Akciğer kılcallarında

alyuvarda

O

+hemoglobin ---

oksihemoglobin  

Doku Kılcallarında

 Oksihemoglobin  O

+hemoglobin  

Açığa çıkan O

doku sıvısına geçer.

a. Karbonioksitin Taşınması :



Hücrelerde oluşan CO

, doku sıvısına geçip difüzyonla kılcal damarlara geçer. Normal olarak CO

, 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

CO

), iyonlaşarak H+ ve HCO

– (bikarbonat) iyonu meydana getirir. H+ iyonu alyuvarlarda hemoglobinle, birleşerek HCO

iyonları ise plazmada taşınarak akciğer kılcallarına getirilir.

Gazlarının Taşınması

Karbondioksit in taşınması

CO

+H

O  H

CO

(Karbonik asit) H

CO

 H+HCO

 Plazmaya geçer (Bikarbonat)

Sınav sorusu

Akciğer kılcallarında HCO

 iyonları tekrar alyuvarlara girerek H+ iyonları ile birleşir ve H

CO

(karbonik asit) oluşturur.

Yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle, karbonik asit, H

O ve CO

e ayrışır.

Böylece serbest kalan CO

difüzyonla 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

ve besin azalır, CO

ve artık maddeler artar.

Kan akciğer kılcallarından geçerken; O

artar CO

azalır.

Hemoglobinin O

ye ilgisi ortamın sıcaklık ve asit-baz derecesine de bağlıdır.

O

nin %2 si kan plazması ile, %98 i ise alyuvar yardımı ile taşınır.

Eğer ortamda CO

çoksa karboksihemoglobinin O

ye ilgisi azalır. Bu sebeple CO

artınca hemoglobin daha çok O

yi serbest bırakır.

Gaz değişimi

Akciğer ve Dokularda Gaz Değişimi

O₂ Hb ye bağlı halde taşınır

CO

:

Plazmada erimiş

(%7)

Proteinlere bağlı

(%3)

Bikarbonat iyonu halinde taşınır

(%70)

Hemoglobine bağlı

(%20)

CO

+ H

O <----K.A.--->HCO

+ H

O

, CO

Değişimi

Tamponlama

Alveol ve Solunum Zarları

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

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

Sifingomiyelin dir

Eksikliğinde HİYELİN MEMBRAN veya

ATELECTASİS denen bozukluk ortaya çıkar

Sınav sorusu

•

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

iyonları 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

Sınav sorusu

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 etkisi: ^Kanda karbondioksit basıncının artması ve pH ’nın düşmesi ’ sonucu, oksijenin dissosiye olma eğrisinin sağa kayması veya hemoglobinin oksijeni serbest bırakması olayı.

Root etkisi: ^Kanda karbondioksit basıncının artması ve pH ’nın düşmesi ’ sonucu, hemoglobinin O2’yi tutmasındaki maksimum kapasiteyisini azalmasıdır.

Bohr ve Root etkisi

0 0 80 80 160 160 0 0

100 100

50 50

pO pO

mm 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 affinit e e

kapatise kapatise

Bohr Bohr

Root Root

Bohr etkisi ve Root etkisi

PO2 ile hemoglobinin O2 taşıma gücü (% doygunluğu) arasındaki ilişkiyi gösteren eğri “hemoglobinO2 (HbO2 ) disosiyasyon eğrisi” olarak adlandırılır.

Bohr Kanda PCO2 ve H+ düzeyinin azalmasının akciğerlerde hb’nin O2

’lenmesini arttırmasıdır.

Sınav sorusu

BOHR Eğrisi (pH ve Sıcaklık)

1.

Kanın O

basıncı düştükçe, Hb daha fazla O

serbestleştirir

2.

Kan pH’sı düştükçe Hb daha çok O

bırakır, H

bağlar (BOHR ETKİSİ)

3.

Sıcaklığın artışı ile O

bırakma artar

4.

2.3 Difosfogliserat (2.3DPG)

artışı ile O

bırakma artar

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

Sınav sorusu

pH

SICAKLIK

Oksijen

Halden etkisi



Pulmoner düzeyde(alveollerin yüzeyinde)

hemoglobine O2 bağlanması, HbCO2 ayrışmasını

kolaylaştırmasıdır.

Bohr ve Halden Etkisi

Sınav sorusu

Solunum Sisteminin Fonksiyonları

 Gaz değişimi

 Asit- Baz dengesinin sağlanması

 Fonasyon

 Savunma mekanizmaları

 Biyoaktif maddelerin üretimi, metabolizması, düzenlenmesi

Sınav sorusu

Solunum hızı

 Solunum hızı kandaki CO

miktarına göre düzenlenir. CO2 artışı soluk alıp vermeyi hızlandırır.Çünkü CO

kanın pH sını düşürür ve ortam asit hale gelir

Bu da beyni uyarır . Soluk alış verişinin

hızı ve şiddeti omurilik soğanındaki

sinirler tarafından denetlenir

Solunum hızı

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 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

Sınav sorusu

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

Basınç ve solunum

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 ₂ siz kalır.

CO

Sınav sorusu

pH’nın dengesi Akciğer ve

Böbrekler

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 ₂ konsantrasyonu (CO ₂ artarsa 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

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.

Sınav sorusu

Statik volümler

Tidal volüm ( V

): 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(serbest dalışta).



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

Sınav sorusu



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.

Daha koyu bir akciğer için SİGARA

62

10 dakika ara