Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

A. Statik Akciğer Hacimleri;

1. Soluk hacmi

2. İnspirasyon yedek hacmi 3. Ekspirasyon yedek hacmi 4. Rezidüel (artık) hacim

B. Dinamik Akciğer Hacimleri;

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Soluk hacmi; normal solunum ile akciğerlere alınan veya

akciğerlerden çıkan havanın hacmidir.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

İnspirasyon yedek hacmi (İYH); Normalin üstünde, derin bir inspirasyon ile inspire edilebilen havanın volümüdür.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Ekspirasyon yedek hacmi (EY); Normalin üstünde, derin bir

ekspirasyon ile ekspire edilebilen havanın volümüdür.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Rezidüel (artık) hacim; en zorlu bir ekspirasyondan sonra bile akciğerlerde kalan havanın miktarıdır.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Zorlu ekspirasyon hacmi; akciğer fonksiyonlarının

değerlendirilmesinde kullanılan testlerden birisidir.

Zamana karşı akciğerlerden çıkartılan hava miktarını tanımlamak için kullanılır.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

FEV1 in zorlu vital kapasiteye (FEV1/FVC) oranı yaklaşık % 80

kadardır.

Solunum yolunda herhangi bir obstruksiyon olduğunda bu değer

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Maksimum istemli ventilasyon; kişinin bir dakikada alabileceği

maksimum hava miktarıdır.

Kişi 15 sn süresince hızlı ve derin soluk alıp verir. Bu süre

içerisinde alabildiği hava miktarı 4 ile çarpılarak maksimum hava

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Solunum döngüsündeki olaylar tanımlanırken bazen akciğer hacimlerinin iki yada daha fazlasının bir arada ifade edilmesi

gerekebilir.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

A. Akciğer kapasiteleri;

1. Vital kapasite

2. İnspirasyon kapasitesi

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Vital kapasite (VK); maksimal inspirasyondan sonra A’lardan verilebilen hava hacmidir.

VK; solunum hacmi, inspirasyon yedek hacmi ve ekspirasyon yedek hacminden oluşur.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Zorlu vital kapasite (ZVK); maksimal inspirasyon sonrasında, hızla

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

İnspirasyon kapasitesi (İK); normal istirahat ekspirasyon

düzeyinden sonra maksimal bir inspirasyonla alınan hava

hacmidir.

İK, solunum hacmi ve inspirasyon yedek hacminden oluşur.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRK); normal ekspirasyon

sonrasında A’larda kalan hava hacmidir.

FRK; rezidüel volümden ve ekspirasyon yedek volümünden oluşur.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Total akciğer kapasitesi (TAK); maksimal inspirasyon sonrasında

A’larda bulunan toplam havanın hacmidir.

Vital kapasite + rezidüel hacim ile bulunur.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Yüzme sporu dışında antrenmanın bu A kapasiteleri üzerinde fazla etkisi yoktur.

Bu volüm ve kapasiteler vücut büyüklüğü ve pozisyonuna bağlı

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri

Tüm akciğer hacim ve kapasiteleri, kadınlarda erkeklerinkinden %

20-25 daha düşüktür.

Akciğerlerde Gaz Değişimi

Akciğerlerdeki gaz değişimine pulmoner difüzyon denir. İki önemli görevi vardır. Bunlar;

1. hücrelerde oksidatif enerji üretiminde kullanıldığı için kandaki miktarı azalan O seviyesini yükseltmek,

Akciğerlerde Gaz Değişimi

Pulmoner difüzyon; A’lara O getiren hava (ventilasyon) ve

A’lardan O alarak CO₂’yi bırakan kan (perfüzyon) olarak iki

bölümden oluşur.

Hava pulmoner ventilasyon ile A’lara gelir.

Akciğerlerde Gaz Değişimi

A kapiller damarları, A’daki alveollerin etrafını çevreler.

Kapiller damarların ve alveollerin duvarları gaz değişimini

sağlayacak şekilde incedir.

Bu şekilde alveoller ile A kapiller damarları arasında gaz değişimi

Gazların Kısmi Basıncı

Solunan hava bir gaz karışımıdır.

Gazlar karışımdaki konsantrasyonları oranında belli bir basınca sahiptirler.

Bir gaz karışımı içinde her bir gazın uyguladığı bireysel basınca

Gazların Kısmi Basıncı

Dalton’un gaz kanunlarına göre, bir gaz karışımının toplam basıncı karışımdaki gazların kısmi basınçlarının toplamına eşittir.

Solunan hava % 79.04 nitrojen, % 20.93 O ve % 0.03 CO₂’den

oluşur ve deniz seviyesindeki atmosferik basıncı (barometrik

Gazların Kısmi Basıncı

Buna göre havadaki nitrojenin kısmi basıncı 600.7 mmHg, O’nınki

Gazların Kısmi Basıncı

Vücuttaki gazlar sıvı içerisinde örneğin kanda çözünürler.

Gazların Kısmi Basıncı

Bir gazın kandaki çözünebilirliği sabittir ve kanın ısısı da genel

olarak aynıdır.

Bu nedenle alveoller ve kan arasındaki gaz değişimi için en

önemli faktör iki alan arasındaki basınç farkıdır.

Gazların Kısmi Basıncı

Atmosfer havasında;

Gazın adı Yüzdesi Basıncı

Oksijen % 20.8 159 mmHg

Nitrojen (azot) % 79 597 mmHg

Karbondioksit ve diğerleri

Gazların Kısmi Basıncı

Solunum yollarında;

Gazın adı Yüzdesi Basıncı

Gazların Kısmi Basıncı

Alveol havasında;

Gazın adı Yüzdesi Basıncı

Gazların Kısmi Basıncı

Ekspirasyon havasında;

Gazın adı Yüzdesi Basıncı

Alveollerde Gaz Değişimi

O değişimi: Standart atmosfer basıncında PO 159 mmHg’dir. Hava alveollere geldiğinde PO 100-105 mmHg’ye kadar düşer.

Solunan hava alveoldeki nem ve CO₂ içeren hava ile sürekli

Alveollerde Gaz Değişimi

Kan O’nun büyük kısmını dokulara bırakıp A kapiller damarlara

geldiğinde PO yaklaşık 40-45 mmHg civarındadır.

Bu basınç farkı O’nun alveollerden kana geçmesini sağlar ve bu

Alveollerde Gaz Değişimi

Gaz değişimi A kapiller damarlarının arterial kısmında başlar ve

burada PO 40 mmHg’dır.

En çok değişim kan A kapiller damarlarında ilerlerken olur.

Kapillerin venöz ucunda kandaki PO ile alveoldeki PO’ya (105)

Alveollerde Gaz Değişimi

O’nun alveolden kana geçiş hızına oksijen difüzyon kapasitesi

denir.

Alveol zarın iki tarafındaki basınç farkı ne kadar büyükse O da o

Alveollerde Gaz Değişimi

Artmış kalp dakika volümü, artmış alveol yüzey alanı ve

Alveollerde Gaz Değişimi

CO₂ değişimi: CO₂ değişimi de basınç farkıyla oluşur.

Alveole gelen kanda PCO₂ 45-46 mmHg ve alveoldeki PCO₂ 40

mmHg’dir. Bu nedenle CO₂ kandan alveole difüze olur.

CO₂’nin alveolar zardan geçiş hızı O’nunkinden 20 kat daha

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Alveolden geçip kana difüze olan O dokulara, dokulardan kana

difüze olan CO₂ ise alveole taşınır.

O’nun kanda taşınması: Kanda O, kırmızı kan hücrelerinde

(eritrosit, alyuvar) bulunan hemoglobine (Hb) bağlı olarak (% 98)

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Plazmada bulunan O hiçbir kimyasal reaksiyona uğramadan

çözülerek taşınır.

O’nun plazmada çözünebilirliği az olduğundan bu şekilde

dokulara taşınan O miktarı da azdır.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Vücutta yaklaşık 4-6 milyar kırmızı kan hücresi içinde bulunan

Hb’nin O taşıma kapasitesi plazmaya oranla 70 kat daha fazladır.

Kanın O taşıma kapasitesi temelde Hb miktarına bağlıdır.

Her 100 ml kanda, erkeklerde 14-18 gr ve kadınlarda 12-16 gr Hb

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Hb, alyuvarlarda bulunan demir atomu (heme) ve proteinden

(globin) oluşur.

Her Hb molekülünde 4 heme grubu vardır ve her bir heme

grubuna 1 O molekülü bağlıdır.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

100 ml kanda ortalama 15 gr Hb, toplamda 20 ml O taşırlar.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

O-Hb ayrılma eğrisi: Hb’nin O₂ ile birleşmesini etkileyen faktörler şunlardır;

O ve CO₂’nin kandaki kısmi basınçları,

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Dinlenme sırasında O-Hb ayrılma eğrisi normal durumdadır.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

PO arttıkça; O-Hb birleşme oranı artar, azaldıkça; O-Hb ayrılma

oranı artar.

Örneğin, PO 100 mmHg iken, arteriyal kandaki Hb % 98 oranında

O ile doymuştur.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Venöz kanda PO 40 mmHg iken yalnızca % 75 oranında O ile

birleşmiştir ve bu da 15 ml O yapar.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Egzersiz sırasında kas ve kanda pH değerini azaltan (asiditeyi

artıran), CO₂ ve LA üretimidir.

• Egzersizle birlikte görülen düşük pH değeri ve yüksek vücut ısısıyla CO₂, Hb’nin O ile doygunluğunu azaltır.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Yüksek kan asit düzeyinden dolayı Hb’nin O’dan ayrılmasına Bohr

etkisi denir.

A’larda pH yüksek olduğundan, buradan geçen Hb’nin O

doygunluğu yüksektir.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Kan ısısı artınca O Hb’den ayrılır ve dokulara gider.

Kan A’larda serinleyince O tekrar Hb’ye bağlanır.

2-3 DPG, alyuvarlarda doku hipoksisi oluşunca üretilen bir

enzimdir. O’nun doku düzeyinde Hb’den ayrılmasını sağlar.

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

CO₂‘nin kanda taşınması; üç farklı şekilde olur. Bunlar;

Plazmada çözülmüş olarak,

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Plazmada çözülmüş CO₂; taşınan toplam CO₂’nin % 7-10’una denk gelir.

Çözünmüş durumdaki CO₂ kandan, CO₂’nin kısmi basıncının

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Bikarbonat iyonu; CO₂’nin % 60-70’lik kısmı HCO₃ olarak taşınır.

Kandaki CO₂ ve su molekülleri birleşir ve karbonik asidi (H2CO₃)

oluşturur.

H2CO₃ kanda ayrışır ve H+ _{ile HCO}

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Serbest kalan H+ _{Hb’ye bağlanır ve bu da Bohr etkisi olayını}

başlatır.

Bu etki O-Hb eğrisinin sağa kaymasını sağlar ve sonuçta

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Kan A’lara girdiğinde, A’lardaki PCO₂ düşüktür. Bu nedenle H+ ve

HCO₃ iyonları tekrar birleşir ve H2CO₃ oluştururlar ve sonra da

H2O₂ ve CO₂’ye ayrışırlar.

Bu şekilde CO₂ tekrar oluşur, buradan da alveollere geçer ve

O ve CO

’nin Kanda Taşınması

Karbominohemoglobin; CO₂ Hb’nin globin kısmına bağlanarak bu adı alır.

Bu şekilde küçük miktar CO₂ taşınabilir.

Kaslarda Gaz Değişimi

İnterval solunum olarak adlandırılır.

O’nun kapiller kandan kas dokusuna geçişi ve metabolik olarak

Kaslarda Gaz Değişimi

A-V O farkı; bu fark metabolizma sonucu kasların arterial kandan ne kadar O alıp kullandıklarını ifade eder.

O taşınması ve dokular tarafından alımına etki eden faktörler;

Kandaki O miktarı,

Kaslarda Gaz Değişimi

Egzersizle birlikte, aktif kas dokusunun artan O ihtiyacını karşılamak için bu değişkenlerin ihtiyaca göre düzenlenmesi gerekir.

CO₂’nin kaslardan uzaklaştırılması; doku ve kapiller kan

arasındaki kısmi basınç farkına bağlı olarak CO₂ hücrelerden basit