İNSANDA SOLUNUM SİSTEMİ

İnsanda Solunum Sistemi
A. SOLUNUM SİSTEMİ ORGANLARI

İnsanda solunum sistemi memelilerde olduğu gibidir. Ağız ve burun boşluğu ile başlayan solunum sistemi gırtlak, soluk borusu, bronşlar, bronşçuklar ve alveollerden oluşur. Bronşçuklar ve alveoller akciğer içindedir. Akciğerlerin altında kalın  bir kas dokusundan yapılmış olan ve akciğerlerin hareketinde rol oynayan diyafram bulunur.
Akciğerler yardımıyla yapılan oksijen ve karbondioksit değişimi vücut iç dengesinin sağlanmasına (homeostasi) doğrudan etki eder.

1.Burun
Dış ortamla vücut arasında hava alış verişini sağlayan burun, iki delikle vücut dışına açılır. Burun boşluğunu çevreleyen mukozada mukus salgılayan bezler bulunur. Burun içinde ayrıca siller ve koku reseptörleri de bulunur. Burun boşluğunu kaplayan mukus salgısı, burundan geçmekte olan havanın ısıtılması, nemlendirilmesi ve tozlardan temizlenmesine yardımcı olur. Doğrudan ağızdan alınan hava, bu şekilde vücuda uygun hale getirilmeden akciğerlere ulaştığı için zararlıdır. Burun içinde tutulan tozlar ve diğer yabancı maddeler daha sonra yutağa getirilerek ya balgam şeklinde vücut dışına atılır ya da yutularak etkisiz halde getirilir.
Nefes alma ile alınan havada bulunan koku molekülleri mukus salgısında eriyerek koku reseptörlerini uyarır ve kokunun alınmasını sağlar.

Burun kısımları

2. Yutak ve Gırtlak
Ağız boşluğunun son kısmında bulunan yutağa hem soluk borusu hem de yemek borusu bağlanır. Yutak, ağız veya burundan alınan havanın gırtlağa ve devamında soluk borusuna iletilmesini sağlar. Yutakta bademciklerle birlikte küçük dil de denilen gırtlak kapakçığı bulunur. Gırtlak kapakçığı besinlerin yutulması sırasında refleks hareketleriyle geriye doğru yatarak soluk borusunu kapatır ve besinlerin soluk borusuna girmesine engel olur. Yutma sırasında bu nedenden dolayı soluk alma geçici olarak durur.
Gırtlak, soluk borusunun üst kısmında bulunur ve kıkırdaktan yapılmıştır. Boğaz bölgesinde dıştan görünür şekilde belirgin olan gırtlağın içinde ses telleri yer almaktadır. Ses telleri gırtlağın iç yüzeyindeki epitellerin uzantılarından yapılmıştır. Ses tellerinin gerginlikleri bağlı oldukları kaslarla ayarlanır. Ses oluşmadığı zamanlarda birbirinden ayrı ayrı duran ses telleri ses oluşumu sırasında birbirine yaklaşarak dudak şeklini alırlar. Nefes verme sırasında akciğerlerden gelen havanın etkisiyle ses telleri titreşerek farklı özelliklerde seslerin oluşmasını sağlar. Gırtlakta oluşan seslerin konuşmaya dönüşmesini dişlerin, dilin, dudakların ve sinir sisteminin ortak etkileşimine bağlıdır. Yaşlandıkça ses tellerinin kalınlaşması sesin de kalınlaşmasına neden olur.

3. Soluk Bourusu
Gırtlaktan sonra başlayan soluk borusu akciğerlere girerken ince olan bronşları, bronşlar da akciğerler içinde bronşçuk denilen daha ince olan boruları oluşturur. Soluk borusunun yemek borusu ile komşu olan arka yüzü kaslı yapıda ve düzdür. Diğer kısımları ise C harfi şeklindeki kıkırdak halkalar sayesinde yuvarlak bir yapı gösterir.

Soluk borusu kıkırdak halkalar nedeniyle sürekli olarak açık bulundurulur. Soluk borusunun dış tarafı koruyucu olan bağ doku ile sarılmıştır. Soluk borusunun boşluğuna bakan tarafında epitel doku bulunur. Hareketli siller bulunduran epitel hücrelerinin arasında bulunan goblet hücreleri mukus salgısı üretirler. Mukus salgısının esas görevi soluk borusunu nemli tutmaktır. Ayrıca hareketli siller üzerinde ince bir tabaka oluşturarak solunumla giren havadaki toz ve diğer yabancı maddelerin tutulmasını da sağlar. Tutulan parçacıklar daha sonra balgam şeklinde dışarıya çıkarılır.

4. Bronşlar ve Bronşçuklar
Soluk borusu akciğerlere girmeden önce arkada dördüncü sırt omuru hizasında bronş denilen iki kola ayrılır Bronşların yapısı soluk borusunda olduğu gibidir. Ancak kıkırdak dokular daha küçük ve tam halka şeklindedir. Bronşlar akciğer içine girdikten sonra bir ağaç kökü gibi binlerce ince borucuğa (bronşçuklar) ayrılır. Bronşçukların yapısında kıkırdak dokular bulunmaz ancak kaslı bir yapı gösterirler. Bronşçukların her biri akciğer içinde akciğeri oluşturan hava keselerinde osnlanırlar.

5. Akciğerlerin yapısı
Kalple birlikte göğüs boşluğunu dolduran akciğerler sağ ve sol olmak üzere iki ana bölmeden yapılmıştır. Sağ akciğer üç bölmeli (loplu) olduğu halde kalbin üzerinde bulunan sol akciğer iki bölmeli bir yapıya sahiptir. Akciğerlerin doldurduğu göğüs boşluğu alttaki karın boşluğundan diyafram denilen kaslı bir yapı ile ayrılır. Her iki akciğerin dışı akciğer zarı (pleura zarı) denilen bir zarla örtülmüştür. Pleura zarı iki katlı ince bir zardır. Bu iki katlı zarın arasında kalan boşlukta az miktarda hava ile lenf sıvısına benzeyen bir sıvı bulunur. Bu yapı akciğerlerin çalışmasını (büyüyüp küçülme) sağlarken çalışma esnasında başka organlardan zarar görmesini de önler. Damarların, sinirlerin ve bronşların akciğerlere girdiği yerlerde pleura zarı bulunmaz. Akciğerlerin büyüyüp küçülmesi kaburgalar arası kaslar ve diyafram kasının hareketleriyle sağlanır.

Akciğerlerde her bronşçuğun ucunda üzüm salkımı şeklinde hava keseleri (alveoller) bulunur. Hava keseleri (alveol) de tek katlı yassı epitelden oluşmuştur. İnsan akciğerleri, yetişkinlerde sayısı 300 milyonu bulan alveoller sayesinde yaklaşık 70-100 m² lik bir yüzeye sahiptir. İnce ceperli olan alveollerin etrafı kılcal damarlar yönüyle çok zengindir. Akciğerlerde solunum gazlarının difüzyonu, yüzeyi nemli olan alveoller ile onları saran kılcal damarlar arasında gerçekleşir. Soluk alma ile alınan havadaki oksijen alveol boşluğundan kılcal damarlara alınırken kandaki karbondioksit de kılcal damarlardan alveol boşluğuna bırakılır.

Alveolleri oluşturan hücreler alveolün iç yüzeyini ince bir tabaka halinde örten lipoproteinleri salgılar. Bu lipoproteinler alveollerin yüzey gerilimini düşürür. Bu durum alveol yüzeyinin nemliliğinin korunmasına yardımcı olduğu gibi alveol içindeki havanın dışarı atılması için gereken kas kuvvetinin de düşmesine neden olur.

B. SOLUK ALIP VERME MEKANİZMASI
İnsanda soluk alıp verme mekanizması göğüs boşluğu ve akciğerin genişleyip daralmasıyla gerçekleşir. Memelilerde göğüs boşluğu ile karın boşluğu kaslı diyafram ile birbirinden ayrılmıştır. Diyafram, normalde göğüs boşluğuna doğru kubbe şeklinde bir yapıya sahiptir. Kaburgalar arası kaslarla diyaframın kasılmaları göğüs boşluğu ve akciğerlerin hacimlerinin değişmesi buradaki hava basıncının değiştirilmesine yardımcı olur.

216_rib_cage_tr
  Nefes alıp verme sırasında akciğerlerin durumu 

Soluk alma sırasında kubbe şeklinde olan diyafram aşağıya doğru kasılarak düzleşir ve akciğerlerin aşağıya doğru genişlemesine yardımcı olur. Aynı zamanda kaburgalar arası kaslar da kasılarak kaburgaları öne doğru iterler ve akciğerlerin öne doğru genişlemesine neden olurlar. Bu iki olaya bağlı olarak akciğerlerin hacminin artışı sağlanırken akciğerlerin iç basıncının azalması sağlanmış olur. Sonuçta atmosfer basıncı akciğerin hava basıncından daha fazla olduğu için hava akciğerlerin içine dolar. Soluk vermede ise bu olaylar ters olarak gerçekleşir.
Soluk alıp verme işlemleri otonom sinir sistemi tarafından düzenlenir ve merkezi omurilik soğanındadır. Diyafram ve kaburga kaslarına giden sinirler bu yapıların ritmik olarak 4-5 saniyede bir kasılmalarını sağlar. Ancak soluk alıp verme sıklığı kandaki karbondioksit miktarına yapılan vücut hareketlerine, atmosfer basıncına vb. gibi etkenlere bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Metabolizmanın hızlı olduğu zamanlarda kandaki karbondioksit miktarı artacağı için kanın pH’sı düşer. Kanın artan asitliliği sinir sistemindeki solunum merkezini uyararak soluk alıp vermenin hızlanmasına neden olur. Bu durumda kandaki karbondioksit hızla uzaklaştırılırken kana oksijen de alınmış olur. Böylece kanın karbondioksit miktarı normal seviyesine çekilirken kanın pH sı da ayarlanmış olur.

C. OKSİJEN VE KARBONDİOKSİTİN TAŞINMASI
Trake solunumu yapanlar hariç solunum sistemine sahip olan hayvanlarda oksijen ve karbondioksitin taşınması kan yardımıyla yapılır. Böceklerde ise doku hücreleri oksijen ve karbondioksit değişimini trake ve trakeollerle kendileri gerçekleştirir. Böceklerin dolaşım sıvılarında oksijen ve karbondioksitle bunları taşımada kullanılan pigmentler bulunmaz.

Kanın yüksek oranda oksijen tutma özelliği vardır. Aynı miktarda su ve kan açık havada bekletildiğinde kan, suya göre altı kat daha fazla oksijen tutar. Kanın bu özelliği, yapısında bulunan ve oksijen tutma özelliğindeki moleküllerden kaynaklanır. Oksijen ve karbondioksitle bağlanabilen bu moleküller aynı zamanda kana renk veren solunum pigmentleri olarak da adlandırılır. Bu solunum pigmentlerinin en önemli özelliklerinden biri de oksijen ve karbondioksitle çift yönlü (tersinir) reaksiyona girebilmeleridir. Solunum pigmentleri karbonmonoksit (CO) gibi bazı gazlarla çok sıkı olarak birleşir ancak geriye ayrılmaz. Bu nedenden dolayı uzun süre karbonmonoksitli ortamda  bulunanlarda zamanla oksijen yetersizliğine bağlı olarak gaz zehirlenmeleri ortaya çıkar.

Solunum gazlarını taşıma özelliğinde olan bu moleküller genel olarak proteinden oluşmuştur. Yapısında büyük oranda protein bulunan taşıyıcı moleküllerde demir ve bakır gibi metal elementleri de bulunmaktadır. Değişik hayvanlarda farklı element ve proteinlerden oluşan farklı solunum pigmentleri bulunur.

Bazı omurgasızlarda ve omurgalıların hepsinde taşıyıcı pigment olarak hemoglobin bulunur. Omurgalılarda alyuvarlarda bulunan hemoglobin molekülü, kanın oksijen tutma kapasitesini artırmaktadır. Bir hemoglobin yapısındaki demir atomu sayesinde dört oksijen molekülü taşıyabilmektedir. Kırmızı renkli olan hemoglobin kana kırmızı rengini de vermektedir. Hemoglobin demir atomu taşıyan hem grubu (%5) ile protein yapılı olan globin grubundan (%95) oluşmuştur. İnsanda oksijen taşınması alyuvarlardaki hemoglobinlerle yapılmamış olsaydı kanın 75 kat daha fazla miktarda olması ya da 75 kat daha hızlı akması gerekirdi.

1. Oksijenin Kanla Taşınması
Soluk alma ile alınan havadaki oksijen alveol boşluğundan kılcal damardaki kana geçer. Kana alınan oksijen %98 gibi büyük bir kısmı hemoglobinler sayesinde alyuvarlar tarafından taşınır. %2 lik kısmı ise kan sıvısında çözünerek taşınır. Alveol kılcallarında alyuvarlara geçen oksijen alyuvar içinde hemoglobinle birleşerek oksihemoglobini oluşturur. Oksihemoglobin taşıyan kan açık kırmızı renklidir.

Hemoglobin + Oksijen ⇔ Oksihemoglobin 
     (Hb)              (O2 )                (HbO2  ) 

Oksihemoglobinleri bulunduran kan alveol kılcallarından sonra akciğer toplar damarlarıyla kalbe getirilir. Kalbin kasılmasıyla oksihemoglobinler atar damarlarla dokulara kadar getirilir. Hemoglobinle birlikte dokulara gelen oksijen hemoglobinden ayrılarak önce doku sıvısına oradan da yine difüzyonla hücrelere alınır.

Oksijen hemoglobinle birleşmesi ve ayrılması enzimatik bir reaksiyon değildir. Hemoglobinin oksijenle bağlanması ortamın oksijen yoğunluğuna bağlıdır. Alveol kılcallarında oksijen miktarı fazla olduğu için hemoglobinler oksijenle kolayca birleşirler. Doku sıvısına gelindiğinde ise oksihemoglobin halindeki oksijenler hemoglobinden ayrılarak oksijen yoğunluğu düşük olan doku sıvısına geçerler.

Deniz seviyesindeki yerlerde havadaki oksijen yoğunluğu fazla olduğu için buralarda yaşayanlarda dokuların oksijen ihtiyacı kolayca karşılanır. Ancak yükseklere çıkıldıkça atmosferdeki oksijen miktarı düşer. Bundan dolayı deniz seviyesinden yükseklere çıkıldığında kandaki alyuvar sayısında ve hemoglobin miktarında artma görülür.

2. Karbondioksitin Kanla Taşınması
Doku hücrelerinde oksijenli solunum sonucu oluşan karbondioksit önce doku sıvısına çıkar oradan da doku kılcallarına alınır. Kılcal damarlardaki kana alınan karbondioksitin bir kısmı kan sıvısında erimiş halde serbest olarak taşınırken çok az bir kısmı da hemoglobin molekülü tarafından taşınır.

Hemoglobin + Karbondioksit ⇔ Karboksihemoglobin
       (Hb)                 (CO2)                    (HbCO2)

Karbondioksitin büyük bir kısmı su ile birleşerek iyon halinde taşınır. Bu olay kanın pH sının sabit tutulmasında da önemli rol oynar.
Doku sıvısından kana geçen karbondioksit alyuvar içinde su ile birleşerek karbonik asiti (H2CO3) meydana getirir. Bu olay alyuvarlardaki karbonik anhidraz enziminin etkisiyle gerçekleşir. Karbonik asit daha sonra H+ ve HCO3- (bikarbonat) iyonlarına ayrılır.

                  Karbonik
                    anhidraz            
  CO2 + H2O ——-> H2CO3 ———> H+   + HCO-3
                              

Oluşan hidrojen iyonları alyuvar içinde hemoglobin tarafından tutulurken bikarbonat iyonları alyuvardan kan sıvısına çıkarlar. Doku kılcallarında meydana gelen bu olaydan sonra hidrojenler hemoglobinle birleşerek alyuvar tarafından bikarbonatlar ise kan sıvısı tarafından akciğer kılcallarına kadar taşınırlar. Akciğer kılcallarına gelindiğinde kan sıvısındaki bikarbonat iyonları alyuvarlara girerek hidrojen iyonlarıyla birleşir ve yeniden karbonik asiti oluşturur. Karbonikasit ise yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle su ve karbondioksite dönüşür.

H+  + HCO3  ————-> H2CO3 ———-> CO2 + H2O

Oluşan karbondioksit ve su alveol kılcallarından difüzyonla alveol boşluğuna oradan da soluk verme ile vücut dışına atılır.

Kaynak: Fem Yayınları (Syf: 275, 276, 277, 278, 279, 280)

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>