Solunum Fizyolojisi Prof. Dr. Taner Dağcı Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Ab. D.
Solunum Fizyolojisi 1-Solunum Sistemi Organlarının Yapı - Fonksiyon İlişkisi 2- Solunum Siklusunda Basınç ve Hacim İlişkileri 3- Kompliyans, Alveollerin Yüzey Gerilimi ve Sürfaktan 4- Solunum Fonksiyon Testleri 5- Akcigerlerde dolaşım, ventilasyon/perüzyon oranı 6- Alveollerden gaz taşınması 7- Solunumun Kontrolü
Solunum Sistemi Organlarının Yapı- Fonksiyon İlişkisi
Solunumun amacı Dokulara oksijen (O 2 ) sağlamak, karbondioksidi (CO 2 ) uzaklaştırmaktır Bu işlevin gerçekleşebilmesi için gerekenler; 1- Havanın, atmosfer ve akciğer alveolleri arasında içe ve dışa akımı (akciğer ventilasyonu) 2- O 2 ve CO 2 in kanda taşınması 3- Alveoller ve kan arasında O 2 ve CO 2 difüzyonu 4- Solunumun düzenlenmesi
Solunum yolları Anatomik açıdan 2 bölümde incelenebilir; 1)Üst solunum yolları 2)Alt solunum yolları
Burnun fonksiyonu Havayı ısıtır (Burun boşluğundan geçen havanın ısısı alveollere varmadan vücut ısısına yaklaşır) Havayı su buharı ile doymuş hale getirilir Havanın hızını yavaşlatır (Hava burun boşluğundan geçerken konkalara çarpar, yön değiştirir, hızı yavaşlar) Havayı temizler (Büyük partiküller burun kılları tarafından tulur, küçük partiküller ise mukoza örtüsü ve siliyalar ile farinkse doğru ilerletilir)
Havanın filtrasyonu Burun mukozası 6 µm den büyük olan partikülleri tutar Boyutları 1-5 µm arasında olan partiküller yerçekimine bağlı çökme etkisi bronşiyollere yerleşir (Kömür işçilerinde terminal bronşiyol hastalıkları yaygındır!) < 0.5 µm olan partiküllerin bir bölümü alveollere çöker, bir bölümü de havada asılı kalır ve ekspirasyon havasında atılır
Havanın filtrasyonu Solunum yollarını döşeyen siliyalı epitel hücreleri ve mukus salgısı havanın temizlenmesinde çok önemli! Siliyer hareketle partiküller bronşlardan farinkse taşınır ve yutulur Sigara ve kimyasallar, siliyer hareketi azaltır ve makrofajların fagositozunu engelleyerek mukusun akciğerlerde birikmesine ve öksürüğe neden olur
Solunum yolları histolojisi
Mukosiliyer klirens
Havanın filtrasyonu Alveollere ulaşan partiküllerin çoğu alveoler makrofajlarca tutulur Aşırı partikül birikimi alveoler septumların kalınlaşmasına ve fonksiyon bozukluğuna yol açar
Larinks
Glottis
Trakea
Solunum Yolları İşlevsel açıdan 2 bölümde incelenir 1) İleti yolları:havanın solunum bölgesine iletilmesini sağlar (Burun, konkalar, glottis, larinks, trakea, bronşlar, bronşioller, terminal bronşioller) 2) Solunum bölgesi: Gaz alışverişi yapılan bölge. Respiratuar bronşioller ve alveoller
Solunum Yolları
Solunum Yolları Çok dallanmışlık hava yollarının toplam kesit yüzey alanını arttırır Buna karşılık hava akım hızı küçük hava yollarına gidildikçe azalır
Hava yollarında dallanma
Hava Yolları Alveoller, akciğer kapilleri ile sarılıdır İnsanda yaklaşık 300 milyon alveol vardır Kapiller ile temas eden alveol duvarının toplam alanı 70 m 2 dir.
Akciğerler Sağ akciğer: 3 lob (Superior, orta ve inferior loblar) Sağ akciğerde horizontal ve oblik yarık (fissur) Sol akciğer: 2 lob (Superior ve inferior loblar) Sol akciğerde oblik fissur bulunur Chapter 22, Respiratory System 24
Akciğerlerin mediastinal yüzeyleri Kan damarları ve akciğerlere giriş yapan solunum yolları bulunur Plevra ile örtülüdür Chapter 22, Respiratory System 25
Akciğerler
Alveolar organizasyon
Alveoller Alveol duvarında 2 tip hücre vardır. Tip I ve Tip II (granüler pnömositler) Tip II hücreleri, sürfaktan salgılar Diğer hücreler; makrofajlar, lenfositler, plazma hücreleri, mast hücreleridir
Alveoller
Solunum mekaniği
Akciğerlerin genişlemesi ve daralması 1) Diyaframın aşağı ve yukarı hareketleri (göğüs boşluğunu dikine doğru uzatan veya kısaltan hareketler) 2) Kaburgaların hareketleri (göğüs boşluğunun ön-arka çapını arttıran veya azaltan hareketler)
Solunum kasları İnspirasyon kasları Ekspirasyon kasları Diyafram ( % 75 ) Eksternal interkostal kaslar Yardımcı solunum kasları Sternokleidomastoid Skalen kaslar Pektoral kaslar (Zorlu ekspirasyonda) internal interkostaller Karın kasları
Diyafram kası Normal sakin bir solunumun % 75 inden diyafram sorumludur Toraksın alt ucuna tutunmuş olup aşağıyukarı çalışan piston görevi görür Sakin solunumda 1.5 cm, derin solunumda ise 7 cm kadar yer değiştirebilir
Diyafram kası
Diyafram dışındaki solunum kasları Dış interkostal kaslar: Bir kaburgadan diğerine doğru uzanırlar Kasılmaları halinde alt kaburgaları yukarı doğru kaldırır. Sternum dışarı itilir, toraksın önarka çapı genişler Dinlenim anında diyafragma ile birlikte yeterli ventilasyon sağlar
Diyafram dışındaki solunum kasları İç interkostal kaslar: Bir kaburgadan diğerine çapraz olarak, aşağıya ve arkaya uzanırlar Kasıldıklarında toraks kafesini aşağı doğru çekerler, ekspirasyon yaptırırlar Normal ekspirasyon pasif gerçekleşir Zorlu solunumda (egzersizde) bu kaslar karın kasları ile birlikte çalışarak ekspirasyonu güçlendirir.
Solunum kasları Figure 23 16c, d
Solunum Siklusunda Basınç ve Hacim İlişkileri
Akciğerlerde havanın içe ve dışa hareketi- Buna neden olan basınçlar Akciğerlerle toraks duvarı arasında hiçbir bağlantı bulunmamaktadır Akciğerler 2 katlı ince bir zarla (plevra) kaplıdır Akciğerlere yapışık zar: Viseral plevra Göğüs kafesinin iç tarafını örten zar: Pariyetal plevra
Akciğerler ile Göğüs Duvarı Arasındaki İlişki
Plevra zarı
Plevra sıvısı İki plevra zarı arasında plevra sıvısı bulunur Plevral sıvı tabakası akciğerlerin göğüs boşluğunda yüzmesini sağlar Sıvının sürekli olarak lenfatik kanallara emilmesi emme basıncı (negatif basınç) oluşturarak akciğerlerin duvara yapışmasını sağlar
İntraplevral basınç Plevral basınç, parietal ve visseral plevra arasında bulunan sıvının basıncıdır Daima atmosfer basıncına göre negatiftir İnspirasyonun başında -5 cmh 2 O olan plevral basınç, inspirasyon sırasında -7.5 cmh 2 O olur Basıncın daha da negatifleşmesi akciğerlerin daha çok toraks duvarına çekilmesine yol açar Ekspirasyonda basınç değişimi tersine döner
Plevral basıncın yükselmesi (0 a yaklaşması) akciğerlerin büzülmesine (kollabs) neden olur Yaralanmalar sonucu viseral ya da pariyetal zarın delinmesi halinde plevral aralığa hava girer, plevral basınç yükselir Pnömotoraks gelişir
İntraalveoler basınç Alveollerin içindeki basınçtır Glottis açıkken ve akciğerlere hava giriş-çıkışı olmadığı anda intraalveoler basınç 0 mmhg kabul edilir İnspirasyonda (-) değere inen basınç 500 ml havanın akciğerlere girebilmesini sağlar Ekspirasyonda (+) değere çıkan basınç 500 ml havanın dışarı atılmasını sağlar
Boyle Yasası Sabit miktarda bir gazın basıncı hacmi ile ters orantılıdır
Boyle Yasası (akciğerlere uygulanırsa) İnspirasyon sırasında akciğer hacminde Artma basıncı Azaltır Ekspirasyon sırasında akciğer hacminde Azalma basıncı Arttırır
Kompliyans, Alveollerin Yüzey Gerilimi ve Sürfaktanın Etkisi
Kompliyans Akciğerlerin gerildiği zaman genişleyebilme özelliğidir Normal erişkin bir insanda toplam kompliyans 200 ml/cmh 2 O dur Bunun anlamı; akciğerlerde transpulmoner basıncın 1 cmh 2 O artması halinde akciğerlerin 200 ml genişleyebilmesidir Kompliyans ölçümleri, toraks ve akciğerler için ayrı ayrı veya birlikte yapılabilir
Kompliyans Kompliyansı bir balonun şişirilmesine uyarlarsak; Yumuşak bir balon şişmeye daha az direnç göstereceği için daha kolay şişirilir (Kompliyansı yüksektir) Sert bir balon şişmeye karşı daha çok direnç göstereceği için zor şişirilir(kompliyansı düşüktür)
Kompliyans Kompliyans yüksek olunca akciğerler ve toraks, belli bir basınca karşılık daha kolay genişlerler. Kompliyans düşük olunca akciğerler ve toraks, belli bir basınca karşılık daha zor genişlerler.
Kompliyans Akciğerlerdeki basınç değişikliğine bağlı hacim değişikliğini gösteren bir indekstir. C= Δ V Δ P C = V/ P V= hacim değişimi P = (P alv P ip )
Kompliyansa etki eden kuvvetler 1) Akciğerin parankim dokusunun elastik kuvvetleri (Elastin ve kollajen lifleri tarafından sağlanır) Kollajen akciğerleri aşırı genişlemekten korur. Elastin konnektif dokuların gerilebilirliğini sağlar. Dinlenim uzunluğunun 2 katı kadar gerilebilir 2) Akciğer hava boşluklarını ve alveol duvarlarının iç yüzeyini çevreleyen sıvının yüzey gerilimi
Elastik kuvvetler Hem akciğerin hem toraksın elastik özellikleri vardır Toraks dışa doğru genişleme, akciğerler ise kollabe olma eğilimindedir Toraks atmosferik basınca maruz kaldığında (pnömotoraks) erişkinlerde yaklaşık 1 L genişler Akciğerler ise yüksek miktarda elastin fibrilleri içerdiğinden ve yüzey gerilim güçleri nedeniyle bu durumda tamamen kollabe olur.
Elastik geri çekim (recoil) Gerilmeye karşı koyma eğilimi. Parankimin elastik özelliklerine bağlıdır. Elastik geri çekimin bir başka komponenti de alveoldeki hava-sıvı ara yüzündeki yüzey gerilimidir.
Kompliyans Akciğer fibrozunda azalır Amfizemde artar
Normal ve patolojik durumlarda kompliyans değişimleri
Yüzey Gerilimi Alveollerdeki ince sıvı tabakası tarafından sağlanır Akciğer kompliyansını etkileyen önemli bir etkendir
Yüzey Gerilimi Su, hava ile yüzey oluşturduğunda suyun yüzeyindeki moleküller birbirini çekme eğilimindedir (yağmur damlaları) Sonuç olarak su yüzeyi her zaman büzülme eğilimdedir
Yüzey Gerilimi Alveollerdeki ince sıvı tabakası tarafından sağlanır Akciğer kompliyansını etkileyen önemli bir etkendir
Laplace Yasası P= 2 X T r Basınç= 2 X Yüzey gerilimi Alveolün yarıçapı Küçük alveollerdedeki basınç büyük alveollere göre daha büyüktür Alveoller küçüldüğünde yüzey gerilimi azaltılmazsa Laplace yasasına göre kollabe olurlar
Laplace yasası
Alveol Boyutu ve Surfaktanın Akciğeri Kollabe Edici Basınçlar Üzerine Etkisi
Sürfaktan Surfaktan, Tip II Alveol hücreleri tarafından sentezlenir ve salınır. Dipalmitoylphosphatidylcholine Phosphatidylglycine Diğer phospholipidler Doğal yağlar Proteinler Karbonhidrat İÇERİR
Sürfaktan Suyun yüzey gerilimini önemli derecede azaltan bir ajandır Sürfaktanın hidrofil baş ve 2 adet hidrofob kuyruğu vardır Hidrofob kuyruk alveol lümenine bakar
Alveol duvarında sürfaktan
Yüzey gerilimi ve sürfaktan Sürfaktan suyun yüzey gerilimini azaltarak alveollerin kollabe olmasını (büzüşmesini) engeller Sürfaktanın görevi alveolü stabilize etmektir. Küçük alveolün daha da küçülmesi, büyük alveolün daha da büyümesi önlenmiş olur.
Sürfaktanın görevleri 1) Alveollerdeki yüzey gerilimini azaltır 2) Akciğer kompliyansını arttırır 3) Ekspirasyon sonunda akciğerlerin kollabe olmasını önler 4) İnterstisyel sıvının alveol içine dolmasını (Akciğer ödemini) engeller 5) Alveollerin açılma basıncını düşürür
Sürfaktan Gebeliğin 8. Ayından sonra üretimi başlar. Erken doğumlarda sentez yetersizliği Solunum Distres Sendromu (Hyalin membran hastalığı) na yol açar Alveollerde artmış yüzey gerilimi Alveollerin sönmesi/ yeterince şişememesi Akciğer ödemi Tedavi edilmezse ölümle sonuçlanabilir!
Solunum Fonksiyon Testleri
Solunum Fonksiyon Testleri Akciğerlerin ventilasyonu Spirometre ile ölçülür
Akciğer Hacim ve Kapasiteleri Akciğerlerin ventilasyonu 4 hacim ve 4 kapasite ölçümü ile değerlendirilir Hastalıkların tanısında hacim ve kapasitelerdeki değişikliklerin saptanması önemlidir Tüm hacim ve kapasiteler kadınlarda % 20-25 daha düşüktür Atletik ve iri yapılı kişilerde daha yüksektir
Akciğerin Hacimleri Tidal (solunum) hacim (SH) Normal solunumda inspire ve eskpire edilen hacim= 500 ml İnspiratuar yedek hacim (İYH) Normal bir solunumun ardından yapılabilecek maksimum inspirasyon hacmi= 3200-3300 ml
Akciğerin Hacimleri Ekpiratuar yedek hacim (EYH) Normal bir solunumun ardından çıkarılabilecek maksimum hava miktarı= 1000-1200 ml Rezidüel hacim (RH) Zorlu ekspirasyona rağmen akciğerlerden çıkarılamayan hava miktarı= 1000-1200 ml
Akciğer Hacim ve Kapasiteleri
(Birkaç hacmin bileşiminden ortaya çıkar) Total Akciğer Kapasitesi (TAK) IYH + SH + EYH + RH = 6000 ml Vital kapasite IYH + SH + EYH = 4800 ml Fonksiyonel rezidüel kapasite EYH + RH = 2200 ml İnspirasyon kapasitesi IYH + SH = 3800 ml Akciğerin Kapasiteleri
Dakika solunum hacmi Bir dakikada solunum yollarına giren hava miktarıdır Soluk hacmi ile dakikadaki solunum hızının çarpımı ile bulunur Dakikadaki solunum hızı: 12 Soluk hacmi: 500 ml Dakikadaki solunum hacmi: 6 L/ dakika
Alveoler ventilasyon İnspirasyon havasının akciğerin gaz değişimi yapılan bölgelerine ulaşma hızına alveoler ventilasyon denir Gaz değişiminin olduğu bölgeler: Alveoller, alveol kanalları, respiratuar bronşiyoller Solunan havanın bir bölümü gaz değişimi yapılan bu bölgelere ulaşmaz
Ölü boşluk Solunum hacminin gaz değişimine katılmayan bölümüne ölü boşluk denir Anatomik ölü boşluk: Ağız- burundan başlayarak terminal bronşiyollere kadar olan boşluğun hacmi olup normal değeri 150 ml dir Ekspirasyon sırasında ilk çıkarılan ölü boşluk havasıdır
Alveoler ventilasyon hızı Akciğerlerde gaz değişim bölgelerine 1 dakikada giren yeni hava miktarıdır. V A = Frekans X (V T _ V D ) V T : Tidal volüm: 500 ml V D : Ölü boşluk: 150 ml V A : 12 X (500-150)= 4200 ml/ dakika (Akciğer ventilasyonu= Frekans X V T = 6000 ml/dk)
Akciğer Dolaşımı Akciğerde Ventilasyon-Perfüzyon Oranları Kan Akımının Düzenlenmesi
Akciğer dolaşımı Pulmoner arter ve büyük dallarının duvarı, aort duvarına göre daha incedir Pulmoner arteriyoller de sistemik arteriyollere göre daha az düz kas içerirler Kapiller yatak ise oldukça iyi gelişmiştir
Sistemik ve pulmoner dolaşımda basınçlar
Yer çekiminin etkisi Yerçekimi, akciğer dolaşımı (perfüzyon) üzerinde etkili olmaktadır Dik durumda akciğerlerin üst bölgeleri kalp seviyesinin üzerinde, taban bölgesi ise kalp ile aynı hizada veya biraz aşağıdadır Yer çekiminin etkisi ile akciğerlerin dolaşımında tepeden tabana doğru belirgin bir basınç farkı oluşur Bu farkların bölgesel kan akımına etkileri 1-3 Zon modelleri ile gösterilmiştir.
Pulmoner dolaşım
Akciğerin Üç Farklı Bölgesinde Kan Akımındaki Değişiklikler PA= Alveoler Basınç Pa= Arteriyel Basınç Pv= Venöz Basınç
Zon 1 Bu bölgede alveol basıncı pulmoner arter basıncından fazladır. Çevresindeki basıncın fazlalığından dolayı kapiller kollabedir (PA>Pa>Pv). Perfüzyon ancak sistolde kapiller basınç alveoler basıncı geçince olur. PA= Alveoler Basınç Pa= Arteriyel Basınç Pv= Venöz Basınç
Zon 2 Pulmoner arter basıncı alveol basıncını geçer. Dolayısıyla kan akımını belirleyen basınç farkı perfüzyon basıncıdır (Pa>PA>Pv) PA= Alveoler Basınç Pa= Arteriyel Basınç Pv= Venöz Basınç
Zon 3 Venöz basıncın alveol basıncını geçtiği akciğer bölgesidir. Zon boyunca perfüzyon giderek artar (Pa>Pv>PA). PA= Alveoler Basınç Pa= Arteriyel Basınç Pv= Venöz Basınç
Pulmoner kan akımının 1, 2 ve 3. bölgeleri
Akciğerin Farklı Bölgelerinde Ventilasyon- Perfüzyon Oranı (V/Q) Akciğerlerde ventilasyon ve perfüzyonun eşleşmesini ifade eden orandır Dinlenme sırasında akciğerin tamamına ait ventilasyon/kan akımı oranı= 4.2 L/ dk = 0.8 5.5 L/ dk Ancak yerçekiminin etkisiyle akciğerin farklı bölgelerinde bu oran değişebilir Ancak akciğerlerin üst taraflarında V/Q yüksektir
Gazların Taşınması
Gazların difüzyonu Solunum fizyolojisi ile ilgili gazların serbest hareketine difüzyon denir Aynı olay vücut doku ve sıvılarında erimiş olan gazlar için geçerlidir Difüzyon için gerekli enerji moleküllerin kinetik enerjisinden kaynaklanır
Gazların difüzyonu Gazlar bulundukları alanı kaplamaya çalışırlar Vücut sıvılarında ve dokularında gazların difüzyonu yüksek konsantrasyondan düşüğe doğrudur Net difüzyonu belirleyen gazın her iki ortamdaki parsiyel basınçları arasındaki farktır Çözünmüş gaz molekülleri B A
İdeal Gaz Yasası Belirli bir miktar gazın (n mol) basıncı, hacmi ve sıcaklığı arasında, P= nrt V P: Gaz basıncı n: Mol sayısı R: Gaz sabitesi T: Mutlak sıcaklık V: Hacim P V = n R T ilişkisi vardır.
Atmosfer Gazlarının Parsiyel Basınçları Parsiyel basınç: Karışımı oluşturan gazların bir tanesinin yaptığı basınçtır (pay basıncı) Deniz seviyesinde atmosfer basıncı: 760 mmhg Atmosferdeki gaz oranları ve parsiyel basınçları N 2 (%78) 600 mmhg O 2 (%21) 160 mmhg CO 2 (% 0.4) 0.3 mmhg Su (% 1)
Vücut dokularında çözünmüş gazların parsiyel basınçları Gazın konsantrasyonu ve erime katsayısı, parsiyel basıncı etkiler Parsiyel basınç= Gazın konsantrasyonu Erime katsayısı CO 2 in erime katsayısı: 0.57 O 2 in erime katsayısı: 0.024 CO 2 in eriyebilirliği oksijene göre 20 kat fazladır
Solunum Membranında Gazların Difüzyonu Solunum ünitesi: Respiratuar bronşiyoller, alveoler kanallar, alveoller İki akciğerde yaklaşık 300 milyon alveol bulunur Alveol duvarları son derece incedir Alveolleri saran kapiller sağlam bir ağ tabakası oluşturur Alveol ve kapillerin çok yakın olmaları nedeniyle gazların aktarımı difüzyon ile gerçekleşir
Solunum Membranı
Solunum Membranı Solunum membranı: 1) Alveol içini kaplayan sıvı tabakası (sürfaktan) 2) Alveol epiteli 3) Epiteliyal bazal membran 4) İnterstisyel boşluk 5) Kapiller bazal membran 6) Endotel hücresinin membranı
Gazların difüzyon hızlarını etkileyen faktörler Membranın kalınlığı Membranın yüzey alanı Gazın difüzyon katsayısı Membranın 2 tarafındaki gazların parsiyel basıncı
Dokulara oksijen sunumu Bir dokunun oksijenlenmesi; 1) Akciğerlere giren oksijen miktarına 2) Akciğerlerde gaz değişiminin yeterli olup olmamasına 3) Dokuların kanlanmasına, 4) Kanın oksijen taşıma kapasitesine bağlıdır
Hemoglobinin Oksijenle Bağlanması Hb; 4 alt birimden oluşmuş bir proteindir Her alt birim bir polipeptid zinciri + bir adet hem grubu içerir Normal bir erişkinde en fazla bulunan Hb tipi HbA1 olup 2 α ve 2 β zincirinden oluşur Hem gruplarının her biri 1 adet Fe 2+ (ferro) atomuna sahiptir Her bir demir atomu bir adet O 2 bağlayabilir
Hemoglobinin Oksijenle Bağlanması Oksihemoglobin: Oksijen bağlı Hb Deoksihemoglobin: Oksijenini bırakmış Hb. İlk O 2 molekülü bağlandığında Hb yapısındaki bağlar gevşer, diğer O 2 moleküllerinin bağlanması hızlanır
Hb-O 2 dissosiasyon eğrisi Oksijen parsiyel basıncı ile Hb in % doygunluğu (satürasyon) arasındaki ilişkiyi gösteren bir eğridir Sigmoidal özelliktedir Hb-O 2 dissosiasyon eğrisine etki eden faktörler Hb inin oksijene bağlanmasını etkiler
Hb-O 2 eğrisini etkileyen faktörler Oksijen basıncı, Sıcaklık, ph Eritrositlerin metabolik aktivitesi Figure 23 20 (Navigator)
ph, sıcaklık ve Hb satürasyonu Figure 23 21
2,3-bifosfogliserat (BPG) 2,3-difosfogliserat (DPG) Eritrositlerde glikoliz sırasında oluşan bir ürün BPG hemoglobine bağlanır ve O 2 bağlanmasını ve serbestlenmesini etkiler BPG artinca hemoglobinden O 2 ayrılması kolaylaşır ph artışı BPG miktarını arttırır.
2,3-bifosfogliserat (BPG)
Hb-Oksijen satürasyonu
Fötal ve erişkin Hb in O 2 satürasyonları Figure 23 22
Fötal ve erişkin Hb in O 2 satürasyonları Aynı O 2 basıncında fetal Hb erişkin Hb ne göre daha çok O 2 bağlar. Fetal Hb nin bu özelliği ile fetus anne kanından daha çok oksijen alabilir
CO 2 taşınması CO 2 taşınma şekilleri; 1) Çözünmüş (% 7) 2) Karbaminohemoglobin (CO 2 Hb) (% 23) 3) Bikarbonat (% 70)
Solunumun Kontrolu
Solunum Merkezleri ve Solunumun Kontrolü Spontan solunum; solunum kaslarını innerve eden nöronların ritmik boşalımı meydana gelir Beyinden kaynaklanan ve kendiliğinden gelişen ritmik boşalımlar ile arteriyel PO 2, PCO 2 ve H + düzeylerindeki değişmelerle düzenlenir
Solunumun sinirsel denetimi İstemli denetim (Serebral korteks) Otomatik denetim (Pons ve medulla oblangata)
Beyin Sapı Solunum Merkezleri
Medüller sistemler Medulla oblangata ve ponstaki nöronların ritmik boşalımı otomatik solunuma neden olur Ritm Merkezi 1) İnspirasyon nöronları ( I nöronları ) 2) Ekspirasyon nöronları ( E nöronları) Normal sakin bir solunumda E nöronları sessizdir, ventilasyon artacak olursa etkin hale geçerler
Solunum merkezi Medulla oblangatada solunumla ilgili alana solunum merkezi adı verilir Buradaki nöronlar 2 ana gruba ayrılır; 1) Dorsal grup nöronları 2) Ventral grup nöronları
Dorsal grup nöronları Medullanın dorsalinde yer alır Esas olarak inspirasyondan sorumludur I nöronlarından oluşur I nöronları frenik sinir ile sinaps yaparak diyafram kasının kasılmasını uyarır
Ventral grup nöronları Rostral ve kaudal nöronlar olmak üzere 2 gruptur Rostral VRG: İnspirasyon nöronları, Kaudal VRG: Ekspirasyon nöronlarını kapsar Ventral grup nöronları esas olarak ekspirasyonu gerçekleştirir
Pons Apnöstik Merkez: İnspirasyonu tetikler (I nöronlarını etkiler) Pnömotaksik Merkez: Apnöstik merkezi inhibe ederek, inspirasyonu baskılar
Santral ve Periferik Kemoreseptörler ve Ventilasyon Kontrolündeki Rolleri
Solunumun Kimyasal Kontrolu Arteriyel kan PCO 2 veya H + düzeyindeki artış veya PO 2 deki azalma medulla oblangatadaki solunum nöronlarının etkinliğini arttırır (İnspirasyonu uyarır) Aksi yöndeki değişiklikler ise inhibitör etki yapar (İnspirasyonu baskılar)
Kemoreseptörler Kan kimyasındaki değişikliklere duyarlı olan karotid ve aortik cisimler (periferal) ve medulla oblangatada (santral) bulunan hücre gruplardır Solunumun kimyasal denetimi 1) CO 2 : BOS ve beyin dokusundaki H + düzeyi ile 2) O 2 : Karotid ve aortik cisimler yoluyla 3) H + : Karotid ve aortik cisimler yoluyla
Kemoreseptörler Santral: Medulla oblangata (Beyin omurilik sıvısındaki H + konsantrasyonuna duyarlı) Periferal reseptörler: * Glomus karotikum (glossofaringeal sinir ile) * Glomus aortikum (n. vagus yolu ile) uyarıları solunum merkezine taşırlar
Solunumun düzenlenmesi ÖZET