Solunum Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

Dış solunum insanlarda akciğerlerde, balıklarda ise solungaçlarda gerçekleşir. Dış solunumda solunum organları ile dış ortam arasında difüzyonla gaz alışverişi yapılırken, iç solunumda kan ile hücreler arasında gaz değişimi gerçekleşir. İki solunum çeşidinde de gaz değişimleri difüzyon ile olur.

Gırtlak kıkırdak ve bağ dokudan oluşmuş bir yapıdır ve iç yüzeyi çok katlı silli epitel ile örtülüdür. Soluk borusunun yapısında epitel dokunun altında kıkırdak doku (C harfli şeklinde) bulunur. Soluk borusu, bronş denilen iki kola ayrılır. Bronşlarda kıkırdak tabaka daha küçük halkalar halinde bulunur.

Burnun iç yüzeyindeki derinin hemen altında bulunan kılcal damarlar havanın ısıtılmasını sağlar. Kan ile hava arasındakigaz değişimini alveoller sağlar. Gırtlakta ses telleri vardır. Soluk borusunda bulunan mukus tabakası, havadaki toz ve diğer zaralı maddeleri tutar. Sillerin gırtlağa doğru olan tek yönlü hareketi ile de tutulan tozlar, mukusla birlikte dışarı atılır. Soluk borusu, bronş ve bronşioller havanın taşınması sırasında gaz miktarlarını değiştirmez.

Soluk alma sırasında kaburgalar arası kaslar kasılır ve diyafram kası kasılır. Bu durumda göğüs kafesinin hacmi artar, basıncı düşer. Ağız ve burundan hava akciğerlere dolar. Soluk verme sırasında ise kaburgalar arası kaslar ve diyafram kası gevşer. Göğüs boşluğundaki hacim azalır ve basınç artar. Akciğerlerdeki hava dışarı verilir.

I. Yapısı lipoproteinden oluşur. ✅ Sürfaktan, fosfolipitler ve proteinlerden oluşan bir lipoprotein yapıdır. En önemli  bileşeni dipalmitoilfosfatidilkolin (DPPC) adlı bir fosfolipittir.

II. Alveollerin sıvı kaybını önler ve nemli kalmasını sağlar. ✅ Sürfaktan, alveol yüzey gerilimini azaltarak alveollerin çökmesini önler ve iç yüzeyin nemli kalmasına katkı sağlar. Aynı zamanda sıvı kaybını da sınırlayarak su buharı dengesini korur.

III. Alveol çeperinin esnekliğini artırarak hava ile dolma kapasitesini artırır. ✅ Yüzey gerilimini düşürerek alveollerin genişlemesini kolaylaştırır. Böylece akciğerlerin hava ile dolma kapasitesi artar, esneklik korunur.

Oksijenin hemoglobinden ayrılması yani hemoglobinden dokuya O₂ salınımı, bazı fizyolojik değişikliklerle kolaylaşır. Bu olay Bohr etkisi ile açıklanır.

I. Kanın pH’sinin azalması (asidikleşme) ✅
pH düşünce (H⁺ iyonları artınca), hemoglobinin oksijene ilgisi azalır. Bu da O₂’nin dokuya daha kolay salınmasını sağlar.

II. Vücut sıcaklığının artması ✅
Sıcaklık artışı hemoglobinin yapısını etkiler, O₂'yi daha kolay bırakmasına neden olur.

III. Doku sıvısında karbondioksit miktarının artması ✅
CO₂ miktarı arttığında pH azalır (karbonik asit oluşur), bu da yine hemoglobinin oksijen bırakmasını hızlandırır.

Bu üç faktör de oksijenin hemoglobinden ayrılmasını kolaylaştırır.

Solunum hızı genellikle kandaki CO₂ seviyesi ve pH ile doğrudan ilişkilidir. Karbondioksit arttıkça pH düşer (asidik ortam), bu da medulladaki solunum merkezini uyararak soluk alıp verme hızını artırır.

Şimdi seçeneklere bakalım:

A) Vücut sıcaklığının artması → Metabolizma hızlanır → O₂ ihtiyacı artar → Solunum hızı artar ✅

B) Kanda çözünmüş CO₂ miktarının artması → pH düşer → Solunum hızı artar ✅

C) Yüksek rakıma çıkmak (daha az O₂) → Hipoksi olur → Vücut bunu telafi etmek ister → Solunum hızı artar ✅

D) Sempatik sinirlerin uyarılması → Savaş/kaç tepkisi → Metabolizma hızlanır → Solunum hızı artar ✅

E) Kanın pH’sinin artması → pH yükselmesi alkaloz demektir → Solunum merkezi daha az uyarılır → Solunum hızı azalır ❌

📌 Farklı yönde etki eden tek seçenek E'dir. Diğerleri solunumu hızlandırırken, pH’ın artması (alkalileşme) solunum hızını yavaşlatır.

Doku sıvısından kana geçen karbondioksit (CO₂), akciğere üç farklı yolla taşınır. Bu yolların yüzdelik dağılımı yaklaşık olarak şöyledir:

%70 — Bikarbonat (HCO₃⁻) şeklinde (ama plazmada taşınır)

%20–23 — Hemoglobine bağlanarak (karbaminohemoglobin olarak)

%7–10 — Kan plazmasında çözünmüş CO₂ olarak

Şimdi her maddeye bakalım:

I. Kan plazmasında çözünmüş karbonik asit (H₂CO₃) hâlde taşınır. ❌ Yanlış. H₂CO₃ çok kararsız bir moleküldür. CO₂ + H₂O tepkimesiyle oluşur ama hemen H⁺ + HCO₃⁻'a ayrışır. Bu nedenle kan plazmasında H₂CO₃ hâlinde taşınması beklenmez. ➡ Doğru olan: CO₂ doğrudan çözünmüş hâlde taşınabilir ama H₂CO₃ değil.

II. Hemoglobine bağlanarak karbaminohemoglobin şeklinde taşınır. ✅ Doğru. CO₂, hemoglobinin amino gruplarına bağlanabilir ve karbaminohemoglobin (HbCO₂) oluşur. Bu taşıma yolu özellikle doku kılcallarında önemlidir.

III. Alyuvarlarda bikarbonat (HCO₃⁻) şeklinde taşınır. ❌ Yanlış. CO₂, alyuvarda karbonik anhidraz enzimi ile H₂CO₃’e çevrilir ve hemen HCO₃⁻ + H⁺ olarak ayrışır. Ancak HCO₃⁻, alyuvar içinde kalmaz. ➡ Plazmaya geçer. Alyuvarlar bu iyonu dışarı verip yerine Cl⁻ alır (klor kayması).

Sonuç: I yanlış (H₂CO₃ taşınmaz) II doğru III yanlış (HCO₃⁻ plazmada taşınır, alyuvar içinde kalmaz) ✅ Doğru seçenek: D) I ve III

Alveoller, akciğerlerde gaz alışverişinin yapıldığı temel yapılardır ve yapısal özellikleri solunumun verimliliği açısından oldukça özelleşmiştir.

Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:

A) Solunum yüzeyinin genişlemesinde rol oynar. ✅ Alveoller milyonlarca küçük kesecik şeklindedir, bu da toplamda çok büyük bir yüzey alanı oluşturur (~70–100 m²). Bu geniş yüzey gaz alışverişini kolaylaştırır.

B) Solunum gazlarının kan sıvısı ile değişiminin yapıldığı yapılardır. ✅ Oksijen kana geçer, karbondioksit kana verilir. Bu değişim alveol ile kılcal damarlar arasında gerçekleşir.

C) Yapısında sadece yassı epitel hücreleri bulunur. ❌ Yanlış. Alveoller, yalnızca yassı epitel (tip I alveol hücresi) içermez. Aynı zamanda tip II alveol hücreleri (granüllü hücreler) de bulunur. Tip II hücreler sürfaktan üretir, yüzey gerilimini azaltır ve alveollerin çökmesini engeller.

D) Kılcal damarlar ile çevrilidir. ✅ Alveollerin etrafı kılcal damar ağıyla çevrilidir. Bu sayede gaz alışverişi çok hızlı ve verimli şekilde gerçekleşir.

E) Yüzey alanının nemli olması kana geçen oksijen miktarının artmasında etkili olur. ✅ Gazlar nemli yüzeylerden daha iyi difüze olur. Bu nedenle alveol yüzeyinin nemli olması, O₂’nin kana geçişini kolaylaştırır.

Sonuç: C şıkkı yanlıştır, çünkü alveollerde yalnızca yassı epitel değil, aynı zamanda sürfaktan üreten özel hücreler (tip II) de bulunur.

Bir süre nefes tutulduğunda (30–40 saniye gibi), vücudun iç dengesinde bazı değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler solunum ve dolaşım sistemlerini hızlandıran uyarılar oluşturur.

Şimdi verilen ifadeleri değerlendirelim:

I. Kanda aniden yükselen O₂ kısmi basıncı ❌ Yanlış. Nefes alınıp verilmediği sürece, O₂ miktarı düşer; yükselmez. Bu yüzden bu ifade hem fizyolojik olarak hatalıdır, hem de solunum merkezlerini uyaran bir faktör değildir.

II. Kanın CO₂ kısmi basıncının artması ✅ Doğru. Nefes tutulduğunda CO₂ birikir. Bu artış, kanın pH’sini düşürür (asidikleşme). Bu durum medulladaki solunum merkezlerini uyarır → Solunum ve dolaşım hızlanır.

III. Kanın asitliğinin artmasına bağlı olarak beyin korteksinin uyarılması ❌ Yanlış. Kanın pH'sindeki düşüş (yani asitliğin artması), esas olarak beyin korteksini değil, beyin sapındaki (medulla oblongata) solunum merkezlerini uyarır. Dolayısıyla ifade hem yanlış yapıyı (korteks) söylüyor hem de ikinci dereceden dolaylı bir ilişki kuruyor.

Sonuç: Yalnız II doğrudur. Doğru cevap: B