Solunum Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

Solunum Sistemi

• Canlıların yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmeleri için gerekli olan enerji hücre solunumu ile üretilir.
• Gelişmiş yapılı organizmaların hücreleri ile dış çevre arasında doğrudan gaz alışverişi yapılamadığından bu görev için özelleşmiş yapılar bulunur.
• Bu organizmalarda hücre solunumu için gereksinim duyulan oksijen, solunum sistemi organları ile sağlanır.
• İnsanda solunum organları ile dış ortamdan alınan oksijen akciğer alveollerinden kana geçerek doku hücrelerine taşınır.
• Hücrelerde oluşan karbondioksit ise doku hücrelerinden kana geçerek akciğerlere taşınır ve soluk vermeyle vücut dışına atılır.

• Bu olaya dış solunum ya da gaz alışverişi denir.
• Dış solunumu, hücre solunumu ile karıştırmamak gerekir.
• Dış solunumda solunum organları ile dış ortam arasında gaz alışverişi yapılırken hücre solunumunda besinlerin hücre içinde yıkımı ile enerji elde edilir.

Solunum Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi

İnsanda solunum sistemini oluşturan yapılar;

• Ağız,
• Burun,
• Yutak,
• Gırtlak,
• Soluk borusu ve
• Akciğerlerdir.

Ağız ve Burun

• Solunum sisteminin dış ortam ile bağlantılı yapılarıdır.
• Burun havanın nemlenmesini, ısıtılmasını ve temizlenmesini sağladığından havanın burun yoluyla alınması sağlık açısından önemlidir.
• Burun içi, epitel dokudan oluşan ve mukus salgılayan mukoza tabakası ile kaplıdır.
• Mukus, solunan havayı nemlendirir ve burun kıllarıyla beraber havadaki toz parçalarının tutularak havanın temizlenmesini sağlar.
• Aynı zamanda mukoza tabakasının altında yer alan kılcal damarlar alınan havayı ısıtır. 
• Burun ile ağız boşluğunun arka bölümüne geniz denir.
• Burada yumuşak doku olan geniz etleri bulunur.

Yutak ve Gırtlak

• Ağız ve burun yoluyla alınan hava yutağa oradan da gırtlağa geçer.

Yutak

• Ağız ve burun boşluğunun açıldığı kısımda yer alır.
• Soluk borusu ile yemek borusunun kesiştiği yerde, tüp şeklindeki yapıdır.
• Yutak, büzücü kaslarla çevrilmiştir. 
• Yutak çevresinde lenf düğümleri olan bademcikler bulunur.

Gırtlak

• Kıkırdak yapıda olup dil kökü ile bağlantılıdır. 
• Giriş bölümünde gırtlak kapağı (epiglottis) bulunur. 
• Gırtlak kapağı yutkunma sırasında soluk borusunun önünü kapatarak besinin yemek borusuna geçmesini sağlar.
• Gırtlakta bulunan ses tellerinin akciğerlerden gelen hava ile çarpışmasıyla meydana gelen titreşimler sesi oluşturur.

Soluk Borusu

• Gırtlakla bağlantılı olan kısımdır. 
• 10-12 cm uzunluğunda, 2-2,5 cm çapında olan soluk borusunun yapısında “C” şeklinde kıkırdak halkalar bulunur. 
• Kıkırdak halkalar, soluk borusunun daralmasını ve çökmesini önleyerek direnç kazandırır.
• Soluk borusunun kıkırdak içermeyen ve düz kaslardan oluşan arka yüzünde yemek borusu yer alır.

• Soluk borusunun iç yüzeyi silli epitel hücreleri ile örtülüdür.
• Siller, alınan havanın tersi yönünde dalgalanarak içeri giren tozu ve  mikroorganizmaları tutar. 
• Epitel hücreleri arasında bulunan goblet hücreleri, mukus üreterek iç yüzeyin daima nemli kalmasını sağlar. 
• Soluk borusunun dış kısmı ise bağ dokudan oluşmuştur.
• Soluk borusu, akciğerlere girerken bronş denilen iki kola ayrılır.
• Bronşlarda kıkırdak halkalar tamdır fakat daha küçüktür.
• Bronşlar akciğere girdikleri yerde pek çok kola ayrılarak ağaç görünümü oluşturur.
• Bu kolların her birine bronşçuk denir.
• Bronşçuklarda kıkırdak halkalar bulunmaz.
• Bronşçukların uçlarında kılcal damarların çevrelediği alveol denilen hava keseleri bulunur.

Akciğerler

• Göğüs boşluğunda bulunan akciğerler, sağ ve sol akciğer olmak üzere bir çifttir. 
• Sağ akciğer 3 loplu, sol akciğer 2 lopludur.
• Sol akciğerin küçük olmasının nedeni yanında kalbin bulunmasıdır. 
• Akciğerler pembe renkli, esnek, sünger görünümlü organlardır.

• Yapılarında yaklaşık olarak 300 milyon alveol bulunur.
• Alveoller üzüm salkımı biçimindedir ve akciğerlerin içinde geniş bir solunum yüzeyi oluşturur.
• Her bir alveol tek katlı yassı epitel dokudan oluşmuştur. Alveollerin etrafı bir file gibi kılcal damar ağı ile sarılıdır.
• Gaz değişimi, alveollerdeki hava ile onları çevreleyen kılcal damarlar arasında difüzyonla gerçekleşir. 
• Akciğerlerin etrafında plevra denilen çift katlı zar bulunur.
• İç zar, akciğer dokusuna tamamen yapışıktır. 
• Dış zar ise göğüs kafesinin ve altta diyaframın üst yüzüne yapışmıştır.
• İki zar arasındaki boşluğa plevra boşluğu denir ve içi lenf sıvısı ile doludur.
• Bu sıvı, akciğerlerin nemli kalmasını ve soluk alıp verme sırasında rahat hareket etmesini sağlar.
• Bronşların, kan damarlarının ve sinirlerin akciğerlere girdiği yerlerde plevra zarı bulunmaz.
• Akciğerler, iç hava basıncı nedeniyle gergin konumdadır.
• Göğüste bir yaralanma sonucu plevra boşluğuna hava girerse akciğerler söner.
• Mikroorganizmaların kan yolu ile plevra boşluğuna girmesi sonucu plevra zarı iltihaplanabilir.

Soluk Alıp Verme Mekanizması

• Soluk alıp verme, kaburgalar arası kasların ve diyafram kasının kasılıp gevşemesiyle gerçekleşir.
• Bu olay sırasında oksijen difüzyonla onları saran kılcal damarlara geçerken karbondioksit kılcal damarlardan alveollere geçer.
• Soluk verme olayında akciğerlerin geri yaylanma basıncı da etkilidir. 
• Geri yaylanma basıncı akciğerlerin yapısındaki elastik liflerle ve plevra sıvısının oluşturduğu yüzey gerilimiyle sağlanır.
• Soluk alma kasların kasılmasıyla gerçekleşir ve enerji harcanır.
• Soluk verme sırasında kaslar gevşer.
• Soluk verme soluk almaya göre pasif bir olaydır.
• Ancak kaslar hem kasılırken hem gevşerken enerji harcadığından soluk verme olayında da soluk alma kadar olmasa da enerji harcanır.

Soluk Alma

• Diyafram kası kasılır ve diyafram düzleşir.
• Kaburgalar arası kaslar kasılır. Kaburgaların uçları öne ve yukarı doğru hareket eder. 
• Göğüs kafesi genişler. Akciğerlerin hacmi artar ve iç basınç azalır. 
• Akciğerler hava ile dolar ve soluk alma gerçekleşir.

Soluk Verme

• Diyafram kası gevşer ve diyafram kubbeleşir. 
• Kaburgalar arası kaslar gevşer. 
• Kaburga uçları aşağıya ve arkaya doğru hareket eder.
• Göğüs kafesi daralır.
• Akciğerlerin hacmi azalır ve iç basınç artar.
• Akciğerlerdeki hava atmosfere verilir ve soluk verme gerçekleşir.

Dikkat!!!

Solunum hareketlerini omurilik soğanı kontrol eder.

• Kandaki karbondioksit miktarının artması, kanın asitlik değerini artırır ve pH düşer.
• Bu durumda omurilik soğanı uyarılır.
• Uyarılan omurilik soğanı otonom sinirlerle diyaframı ve kaburgalar arası kasları uyarır.
• Böylece soluk alıp verme hızlanır ve kan pH’ı belli sınırlar içinde tutulur.

Alveollerden Dokulara ve Dokulardan Alveollere Gaz Taşınması

• Canlılarda oksijen ve karbondioksitin taşınması kanda bulunan taşıma pigmentleri ile gerçekleşir. 
• Canlı çeşitlerine göre farklılık gösteren bu pigmentler, omurgalıların alyuvar hücrelerinde bulunur.
• Alyuvarlarda bulunan solunum pigmenti hemoglobindir.
• Hemoglobin, solunum gazlarıyla kolaylıkla birleşip ayrılabilir.
• Kana özel rengini veren bu bileşiktir.
• O2 miktarının azaldığı ortamlarda hemoglobin üretimi hızlanır.
• Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça hemoglobin ve alyuvar miktarı artar.
• Hemoglobin Fe+2 içeren solunum pigmenti olduğundan Fe+2 eksikliğinde hemoglobin yetersizliğine bağlı kansızlık olur. 
• Bu durum dokulara taşınan O2 miktarını düşürür.

Oksijenin Kanla Taşınması

• İnsanda vücuda alınan oksijenin %98’i dokulara hemoglobin proteini ile, %2’si kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır.
• Alveollerdeki oksijen akciğer kılcallarına oradan da kan plazmasına geçer. 
• Kan plazmasından alyuvarlara giren oksijen, hemoglobinle birleşerek oksihemoglobin bileşiğini oluşturur.
• Oksijenin büyük bir kısmı dokulara oksihemoglobin hâlinde taşınır.
• Dokular sürekli oksijen tükettiği için oksijenin doku kılcallarındaki miktarı akciğer kılcallarının 1/3’ü kadardır.
• Dokularda karbondioksit fazladır ve karbonik asitin artışına neden olur.
• Bu da hemoglobinin oksijen bağlama kapasitesini düşürür.
• Alveol kılcalından doku kılcalına geçen oksihemoglobin, artan karbondioksitin düşürdüğü kan pH’ı nedeniyle yapısındaki oksijeni kolayca bırakır.
• Bu olaya bohr etkisi denir.
• Bohr etkisiyle oksihemoglobin, oksijeni az olan dokularda Hb ve O2 moleküllerine ayrılır.
• Oksijen molekülü difüzyonla doku hücrelerine girerken hücrelerdeki karbondioksit kana geçer.
• Oksijenini kaybeden kanın rengi koyulaşır.

Karbonmonoksit Zehirlenmesi

Solunan havada karbonmonoksit varsa hemoglobin, karbonmonoksite oksijenden çok daha hızlı bağlanır. Fakat oksijen gibi kolayca ayrılamaz. Bu durumda doku ve hücrelere taşınan oksijen miktarı azalır. Buna karbonmonoksit zehirlenmesi denir.

Karbondioksitin Kanla Taşınması

• Hücre solunumu sonucu oluşan karbondioksit, hücreler arası boşluklara oradan da doku kılcallarına geçer.
• Karbondioksitin çok azı (%5-7) kan plazmasında çözünerek taşınır.
• Büyük bir kısmı ise alyuvarlara girer. 
• Alyuvarlara giren karbondioksitin bir kısmı (%15-20) hemoglobin ile birleşir ve karbomino hemoglobin oluşur.

• Hemoglobin O2 ile yaptığı gibi CO2 ile de çok zayıf kimyasal bağlarla birleşir.
• Hemoglobin, CO2 ve O2’e farklı bölgelerinden bağlandığı için aynı anda ikisi ile de birleşebilir.
• Karbomino hemoglobin hâlinde taşınan CO2, oksijen yoğunluğunun yüksek olduğu, CO2 yoğunluğunun düşük olduğu akciğer kılcallarında kolayca hemoglobinden ayrılır ve soluk verme ile dışarı atılır.

• Alyuvarlardaki karbondioksitin büyük bir kısmı (%73-80) ise su ile birleşerek karbonik asiti (H2CO3) oluşturur.
• Bu tepkimede karbonik anhidraz enzimi görev alır. 
• Alyuvarlarda gerçekleşen bu tepkimeden sonra karbonik asit, hidrojen (H+) ve bikarbonat (HCO3–) iyonlarına ayrışır.
• Hidrojen iyonları alyuvarlardaki hemoglobin tarafından tutulurken bikarbonat iyonları alyuvarlardan difüzyonla kan plazmasına geçer.

• Karbondioksitin çoğu bikarbonat iyonları hâlinde akciğer kılcallarına taşınır.
• Akciğer kılcallarına gelindiğinde bikarbonat iyonları kan plazmasından tekrar alyuvarlara girer.

• Oksijenin yoğun olduğu alveollerde hemoglobin, bağladığı hidrojen iyonunu bırakır.
• Hemoglobinden ayrılan hidrojen iyonları, bikarbonat iyonları ile birleşerek karbonik asiti oluşturur.
• Karbonik asit yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle su ve karbondioksite ayrılır.
• Karbondioksit önce kan plazmasına oradan da difüzyonla akciğer alveollerine geçer ve soluk verme ile dışarı atılır.

Kanda O2 ve CO2’in taşınması şematik olarak gösterilmiştir.

Solunum Sistemi Rahatsızlıkları

• Sigara içilmesi, solunan hava içinde egzos gazlarının, kömür tozlarının ve diğer zehirli gazların bulunması solunum organlarının zarar görmesine, iltihaplanmasına, esnek yapısının bozulmasına neden olur.
• Bütün bunlar zatürre (pnömoni), verem (tüberküloz), gırtlak kanseri, astım, bronşit ve KOAH gibi solunum yolu hastalıklarını oluşturur.

Zatürre

•  Akciğerler dokusunun iltihaplanması olarak tanımlanan hastalıktır.
• Zatürreye neden olan etkenler arasında bakteriler, virüsler, parazitler, akciğere kaçan yabancı maddeler sayılabilir.
• Genel olarak üşütme (soğuk), sık tekrar eden üst solunum yolu enfeksiyonları ve beslenme bozuklukları zatürre riskini artırmaktadır.
• Zatürre çocuk ve yaşlılarda daha çok görülür.
• Belirtileri genellikle ateş, öksürük, solunum güçlüğü, burun kanatlarının solunuma katılması, kaburgalar arasında çekilme, bebeklerde emme güçlüğü, huzursuzluk ve sürekli ağlamadır.
• Zatürreden korunmak için vücut direncinin artırılması, yeterli ve dengeli beslenilmesi, aşıların yapılması, üst solunum yolu enfeksiyonlarının zamanında tedavi edilmesi, kapalı ve kalabalık ortamların sık sık havalandırılması gerekir.

Verem

• Son günlerde artış görülen verem hastalığına Mycobacterium tuberculosis (Mikobakteriyum tuberkulosis) türü bakteri neden olmaktadır.
• Bu bakteri başta akciğer olmak üzere farklı organlara yerleşerek hastalık oluşturabilir.
• Hastalanan organlarda ağır bir iltihap ve erime görülür.
• Organların çalışması bozulur.

• Erken ve uygun tedavi yöntemiyle hastalık iyileştirilir.
• Verem bakterisi hasta kişilerin öksürmesi, hapşurması ile havaya yayılarak solunum yoluyla sağlıklı insanlar tarafından alınabilir.
• Ancak hastalığın bulaşması için hasta kişiyle belirli bir süre aynı ortamda yaşanması gerekir.
• Daha çok aile bireyleri ve çalışma arkadaşları risk grubundadır.
• Veremden en etkin korunma yolu BCG aşısının yapılmasıdır. 
• Ülkemizde doğumdan sonraki üçüncü ayda BCG aşısı yapılmaktadır.

Akciğer ve Gırtlak Kanseri

• Dünya genelinde en fazla ölüme neden olan kanser türleridir.
• Hücrelerin kontrolsüz çoğalmasıyla oluşur.
• Sigara içilmesi, tozlu ve kimyasal madde içeren havanın solunması solunum sistemi ile ilgili yapıların zarar görmesine ve kanser hücresinin oluşmasına neden olmaktadır.
• Gırtlak ve akciğerler zarar gören organların başında gelmektedir.

• Bu nedenle sigara içenlerde akciğer ve gırtlak kanserine daha çok rastlanır.
• Genel olarak yayılıncaya kadar fazla bir belirti oluşturmadığından erken evrede farkedilmesi güçleşmektedir. 
• Geçmeyen ve giderek kötüleşen öksürük, iştah kaybı ve zayıflama, ses kısıklığı, yutma güçlüğü, nefes darlığı hastalığın en önemli belirtileridir.

Astım

• Astım hastalığının ortaya çıkmasında genetik yatkınlık ve çevresel faktörler önemli rol oynamaktadır. 
• Ailede astım hastalığının görülmesi, kirli havanın solunması, küçük yaşlarda ağır solunum yolu hastalıklarının geçirilmesi, ebeveynlerin sigara kullanması gibi etkenler astım hastalığına neden olabilir. 
• Solunum yollarının uzun süreli iltihaplanması sonucu oluşan astım hastalığı, solunum yollarının daralmasına ve duyarlılığının artmasına yol açar.
• Hücrelerin ürettiği mukus oranı artarak soluk alıp vermeyi zorlaştırır.
• Bazı kişilerde çiçek ve ev tozları alerjik astıma neden olabilmektedir.
• Bu kişiler solunum zorluğu nedeniyle solunum spreyi kullanır.

KOAH “Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı”

• Kısaca KOAH olarak adlandırılır.
• KOAH’nın en önemli nedeni sigara bağımlılığıdır.
• Sigara içme alışkanlığı yaygın olan ülkelerde KOAH önemli bir sağlık sorunudur.
• Uzun süre sigara kullanımı bronşların ve alveollerin yapısını bozar.

• Bronşların uzun süreli iltihaplanması kronik bronşite neden olur.
• Bu hastalığa bağlı olarak zamanla  alveollerin esnekliğini yitirmesi ve yırtılması sonucu amfizem oluşur.
• Bu iki hastalık, akciğerlerin yapısını bozarak KOAH’nın gelişmesine neden olur.
• KOAH hastalığı kana oksijen girişini azaltır, hastalar nefes almakta zorluk yaşar ve solunum aygıtına bağlanır.

Solunum Sisteminin Sağlıklı Yapısının Korunması

Solunum sisteminin sağlığı, diğer sistemlerin sağlığını da etkiler. Solunum sistemi sağlığının korunması için dikkat edilmesi gereken etkenler aşağıda belirtilmiştir.

• Açık ve temiz hava, bol oksijen sağladığından park ve orman gibi alanlarda düzenli spor yapılmalıdır. 
• Spor, kan dolaşımını hızlandırarak hücrelere daha fazla besin ve oksijenin taşınmasını sağlar. 
• Hücrelerde enerji üretiminin artması, yapım tepkimelerini hızlandırır. 
• Yeterli ve dengeli beslenilmelidir.
• Yeterli ve dengeli beslenmek, bağışıklık sisteminin güçlenmesini ve solunum sistemi hastalıklarına karşı vücut direncinin artmasını sağlar. 
• Kapalı ortamda uzun süre kalmamak, sigara içmemek ve içilen ortamda bulunmamak gerekir. 
• Sigara içilmesi, tozlu ve kirli havanın solunması solunum sistemi ile ilgili yapıların zarar görmesine neden olur.
• Sigara dumanı, karbonmonoksit içerdiğinden kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır.
• Ayrıca sigaradaki katran soluk borusundaki titrek tüyleri birbirine yapıştırarak görev yapmasını önler.
• Bu durum mikroorganizmaların kolaylıkla solunum yolu organlarına ulaşmasına neden olur. 
• Kimyasal gazların solunmasına neden olan ortamlarda çalışan insanlar, koruyucu önlem olarak maske takmalıdır. 
• Solunum yolu hastalıkları zamanında tedavi edilmelidir. 
• Mevsime uygun giyinilmelidir. 
• Aşırı soğuk ve sıcak gıdalar tüketilmemelidir. 
• Solunum yolu hastalıklarından korunmak için gerekli aşıların yapılması önemlidir.