Solunum Sistemi Fizyolojisi - aybu.edu.tr · basınç artışına bağlı olarak ortaya konabilen hacim artışının ölçüsü (1/elastans) • Bir “balonun” kompliyansı: •

Solunum Sistemi Fizyolojisi

Doç. Dr. Sinan CANAN [email protected]

Genel Bilgiler

Ders Kaynakları: Guyton Tıbbi Fizyoloji Gannong Physiology Review Vander’s Human Physiology Google&Wikipedia...

İletişim: [email protected] facebook.com/drsinancanan

Ders notları: www.sinancanan.net.tr/p/dersler.html

Solunum Sistemi: Genel Bakış

Solunum Sistemi Ne İş Yapar?

•  O2 değişimi •  Havadan kana •  Kandan hücrelere

•  CO2 değişimi •  Hücrelerden kana •  Kandan havaya

•  Kan pH’sının düzenlenmesi

•  Ses çıkartma



•  Süzme, ısıtma ve nemlendirme •  Burun, (ağız), trake, bronşlar ve bronşioller •  Enine kesit alanında büyük artış!

Hava Yolları: Dışarıdan Alveollere Havanın Taşınımı



O2

CO2

Başlıca Gaz Kanunları

TEMEL GAZ KANUNLARI •  Gazlar, sıkışabilirler. •  Basınç farkı yönünde akarlar. •  Direnç artarsa akış azalır. •  “Hava”, bağımsız olarak difüze olan gazların bir

karışımıdır. •  Her bir gazın karışım içinde miktarına bağlı bir

“kısmî basıncı” (Pgaz) vardır.

Başlıca Gaz Kanunları – Boyle Kanunu

•  P1 x V1 = P2 x V2

Başlıca Gaz Kanunları

•  Bir Gazın Çözünürlüğünü Etkileyen Faktörler •  Gazın “kısmi basıncı” •  Sıcaklık (ters orantı!)

•  Çeşitli çözücülerdeki çözünürlüğü • Suda O2: 0.15 mmol/L (zayıf) • Suda CO2: 3.0 mmol/L (kuvvetli [x20])

Gazların Çözünürlüğü ve Kısmi Basınç Kavramı

•  Oksijenin sudaki çözünürlüğü zayıftır

Gazların Çözünürlüğü ve Kısmi Basınç Kavramı

•  Karbondioksit suda iyi çözünür

Havalanma (Ventilasyon) Mekaniği

•  HAVALANMA (Ventilasyon) •  Birim zamanda akciğerlere veya alveollere

giren-çıkan hava miktarı • Nefes alma (inspirasyon) • Nefes verme (ekspirasyon)

• Diyafram • Göğüs kafesi: Kaburgalar ve kaslar • Plevra Zarı

Havalanma (Ventilasyon) – Plevra (pleura) Zarı

Viseral plevra

Parietal plevra Plevra boşluğu

Havalanma (Ventilasyon) – Plevra (pleura) Zarı

Viseral plevra

Parietal plevra Plevra boşluğu

Havalanma (Ventilasyon) – Diyaframın Rolü

Havalanma (Ventilasyon) – Plevra Zarı

Patm

“Plevra boşluğu” içindeki vakum





Havalanma (Ventilasyon) – Göğüs Kafesi

Havalanma (Ventilasyon) – Göğüs Kafesi

Ventilasyona Etkiyen Önemli Faktörler

•  Havayolu çapı (1°) •  Bronkokonstriksiyon •  Bronkodilatasyon

•  Havayolu Direnci •  Müköz engelleme

•  Alveol “kompliyans”ı •  Sürfaktan •  Yüzey gerilimi

•  Alveolün elastikliği

Soluk Dinamiği


Akciğerde Hacim Uyumu (compliance)

•  Hacim Uyumu (kompliyans): Verilen bir basınç artışına bağlı olarak ortaya konabilen hacim artışının ölçüsü (1/elastans)

•  Bir “balonun” kompliyansı: •  Yumuşak bir balon → şişmeye karşı az direnç → şişirmek için gereken iş daha az → yüksek kompliyans

•  Sert bir balon → şişmeye karşı daha çok direnç → şişirmek için daha fazla güç gereksinimi → düşük kompliyans

Akciğerde Hacim Uyumu (compliance)

Normal Su ile dolu

Surfaktansız

Toplam A.C. kapasitesi

Transpulmoner Basınç (mmHg)

Sürfaktan’ın Bileşimi

•  Dipalmitoil fosfatidil kolin [lesitin] (%40-60)

•  Fosfatidil glisin (%5)

•  Diğer fosfolipidler (%10)

•  Nötral yağlar (%13)

•  Proteinler

•  SP-A: Sürfaktan geri emilimi

•  SP-B ve SP-C: Film oluşumunu kolaylaştırır.

•  SP-A ve D: Koruyucu

•  Ca2+ (%2)

Sürfaktan’ın İşlevi

ALVEOL

Elastik lifler

σ

σ: Yüzey gerilimi

NRDS “Yenidoğan Zorlu Solunum Hastalığı”

•  Yenidoğan Zorlu Solunum Hastalığı “Newborn Respiratory Distress Syndrome”; NRDS

•  Sürfaktan eksikliği; •  Aşırı alveol yüzey gerilimi; •  Akciğerlerin sönmesi/şişememesi; •  Yenidoğan (öz. prematur) bebeklerde ölümcül…

Havalanma (Ventilasyon) – Nefes Döngüsü

Transpulmoner basınç

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri


Akciğer Hacimleri: Spirometre

Spiro-: Ruh, nefes… -metre: ölçüm

Akciğer Hacimleri: Spirometre


Kapasite: En az iki hacim değerinin toplamı



TLC

RV

VC TV

FRC

IC IRV

ERV

RV

Spirometre ile ölçülebilir

Spirometre ile ölçülemez

Akciğerlerde Gaz Değişiminin İlkeleri


Ölü Boşluk (VD) Kavramı

•  Anatomik Ölü Boşluk •  Hava iletim yollarında gaz değişimine

katılmayan hava miktarı ~ 150ml •  Fizyolojik Ölü Boşluk

•  İşlevsiz alveollerin hacmi + anatomik ölü boşluk (değişkendir)




Nefes 1 Nefes 2 Nefes 3

Nefes 4 Nefes 8 Nefes 12 Nefes 16

Solunumun Etkinliği: Akciğer ve Alveol Havalanması

•  Toplam Akciğer Havalanması (total pulmoner ventilasyon: TPV)

(Solunum sayısı X tidal hacim (VT) ≈ 6 L/min) •  Alveol havalanması (alveolar ventilasyon: VA)

(Solunum sayısı X (VT–VD) ≈ 4.2 L/min) •  Kandaki [O2] ve [CO2] derişimini belirleyen en

önemli faktör! •  Egzersizde

•  Soluk derinliği [↑] → yedek hacimler kullanılır •  Havalanma 20-30 kat artabilir…

Solunumun Etkinliği: Akciğer ve Alveol Havalanması

Bazı Terimler…

•  Eupnea: Normal, sessiz nefes alıp-verme

•  Hyperpnea: Artmış soluma (egzersiz)

•  Hiperventilasyon: Fazla havalanma (heyecansal vb.)

•  Hipoventilasyon: Azalmış havalanma (yavaş soluk, astım, vb.)

•  Tachypne: Hızlı, yüzeyel soluma (“tıknefes”)

•  Dispnea: Soluma zorluğu (patolojik, ağır egzersiz, vb.)

•  Apnea: Solumanın durması (istemli, sinirsel depresyon, vb.)

Alveollerde Gaz Alış-Verişi

Akciğerlerde: Gaz değişim yüzey alanı Difüzyon mesafesi

Difüzyon hızı α Alan x Derişim

Mesafe

Gaz Alış-Verişi

O2 Taşınması

Venöz kanda PCO2: 46 mmHg PO2: 40 mmHg

O2 Taşınması

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  Oksijen-hemoglobin disosiyasyon eğrisi

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  pH’nın etkisi

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  Sıcaklığın etkisi

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  Karbondioksitin etkisi (Bohr etkisi)

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  2-3 Difosfogliserat’ın etkisi (Hb-β zinciri üzerinden)

Gaz Alış-Verişi – O2 Taşınması •  Fetal ve erişkin hemoglobinleri için:

Oksijen Miktarı Anormallikleri

•  Hipoksi •  Hipoksik hipoksi (PO2 ↓) •  Anemik hipoksi (Hb ↓) •  İskemik hipoksi (Kan akımı ↓) •  Histotoksik hipoksi (O2 kullanımı ↓)

Gaz Alış-Verişi – CO2 Taşınması

•  Asetazolamid (K.A. İnhibitörü) → doku PCO2’sinde aşırı artış (45 → 80 mmHg)

Ventilasyon-Perfüzyon İlişkileri;

Solunum Sistemi Fizyopatolojisi


Ventilasyon-Perfüzyon Eşleşmesi



Akciğer Lenf Akımı Venöz Sistem

Lenfatikler

Arter

Ven

Solunum Sistemi Hasar ve Hastalıkları

Akciğerde Gaz Alış-Verişi Anormallikleri

Örnekleri

Gaz Değiş-Tokuş Anormallikleri

Gaz Değiş-Tokuş Anormallikleri

Normal Amfizem

Pnömotoraks

Pnömotoraks

Pnömotoraks

Pnömotoraks

Sönmüş akciğer

Pulmoner Ödem

•  Akciğer dokusunda sıvı birikimi •  Akciğer kılcallarında aşırı basınç artışı •  Akciğer kılcallarının duvarlarında hasar

(zehirlenmeler vb.) •  Alveollere “taşma” (alveol ödemi) →

[akut durumda] ölüm…

Solunumun Sinirsel Kontolü

ve Diğer İşlevler Doç. Dr. Sinan CANAN

[email protected]

Solunumun Sinirsel Kontrolü

•  Medulla oblongata •  Merkezi kalıp üreteçleri (central pattern generators) •  Diyafram ve dış interkostal kasların kasılması •  “Rampa” potansiyeli veya şebeke devreleri


•  Medulla oblongata •  Dorsal solunum grubu (n. tractus solitarius)

•  “I” nöronları (inspirasyon) •  Ventral solunum grubu (n. ambiguus, n. retoroambiguus)

•  “E” nöronları (aktif ekspirasyon) •  “I+” nöronları (yedek inspirasyon)



•  Pons •  Pnömotaksik merkez (n. parabirachialis)

•  Aktive olduğunda, inspirasyon süresini kısaltır!


•  Pons •  Apnöstik merkez?

•  Dorsal grubu etkiler, •  İnpirasyon derinliği? •  “Rampa”yı uzatır

Havalanmanın Refleks Kontrolü

•  CO2, H+ ve O2’in etkileri •  CO2 ve H+ → doğrudan merkezi etki •  O2 → glomus aorticum ve glomus karotikum

üzerinden sinirsel etki


•  CO2 ve H+: Merkezi Kemoreseptörler


Periferik Kemoreseptörler


•  Periferik reseptörler - O2 saptanması

•  Duyu lifleri → Hering siniri → n. glossofaringeus → medulla dorsal solunum grubu


Kemo- reseptörlerin

en duyarlı oldukları

aralık (60-30mmHg)


•  Hering-Brauer Refleksi •  A.C. Gerim reseptörleri → [n. vagus] →

solunum hızı artar. •  Koruma amaçlı


•  Bronşial Tonus •  İnspirasyonda gevşeme (sempatik sis.) •  Ekspirasyonda daralma (parasempatik sis.)

•  Sıcaklık düşmesi → Daralma

Solunum İşlevinin Bileşik Kontrolü

Solunum Sistemindeki Önemli Ajanlar

•  Histamin [mast hc.] → Bronşlarda daralma •  Anaflaksinin yavaş etkiyen maddesi → Bronşlarda

daralma •  Adrenalin: β2-R → Bronşlarda genişleme •  NE: β-R → Bronşlarda genişleme •  ACh → Muskarinik-R → Bronşlarda daralma •  P-maddesi: Mukus salgısı, bronşlarda daralma •  Non-kolinerjik, non-adrenerjik innervasyon

•  VIP → Bronşlarda gevşeme

Ses Çıkartma ve Konuşma

•  Phonation & Articulation

Tiroid kıkırdağı Tiroaritenoid

kas Lateral kriko aritenoid kas

Posterior krikoaritenoid kas

Transvers aritenoid kas

Aritenoid kıkırdak

Vokal ligament Tam

abdüksiyon Nazik

abdüksiyon Ara durum

(güçlü fısıltı)

Fısıltı

Ses çıkartma

Solunum Dışı Hava Hareketleri

•  Refleks yanıtlar •  Öksürük •  Hapşırma •  Hıçkırma – Diyaframda ani, kesikli kasılmalar

•  Esneme? – Oksitosin? ACTH? MSH? BULAŞICI!

•  Ağlama? •  Kahkaha?

•  Hissî hava hareketleri [iç geçirme, oflama, puflama vb..]

Sonuç:

Halk içinde muteber bir Nesne yok devlet gibi Olmaya devlet cihanda Bir nefes sıhhat gibi…

Kanuni Sultan Süleyman

Documents

Solunum Sistemi Fizyolojisi - aybu.edu.tr · basınç artışına bağlı olarak ortaya konabilen hacim artışının ölçüsü (1/elastans) • Bir “balonun” kompliyansı: •