İnsanda Solunum Sistemi

İnsanda ağıza ve buruna açılan bir soluk borusu vardır. Bu boru, sağ ve sol bronşlara ayrılarak sağ ve sol akciğerlere hava taşır.

SOLUNUM ORGANLARI

BURUN ve GÖREVLERİ

Burun koku duyusunun alınmasının yanında, hava girişine olanak sağlayarak, solunuma da yardımcı olur. Hava buruna, bir çift olarak bulunan burun deliklerinden alınır. Burnun iç yüzeyi, havanın nemlendirilmesini sağlayan mukus tabakasıyla kaplıdır.
Burnun iç yüzeyindeki derinin hemen altında bulunan, kılcal damarlar havanın ısıtılmasını sağlar. Burunda iç yüzeyde bulunan girinti ve çıkıntılar ile kıllar ise gelen havadaki mikropların ve tozların tutulmasını sağlarlar.
YUTAK ve GIRTLAK

Ağız boşluğunun son kısmında yer alan yutağa, soluk borusu bağlanır. Yutağın ağızla bağlantılı olan kısmında gırtlak kapağı (epiglottis) ve bademcikler bulunur.

Bir besin parçası yutulduğunda, epiglottis geriye doğru yatarak soluk borusunu kapatır. Böylelikle besin yemek borusuna aktarılmış olur. Bu sırada soluk borusu kapandığı için besinin yutulması sırasında nefes alınamaz.
İnsanda 10 – 12 cm uzunlukta ve 2 cm genişlikte olan soluk borusunun başlangıç bölümüne gırtlak denir. Gırtlakta bulunan ses telleri, epitel uzantılardan meydana gelmiş olup, gerginlikleri kaslarla ayarlandığından çeşitli tonlarda ses çıkarılmasını sağlar.
SOLUK BORUSU

Soluk borusunun düz olan arka yüzü, yemek borusuna yapışıktır. Borunun iç yüzeyi hareketli siller taşıyan epitel hücreleri ile döşenmiştir. Bu hücrelerden meydana gelen epitel tabakanın altında, mukus salgılayan goblet hücreleri vardır.
Mukus; hareketli siller üzerinde ince bir tabaka oluşturur. ınce mukus tabakası, hem epitel hücrelerinin yüzeylerinin nemli kalmasını sağlar, hem de solumayla gelen havadaki toz ve diğer zararlı maddeleri tutar. Sillerin gırtlağa doğru olan tek yönlü hareketi ile de tutulan tozlar, mukusla birlikte dışarı atılır.
Soluk borusunda, epitel dokudan sonra kıkırdak tabakası (C harfi şeklinde) bulunur. Kıkırdak doku soluk borusunu bir yay gibi sarar. Ancak, yemek borusunun olduğu yüzeyde kıkırdak tabakası yoktur.
Kıkırdaklardan oluşan bu tabaka soluk alıp verme sırasında, basınç değişimlerinden dolayı, soluk borusunun duvarlarının birbirine yapışmasını engeller.

Soluk borusu, arkada dördüncü sırt omuru hizasında bronş olarak adlandırılan iki kola ayrılır. Bronşların yapısı soluk borusuna benzer. Ancak kıkırdak doku tabakası daha küçük halkalar halinde bulunur. Bronşlardaki iltihaplanma bronşit hastalığına neden olur.
Bronşların her biri, akciğerlere girdikten hemen sonra, bronşcuk denilen binlerce ince borucuğa ayrılır. Bronşcuklardaki kıkırdak doku, bronşlara oranla daha küçük parçalar halinde yer alır.
Soluk borusuyla taşınan hava, bronş ve bronşcuklardan geçtikten sonra, alveol (hava kesesi)denilen yapılara gelir ve buradan kan dolaşımına katılır.

AKCİĞERLER

Akciğer, kalp ile birlikte göğüs boşluğunda bulunan pembemsi renkli ve esnek dokulu bir organdır. İnsanda diyaframın üstünde iki tane akciğer bulunur. Bunlardan sağ akciğer üç bölmeli, sol akciğer ise iki bölmelidir. Sol akciğerin küçük olması kalbin buraya yakın olmasından kaynaklanır.

Akciğerler pleura adı verilen ince ve iki katlı bir zarla çevrilidir. Bu iki zar arası bir sıvıyla doludur. Bu sıvı soluk alıp verme sırasında akciğerin göğüs boşluğundaki kemiklerden zarar görmesini engeller. Damar, sinir ve bronşların akciğere girdiği kısımda pleura yoktur.

Soluk borusuyla bağlantılı olan bronşlar, akciğere girdikten sonra bronşcuklara ayrılır. Her bronşcuk hava keselerine (alveoller) kadar uzanır.
Kan ile hava arasındaki gaz değişimini sağlayan alveoller, tek katlı yassı epitelden yapılmıştır. Bu nedenle hava keselerinin etrafı kılcal damarlarla sarılmıştır. Kılcal damarlar, alveollerdeki oksijenin alınmasını sağlarlar.
BİLGİ: Alveolleri oluşturan hücreler, lipoprotein üreterek salgılarlar. Bu salgı maddesi sayesinde kılcallardan alveollere daha az su geçer ve solunumla su kaybı azaltılmış olur. Ayrıca alveollere esneklik kazandıran lipoproteinler sayesinde havanın daha kolay dışarı atılması sağlanır.
SOLUK ALIP VERME MEKANİZMASI

İnsanda soluk alıp verme diyafram kası ve kaburgalar arası kasların kasılıp gevşemesiyle sağlanır.
Soluk Alma

Soluk alma ve verme, otonom sinir sisteminden gönderilen sinyallerle otomatik ve düzenli olarak yapılır. Soluk alma merkezinden (omurilik soğanı) gönderilen impulslar, göğüs kaslarının kasılmasını ve diyafram kasının
kasılarak aşağı inmesini sağlar.
Bu arada göğüs kafesinin hacmi artar, basıncı düşer. Böylece dış basınç, göğüs basıncından fazla olduğundan ağız ve burundan hava akciğerlere dolar.
Soluk Verme

Soluk verme merkezinden (omurilik soğanı) gönderilen impulslar, kasılmış olan göğüs kaslarının gevşemesini ve diyaframın tekrar gevşeyerek normal haline gelmesini sağlar.
Bu arada göğüs basıncı dış atmosfer basıncından büyük olduğundan ağız ve burundan, akciğerlerdeki hava dışarı verilir.

Soluk verme olayında sadece göğüs boşluğundaki basınç artmasının değil, akciğerlerin geri yaylanma basıncının da etkisi vardır. Bu basınç, akciğerlerin yapısındaki elastik liflerler ve pleura boşluğundaki sıvı tabakasının oluşturduğu yüzey geriliminden doğar.
Bilgi; Solunum merkezi vücudun diğer kısımlarından etkilenip soluk almanın derinliğini saptar. Örneğin; kanda CO2 miktarı arttığında, CO2’nin etkisiyle uyarılan solunum merkezi, soluk alıp – vermeyi hızlandırır. Soluk alışverişi sinir sisteminin kontrolü ile gerektiğinde hızlandırılabilir ya da yavaşlatılabilir.
SOLUNUM GAZLARININ TAŞINMASI

Canlılarda solunum gazlarını taşıyan özel solunum pigmentleri vardır. Bunlar bir protein ve metal grubundan meydana gelmişlerdir. Bunlara taşıyıcı proteinler denir.

Solunum pigmentleri bazı canlılarda kan hücreleri içinde, bazılarında ise kan plazmasında taşınır. Solunum pigmentlerinin ortak özellikleri solunum gazları ile aralarındaki reaksiyonların tersinir olmasıdır.
Oksijenin Taşınması

Alveoller; ince, yassı epitel hücrelerinden oluşmuştur. Etraflarında bol kılcal damar bulunur. Alveollerdeki oksijenin kısmi basıncı, kılcal damarlardaki oksijenin kısmi basıncından yüksek olduğundan oksijen difüzyonla kılcal damarlara geçer. Oradan alyuvarların içine girer ve hemoglobin tarafından tutulur.
Hb + O2 HbO2(oksihemoglobin)
Oksijenin % 2 lik kısmı ise kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır. Oluşan oksihemoglobin bileşiği doku kılcallarına kadar alyuvar içerisinde taşınır. Doku kılcallarına gelindiğinde oksijen hemoglobinden ayrılır, doku kılcallarına geçer. Oradan difüzyonla doku sıvısına ve doku hücrelerine aktarılır.
HbO2 Hb + O2
Karbondioksitin Taşınması

Doku hücrelerinde oluşan CO2 ve H2O difüzyonla doku kılcallarına geçer. Karbondioksitin az bir kısmı (% 2 kadar) plazmada çözünür ve akciğerlere kadar bu şekilde taşınır. Büyük bir kısmı ise difüzyonla alyuvarların içine girer.

Alyuvarlar içerisinde çok az miktarda CO2 hemoglobinle birleşerek HbCO2 yi (karboksi hemoglobin) oluşturur. CO2 nin büyük kısmı ise karbonik anhidraz enzimi yardımıyla H2O ile birleşerek karbonik asiti oluşturur (H2CO3). Karbonik asit hidrojen ve bikarbonat iyonlarına ayrışır.

Bu iyonlaşma sonucu oluşturulan hidrojenler, alyuvar içerisinde hemoglobin tarafından tutulur ve alveol kılcallarına kadar, bu şekilde taşınır.
Bikarbonat iyonları (HCO3 –) ise kan plazmasına verilir. Alveol kılcallarına kadar, bikarbonat iyonları kanın plazma kısmında taşınır. Alveol kılcallarına gelindiğinde HCO3– iyonları alyuvar içerisine girer ve H+ ile birleşir.

Karbonik asit (H2CO2) daha sonra karbonik anhidraz enzimi ile H2O ve CO2’ye parçalanır. CO2 ve H2O alyuvar dışına çıkarak difüzyonla önce kan plazmasına, oradan da alveol kılcallarına geçer. Soluk vermeyle dış ortama atılır.

SOLUNUMUN DENETLENMESİ

Yetişkin bir insan dakikada 15 ila 18 kez soluk alıp verir. Soluma olayı, omurilik soğanındaki ve beyindeki bazı merkezlerden idare edilir. Bu merkezler kandaki CO2 miktarına duyarlıdır.
Kandaki CO2 nin artması, asitliğin artmasına yani pH’nın düşmesine neden olur. Bu durumda solunum merkezleri etkilenerek kandaki artan CO2 nin atılmasını sağlar.
Böylece kanın pH miktarı normal değerine döndürülerek, homeostasi (iç denge) sağlanmış olur. Kandaki oksijen miktarı soluk alıp verme mekanizmasını doğrudan etkilemez.