Solunum Sistemi Konu Anlatımı

Canlılarda Gaz Alışverişi  (Solunum)

Hücresel solunum konusunu daha önce görmüştük. Hücresel solunumda amaç canlının ihtiyacı olan ATP nin sentezini sağlamaktır. Burada ise soluk alıp verme yani gaz alışverişi olan solunumdan bahsedeceğiz.

Canlılar oksijen alıp karbondioksit verirler. Bu işlemler için her canlıda farklı solunum organları ve sistemleri gelişmiştir.

Solunumun Mantığı Nedir?

Solunumun mantığı oksijeni içeri almak karbondioksiti dışarı vermektir. Hayvanlarda Akciğer, Solungaç, Trake ve Deri Solunumu görülmektedir hepsinin mantığında bu vardır. Oksijeni içeri al karbondioksiti dışarıya ver.

Solunum Yüzeylerinin Adaptasyonu

  • Solunum yüzeylerinin geniş olması difüzyonu hızlandırır
  • Solunum yüzeyleri çok incedir genelde tek tabakalı yassı epitel dokudan oluşur bu incelik gaz geçişini kolaylaştırır
  • Oksijen ve Karbondioksit difüzyondan önce çözünmelidir bu yüzden solunum yüzeyleri nemlidir (su çözücü)
  • Solunum yüzeyleri karada yaşayan hayvanlarda vücudun iç kısmındadır dışarıda olsaydı nemli kalamazdı
  • Solunum yüzeyi büyük canlıların enerji ihtiyacı fazladır ve gelişmiş canlılardır (insan gibi) solunum yüzeyi küçük olan canlılar yeterli solunum yapamaz (ergin kurbağa bu yüzden ayrıca deri solunumu da yapar)

Solunum Gazları Nasıl Taşınır?

  • Hücrelere oksijeni nasıl ulaştırabiliriz?
  • Aynı şekilde hücrelerden atık karbondioksiti nasıl dışarı atarız?
  • Hücrelere oksijen götürüp karbondioksiti hücrelerden alan bir taşıyıcı sıvı olması lazım.
  • İnsanlarda ve hayvanların çoğunda taşıyıcı sıvı KAN dır. KAN hem solunum gazlarını taşır hem de besinleri,hormonları ve enzimleri..

İNSANDA SOLUNUM SİSTEMİ (SOLUK ALIP VERME MEKANİZMALARI)

İnsanda solunum sistemi   Ağız , Burun , Yutak , Gırtlak , Soluk Borusu Bronşlar , Bronşcuk  ve Akciğerlerden oluşmaktadır.

Burun

Burun ile alınan hava kılcal damarlarla ısıtılır ve mukoza tabakası ile nemlendirilir içerisindeki tozlar da burun içi kıllara ve nemli mukozaya yapışıp kalır böylece hava soluk alıp vermek için elverişli hale gelir.

Burundan alınan hava ağızdan alınan havaya göre daha sağlıklıdır.

Yutak

Ağız ve burun boşluğunun birleştiği yerdir. Alınan havanın soluk borusuna yemeğin ise yemek borusuna geçmesini sağlayan gırtlak kapağı vardır.

Yutma sırasında gırtlak yukarı kalkar ve gırtlak kapağı soluk borusunu kapatır ve solunum durur. Yutak iltihabı Farenjit hastalığına neden olmaktadır.

Gırtlak

Yutak ve soluk borusunun birbirine bağlandığı ses tellerinin de bulunduğu kıkırdak yapıdır. Ses tellerinin çalışması için içinden hava geçmesi gerekir hava dışarı verilirken ses telleri titreşir ve ses oluşur.

Sesin konuşmaya dönmesi dil dudak sinir sistemi ve ses tellerinin koordineli çalışmasıyla mümkün olur. Gırtlak iltihabı Larenjit hastalığına neden olmaktadır.


Soluk Borusu

Gırtlağın devamında 10-12 cm uzunluğunda kıkırdak halkalardan oluşan yapıdır.

Soluk borusunun dış yüzeyi bağ doku  iç yüzeyinde silli epitel doku bulunur bu dokudaki goblet hücreleri soluk borusunu nemli tutarken havadan gelen tozları ve yabancı maddeleri tutar sillerin tek yönlü yukarı doğru hareketi ile mukusla birlikte dışarı atılır

Soluk borusu bronş adı verilen iki kola ayrılarak akciğerlere girer bronşlar akciğerin içine doğru dallanan çok sayıda bronşçuk ile birleşir.

Akciğerler

Göğüs boşluğunda bulunan yumuşak dokulu bir çift organdır. Akciğerler solunum sisteminin ana organlarıdır yani asıl olay akciğerlerde gerçekleşir. İnsanda sağ akciğer 3 loblu sol akciğer ise 2lobludur. Sol akciğerin altında kalp bulunmaktadır. Akciğerlerin altında kaslı diyafram yapısı bulunur. Diyafram kasılıp gevşeyerek basınç – hacim değişimi oluşturur bu sayede ciğerlere önce hava dolar sonra hava dışarı verilir. Akciğerler çift katlı Pleura zarı ile örtülmüştür dıştaki zar göğüs boşuğuna içteki zar akciğerlere yapışıktır bu zarlar arası d Pleura sıvısı ile doludur.


Alveoller

Bronşçuklar hava peteklerine uzanır bunlar da alveollerden meydana gelmiştir. Alveol çeperleritek sıralı yassı epitel hücrelerden oluşur ve sürekli nemlidir.

Alveolleri saran kılcal damarlar oksijen bakımından fakir karbondioksit bakımından zengin haldeyken alveoldeki yüksek orandaki oksijen kana geçer ve kandaki karbondioksit alveole geçer bu şekilde kan temizlenir oksijen bakımından zenginleşir zaten solunumun da amacı budur.

Bir akciğerde ortalama 300 milyon kadar alveol vardır. Alveol sayısının çok olması solunum yüzeyinin fazla olması anlamına gelir bu şekilde akciğerlerde yaklaşık 100m2 bir solunum alanı oluşur.

İnsanda Soluk Alıp Verme Mekanizması

Soluk alıp vermenin temelinde akciğerlerin bağlı olduğu göğüs kafesinin hacminin değişmesi vardır. Fizikten de bildiğiniz gibi gazlar büyük hacimde düşük basınç , küçük hacimde yüksek basınç özelliğine sahiptir.

Diyafram ve kaburga kaslarının birlikte kasılıp gevşemesi göğüs kafesi hacimin değişmesine dolayısıyla da akciğerlerin dolup boşalmasına neden olup bu işlem soluk alıp vermedir.

Soluk alıp verme hızı omurilik soğanı tarafından kontrol edilir kanda karbondioksit oranı artarsa kan asidik olur ve pH düşer omurilik soğanı uyarılır omurilik soğanı da diyafram ve kaburga kaslarını uyarır böylece soluk alıp verme hızlanır.

Adrenalin ve tiroksin hormonu da soluk alıp vermeyi hızlandırır.


Soluk Alma

Diyafram kası kasılarak düzleşir aşağıya doğru çekilir kaburgalar arası kaslar da kasılarak göğüs boşluğunu genişletir ve basınç düşer hava yüksek basınçtan düşük basınca akacağından dolayı akciğerlere hava dolar soluk alma işlemi tamamlanır.

Soluk Verme

Diyafram kası gevşer ve kubbeleşir kaburgalar arası kaslar gevşer ve göğüs kafesi alçalır sonuçta göğüs kafesinin hacmi azalır ve basınç artar hava dışarı doğru hareket edecektir bu yüzden ciğerlerdeki kirli hava dışarı verilir ayrıca akciğerlerin dolması sırasında esneyen ve şişen akciğer tekrar eski haline dönmek ister buna geri yaylanma basıncı denir soluk vermede bunun da etkisi vardır.

 

Solunum Pigmentleri

Dolaşım sistemi bulunan hayvanlarda solunum gazları olan O2 ve CO2 kan ile taşınır. Kanın Oksijen ve Karbondioksit tutabilme kapasitesi çok yüksektir. Bu özellik kanda bulunan solunum pigmentleri ile sağlanır.

Hayvanlarda protein ve metal iyonu birleşinden oluşan başlıca 4 solunum pigmenti bulunur.

Pigment Adı Pigment Rengi Kanda Taşındığı Yer Hayvanlar
Hemoglobin Kırmızı (demir) Alyuvar (omurgalılarda)Kan Plazması (halkalı solucan ve yumuşakça) Omurgalılar Yumuşakçalar ve Halkalı Solucan
Hemosiyanin Mavi (bakır) Plazma Yumuşakçalar
Hemoeritrin Kırmızı (demir) Kan hücreleri Halkalı Solucan
Klorokruorin Yeşil (demir) Plazma Halkalı Solucan

ÖNEMLİ HATIRLATMA!

Solunum pigmentlerini alyuvarda bulunduran canlıların oksijen taşıma   kapasitesi fazladır.

Solunum pigmentini plazmada bulunduran canlının oksijen  depolama kapasitesi daha fazladır.

1) Oksijenin Kanda Taşınması

Akciğer alveollerindeki yüksek miktardaki Oksijen oksijence fakir olan kılcal damara geçer böylece alveol kılcallarındaki kanın oksijen miktarı artar. Alveol kılcallarında oksijenin %98 i alyuvarlara geçer %2 si plazmada çözünür. Alyuvarlara geçen oksijen hemoglobine bağlanır ve oksihemoglobin oluşur.

 

Temizlenen kan kalbe gelir kalpten tüm vücuda pompalanır kan doku kılcallarına ulaştığında oksijen hemoglobinden ayrılır ve önce plazmaya geçer oradan difüzyonla doku sıvısına oradan doku ve hücrelere geçer.

 

2) Karbondiokstin  Kanda Taşınması

Karbondioksitin bir kısmı kanda çözünmüş olarak bir kısmı da hemoglobinle birleşmiş olarak taşınır. Fakat karbondiokstin büyük bir kısmı plazmada bikarbonat iyonu  HCO3–   şeklinde taşınır.

 

Doku kılcallarına geçen CO2 burada alyuvarın içine girer ve alyuvarda karbonik anhidraz enziminin etkisiyle karbonik asite dönüşür. Daha sonra karbonik asit iyonlaşır H+ iyonu alyuvar tarafından tutulurken  HCO3 iyonu kan plazmasına geçer.

Böylece bikarbonat HCO3 iyonları kan plazmasında taşınır H+ iyonları alyuvar tarafından taşınır. Doku kılcallarından bu şekilde hareket eden kan akciğere ulaştığında HCO3–   iyonları yeniden alyuvarlara girer ve H+  ile birleşir yeniden H2CO3 karbonik asit oluşur.

 

 

H2CO3 karbonik asit karbonik anhidraz eniziminin etkisiyle su ve karbondioksite kadar parçalanır böylece serbest kalan CO2 akciğer alveollerine oradan da havaya geçer ve dışarı atılmış olur.

 

Vurgun

Yüksek basınçtan düşük basınca geçilmesi durumunda kanda ve vücut sıvısında çözünmüş haldeki gazların çözünürlüğü azalır ve bu gazlar damarları tıkayabilir kan akışını durdurabilir böylece hücrelere oksijen gitmez bu durum felce veya ölüme neden olabilir.

Karbonmonoksit  Zehirlenmesi

Karbonmonoksit zehirlenmesinin nedeni bu gazın hemoglobine bağlanıp ayrılmamasıdır hemoglobin çalışamayınca oksijen de taşıyamaz ve hücreler oksijensiz kalıp ölür.

Deniz Seviyesinden Yükseklerde

Oksijen oranı deniz seviyesinden daha düşüktür vücut bu sorunu aşmak için alyuvar sayısını artırır böylece adaptasyon gerçekleştirir. Deniz seviyesinden yukarılarda yaşayanların alyuvar miktarı deniz seviyesinde yaşayanlara göre daha fazladır.

 

Hayvanlarda Solunum

Omurgasız hayvanlardan Süngerler, Sölenterler ve Yassı solucanlarda solunum sistemi ve özelleşmiş organlar yoktur. Solunum canlının yüzeyinden difüzyonla yapılır.

Diğer hayvanların solunum organları ve sistemleri canlının türüne göre ve gelişmişlik düzeyine göre değişmektedir.

Deri Solunumu

Havadaki oksijenin deri yüzeyinden geçerek kılcal damarlara nüfuz etmesi, kılcal damarlardaki karbondioksitin de deri yüzeyinden dışarı verilmesi şeklinde gerçekleşir.

Derinin nemli olması bu gazların kolayca çözünüp difüzyona uğrayabilmesi içindir. Bazı halkalı solucanlar ile Toprak solucanı, ergin kurbağa ve semender gibi hayvanlarda deri solunumu görülmektedir.

Trake Solunumu

Böceklerde ve çokayaklılarda görülen solunum biçimidir. Trake solunumunun esası borucuklar (trakeler) dır. Canlının vücut yüzeyinde bulunan STİGMA açıklıkları vücut içine doğru dallanmış trake borularına bağlanır trake boruları da trakeol adı verilen daha da ince borucuklarla son bulur trakeollerin ince uçları kapalı olup sıvı ile doludur bu sıvı oksijen ve karbondioksit difüzyonunu kolaylaştırır.

 

ÖNEMLİ NOT!

Trake solunumu yapan canlılarda trakeoller sayesinde oksijen her hücreye ulaştırılır ve her hücreden karbondioksit alınabilir solunum gazlarının kan dolaşımıyla bir ilgisi bulunmaz.

Özetle trake solunumu yapan canlılarda kanda oksijen ve CO2 taşınmaz solunum pigmenti de bulunmaz.

Kitapsı Akciğer Solunumu

Örümcek ve Akreplerde çok sayıda trakenin kitap sayfası gibi arka arkaya dizilmesi sonucunda oluşan Kitapsı Akciğer vardır. Temelde trake solunumunun ta kendisidir akciğer solunumu ile ilgisi yoktur sadece isim benzerliği var. Kitapçı akciğer paralel dizilmiş epitel dokudan oluşmaktadır.

Solungaç  Solunumu

Suda yaşayan omurgasızların çoğunda omurgalılardan Balık ve Kurbağa Larvalarında görülür. Solungaçın temel mantığı yaprak , ,iplik ve tüy şeklinde solunum yüzeyinin dallanması ve kıvrılmasıyla sudaki çözünmüş oksijenin difüzyonla alınmasıdır.

 

Solungaç  Solunumu  ve Ters Akım Prensibi

Ters akım prensibine göre oksijence zengin su oksijence fakir kanla karşılaşır oksijence fakirleşen su da oksijence zengin kanla karşılaşır bu akım daha fazla oksijen alınmasına neden olur

 

Akciğer Solunumu

Ergin kurbağa, sürüngen , kuş ve memelilerde görülen solunum biçimidir. Akciğerler solunum yüzeyinin nemli tutulması için vücut içerisine doğru gelişmiştir.

Karada yaşayan hayvanların enerji ihtiyaçları ve metabolizma hızları farklı farklıdır buna göre akciğerlerin gelişmişlik düzeyi de değişir.

Ergin Kurbağalarda Akciğer Solunumu

Ergin kurbağalarda akciğer yüzeyi ceplerle artırılmıştır bu özellik yine de yeterli gaz alışverişi sağlayamaz. Bu nedenle ergin kurbağa ilaveten deri solunumu da yapar.

Sürüngenlerde  Akciğer  Solunumu

Sürüngenlerde akciğer bölmelere ayrılmıştır kurbağalara göre daha gelişmiş olan bu akciğer sürüngenin ihtiyacını karşılar.

Kuşlarda  Akciğer  Solunumu

Kuşların akciğerleri hava keseleri ile bağlıdır ve bu şekilde genişlemiştir. Vücut içindeki boşluklardan kemiklerin içine kadar uzanan hava keseleri kuşların kolay uçmasını sağlar (özkütleyi düşürür) ayrıca hava depolanmış olur hava keseleri solunum organı değildir solunum organı akciğerlerdir.

 

Memelilerde  Akciğer  Solunumu

En gelişmiş akciğer memelilerde görülmektedir. Memelilerin akciğerlerinde solunum yüzeyini artırmak için alveol adı verilen yapılar bulunur.

Alveol çeperleri ince ve nemlidir kılcal kan damarları ile iyice çevrilmiştir. Bu sayede solunum gazlarının çözünmesi ve geçişi daha hızlı ve verimli olur.

Memelilerde karın ve göğüs boşluğunu ayıran diyafram kası da görülmektedir. Diyaframın oluşturduğu basınç etkisi akciğerin dolup boşalmasını sağlar.

No comments yet.

Bir Cevap Yazın