5 - Fizyoloji Solunum Sistemi Fizyoanatomisi ve Görevleri 01.2013 1 SOLUNUM S İ STEM İ F İ ZYOANATOM İ S İ VE G Ö REVLER İ Prof. Dr. Nazan Dolu Erciyes Ü niversitesi T p Fak ü ltesi Fizyoloji AD dolu@erciyes.edu.tr01.2013 2 “ Solunum ” d ş solunum ? (eksternal solunum) i ç solunum ? (internal solunum, h ü cresel solunum)01.2013 301.2013 4 Akci ğ erlerin ba şl ca g ö revleri Gaz de ğ i şimi • Konak savunmas • Metabolizma •01.2013 5 Solunum sistemi g ö revleri Gaz de ğ i şimi • Asit-baz dengesinin korunmas • Kardiovask ü ler etkiler • Savunma fonksiyonu (Pulmoner alveoler • makrofajlar (PAM), lenfosit ve makrofajlar) Anjiotensin I’in Anjiotensin II’ye d ö n üşü m ü • Bradikinin gibi vazoaktif maddelerin inaktivasyonu • Konu şma seslerinin olu şumu (fonasyon) •01.2013 6 Yap sal organizasyon Havan n akci ğ ere ve d şar ya hareketini • sa ğ layan ç e şitli g ö ğ ü s yap lar Diyafragma • Akci ğ erlere kadar ilerleyen t ü p yap lar • (iletici hava yollar ) Akci ğ erler • Gaz de ğ i şimi b ö lgeleri •01.2013 701.2013 801.2013 9 İ nspirasyon kaslar Eksternal interkostal kaslar: G ö ğ ü s • kafesini y ü kseltir ( Sakin solunumda aktifdirler). Sakin solunumda sabit olan yard mc inspirasyon kaslar : M. Sternokleidomasteideus: Sternumu • y ü kseltir. M. Serrratus anterior: Kostalar yukar • kald r r. M. Scaleni: İ lk 2 kostay kald r r. •01.2013 10 Ekspirasyon kaslar Sakin solunumda inspirasyonda g ö rev alan • kaslar ve AC’ler eski şeklini al r. İ nternal interkostal kaslar: Kostalar a şa ğ , i ç e • ç eker. Zorlu solunumda, kar n i ç i organlar yukar iten • kaslar g ö rev al r. M. rektus abdominalis M. internal / eksternal oblikus M. Transversus abdominalis01.2013 11 p. 19301.2013 1201.2013 13 Eksternal interkostal kaslar, omurili ğ in ayn • seviyesinden ç kan interkostal sinirlerle inerve olurlar. Bu kaslar n felcinin solunuma anlaml • etkisi yoktur. Guillain Barre send, Miyastenya Gravis • n ö romuskuler hast’da solunum kaslar g üç s ü zl ü ğ ü olur, solunum yetm’li ğ i geli ş ebilir.01.2013 14 Diyafragma Normal sakin solunumun % 75’i diyafragma hareketi iledir. İ nspirasyonda kas l r, g ö ğ ü s transvers ve vertikal ç ap artar, ekspirasyonda gev şer, g ö ğ ü s transvers ve vertikal ç ap azal r, AC’leri s k şt r r. İ nspirasyon Ekspirasyon01.2013 15 Diyafragma Normal solunumda 1cm a şa ğ ve yukar • hareket ederek 300-400 ml hava kazand r r. Zorlu solumada 10 cm yer de ğ i şebilir. • C3-C5’ den frenik sinirle inerve olur. • Paralizisinde, inspirasyonda yukar kalkar.01.2013 16 SOLUNUM S İ STEM İ Burundan ba şlar, alveolde sonlan r. Ü ST SOLUNUM YOLLARI ( İ letici hava yollar ) Burun Sin ü sler Nazal kavite Posterior farinks Larinks -Epiglottis - Aritenoid, - Vokal kordlar.01.2013 17 Alt solunum yollar İ LET İ C İ HAVA YOLLARI • K k rdak yap l olanlar Trakea, 1-10 dallardaki bron şlar Membran ö z yap l olanlar 11-16 dallardaki bron şioller GAZ DE Ğİ Ş İ M B Ö LGELER İ • 17-19. dallardaki respiratuar bron şioller Alveoller01.2013 1801.2013 1901.2013 20 İ letici hava yollar n n i şlevleri Hava ak m i ç in uygun bir yol • Silialar (t ü yc ü kler), mukus salg s (goblet h ü creleri) • ve ç e şitli fagositik (alveoler makrofajlar) h ü crelerle mikroorganizmalara kar ş savunma yapar Mukosilier ö rt ü ; su i ç eri ğ i ile nemi korur. Alveoldeki • hava atmosfer havas ndan daha fazla su buhar i ç erir. Solunum havas n s t r (duvarlar ndaki kan damarlar • ile) Fonasyon •01.2013 2101.2013 22 Nazofaringeal hava yollar Burun ve g ö revleri: Burun i ç y ü z ü solunum epiteli ile d öş elidir ve • y ü zeyel salg h ü creleri i ç erir. 1-Havan n filtrelenmesi (d ş nazal ge ç i şteki k llar ile 10 µ m’den b ü y ü k partik ü lller yakalan r), 2-Is t lmas ( Nazal bo şluktaki zengin damar a ğ lar ile ) 3-Nazal sekresyon ö nemli Ig, inflamatuar h ü creler ve interferon i ç erir ve havan n nemlenmesini sa ğ lar. 4-Toplam solunum sistemi direncinin % 50’si buradad r.01.2013 23 Nazofaringeal hava yollar A ğ z; fazla miktarda hava almak • gerekti ğ inde ö nemlidir (egzersiz gibi) Orofarinks, burun, a ğ z ve akci ğ erler • aras ndaki tek ge ç i ştir. Obstr ü ksiyonu ventilasyonu bozar. 01.2013 24 Laringotrakeal hava yollar a01.2013 25 Larinks K k rdak, kas ve • fibroelastik ba ğ lar'dan olu şur (C3- C6 omurlar seviyesinde). Epiglottis ve aritenoid, • yutma s ras nda vokal kordlar kapatarak alt solunum yolu aspirasyonunu ö nlerler.01.2013 26 Larinks K k rdak yap s • inspirasyonda kollapsdan korur. 2 fonksiyonu bulunur. • 1- Konu şma 2- Hava d ş ndaki maddelerden AC’leri koruma 01.2013 27 Glottis Her iki plica vocalis ile • bunlar aras ndaki aral ğ (rima glottidis) i ç eren larinks'in sesin olu şumu ile ilgili olan b ö l ü m ü d ü r. 01.2013 28 Trakea 10-12 cm uzunluk, 15-25 mm • enindedir. C6 - Th4 omurun alt kenar • aras ndad r. 16-20 adet at nal şeklinde hyalin • k k rdaklardan olu şur, kollaps n ö nlerler. T5 ü st s n r nda bifurcatio trachea ile • sa ğ ve sol ana bron şlara ayr l r. Bifurcatio trachea'n n trachea • l ü menine do ğ ru yapt ğ ç k nt ya carina trakea denir. Burada fazla say da duysal n ö ron bulunmaktad r. Uyar ld ğ nda ö ks ü r ü k ve bronkospazma neden olurlar.01.2013 29 Bron ş lar Sa ğ ana bron ş : • Sol ana bron ş tan; daha geni ş (12-16mm) • daha k sa • (2.5cm.kadar) daha dik seyirlidir. • Aspirasyon • T5 seviyesinde sa ğ • akci ğ er hilumuna girer. Sol ana bron ş : • Sa ğ ana bron ş a g ö re; daha transvers • seyirlidir. Geni ş li ğ i 10- 14 mm, Uzunlu ğ u 5 cm. T6 seviyesinde sol • akci ğ er hilum'una girer. 01.2013 30 Hava yollar ana bro ş lardan sonra; • - lober bron ş lar (bronchus lobaris) - segmental bron ş lar (''Bronchus segmentalis'') olarak devam ederler.01.2013 31 İ letici hava yollar (bron ş ve bron şioller ) 2500 ml Evet Pulmoner K ü bik < 1 mm Hay r Respir. bron şiol.. > 150 ml Hay r Bron şial K ü bik < 1 mm Hay r Terminal bron şiol.. Hay r Bron şial Yalanc ç ok katl kolumnar > 1 mm Evet Bron şlar Hacim Alveoller Kan ile beslenme Epitel Boyut K k rdak 1-10 k k rdak yap l bron şlar 11-16 membran ö z yap l bron şioller submukozal Klara h ü creleri gran ü l i ç erir, salg lama i ş levleri olabilir; hasarlanma sonras epitelyal yenilenmede rol oynayabilir, inhale edilen toksinleri yok eder. Goblet ve bron ş ial salg bezleri bulunur01.2013 3201.2013 33 Akci ğ erler S ü ngerimsi ve elastik • Sa ğ da diaphragma • y ü ksek konumdad r. Sol akci ğ er sa ğ a g ö re • daha dar ve uzundur; Koniye benzerler. Apeks • pulmonis tepesi, basis pulmonis taban ve facies costalis ile facies mediastinalis olarak iki y ü z ü vard r.01.2013 34 Kan Doku Konnektif doku İ letici hava yollar Gaz de ğ i ş im b ö lgeleri Akci ğ er01.2013 35 10 segment 9 segment01.2013 36 Gaz de ğ i şim b ö lgeleri ( Terminal Solunum Ü nitesi, asin ü s, TRU) Respiratuar • bron ş iyoller Alveolar duktuslar • (kanallar) Alveol kesesi (her bir • akci ğ erde ortalama 300 milyon adet) 01.2013 37 <0.5 mm ç ap Bron ş iyoller <1 mm ç ap Terminal Solunum Ü nitesi01.2013 38 TRU Terminal solunum ü nitesi (TRU) AC’in en k üçü k fonksiyonel Ü nitesidir. Her lob ü le bir pulmoner arter girer ve ç kar.01.2013 3901.2013 40 Alveoller ve Tip I pn ö mositler Hava yollar n n • l ü meni ile devam eden ince duvarl keseciklerdir. Birbirlerinden alveolar septum ile ayr l rlar. Duvar ç o ğ unluk • olarak Tip I pn ö mosit h ü crelerinden olu şur (%95). Gaz de ğ i şiminin • oldu ğ u d ü z squam ö z epitel h ü creleridir.01.2013 41 Tip II pn ö mositler Alveollerin k öş elerinde • bulunan k ü bik h ü crelerdir. Alveol y ü zey alan n n • %2’sini olu şturur. S ü rfaktan ü reterek • y ü zey gerilimini azalt rlar. Hasarlanmadan sonra • normal alveolar yap n n yenilenmesinden sorumludurlar.01.2013 42 Tip III pn ö mositler (F r ç a h ü creleri); AC’in her yerinde bulunurlar yani alveole • ö zg ü de ğ ildirler. Sinirlerle yak n ili şkilidirler, kemoresept ö r • olabilirler.01.2013 43 Kohn’un alveoler porlar kom ş u alveollere a ç l r, normalde s ü rfaktanla kapl d r ve kom ş u alveoller aras de ğ i ş im i ç in ge ç i ş sa ğ lar. Porlar n say s ve b ü y ü kl ü ğ ü ya ş la beraber ve baz hastal klarda artabilir.01.2013 4401.2013 45 Solunum membran Epitelin alt nda • bazal membran yer al r. Bazal membran – ç ok dar bir interstisyel aral k ile kapiller bazal membran ve endotel h ü crelerinden ayr lm şt r01.2013 46 Anatomik ö l ü bo şluk İ letici hava yollar nda her zaman 150 ml kadar • hava kal r. Bu hava, her soluk al m nda d şar dan gelen 500 • ml hava ile kar ş r. Sonu ç ta al nan 500 ml havan n asl nda yaln zca • “ 500 – 150 = 350 ml’ si yeni hava olarak alveollere ula ş r01.2013 47 Plevra Ç ift katl ser ö z bir zard r. • Visseral plevra • Parietal plevra • İ ntraplevral aral k: Birka ç ml s v bulunur. Bu s v • intraplevral aral ktaki subatmosferik bas n ç nedeniyle akci ğ erlerden buraya do ğru olan interstisyel s v ak m sayesinde olu şur. Ayn etki alveollerdeki toz partik ü llerini akci ğerlerin • subplevral y ü zeyine ta ş r. Parietal plevra s v y ve havay resorbe etme • yetene ğ ine sahiptir. Sal n m ve emilim aras ndaki denge bozulursa s v miktar artar (hidrotoraks) . 01.2013 48 Toraks bo ş lu ğ u İ ntraplevral aral k01.2013 4901.2013 50 Dinlenimde normal AC lung collapses to unstretched size Pn ö motoraks Pleural membranes p. 194 Pn ö motoraksda AC’lerin b ü z ü lmesi, AC’lerin kendi esnekli ğ inden daha fazla gerildi ğ ini g ö sterir. G ö ğ ü s kafesi AC’lerden daha fazla b ü y ü yerek AC’leri gerer. Esnek olan AC’lerde b ü z ü lme e ğ ilimi olur.01.2013 51 AC Dola ş m AC’lerde pulmoner ve bron şial dola ş m • sistemi bulunmaktad r. Pulmoner dola ş m pulmoner arterlerle • AC’lerin gaz de ğ i şim fonksiyonunu sa ğ lar. Deoksijene kan sa ğ kalpten pulmoner arter ile sa ğ ve sol dal olarak AC’lere girer. Oksijenlenmi ş kan pulmoner venler ile sol • atriuma d ö ner.01.2013 52 Bron şial dola ş m Bron şial arter torasik aortadan • kaynaklan r, AC’e iyi oksijenlenmi ş sistemik kan sa ğ lar. 1/3’ ü bron şial venlere drene olur. V. Cava • ile sa ğ atriuma bo şal rlar. 2/3’ ü pulmoner ven ile sol atriuma gelir. • İ letici hava yollar , AC parankimi, visseral • plevray besler.01.2013 53 AC’lerin lenfatik sistemi AC’ler bir lenfoid organ olarak kabul • edilebilir. AC lenfatik a ğ lar , s v filtrasyonu ve konak • savunmas nda g ö rev al rlar. Sa ğ ana lenfatik kanallar trakean n sa ğ • yan ndan sa ğ juguler ve subklavyen venden ven ö z sisteme girer. Sol lenfatik kanallar ise sol subklavyen • venden ven ö z sisteme girer.01.2013 54 Akci ğ erlerin sinirleri Plexus pulmonalis'ten al rlar. • Sempatik lifleri T2-T5 sempatik ganglionlar ndan • gelir. Bron ş epiteli, d ü z kaslar ve mast h ü crelerinde ? 2 • adrenerjik resept ö r bulunur. ? 2 adrenerjik resept ö rler ( ö zelikle epinefrin) • Hava yolu geni şlemesi= Bronkodilatasyon Kan damar daralmas = vazokonstriksiyon Bezlerden salg laman n inhibisyonu01.2013 55 Akci ğ erde istemli motor inervasyon yoktur • ve a ğ r lifleri de bulunmaz. A ğ r lifleri sadece plevrada bulunur. •01.2013 56 Parasempatik inervasyonu beyin sap ndaki • medulladan kaynaklan r (10. kranial sinir=n. Vagus ). Parasempatik lifler ( Ach ) • Hava yolu daralmas = Bronkokonstriksiyon Kan damar geni şlemesi= vazodilatasyon Bezlerden sekresyonun artmas ndan sorumludur01.2013 57 Eyl ü l 2007 82. A ş a ğ dakilerden hangisi kolinerjik • sinir uyar s sonucu geli ş mez? A) Miyozis • B) Kalpte bradikardi • C) Bron ş larda geni ş leme • D) Mide salg s nda art ş • E) Erkek seks organ nda ereksiyon •01.2013 58 Bron şiollere etkiyen di ğ er ajanlar; Bronkodilatat ö r; • -vazoaktif intestinal peptid (VIP) - Nitrik Oksit (NO) Bronkokonstrikt ö r; • - L ö kotrienler; LTC4, LTD4, LTE4 - N ö rokinin (NK) - Alfa adrenerjikler Lokal etkili bronkokonstrikt ö rler: • Histamin Anaflaksinin yava ş etkili maddesi01.2013 59 Eyl ü l 2007 63. A ş a ğ daki inflamasyon mediyat ö rlerinden • hangisi bronkokonstr ü ksiyon, vazokonstr ü ksiyon ve trombosit agregasyonu yapar? A) Histamin • B) Serotonin • C) Bradikinin • D) İ nterl ö kin-1 • E) İ nterl ö kin-6 •01.2013 60 Tan mlar Ö PNE (EUPNE) • normal solunum TA Ş İ PNE • artm ş solunum dakika say s BRAD İ PNE • azalm ş solunum dakika say s APNE • solunumun durmas H İ PERPNE • solunum derinli ğ inin artmas H İ POPNE • y ü zeyel solunum H İ PERVENT İ LASYON • hem h z, hem de derinlikte artma D İ SPNE • s k nt l solunum 01.2013 61 Alveoler ventilasyon (havalanma) Dakika ventilasyon = soluk hacmi (SH) x soluk say s (ml/dk = ml/solunum x soluk/dk) Ö r; 500 ml x 12 soluk = 6 l/dk Ö l ü bo şlukta kalan 150 ml’yi dikkate ald ğ m zda: alveoler ventilasyon = 350 x 12 = 4200 ml Geriye kalan 1800 ml hava anatomik ö l ü bo şluk ventilasyonu nu olu şturur. 01.2013 62 Yukar daki tabloda solunumu y ü zeyel ve h zl (A), normal (B) ile derin ve yava ş (C) olan 3 ki şi ö rneklendirilmi ştir: 5100 ml 150 x 6 = 900 6000 ml 6/dk 1000 C 4200 ml 150 x 12 = 1800 6000 ml 12/dk 500 B 1500 ml 150 x 30 = 4500 6000 ml 30/dk 200 A Alveoler Ventilasyon Ö l ü Bo şluk Ventilasyon u (ml) Dakika Ventilasyon Soluk Say s SH (ml) Ki şi01.2013 63 Her üç şahs n dakika ventilasyonu e şit • oldu ğ u halde as l gaz de ğ i şimini sa ğ layan alveoler ventilasyon ciddi boyutlarda farkl l k g ö stermektedir. Demek ki alveoler ventilasyon ü zerinde, • solunum h z ndan ç ok derinli ğ in artmas etkili olmaktad r. Yani soluk hacmindeki bir art ş, alveoler • ventilasyonu art rmaya y ö nelik bir olayd r. Egzersiz s ras nda bu olay fizyolojik olarak – kendili ğ inden ger ç ekle şmektedir.