Çocuk Sağlığı Ve Hastalıkları Yenidoğanda Solunum Fizyolojisi YEN İ DO Ğ ANDA SOLUNUM F İ ZYOLOJ İ S İ Prof. Dr. Aytu ğ At c Mersin Ü niversitesi T p Fak ü ltesi Ç ocuk Sa ğl ğ ve Hastal klar A.D.AKC İĞ ERLER İ N MORFOLOJ İ K GEL İ Ş İ M İ Akci ğerler embriyonal ya ş am n 3. haftas nda laringotrakeal girintinin kaudal ucundan, ventral divertik ü l ş eklinde olu ş maya ba ş lar. Daha sonra akci ğerlerin geli ş imi d ö rt evreden ge ç erek tamamlan r: Embriyonik (3-6. haftalar), – Ps ö dogland ü ler (6-17. haftalar), – Kanalik ü ler (17-26. haftalar) ve – Alveoler (27-40. haftalar). –AKC İĞ ERLER İ N MORFOLOJ İ K GEL İ Ş İ M İ Bron ş iyal yap 16. haftada geli ş ir. ? 24. haftada pulmoner gaz de ği ş imi teorik olarak ? m ü mk ü nd ü r. Gebeli ğin 20-22. haftalar nda Tip I ve Tip II ? pn ö mositler ay rd edilmeye ba ş lar. 24. haftadan itibaren s ü rfaktan i ç eren lamellar ? cisimcikler mikroskobik olarak tan n r hale gelirler. 32. haftada alveolar yap lar g ö r ü n ü r hale gelir. ?AKC İĞ ERLER İ N MORFOLOJ İ K GEL İ Ş İ M İ Postnatal d ö nemde akci ğerler geli ş imini alveol ? say s n art rarak ger ç ekle ş tirir. Bebek 4 ya ş na geldi ğinde alveol say s eri ş kindeki ? say ya ula ş r. Akci ğerlerin d ş nda yer kaplayan patolojiler ? (diyafragma hernisi, plevral eff ü zyon, torasik distrofi ) veya akci ğerin i ç inde yer alan lezyonlar (kistik adenomatoid malformasyon vb.) akci ğerlerin geli ş mesini ve/veya olgunla ş mas n engelleyebilir. AKC İĞ ERLER İ N MORFOLOJ İ K GEL İ Ş İ M İ Akci ğerlerin geli ş mesinde ö nemli olan di ğer bir ? fakt ö r fetal solunum hareketleridir. Fetal solunum hareketlerinin yap lamad ğ ? frenik sinir felcinde veya generalize n ö ro- m ü sk ü ler hastal klarda pulmoner hipoplazi oldu ğu g ö sterilmi ş tir. AKC İĞ ERLER İ N MORFOLOJ İ K GEL İ Ş İ M İ Fetal ya ş amda akci ğerlerin s v ile dolu oldu ğu ? bilinmektedir, fetal akci ğer s v s normal akci ğer geli ş imi i ç in son derece ö nemlidir. Fetal akci ğer s v s n n kronik kayb sonucunda ? pulmoner hipoplazi geli ş mektedir. Oligohidramnios durumunda da pulmoner hipoplazi ? s ö z konusudur. Amniotik s v n n kronik kayb sonucunda amniotik s v ? bas nc n n da azald ğ ve bunun da akci ğer geli ş imini olumsuz y ö nde etkiledi ği d üşü n ü lmektedir.KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Fetal d ö nemde s v ile dolu olan akci ğerler do ğumdan ? sonraki birka ç dakika i ç inde tamamen hava ile dolar. Travay s ras nda katekolaminler ve arginin-vazopressin ? arac l ğ yla alveolar s v ü retimi durur. Do ğum s ras nda vaginal bas nca ba ğl olarak s v n n ? bir k sm a ğ zdan d ş ar ya at l r. Geri kalan ö nemli miktardaki s v ise pulmoner ? lenfatikler ve kapiller damarlar taraf ndan absorbe edilir. Do ğum eylemi s ras nda fetal solunum hareketleri ? durur. KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Do ğumdan sonra solunumun ba ş lamas na neden ? olan ö nemli fakt ö rler aras nda bebe ğin maruz kald ğ so ğuk stres, hipoksi, g ö rsel , i ş itsel, proprioseptif ve y ü zeyel dokunma uyar lar say labilir. Solunum aktivitesi ortalama 10 saniyede ? ba ş lamaktad r. Do ğumdan sonraki iki saat i ç inde hava yolu direnci ? s ü ratle d üş erken, fonksiyonel rezid ü el kapasitede art ş meydana gelir. KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Komplians art ş ise daha yava ş olur ve akci ğer ? s v s n n temizlenmesine paralel olarak 24 saat i ç inde genellikle tamamlan r. Elektif sezaryen ameliyat ndan sonra akci ğer ? s v s daha yava ş olarak temizlendi ği i ç in akci ğerlerde meydana gelen bu de ği ş iklikler daha yava ş olur.KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Fetusta pulmoner vask ü ler diren ç ç ok fazla oldu ğundan ? sa ğ ventrik ü lden ç kan kan n sadece %12 kadar pulmoner sirk ü lasyona dahil olabilmektedir. Kalan kan duktus arteriozus yoluyla sistemik dola ş ma ? kar ş makta ve plasentaya giderek temizlenmektedir. Do ğumda plasenta devre d ş kal nca, vena kava ? inferior yolu ile sa ğ atriuma gelen kan miktar azal r, buradaki bas n ç d üş er ve buna ba ğl olarak foramen ovale fonksiyonel olarak kapan r. KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Akci ğerlerin havalanmas ile vask ü ler diren ç azal r ve ? pulmoner kapiller a ğda dola ş m kolayla ş r. Akci ğer havalanmas artt k ç a gerilmeye duyarl resept ö rler ? uyar l r, bu da refleks vazodilatasyona neden olarak pulmoner dola ş m kolayla ş t r r. Pulmoner vask ü ler direncin d üş mesi do ğumdan sonraki ? birka ç dakikada h zl bir ş ekilde olur ve g ü nler-haftalar i ç inde yava ş bir ş ekilde azalmaya devam eder. Bebekte asfiksi veya hipoksi olmas durumunda pulmoner ? diren ç do ğumdan sonra azalmayabilir bu durumda hayati tehlike ortaya ç kabilir.KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Renkli Doppler g ö r ü nt ü leme y ö ntemleri ile ? yap lan ç al ş malarda kardiyo-pulmoner hemodinami de ği ş ikliklerinin b ü y ü k oranda, do ğumdan sonraki 8-12 saat i ç inde oldu ğu g ö sterilmi ş tir. Pulmoner vask ü ler tonusun ayarlanmas nda ve ? fetal dola ş mdan neonatal dola ş ma ge ç i ş in kolayla ş t r lmas nda endotelden ü retilen endotelin ve nitrik oksitin ö nemli roller ü stlendi ği g ö sterilmi ş tir.KARD İ YO-RESP İ RATUVAR ADAPTASYON Endojen nitrik oksit ü retildikten sonra d ü z kas ? h ü creleri i ç ine girerek GMP ü retimi art r r ve d ü z kaslarda gev ş emeye yol a ç ar. Endotelin-1 ve tromboksan gibi endojen ? vazokonstrikt ö rlerin ü retiminin azalmas sonucunda da do ğumda pulmoner vask ü ler direncin azald ğ g ö sterilmi ş tir.YEN İ DO Ğ AN AKC İĞ ER İ NDE GAZ DE Ğ İ Ş İ M İ İ stirahat halindeki bir yenido ğanda oksijen t ü ketimi ? 7ml/kg/dk olup eri ş kindekinin iki kat kadard r. Kan gazlar de ğ erlendirildi ğinde yenido ğan bebek ile ? daha b ü y ü k bir infant aras ndaki en ö nemli fark n arteriyel kandaki oksijen bas nc nda (PaO 2 ) oldu ğu g ö r ü l ü r. PaO 2 yenido ğanda daha d üşü k olup bu d üşü kl ü k ? sa ğdan-sola ş antlara ba ğlanmaktad r. Sa ğl kl bebeklerde bu ş ant oran ya ş am n ilk saatinde ? kardiak out-put ’ un %24 ’ ü , birinci haftan n sonunda ise %10 ’ u dur. YEN İ DO Ğ AN AKC İĞ ER İ NDE GAZ DE Ğ İ Ş İ M İ Kandaki oksijenin b ü y ü k bir k sm oksihemoglobin ? (HbO 2 ) olarak ta ş nmakta, ç ok az bir k sm da çö z ü nm üş olarak bulunmaktad r. Hemoglobin, oksijenin ta ş nma kapasitesini çö z ü nm üş ? formuna g ö re 70 kat art rmaktad r. Kandaki hemoglobin konsantrasyonu v ü cudun oksijen ? ihtiyac na g ö re ayarlanmaktad r. Arteriyel kandaki oksijen saturasyonunun d üş mesi veya ? hemoglobinin oksijene affinitesinin artmas (yani dokulara oksijen b rakamamas ) durumunda b ö brekler bunu alg layarak eritropoetin salg lanmas n art r rlar. Bu da eritroid seriyi uyararak eritrosit yap m n art r r. ?YEN İ DO Ğ AN AKC İĞ ER İ NDE GAZ DE Ğ İ Ş İ M İ CO 2 kanda ba ş l ca üç ş ekilde ta ş nmaktad r: ? Çö z ü nm üş olarak, – Bikarbonat (HCO 3 ) olarak (%85) ve – Proteinlere ba ğl olarak (karbamino bile ş ikleri, %10). – CO 2 suda oksijene g ö re 20 kat daha fazla çö z ü n ü r. ? CO 2 eritrosit i ç inde ve karbonik anhidraz varl ğ nda su ile ? birle ş erek bikarbonat olu ş turur: CO 2 +H 2 O (Karbonik Anhidraz) H 2 CO 3 HCO - 3 + H + Olu ş an HCO - 3 konsantrasyon gradiyenti do ğrultusunda ? eritrosit d ş na diff ü ze olur, H + ise hemoglobine ba ğlan r.SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Solunum siklusu ve ritmi santral sinir sistemi taraf ndan reg ü le edilir. Solunum siklusu üç basamaktan olu ş ur: İ nspirasyon: İ nspiratuar adalelerin kontraksiyonu ? olur. Faz 1 ekspirasyon: İ nspiratuar adale ? kontraksiyonunun bitti ği ve pasif ekspiryumun oldu ğu d ö nemdir. Faz 2 ekspirasyon: Ekspriatuar adalelerin kas ld ğ ? ve aktif ekshalasyonun oldu ğu d ö nemdir SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Solunumun d ü zenlenmesinde rol oynayan n ö ronlar ? medullada dorsal ve ventral olmak ü zere iki b ö lgede yo ğunla ş m ş t r. Hipotalamustan, ö n beyinden, santral ve periferal ? kemoresept ö rlerden, adalelerden ve a ğr resept ö rlerinden gelen sinyaller dorsal ve ventral respiratuar b ö lgelerde entegre edilmektedir.SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Solunum merkezlerini uyaran ve inhibe eden ? n ö rotransmitterler mevcuttur. Uyar c n ö rotransmitterler aras nda glutamat, ? seratonin ve substans P say labilir. İ nhibit ö rler aras nda ise GABA, glisin, opioidler ? (endorfin), adenozin ve prostoglandin E 1 , E 2 mevcuttur. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Kan gazlar ndaki de ği ş iklikleri alg layan santral ve ? periferal kemoresept ö rler solunum aktivitesinin ayarlanmas nda ö nemli roller ü stlenmi ş lerdir. Santral kemoresept ö rler medullan n ventral ? y ü zeyine yak n yerle ş imlidir ve CO 2 , pH ve O 2 de ği ş imlerine duyarl d r. Periferal kemoresept ö rler ise arteria karotis ? communis bifurkasyonu ve arkus aortan n ü st ü nde ve alt nda bulunmaktad r. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Do ğumda kan gazlar na bak ld ğ nda ? kemoresept ö rlerin ciddi bir ş ekilde uyar lmas ve solunumu ba ş latmas gerekti ği d üşü n ü lebilir. Fakat karotid kemoresept ö rlerin solunumu ? ba ş latmada primer rol oynamad ğ ve kandaki O 2 y ü kselmesiyle sessiz hale ge ç ti ği g ö r ü lmektedir. Periferik kemoresept ö rler solunumun ba ş lamas nda ? rol oynamasalar da solunumun kontrol ü nde ö nemli g ö revler ü stlenmi ş lerdir. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Hipoksi fetusta solunumu s ü prese etmektedir. ? Ayr ca bradikardi ve dola ş m n kalp, beyin ve ? adrenallere do ğru y ö nlendirilmesi s ö z konusudur. Hiperoksi ise fetal solunumu stim ü le etmektedir. ?SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Yenido ğan bir bebe ğin hipoksiye cevab ise ? bifaziktir. Ö nce solunum say s nda ge ç ici bir art ş g ö zlenir ? fakat daha sonra ciddi bir azalma olur. Solunum say s ndaki ilk art ş muhtemelen periferal ? kemoresept ö rlerin uyar lmas na ba ğl olabilir. Daha sonraki azalma ise, hiperventilasyon s ras nda ? pCO 2 ’ deki d üş meye ve santral solunum merkezinin depresyonuna ba ğl olabilir. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Postnatal 12-14. g ü nden sonra hipoksiye bifazik ? cevap ortadan kalkar ve eri ş kin paterni yerle ş ir. Bu d ö nemden sonra olu ş an hipoksiye yan t ? depresyon olmadan, solunumun stim ü le olmas d r. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Zaman ndan ö nce do ğan bebeklerde hipoksi fetusta ? oldu ğu gibi apneye neden olmaktad r. Bebeklerin hipoksiye verdikleri cevap ç evrenin ? s s yla yak ndan ilgilidir. E ğer so ğuk bir ortamda ise hipoksiye ge ç ici ? hiperventilasyon cevab g ö zlenmeyebilir. SOLUNUMUN D Ü ZENLENMES İ Hiperkarbi fetusta solunum hareketlerini ? art rmaktad r. Asl nda solunum merkezinin CO 2 ’ den ziyade H + ? taraf ndan stim ü le edildi ği d üşü n ü lmektedir. Hiperkarbi sonucunda d üş en pH iyi bir solunum ? stim ü lan d r. Benzer durum yenido ğan bebek i ç in de ge ç erlidir. ?AKC İ Ğ ER MEKAN İ KLER İ Tidal Hacim: Her bir normal solunumda ? akci ğ ere giren veya ç kan gaz miktar d r (ortalama 4-8 ml/kg ). Dakika Hacim (minute volume): Tidal hacim x ? dakikadaki solunum say s (ortalama 232ml/dk/kg) Vital Kapasite: Zorlu bir inspiryumdan sonra, ? zorlu bir ekspiryum ile ç kar labilen gaz miktar . Rezid ü el Hacim: Zorlu bir ekspiryumdan sonra ? akci ğ erlerde kalan gaz miktar .AKC İ Ğ ER MEKAN İ KLER İ Total Akci ğer Kapasitesi: Vital kapasite + Rezid ü el ? hacim Fonksiyonel Rezid ü el Kapasite: Normal bir ekspiryum ? sonunda akci ğerde kalan gaz miktar . Solunum s k nt s olan yenido ğanlarda, ö zellikle yenido ğan n ge ç ici takipnesi durumunda solunum say s artm ş fakat tidal hacim genellikle azalm ş t r. RDS ve pn ö moni durumunda ise fonksiyonel rezid ü el kapasite azalm ş t r. Komplians: Akci ğ erler ve g ö ğü s kafesinin geni ş leyebilme ? ö l çü t ü d ü r. Rezistans: Hava ak m yaratabilmek i ç in gerekli bas n ç ? ö l çü t ü d ü r.