Solunum Sistemleri

SOLUNUM SİSTEMLERİ

Besin maddelerinin oksijenli ya da oksijensiz olarak parçalanıp enerji açığa çıkarması olayına solunum denir Canlıların bulundukları ortamdan oksijen almaları ve ortama karbondioksit bırakmalarını sağlayan sistemler gelişmiştir Bu sistemlere solunum sistemleri denir
Tek hücreliler dış ortamla doğrudan temas halinde oldukları için hücre yüzeyi ile gaz alış-verişi yapabilirler

111 BİTKİLERDE GAZ ALIŞ-VERİŞİ

Bitkiler gaz alış-verişini ve terlemeyi yapraklardaki stomalar aracılığı ile kontrol eder
Gövdede bulunan lentisel ile de sadece oksijen alınıp, karbondioksit verilir Kökte de difüzyonla oksijen alınıp karbondioksit verilir

Şekil : 111 Bitkilerde Gaz Alış Verişi

112 HAYVANLARDA SOLUNUM SİSTEMLERİ

1121 Omurgasız Hayvanlarda

Süngerler, sölenterler, yassı solucanlar ve toprak solucanında solunum difüzyonla olur Difüzyon ile alınan oksijen yine difüzyon ile vücuda dağıtılır
Omurgasızların eklembacaklılar grubuda trake denilen özel solunum sistemi vardır

A) Trake Sistemi

Trakeler havadaki oksijeni dokulara kadar götüren ve dokudaki CO2'i dışarıya taşıyan borucuklar sistemidir Trake borucukları birbirleri ile birleşerek karın bölgesinin altında stigma denilen açıklıklarla dışarı açılır
Böcekler karın bölgesindeki kaslarını kasıp gevşeterek, stigmadan gaz alışverişini denetlerler Böcekler gaz taşımasını trake ile yaptıklarından dolaşım sıvılarında pigment bulunmaz

Şekil : 112 Böceklerde Trake Sistemi

Trakelerin çeperinde yassı epitel hücreleri bunun altında ise kitin tabaka bulunur Bu kitin yardımı ile trakelerin sürekli açık kalması sağlanır Trakeler dokunun derinliklerine doğru dallanarak incelirler Mikroskobik olan bu yapılara trakeol denir Trakeollerin içinde dokuya yakın bölge sıvı doludur

1122 Omurgalılarda Solunum Sistemleri

Omurgalılardan balıklar ve kurbağa larvaları ile omurgasızlardan İstakoz gibi canlılarda solungaç solunumu görülür Ergin kurbağa, sürüngen, kuş ve memelilerde akciğer solunumu vardır

A) Solungaç Solunumu

Balıkların tamamı, kurbağa larvaları ve bazı kabuklularda görülür Balıklar ağızları ile aldıkları oksijence zengin suyu solungaçlara gönderirler Su solungaçlardan geçerken, sudaki O2 difüzyonla kana, kandaki CO de yine difüzyonla sıvıya geçer

Şekil : 113 Solungaçta Suyun İletimi

B) Akciğer Solunumu

Ergin kurbağa, sürüngen, kuş ve memelilerde solunum akciğerlerle yapılır Akciğerlerin vücudun derinliklerinde konumlanması solunum yüzeyinin sürekli nemli kalmasını sağlamıştır

a) Kurbağalarda solunum sistemleri

Kurbağalar larva dönemini suda geçirirler Bu nedenle larva
evrelerinde solunum organı olarak solungaçlar görev yapar
Ergin kurbağa karasal yaşama uyum gösterdiği için solunum
organı olarak akciğerler kullanılır Ayrıca derilerini nemli
tuturak deri solunumu da yaparlar Kurbağa akciğerleri
sağ ve sol olmak üzere iki tanedir Akciğerler solunum yüzeyini artıracak şekilde bölmelere ayrılmıştır Bu bölmeler alveol niteliğinde değildir Akciğerler karıncıktan gelen karışık kanı temizler

b) Sürüngenlerde solunum sistemi

Sürüngenlerden yılanlarda sol akciğer körelmiştir Sağ akciğerin son kısmında hava kesesi oluşmuştur Kaplumbağalarda sağ ve sol akciğer bölmelidir

Şekil : 114 Sürüngenlerde Akciğer

c) Kuşlarda solunum sistemi

Kuşların akciğerleri de sağda ve solda olmak üzere iki tanedir Akciğerlerden iskelet sistemi üzerine doğru hava keseleri uzanmaktadır Bu hava keseleri uçmayı kolaylaştırır ve göç esnasında hava yedeği sağlar

Şekil : 115 Kuşlarda Akciğer

C) Birden Fazla Solunum Sistemi Olan Canlılar

Bu özelliğe Afrika'daki nehirlerde yaşayan Dipneusti'lerde rastlanılır Dipneusti'de sindirim kanalına bağlı hava kesesi bulunur Hava kesesi balık su dışına çıktığında hava ile dolar
Dipneusti, suda solungaçlarını ve hava kesesini birlikte kullanabilir Sular çekildiğinde de (çamur içinde) hava kesesini kullanır
Bazı canlılarda özellikle de kurbağalarda larva döneminde solungaç, erginlerde akciğer ve deri solunumu görülür

1123 İnsanda Solunum Sistemi

İnsanda solunum sistemi, soluk borusu ve akciğerlerden oluşmuştur Hava soluk borusuna ağız ya da burundan gelir Burundan alınan hava temizlenir, nemlendirilir Isısı vücut ısısına ayarlanır, yutak üzerinden trakeye gönderilir Trake akciğerlere girmeden önce ikiye ayrılarak bronşları oluşturur Bronşlar da akciğer içinde alt dallara ayrılarak bronşçukları meydana getirir Bronş ve bronşçukları geçen hava alveollere gelir Alveollerde oksijen ve CO2 değişimi yapılarak, CO2'ce zengin hava aynı yoldan vücut dışına atılır

A) Soluk Borusu Bronş, Bronşçuklar ve Alveoller

Soluk borusu yutağa açılan 10-12 cm uzunluğunda 2 cm çapında bir borudur Soluk borusunun ilk kısmına gırtlak (larinks) denir Gırtlak bölgesinde ses telleri bulunur Ses telleri epitel hücrelerinin uzantılarından meydana gelmiştir

Şekil : 116 Soluk Borusunun Yemek Borusuna Göre Konumu ve Epitel Tabakanın

Büyütülmüş Şekli

Soluk borusu atnalı şeklinde halkaların üstüste gelmesi ile oluşmuştur Kıkırdaktan olan bu halkaların iki ucu yemek borusu tarafında düz kasla birleştirilir Kıkırdak halkalar soluk borusunun devamlı açık kalmasını sağlar Yemek borusunun karşısında ise kıkırdağın yerini düz kas alarak büyük lokmaların geçişi kolaylaşmıştır Soluk borusunun iç yüzeyinde mukus salgılayan goblet hücreleri ve salgı bezleri bulunmaktadır

Salgılanan mukus trakeyi nemli tutarak solunumla alınan toz, mikroorganizma ve sigara dumanının akciğerlerin derinliklerine kadar inmesini engeller
Trake iç yüzeyini döşeyen silindirik epiteldeki titrek tüyler mukus tabakası ile tutulan toz parçacıklarının dışarı atılmasına yardımcı olur
Soluk borusu akciğerlere girmeden önce iki kola ayrılarak bronşları oluşturur Bronşların yapısı soluk borusu gibidir
Bronşlar akciğer içinde binlerce borucuğa ayrılır Bu borucuklara da bronşçuk denir Bronşçuklar yapı olarak bronşlara benzemektedir Bronşçuklar gaz değişiminin yapıldığı alveollere açılır

B) Akciğerlerin Yapısı ve Görevleri

Akciğerler kalple birlikte göğüs boşluğunda bulunan esnek dokulu solunum organıdır Sağ akciğer üç bölmeli, sol akciğer ise iki bölmelidir Kalbin sol akciğere yakın olmasından dolayı sol akciğer daha küçüktür

Şekil : 117 Akciğerin Genel Yapısı

Akciğerler dış taraftan iki tabakalı zarla çevrilmiştir Bu zarlara plevra zarları denilmektedir İç ve dış plevre arasında akciğerleri mikroorganizmalara karşı koruyucu lenf sıvısı bulunur Bu sıvı nefes alıp verme esnasındaki sürtünmeyi azaltır Plevra zarı damar, sinir ve bronşların akciğerlere girdiği bölgede yoktur

Şekil : 118 Alveol Yapısı ve Alveolde Gaz Değişimi

Akciğerlerde gaz değişiminin yapıldığı birim alveollerdir Alveolün çeperinde yassı epitel bulunur Alveol sayesinde akciğerde gaz değişiminin yapıldığı yüzey 80 m2 ye ulaşabilir Alveollerin etrafı kılcal damarlarla sarılmıştır
Soluk alma ile alveollere gelen oksijence zengin hava difüzyonla alveol etrafından geçen kılcal damarlara geçer
Kılcal damarlarla gelen kandaki CO2 yine difüzyonla alveollere geçer ve soluk verme ile vücuttan uzaklaştırılır

C) Soluk Alma

Akciğerlere hava dolmasına soluk alma denir Havanın akciğerlere girmesi için akciğerlerdeki hava basıncının atmosfer basıncından düşük olması gerekir Bu durum göğüs kafesinin öne yukarıya, diyafram kasının da kasılıp düzleşmesi ile sağlanır Bu iki olayın gerçekleşmesi ile göğüs boşluğu genişler ve hava akciğerlere girer (Bkz Şekil 119)

D) Soluk Verme

Akciğerlerdeki havanın dışarı çıkmasıdır Soluk vermenin gerçekleşebilmesi için akciğerlerdeki hava basıncının atmosfer basıncından yüksek olması gerekir Bu durum diyaframın yukarı doğru kubbeleşmesi kaburga kaslarının gevşemesi ile sağlanır Bu etkenlerle göğüs boşluğu daralır ve akciğerlerdeki hava dışarı çıkar (Şekil 139)

Şekil : 119 Soluk Alıp-Verme Mekanizması

1124 Oksijen ve Karbondioksitin Taşınması

A) Oksijenin Dokulara Taşınması

Böcekler haricindeki bütün hayvanlarda oksijen ve karbondioksit kanla taşınır Kan, suya oranla altı kat fazla oksijen taşır Kana bu özelliği içinde hemoglobin molekülü bulunan alyuvarlar verir
Hemoglobin, globin proteini, hem ve demir molekülünün birlikte oluşturduğu oksijen tutucu özelliğe sahip bir pigmenttir Alveol boşluğundaki oksijen difüzyonla kan damarına (plazmaya) , plazmadan da alyuvar içine geçer Alyuvarda hemoglobin molekülü ile birleşir

Bu birleşme geçicidir Alyuvar, O nin kullanılacağı dokuya geldiğinde HbO oksijen ve hemoglobine ayrılır

HbO2 Hb+O2} Doku Kılcalları

Oksijen önce plazmaya, sonra da damar dışına çıkarak dokuya geçer Dokuda solunum reaksiyonlarına katılır

Şekil : 1110 Oksijenin Dokulara Taşınması

Hayvanlar aleminde hemoglobinden başka pigmentler de vardır Bu pigmentler Tablo 101 de gösterilmiştir

- Hemoglobin (Omurgalılar)
- Klorokruorin (Halkalı solucanlar)
- Hemoglobin (Halkalı solucanlar)
- Hemosiyanin (Yumuşakçalar)
- Hemoeritrin (Halkalı solucanlar)

Tablo : 111 Hayvan Gruplarında Kan Pigmentleri

B) Karbondioksitin Akciğere Taşınması

Hücre solunumu ile oluşan karbondioksit difüzyonla hücreler arasına buradan da doku kılcallarına geçer Doku kılcallarına geçen karbondioksit alyuvarlar tarafından tutulur
Alyuvarlarda karbonik anhidraz enziminin etkisi ile su ile birleşerek karbonik asit (H CO ) oluşturulur

Hidrojen iyonu hemoglobinle birleşir

Bikarbonat iyonu ise plazmaya geçer
Hidrojen ve bikarbonat alveol kılcallarına kadar bu şekilde taşınır Bikarbonat iyonları alveol kılcalların da plazmadan alyuvara geçerek hidrojen atomu ile birleşir, karbonik asiti oluşturur

Serbest kalan karbondioksit önce kan plazmasına sonra da akciğer alveolüne geçerek soluk verme ile vücudu terk eder Bu aşamalar Şekil 1011 gösterilmiştir

Şekil : 1111 Karbondioksitin Akciğere Taşınması

1125 Karbonmonoksit (CO) Zehirlenmesi

Hemoglobinler CO ile oksijene oranla 6 kat daha hızlı bağ kurar Kurulan bağ geri dünüşsüzdür Karbonmonoksitin bol bulunduğu ortamlarda bütün hemoglobin molekülleri bağlandığı için dokulara oksijen gidemez ve ölüm meydana gelir
Vurgun : Deniz dibinden yüzeye çıkarken ani basınç azalması nedeni ile kanda çözünmüş azot; gaz haline geçerek kılcaldamarları tıkar ve ölüme neden olur