Solunum Sistemi

SOLUNUM SİSTEMİ




Vücutta bulunan bütün sistemler (sindirim, dolaşım, solunum ve boşaltım) birbirleriyle uyum ve işbirliği içinde çalışırlar Şekilde bu sistemlerin birbirleriyle olan ilişkileri ve bağlantıları görülüyor

Solunum hassas dengeler üzerine kuruludur Solurken ciğerlerimize çektiğimiz havanın soğuk ve kirli olması sağlığımızı olumsuz yönde etkiler Bu yüzden havanın önceden temizlenmiş ve ısıtılmış olması gerekmektedir Burnumuz tam da bu işe uygun olarak yaratılmıştır; burun duvarlarında bulunan kıllar ve içerideki yapışkan madde, içeri giren havadaki tozları yutarak süzme işini gerçekleştirir Ayrıca hava, burun içindeki kıvrımlardan geçerek ısınır Burun kemikleri içinde öyle özel bir yapı vardır ki içeri giren hava, burun içinde ancak birkaç tur attıktan ve ısındıktan sonra ciğerlere gidebilir Küçücük bir kemiğin içinde hava akımına bir kaç tur attıracak yapı ancak özel bir tasarım sayesinde ortaya çıkabilir Çünkü havanın hareketini yönlendirmek bir takım hesap ve planlamanın sonucunda gerçekleştirilebilir Bütün bu saydığımız basamaklar sonucunda içeri giren hava nemlendirilmiş ve tozlardan arınmış şekilde nefes borusuna gelir

İSKELET SİSTEMİ




İskelet 206 ayrı parçanın birleştirilmesinden oluşmuş gerçek bir mühendislik harikasıdır İnsan vücudu, birbirine eklenmiş bu parçalar sayesinde olağanüstü bir hareket kabiliyetine sahip olur

İskelet başlı başına bir mühendislik harikasıdır Vücudun yapısal destek sistemidir Aynı zamanda beyin, kalp, akciğer gibi hayati organların korumasını yapar, iç organlara destek olur İnsan vücuduna, hiçbir yapay makina tarafından taklit edilemeyen üstün bir hareket kabiliyeti verir Dahası kemik dokusu çoğu kimsenin zannettiği gibi cansız değildir Kemik dokusu vücudun kalsiyum, fosfat ve birçok önemli mineralinin bankasıdır Vücudun ihtiyacına göre bu mineralleri depo eder veya daha önceden depo ettiklerini vücuda verir Bütün bunların yanı sıra kırmızı kan hücrelerinin üretimi kemikler tarafından yapılır

İskelet bütün olarak mükemmel bir işleve sahip olmasının yanında, iskeleti oluşturan kemikler de üstün bir yapıya sahiptirler Vücudun taşınması ve korunması gibi önemli bir görevi üstlenen kemikler, bu işi rahatlıkla yerine getirebilecek kapasitede ve sağlamlıkta yaratılmışlardır Vücudun karşılaşacağı zor durumlar da hesaba katılmıştır Örneğin; uyluk kemiği, dikey durumda bir ton ağırlığı kaldırabilecek kapasitededir Nitekim atılan her adımda bu kemiğimize, vücut ağırlığımızın üç katı kadar bir yük binmektedir Hatta sırıkla yüksek atlama yapan bir atlet yere inerken kalça kemiğinin her santimetrekaresi 1400 kiloluk bir basınca maruz kalır Peki kemik denen ve bir tek hücrenin bölünmesi sonucunda ortaya çıkan bu yapıyı, bu kadar kuvvetli kılan nedir?

Konuyu daha iyi anlamak için günümüz teknolojisinden bir örnek vermek yerinde olacaktır Büyük ve yüksek yapıların inşasında kafes sistemleri kullanılır Bu inşaat tekniğinde yapının taşıyıcı elemanları, yekpare yapıda değil, birbiri içine geçmiş, kafes şeklinde çubuklardan oluşur Ancak bilgisayarlarla yapılabilecek karmaşık hesaplar sayesinde, büyük köprüler ve endüstriyel yapılar çok daha dayanıklı ve daha ucuza inşa edilmektedirler

İnsan vücuduna ait uzun kemiklerin içindeki muhteşem organizasyon ve kemik kesitinin mikrografiği Kan hücreleri üreten, vücudun mineral bankası olan kemikler canlıdırlar

İşte kemiklerin iç yapısı da, insanların binalarda ve köprülerde kullandığı bu kafes yapı sistemiyle benzer bir yapıdadır Önemli bir farkla; kemik içindeki sistem, insanların geliştirdiğinden çok daha üstün ve karmaşıktır Bu sayede kemikler, hem son derece sağlam, hem de rahatlıkla kullanılabilecek hafifliktedirler Eğer aksi olsaydı, yani kemiklerin içi, dışı gibi sert ve tamamen dolu olsaydı, hem kemik ağırlığı insanın taşıyabileceğinin çok üzerinde olurdu, hem de kemiğin yapısı gevrek ve sert olup en küçük bir darbede çatlama ve kırılma yapardı

Kemiklerimizin bu mükemmel tasarımı, bizim son derece rahat bir hayat sürmemizi, çok zor hareketleri kolaylıkla ve hiç acı duymadan yapabilmemizi sağlamaktadır Kemiğin yapısının bir başka özelliği de vücudun gerekli bölgelerinde esnek bir yapıya sahip olmasıdır Örneğin göğüs kafesi; kalp ve akciğer gibi hayati organları korurken, bir yandan da akciğerlere havanın dolmasını ve boşalmasını sağlayacak şekilde genişler ve büzülür

Kemiklerin esneklikleri zamanla değişebilir Örneğin kadınlarda leğen kuşağı kemikleri, hamileliğin son aylarına doğru gevşer ve birbirlerinden biraz ayrılırlar Bu son derece önemli bir ayrıntıdır, çünkü bu gevşeme sayesinde bebeğin başı doğum sırasında ezilmeden dışarı çıkabilir

Kemikler esneklikleri, dayanıklılıkları ve hafifliklerinin yanı sıra, kendilerini tamir etme özelliğine de sahiptirlerBu da vücuttaki pek çok işlem gibi, milyonlarca hücrenin beraber çalışmasıyla gerçekleşir

İskeletin hareket kabiliyeti de üzerinde durulması gereken önemli bir ayrıntıdır Her adım atışımızda omurgamızı oluşturan omurlar birbiri üstünde hareket ederler Bu sürekli hareket ve sürtünme, omurların aşınmasına sebebiyet verecekken bu tehlikeyi önlemek için her bir omur arasına disk denen dayanıklı kıkırdaklar yerleştirilmiştir Bu diskler amortisör görevi yaparlar Dahası her adım atışta, vücut ağırlığından kaynaklanan bir tepki kuvveti yerden vücuda gelir Bu kuvvet, omurganın sahip olduğu amortisörler ve "kuvvet dağıtıcı" kıvrımlı şekli sayesinde, vücuda zarar vermez Eğer tepkiyi azaltan esneklik ve özel yapı olmasa, ortaya çıkan kuvvet direk kafatasına iletilirdi ve omurganın üst ucu, kafatası kemiklerini parçalayarak beynin içine girerdi

Eklemler bir ömür boyunca hareket ettikleri halde yağlanmaya ihtiyaç duymazlar Biyologlar bunun nedenini araştırdılar: Eklemlerdeki sürtünme nasıl ortadan kalkıyordu?

Eklemlerin sürtünme yüzeyleri, ince ve gözenekli bir kıkırdak tabakasıyla kaplanmıştır ve bu tabakaların altında ağdalı ve kaygan bir sıvı bulunur Kemik, eklemin bir yerine baskıda bulunursa bu sıvı gözeneklerden dışarı fışkırır ve eklem yüzeyinin "yağ gibi" kaymasını sağlar

Atılan her adımda, vücudun ağırlığı yüzünden, yerden vücuda doğru bir tepki kuvveti doğar Eğer omurlar arasında bulunan amortisörler olmasa ve omurga dümdüz bir yapıya sahip olsaydı, bu kuvvet direkt olarak kafatasına iletilirdi Bunun sonucunda, omurganın üst ucu, beynin içine girer, kafatası kemiklerini parçalardı

Tüm bunlar insan bedeninin çok mükemmel bir tasarımın, daha doğrusu üstün bir yaratışın ürünü olduğunu göstermektedir İnsan bu mükemmel tasarım sayesinde birbirinden çok farklı hareketleri büyük bir hız ve rahatlık içinde yerine getirir

Herşeyin bu kadar mükemmel olmadığını mesela tüm bacağımızın tek bir uzun kemikten meydana geldiğini düşünün Yürümek büyük bir sorun haline gelecek, son derece hantal ve hareketsiz bir bedenimiz olacaktı Bir yere oturmak bile güçleşecek, bu tür hareketler sırasındaki zorlamalar nedeniyle bacak kemiği kolaylıkla kırılabilecekti Oysa insanın iskeleti, vücudunun her hareketine kolaylıkla izin verecek bir yapıdadır

solunum sistemleri

SOLUNUM SİSTEMLERİ

Solunum, genel anlamda canlı organizmada gaz değişimini ifade etmek için kullanılır

1 Dış Solunum

Solunum organlarıyla dış ortamdan hava alınması ve verilmesi, yani soluk alıp vermeye denir

2 İç Solunum

Solunum organlarına dolan havadaki oksijenin yakalanıp hücrelere kadar taşınması, hücrelerde oluşan karbondioksitin aynı yolla solunum organlarına getirilmesidir

3 Hücresel Solunum

Hücrelere kadar gelen besinlerin orada oksijenle veya oksijensiz olarak yakılması ve ATP üretilmesi olayıdır

A CANLILARDA GAZ ALIŞ VERİŞİ


Tek hücrelilerde solunum gazlarının hücreye giriş çıkışı, hücre yüzeyinden geçiş (difüzyon) ile sağlanır
Çok hücreli organizmalardan süngerler ve sölenterelerde de, özelleşmiş bir solunum sistemi yoktur Bunlarda tek hücrelilerde olduğu gibi sudaki erimiş oksijeni vücut yüzeyleri ile alır, CO2 yi de aynı yolla suya terkederler

B SOLUNUM ORGANLARI

1 Deri Solunumu

Vücut dış yüzeyini örten deri gaz değişimini sağlar Alınan oksijen iç dokulara difüzyonla ya da kanla taşınır Bu solunumu yapan, yassı ve yuvarlak solucanlarda dolaşım sistemi ve kan yoktur Toprak solucanlarının tek katlı epitel dokudan ibaret derilerinde bulunan Goblet hücreleri çıkardıkları mukoz salgıyla vücut yüzeyinin devamlı nemli kalmasını sağlarlar
Kurbağa ve semenderlerin erginlerinde esas solunum organı akciğerlerdir Nemli olan deri gerekli oksijenin %25 inin alınmasını sağlar Memelilerde de kısmi deri solunumu vardır Ancak alınan oksijenin oranı çok azdır (% 1 kadar)

2 Trake Solunumu

Eklembacaklılardan Böcekler, Çok ayaklılar, Bazı Kabuklular ve Araknitlerde trake solunumu görülür Trakeler dokulardaki hücrelere kadar sokulmuş borular sistemidir
Trakeler O2 yi doğrudan hücrelere taşır Bu hayvanların kanı O2 ve CO2 taşımada görev yapmaz Bu nedenle kanlarında oksijen taşıyan solunum pigmentleri bulunmaz Kanları renksizdir Trakelere gaz giriş çıkışı vücut ve kanat hareketleri yardımıyla sağlanır

3 Solungaç Solunumu

Suda yaşayan hayvanlarda görülür Kurbağa larvaları, deniz solucanları, bazı yumuşakçalar, kabuklular ve balıklarda bulunur Solungaçlar suda çözünmüş oksijeni alacak şekilde özelleşmiş, yaprak veya tüy biçimindeki yapılardır


4 Akciğer Solunumu

Kurbağa ve Semenderlerin erginlerinde, Sürüngen, Kuş ve Memelilerin tümünde görülür Akciğer hacimleri ve yüzeyleri organizma gruplarının enerji ihtiyacına göre değişkenlik gösterir Kuşların solunum sisteminde akciğerler ve hava keseleri bulunur Hava keseleri bazı kemiklerin içlerine kadar uzanır Kuş akciğerlerinde alveol yoktur Hava keseleri hava depolar ve körük gibi fonksiyon yapar Kuşların kemik boşlukları hava taşır Bu yapı sayesinde kuşlar yükseklerde çok rahat uçabilirler

Solunum Sistemiyle İlgili Yapıların Özellikleri

• Solunum organlarının duvarları, gaz giriş çıkışını kolaylaştıracak biçimde ince bir yapıya sahiptir
• Solunum organlarındaki tabakalar yüzey genişlemesine, dolayısıyla difüzyon imkanının artmasına yardımcı olur Örneğin akciğerlerdeki alveollerin toplam yüzeyi yaklaşık 100 m2 dir
• Solunum gazlarının giriş – çıkışının olduğu yerlerdeki yüzeyler nemlidir

5 Birden Fazla Solunum Organı Taşıyan Hayvanlar

a Akciğerli balıklarda (Dipneusti) iki solunum organı faaliyet gösterir Bu balıklar nehirlerde yaşar, bu sürede solungaçlarını kullanırlar
Su yüzeyine çıkarak hava keselerini dolduran balık, suların çekilmesiyle çamur altına girer Uzun bir süre hava kesesindeki hava ile hayatını sürdürür
b Kurbağalar ve semenderler larva devresinde tamamen suda yaşadıkları için solungaç solunumu yaparlar Ergin hale gelen kurbağalarda solungaç kaybolur, yerini akciğer alır Ergin kurbağa hem deri ile, hem de akciğerleriyle solunum yapar Kurbağalar derilerini nemli tutmak için genelde nemli ortamlarda yaşarlar Kurak bir ortamda uzun süre kurbağa yaşayamaz

C İNSANDA SOLUNUM SİSTEMİ

İnsanda solunum sistemi akciğerler ve bu akciğerlere hava taşıyan borulardan oluşur Burun, ağız, yutak, gırtlak, soluk borusu ve bronşlar solunum esnasında faaliyet gösteren yapılardır

1 Solunum Sisteminin Bölümleri

a Burun : Burunun iç yapısı, havayı temizleme, nemlendirme ve ısıtmaya uygun olduğu için, hava girişinde bu organın önemi daha büyüktür

b Soluk Borusu (Trake) :

Ağız boşluğunun son kısmında yer alan yutağa soluk borusu bağlanır 10 – 12 cm uzunluğunda ve 2 cm çapında olan bu borunun başlangıç bölümüne gırtlak denir Gırtlağın içindeki ses telleri epitel uzantılardan meydana gelmiş olup, gerginlikleri kaslarla ayarlandığından çeşitli tonlarda ses çıkartılmasını sağlar
Soluk borusunun, düz olan arka yüzü yemek borusu ile komşudur ve iç yüzü hareketli siller taşıyan epitel hücreleri ile döşenmiştir Bu hücrelerin meydana getirdiği epitel tabakası altında salgı bezleri bulunduğu gibi, hücrelerin arasında da salgı yapan goblet hücreleri bulunur
Bu hücreler mukus denilen bir madde çıkarırlar Mukus hareketli siller üzerinde ince bir tabaka oluşturur İnce mukus tabakası, hem epitel yüzeyin nemli kalmasını sağlar, hem de solunumla giren havadaki toz ve diğer yabancı maddeleri tutar
Soluk borusunun yapısında epitel tabakasından sonra kıkırdak doku tabakası bulunur Kıkırdak doku, soluk borusunun duvarlarının birbirine yapışmasını önleyecek şekilde bir gerginlik sağlar Yemek borusuna bakan yüzeyde kıkırdak yoktur Soluk borusu arkada dördüncü sırt omuru hizasında iki kola ayrılır Bu kollara bronş
adı verilir
Bronşların herbiri akciğere girdikten sonra binlerce ince borucuğa ayrılır Bunlara bronşçuk adı verilir Bronşçukların uçlarında hava keseleri bulunur (alveol) Alveoller çok ince, tek sıra epitel hücrelerden oluşmuş olup dışı kılcal damarlar ile donatılmıştır

c Akciğerlerin Yapısı ve Görevleri :



Akciğerler, sağ ve sol olmak üzere iki kısımdan meydana gelir
Sağ akciğer üç bölmeli, sol akciğer iki bölmelidir Sol akciğerin küçük olmasının nedeni, kalbin buraya yakın oluşudur Her iki akciğer pleura denilen iki yapraklı ince bir zar ile örtülüdür Bu iki zarın iç ve dış yaprakları arasındaki boşluklarda az miktarda lenf sıvısı ve hava bulunur

2 Soluk Alıp Verme Mekanizması

Soluk alıp verme mekanizması, göğüs boşluğu ve akciğerlerin genişleyip daralmasına dayanır Aynı zamanda bu mekanizmada diyafram kası ve kaburgalar arası kaslar etkin rol oynarlar
Soluk alırken, diyafram kası kasılır ve kaburgalar arası açılarak hacim artar, göğüs iç basıncı düşer ve içeriye hava girer Bu esnada göğüs boşluğu genişlemiştir
Soluk verirken; diyafram kası gevşer, kaburgalar birbirine yaklaşarak hacim azalır, göğüs iç basıncı artar ve dışarıya hava verilir Bu esnada göğüs boşluğu daralmıştır

Solunum hızı kandaki CO2 miktarına göre düzenlenir CO2 artışı soluk alıp vermeyi hızlandırır Çünkü CO2 kanın pH sını düşürür ve ortam asit hale gelir Bu da beyni uyarır

Soluk alış-verişinin hızı ve şiddeti omurilik soğanındaki sinirler tarafından denetlenir

3 Solunum Gazlarının Taşınması

Kanın en önemli özelliklerinden biri; CO2 ve O2 taşıma kapasitesinin çok yüksek olmasıdır

a Oksijenin Taşınması :

Hayvanların kanında O2 taşıyıcı solunum pigmentleri bulunur Pigmentleri şu şekilde sıralayabiliriz: Hemoglobin, Hemosiyanin, Klorokruorin, Hemoeritrin
Oksijen kanda oksihemoglobin halinde taşınır Çok az bir kısmı kan plazmasında çözünmüş olarak taşınır (% 2 kadar) Akciğerlerde kana geçen O2, alyuvarlardaki hemoglobinle birleşip oksihemoglobini oluşturur

Doku kılcallarında hemoglobinden ayrılıp doku sıvısına, oradan da difüzyonla hücrelere geçer

b Karbondioksitin Taşınması:

Hücrelerde oluşan CO2, doku sıvısına geçip difüzyonla kılcal damarlara geçer Normal olarak CO2, kanda çok az erir ve az bir kısmı kan plazması ile taşınır Büyük bir kısmı ise alyuvarlara girer Alyuvarlarda karbonik anhidraz enziminin katalizlemesi sonucu CO2, su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur
Karbonik asit (H2CO3), iyonlaşarak H+ ve HCO3– (bikarbonat) iyonu meydana getirir H+ iyonu alyuvarlarda hemoglobinle, birleşerek HCO3 iyonları ise plazmada taşınarak akciğer kılcallarına getirilir

Akciğer kılcallarında HCO3– iyonları tekrar alyuvarlara girerek H+ iyonları ile birleşir ve H2CO3 (karbonik asit) oluşturur
Yine karbonik anhidraz enziminin etkisiyle, karbonik asit, H2O ve CO2 e ayrışır Böylece serbest kalan CO2 difüzyonla önce plazmaya, oradan da akciğer alveollerine geçer ve soluk verme ile dışarı atılır
CO2 nin çok az bir kısmının hemoglobin ile de taşınabildiği belirtilmektedir İnsanın soluduğu havada fazla oranda karbon monoksit (CO) bulunursa zehirlenme meydana gelir
Çünkü, CO hemoglobin ile sıkı bağ yapar ve kolayca kopmaz Bunun sonucunda oksijen hemoglobinle bağlanamaz ve dokular O2 siz kalır