SOLUNUM SİSTEMLERİ
Glikoz oksijen ile yakılarak hücresel solunum gerçekleşir Canlılar hücre solunumu ile enerji üretirler..Hücrenin kullandığı oksijenin alınarak Karbondioksitin ortamdan dışarı atılması olayına solunum denir.
Vücutta oksijen depolanması son derece sınırlıdır.
Bu nedenle metabolizmanın sürdürülmesi için hücrelere sürekli olarak oksijen sağlanması gerekmektedir.
Bu olaylar sonucu ortaya çıkan artık ürün karbondioksitin de dokulardan uzaklaştırılması gerekmektedir.
Canlılarda gerek oksijenin alınması, gerekse
Karbondioksitin vücuttan atılması değişik yapılarla gerçekleştirilmektedir.
İşte dışarıdan oksijen alan, dışarıya da CO2’i veren sistem solunum sistemidir.
Not:O2 siz solunum yapan canlılarda sadece dış ortama CO2 verilişi vardır.
Süngerlerde, Sölenterelerde difüzyonla gaz alış verişi olur taşıma sıvısı yoktur
Dört farklı Gaz Değişimi yapan Solunum Organı var
1. Deri. Hücre yüzeyi ile difüzyon ile
2. Trake(Böceklerde)
3. Solungaçlar(Suda Yaşayan Hayvanlarda)
4. Akciğerler
Bu değişik sistemlerin ortak yapısal özellikleri gaz alış-verişi için çok geniş yüzeylere sahip olmalarıdır. Ayrıca bu yapıların ince yüzeyli ve nemli tutulmaları zorunludur.
1. Deri
Basit vücut yapısına sahip canlılarda vücut yüzeyi alınan O2 bütün vücut hücrelerine difüzyonla taşınırlar.CO2 aynı yolla vücut yüzeyinden dış ortama verilir.
Basit çok hücreli hayvanlardan yassı solucanlar (Plathelminthes), bazı yuvarlak kurtlar (Nemathelminthes), karasal halkalı solucanlar (Annelida), mikroskobik yapıdaki omurgasız hayvanlar deri solunumunun görüldüğü hayvan gruplarıdır.
Deri solunumunun olabilmesi için derinin nemli olmasını sağlayan (Mukus tabakası)salgı bezleri vardır. Oksijen suda çözünerek kılcal kan damarlarına geçer. Karbon dioksit suda çözünerek kılcal kan damarlarından dış ortama geçer.
Omurgalılardan kurbağalarda deri solunum önemli yer tutar. Gaz alış verişi difüzyonla nemli deri yüzeyi ile olur(toplam solunumun %25 )Deri solunumu yapan canlılarda yüzey artışını sağlamak için canlı yuvarlak veya yassı uzun olur.
Ayrıca ağzın içini ve yutağı kaplayan zarlar da solunum organı gibi görev yapar.
Deri solunum yapan organizmaların derilerinin hep nemli olması gerektiğine dikkat ettiniz mi? Gerçekten de deri solunumu yapan toprak solucanı, salyangozlar ve kurbağa gibihayvanlarda deri nemli tutulmak zorundadır. Bu nem derideki mukus bezleri ilesağlanmaktadır
2.Solungaç Solunumu
Suda yaşayan hayvanlar suda erimiş halde bulunan oksijeni alarak hücresel solunum yaparlar. Sudaki erimiş oksijeni alan genel solunum sistemi solungaçlardır.
Omurgalılardan, balıklar, kurbağaların larvaları, omurgasızlardan yumuşakçalar, suda yaşayan bazı solucanlar, eklembacaklılardan karidesler, yengeçler bu yapılara sahiptirler.
Bunlar kıvrım ve uzantıları vücut dışına doğru olanlar ve vucut içine doğru olanlar olarak ikiye ayrılır.( kendiliğinden hareket eden ya da su akımları ile hareket edebilen
bir sistem şeklindedir.)
1.Dış solungaç: İpliksi, tüy veya yaprak şeklinde vücut dışında bulunur. Omurgalı hayvanlarda solungaçlar akciğerli balıklarda, semenderlerde ve kurbağa larvalarında olduğu gibi vücut dışında
İç solungaç: Başın iki yanında bir oda içinde solungaç kapağı ile örtülü(Kıkırdaklı balıklarda yok) beş veya yedi yarıkla dışarı açılırlar.
Su ağızdan girerek solungaçlardan geçerken sudaki oksijen difüzyonla kana geçerken karbondioksit solungaçlardaki suya geçer.Su akışı ile kanın akış yönü birbirine terstir.
Solungaçlar ince epitel çıkıntılarından oluşurlar. Solungaçların üzeri dolaşım sisteminin kılcal damarları ile örülmüştür. Gaz değişimi, solungaç epiteli ve kılcal damarların tek tabakalı yassı epitelleri arasında difüzyonla gerçekleşir Suda erimiş oksijen solungaç epitelinden kılcal damarlara geçer. Karbondioksit ise ters yönde hareket eder.
Solungacı olan her hayvan, bu organın üzerinde su akımını sağlayan bazı yapılara sahiptir. Örneğin balıklar ağzını açarak bir miktar su alır, sonra ağzını kapatarak ve
ağız boşluğunu daraltarak suyun solungaçlar üzerinden geçmesini sağlarlar.
Kurbağalar gibi bazı hayvan gruplarında birden fazla solunum görevi yapan organ
Bulunduğunu biliyor musunuz?
Bazı hayvan grupları bu organların bir kaçı ile solunum yapabildikleri gibi, hayat
Dönemlerinin farklı dönemlerinde değişik solunum organları ile solunum yapabilmektedirler.
Örneğin kurbağalar ergin devrelerinde deri ve akciğerlerle solunum
Yaparlarken, larva devrelerinde solungaç solunumu yaparlar. Başkalaşım sırasında kaybolan solungaçların yerini akciğerler almaktadır.
Solungaçlar canlının vücudunda su ve tuz dengesini asit ve baz dengesini düzenler.
3. Trake
Trakeler böceklere özgü, basit borulardan ibaret bir solunum sistemidir. Böceklerin her segmentinde stigma (açıklık) denen yapı dışarı açılan trake sistemi ile gaz alış verişi yapar. Stigma, trake boruları ve trakeol yapılara bağlıdır. Trakeler halkasal yapıda kitin ile çevrili olduğundan bu yapılar sürekli açık kalır.
Atmosferdeki hava, stigmadan trake boruları aracılığı ile içi sıvı ile dolu terakeollere gelir. Trakeler içi bir sıvı ile dolu ve trakeol adı verilen çok ince borucuklarla sonlanırlar. Oksijen ve karbondioksit değişimi bu sıvı ile dokular arasında gerçekleşir.
Böcek hava alışverişini sağlayabilmek için vücudunu kasıp gevşetir. Vücut genişletildiğinde hava trakelere girer, kasılınca dışarı atılır.
Bu sistemin diğer sistemlerden önemli bir farkı solunum sistemi ile dolaşım sistemi arasında ilişki yoktur. Oksijen hücrelere kadar trake sistemi ile taşınır. Taşıma sıvısı yoktur.
Örümcek ve akreplerde yan yana dizilen trakeler kitapsı akciğer adını alır.
Akciğer Solunumu
Karasal omurgalıların(kuş, sürüngen, memeliler) ve sucul memelilerin, ergin kurbağanın solunum organı akciğerlerdir.
Canlının enerji ihtiyacı artıkca oksijen ihtiyacı artar.Buna bağlı akciğerlerin gelişmişliği parelellik gösterir.Yüksek rakımlarda yaşayan insanda akçiğerler büyük iken oksijence zengin ormanda yaşayan insanda akciğerler daha küçüktür.
Akciğerlere sahip en ilkel omurgalılar kurbağalardır. Göğüs kemiğinin iki yanında küçük birer köpük yumağı gibi görünürler.
Sürüngenlerde de çift olmasına karşılık, genellikle uzun vücutlu formlarda (yılanlar) bir tanesi körelmiş durumdadır.
Akciğerler özellikle kuşlarda değişik özellik gösterirler. Kuşlar omurgalılar içinde en etkin solunum yapan gruptur. Havadaki oksijenin %80 ninin kullanırken insan %25 ni kullanabilir. Kuşlar vücut yoğunluğunu azaltırken uçmayı kolaylaştırır. Metabolizmalarının yüksek oluşu nedeniyle oksijene Gereksinimleri oldukça fazladır. Bunu sağlayan akciğerlerde, memelilerde olduğu gibi alveoller yerine akciğerle bağlantılı hava keseleri görev yaparlar. Bu kese- lerin yan çıkıntıları kemiklerin, kasların hatta derinin içine kadar girer. Çift yapılı karın ve arka göğüs hava keseleri akciğerlerin havalandırılması için bir çeşit körük
gibi görev yaparlar ve sistem içindeki hava borularının akışı ile kılcal damarların akış yönü birbirine terstir. Böylece hem soluk alışta hemde verirken gaz değişimi
Gerçekleşebildiğinden, oksijenin az olduğu yükseklerde dahi rahatça oksijen gereksinimini karşılayabilirler.
Soluk alırken arkadaki hava keseleri genişler ve temiz hava(oksijen) ile dolar.Öndeki keseler akciğerlerden gelen kirli hava ile dolar.Soluk verirken hava keseleri kasılır.Arkadaki keselerdeki temiz hava akciğerlere dolarken öndeki keselerdeki kirli hava dışarı verilir.
İNSANDA GAZ ALIŞ VERİŞİ
Amaç; Oksijen ihtiyacı karşılanırken ortamdaki karbondioksit dışarı verilir.
Ağız ve Burun-Yutak-soluk Borusu –Broş ve Bronşcuklar-Akciğerler Solunum sistemini oluşturur.
AĞIZ-BURUN-Havayı alır ve ısıtır ve nemlendirir..Burun içindeki mukus salgısı kıllarla havayı süzer ve nemlendirir
YUTAK:Hava ağız ve burundan yutağa gelir.Yutak Havayı soluk borsuna yönlendirir.Küçük dil ile ve Burada bulunan gırtlak kapağı açılıp kapanarak Havayı soluk borusuna yönlendirir.
Gırtlak iç yüzeyi çok katlı epitel doku(sili epitel) ile kaplı kıkırdak ve bağ dokudan yapılı organımızdır. Gırtlağı içinde ses telleri var. Ses tellerinin uzayıp kısalmasını sağlayan kaslar vardır. Ses telleri akciğerden gelen hava ile titreşerek kişiye özel ses oluşur(ağızdaki dil ve dudak yardımı ile).
SOLUK BORUSU: İç yüzeyi mukus salgılayan salgı bezleri(Goblet Hücreleri) ile kaplı olup Kıkırdak ve bağ dokudan yapılı olup at nalı şeklinde kıkırdak halkalardan oluşmuş 10-13cm boyundadır. Yemek borusu tarafında kıkırdak doku yoktur. Mukus salgısı ortamı nemli tutar villüs uzantıları tozlar tutar ve balgam olarak dışarı atar.
Soluk borusunun akciğerlere ayrılan kısımlarına bronş Akciğer içindeki dallanmaya bronşçuklar(Kıkırdak doku bulunmaz) denir, bronşçuklar alveol denen yapılara bağlıdır.
Ağızdan Alveollere kadar olan yapılar havayı iletir, ısıtır ve süzer. Kirli havayı alveollerden ağız ve burun ile dışarı verirler.
Alveoller akciğerlerin yüzey artışını sağlar iç yüzeyi nemli tutar ince yüzeyli ve İç yüzeyde lipoprotein salgılanır. Bu salgılar ve özellikler oksijen ve karbondioksit çözülmesini sağlar ve difüzyonunu kolaylaştırır ayrıca esneklik kazandırır.
SOLUK ALMA VERME MEKANİZMASI
Akciğerlerin içinde bulunduğu göğüs boşluğu önden göğüs kemiği, yanlardan kaburgalar, alttan da göğüs boşluğunu karın boşluğundan ayıran diyaframla çevrelenmiştir.
Soluk alıp verme diyafram kasının ve kaburgalar arası kasların kasılıp gevşemesi sonucu gerçekleşir.
İnsanda gaz değişimi amaçlı solunum iki safhada gerçekleşir:
1. Soluk alma (inspirasyon)
2. Soluk verme (ekspirasyon)
Akciğerler kasılıp gevşeme özelliğinde değildir. Göğüs ve Diyaframın oluşturduğu basınca ile ve vagus siniri kontrolü ile ve buradaki kasların kasılıp gevşemesi ile akciğer hacmi artar ve azalır böylece soluk alma ve verme gerçekleşir.
1-Kanda karbondioksit miktarı artıkça kanın PH azalır asitlik artmış olur. Bu omurilik soğanındaki soluk alma verme merkezini uyarır. Buna bağlı uyarı ile diyafram ve kaburga arası kaslar kasılır. Diyafram düz hale gelirken kaburga uçları dikleşir. Göğüs boşluğu hacmi artar buna bağlı olarak akciğerdeki hava basıncı atmosfer basıncı altına düştüğünden dışarıdaki hava akciğerlere dolar.Bu olaya soluk alma=nefes alma denir.Bu durumda alveollerde oksijen yoğunluğu artar,oksijen difüzyonla kılcal kan damarlarına geçerken karbondioksit kılcal kan damarlarından alveollere geçer.Soluk alma olayında kaslar kasılır ve enerji harcanır.AKTİF OLAYDIR.
2-Soluk vermede diyafram kası ve kaburgalar arası kaslar gevşer. Kaburga uçları aşağı iner, diyafram yukarı doğru kubbeleşir. Göğüs boşluğu hacmi azalır. Akciğerdeki hava basıncı artar atmosfer basıncı azalır, ayrıca akciğer geri yaylanarak geri yaylanma basıncı oluşur. Akciğerdeki elastiki lifler ve pleura(akciğer zarı) sıvısının oluşturduğu yüzey gerilimi etkisi bütün bunlar Ortamda sıkışan hava dışarı verilir. Bu olaya soluk verme=nefes verme denir.Bu olay pasif olaydır.
SOŞUNUM GAZLARININ TAŞINMASI
Acık havada kanın rengi acık kırmızı renk alır bunun nedeni oksijendir. İnsanda ve çoğu hayvanlarda kan oksijen ve karbondioksit taşır.Kanda solunum gazlarını taşıyan hemoglobin pigmenti bulunur.Demir ve Globin proteinlerinden yapılıdır.Solunum gazlarını taşıyan pigmenti bulunduran kan renklidir.Trake solunumu yapan canlılarda solunum pigmenti bulunmaz..
Hemoglobin alyuvarlarda bulunur(Memeliler, Kuş. Sürüngen, Balıklarda ) bulunur. Oksijen taşıma kapasitesi Memeli, Kuş, Balık, Sürüngenlerde olarak sıralanır.
Halkalı solucan ve Yumuşakçalarda hemoglobin plazmada bulunur.
(Omurgalılarda hemoglobin plazmada, Omurgasızlarda ise plazmada bulunur.)
Hemoglobin oksijen taşıma kapasitesini 75 kat artırır.
İnsanda oksijenin %98 alyuvardaki hemoglobinle taşınır. %2 ise plazmada çözünmüş olarak taşınır.
Akciğerlerde alveollerdeki oksijen difüzyonla akciğer kılcal kan damarlarına geçer. Buradan alveollere gecen oksijen, Hemoglobinin yoğun olduğu yerlerdir, buralarda oksijen hemoglobine bağlanır oksihemogklobin oluşur. Oksihemoglobinli kanın rengi acık kırmızıdır.
Oksihemoglobin taşıyan kan, Akciğer toplardamarı
İle kalbin sol kulaklığına gelir. Kalbin sol karıcığı ve ana atardamar ile vücuda pompalanır. Dokulara ve hücrelere kadar taşınır. Doku kılcallarında oksijen yoğunluğu az olduğu için oksijen hemoglobinden ayrılır önce doku sıvısına buradansa hücrelere difüzyon olur.
Hücre solunumu sonucu oluşan Karbondioksit ise hücrelerden doku sıvısına difüzyonla geçer.
Doku sıvısından difüzyonla kılcal kan damarındaki kana geçer.%6 ya yakını plazmada çözünmüş olarak taşınırken,%18 ise Alyuvarlara geçer hemoglobinle birleşir karbomino hemoglobin oluşur.%80 yakını ise Karbonikanhidraz enzimi ile su ile birleşerek karbonik asit ve sonra (H+)hidrojen iyonu ayrılarak bikarbonat iyonları(HCO3)oluşur.
Hidrojen hemoglobin tarafından tutulur. Bikarbonat ise difüzyonla plazmaya geçer.
Karbondioksitçe zengin kan toplardamarlarla kalbe taşınır Kalpten Akciğer atardamarı ile akciğer kılcallarına gelir.
Kılcallardaki kanda bulunan bikarbonat iyonları alyuvarlara girer. Hemoglobinden ayrılan hidrojen iyonları ile birleşir. Karbonik asit oluşur. Karbonikanhidraz enzimi tekrar karbonik asiti su ve karbondioksite dönüştürür.
Karbondioksit difüzyonla alveollere geçer Soluk verme ile dışarı verilir.
Özet olarak:
Alveollerde
O2+hemoglobin---->Oksihemoglobin->(alveollerle Dokulara taşınır )
Karbonikanhidraz
HCO3+H+ -> H2CO3--------------------------->H2O +CO2(Alveollere CO2 gecer)
Dokularda
Oksihemoglobin=>O2 +Hemoglobin(Oksijen hücrelere geçer)
CO2+H2O----------------->H2CO3------->H+ + HCO3-
(Hücreden kılcallardaki Kana ve Alyuvarlar tekrarHCO3 plazmaya H ise Alyuvarlarda hemoglobine bağlı)
GAZ ALIŞ VERİŞİNİN DENETLENMESİ
1-Omurilik soğanı ve beyindeki solunum merkezleri gaz alış verişini(soluk alıp-vermeyi) denetler ve düzenler.
2-Metabolizma hızlandığında kandaki karbondioksit miktarı ve buna bağlı karbonik asit miktarı artarken PH azalır(asitlik artar)Bu solunum merkezlerini uyararak soluk alma hızlanır.
3-Alveollere karbondioksit geçince kanda karbonik asit miktarı azalır ve PH artar (asitlik azalır) Solunum merkezleri uyarılarak soluk alma yavaşlar. İç denge (homeostasi) sağlanır.
4-Adrenalin ve troksin hormonları metabolizmayı hızlandırır, buna bağlı soluk alma hızlanır.
Özet
Hayvanlarda hücre solunumu için gerekli olan oksijenin alınması, bu olay sonucu oluşan
karbondioksitin dışarı verilmesi solunum sistemleri aracılığı ile gerçekleştirilmektedir. Bu
sistemler hayvan gruplarında çeşitlilik gösterir. Deri, trake, solungaç ve akciğerler bu görevi
yapan organlardır. Bu organların ortak özelliklerinden birisi geniş yüzeylere sahip olmalarıdır.
Trake sisteminin dışındaki solunum organlarına sahip hayvanlarda O2 ve CO2 ‘in taşınması
dolaşım sistemi ile gerçekleşirken, trake sistemine sahip böceklerde bu gazların taşınması
sistemin kendisi tarafından yapılmaktadır.
Su yaşamına uymuş hayvanların solunum organları solungaçlardır.
Karasal oumurgalıların solunum sistemleri havanın sisteme taşınmasını sağlayan solunum
yolları ile akciğerlerden meydana gelir. Göğüs bölgesinde sağda ve solda olmak üzere iki parçalı
olan akciğerler alveol adı verilen hava keselerinden meydana gelirler.
Soluk alıp verme diyaframın ve kaburgalar arası kasların hareketi ile meydana gelir. Gaz alış
verişi alveol yüzeyi ile bunları saran kılcal damarlar arasında ve doku hücreleri ile kılcal da- mar kanı arasında gerçekleşir. Oksijen alyuvarlara bulunan hemoglobinle taşınırken, karbondioksit
hemoglobin ve kan plazması tarafından taşınır.
Solunum sisteminin çalışması da sinir sistemi ve endokrin sistemin kontrolü altında olmaktadır
Değerlendirme Soruları
S–1. Solunum yollarının hangi bölgesinde kıkırdak doku bulunur?
A. Alveol-trake
B. Soluk borusu-bronş
C. Bronş-Bronşçuklar
D. Soluk borusu-Bronşçuk
E. Bronşçuklar-alveol
S–2. Hemoglobin aşağıdakilerden hangisi ile ayrılmayan sağlam bir bağ oluşturur?
A. Oksijen
B. Proton
C. CO2
D. CO
E. HCO3-
S–3. Aşağıdaki solunum organlarından hangisi aynı zamanda havayı dokulara kadar kendisi taşır?
A. Akciğerler
B. Solungaç
C. Deri
D. Trake
E. Bunların hepsi
S–4. Soluk alma ile alınan havadaki oksijenin kana geçişi nerede olmaktadır?
A. Alveoldeki kılcallarda
B. soluk borusunda
C. Bronştaki kıkırdak dokuda
D. Gırtlakta ses tellerinde
E. Bronşlarda epitel uzantılarda
S–5. Aşağıdaki canlılardan hangisinin solunum organı trakedir?
A. Arı
B. Alabalık
C. Köpek
D. Kurbağa
E. Istakoz
S–6.Hangisi solunum sistemlerinin ortak özelliği değildir?
a-İnce yüzeylidirler
b-Nemlidirler
c-Yüzey fazladır
d-Gaz alış verişi yapar
e.Çizgili Kaslı yapıdadırlar
S–7-Kuşlarda solunum sistemi ile irtibatlı hava keseleri ile ilgili hangi ifade doğru?
A-Dolaşım sistemi görevi yapar
B-Uçmayı ve gaz difüzyonunu kolaylaştır.
C.Tuz ihtiyacını karşılar
D-Su ihtiyacını karşılar
E-Boşaltım yaparlar
S.8.Havayı süzen ve vücut ısısına ayarlayan solunum organımız hangisi?
a-Ağız
b-Burun
c-Dil
d-Diş
e.Yutak
S.9-Kandaki hangi molekül kanın oksijen taşıma kapasitesini artırır?
a-Globin
b-hemoglobin
c-glikoz
d-yağ
e.Protein
S-10-Taşıma sistemi ile oksijen taşınmayan solunum sistemi hangisidir.?
a-solungaç
b-Trake
c-Akciğer
d-Deri
e-Difüzyon
S–11.Aşağıdaki damarlardan hangisinde oksihemoglobin yoğunluğu fazladır.
a.ana toplardamar
b-ana atardamar
c-lenf damarı
d-karaciğer atardamar
e-akciğer toplardamar
S–12-Aşağıdaki damarların hangisinde bikarbonat yoğunluğu daha fazladır.
a.atardamar
b-toplardamar
c-akciğer atardamar
d-akciğer toplardamar
e-lenf damarı
S–13-İnsanda hangi yapı soluk alıp vermede etkili değildir.
a.vagus sinirleri
b-kanın asitlik derecesi
c-Diyafram
d.kaburga kasları
e-kaılnbağırıksaklar
S:14-Karada yaşayan hayvanların solunum organları vücut içindedir. Bunun nedenini hangi ifade doğrular.
a-kan dolaşımının kolay olması için
b-Havadan gaz alış verişini sınırlı yapmak için
c-su kaybını önlemek için
d-gaz difüzyonunu kolaylaştırmak için yüzey artışı ve nemli ortam sağlamak için
e.solunum pigmenti taşımak için
S.15-İnsan yüksek rakımlı ve oksijence az olan yerlerde yaşarsa akciğerlerinde ne gibi değişim olur.
a-Akciğerler büyür
b-Akciğerler küçülür
c-Değişim olmaz
d-alveol sayısı azalır
e-alevol büyüklüğü artar
Cevaplar.
1.b 2.a 3.d 4 -a. 5-a 6-e 7-a 8-b 9-b 10-b 11-e 12-c 13-e 14.d 15.a
Klasik Sorular
1-Solunum organlarının ortak özelliklerini yazın.
2-Kuşlarda hava keselerinin görevlerini yazın.
3-İnsanda burnun solunumdaki görevini yazın.
4-İnsanda soluk alıp verme hızına etki eden faktörleri yazın.
6-İnsan kanındaki hangi element oksijen taşıma kapasitesini artırır.
7-Trake solunum sisteminde solunum pigmenti var mı?
8-Soluk alma ve verme için enerji harcanırmı?
