Solunum sistemi nedir?: Oksijen havadan alınıp hücrelere kadar taşınması; yanma sonucu oluşan CO2’nin vücuttan atılması olayına solunum denir. Bu görevi gerçekleştiren sistemlere solunum sistemleri denir. Genel anlamda solunum canlı organizmada gaz değişimini ifade etmek için kullanılır. Hücrelerin besinleri oksijenle yanarak enerji elde etmesi sırasında yan ürün olarak CO2 çıkar.
Solunum 3 çeşittir:
- Hücresel Solunum: Hücrelere kadar gelen besinlerin orada oksijenle veya oksijensiz olarak yakılması ve ATP üretilmesi olayıdır.
- İç Solunum: Solunum organlarına dolan havadaki oksijenin yakalanıp hücrelere kadar taşınması, hücrelerde oluşan karbondioksitin aynı yolla solunum organlarına getirilmesidir.
- Dış Solunum: Solunum organlarıyla dış ortamdan hava alınması ve verilmesi, yani soluk alıp vermeye denir.
Bu Dersin Konuları
Solunum sistemi nasıl çalışır?
Solunum sistemi soluk (nefes) alıp verme olayları sayesinde çalışır.
- Soluk (Nefes) Alma: Soluk alma sırasında diyafram kası kasılır (düzleşir), kaburga kasları kasılır. Böylece göğüs boşluğu genişler, akciğerlerin basıncı azalır, akciğerlere hava dolar ve akciğerlerin hacmi artar. Soluk alma sırasında; burundan alınan hava ısıtılır, nemlendirilir, temizlenir ve yutak ile gırtlağa, gırtlaktan da soluk borusuna gelir. Soluk borusuna gelen hava yine ısıtılır, nemlendirilir ve havadaki toz ve mikroplar tutularak balgam ile dışarı atılır. Hava soluk borusundan bronşlara, bronşlardan bronşçuklara, bronşçuklardan da alveollere gelir ve alveollere dolar. Alveollerdeki havada bulunan oksijen gazı (difüzyon yolu ile) kılcal kan damarlarına, kılcal kan damarlarındaki (kirli kandaki) karbondioksit gazı da (difüzyon yolu ile) alveollere geçer. Temizlenen kan, akciğer toplardamarı ile kalbin sol kulakçığına taşınır, sol kulakçıktan sol karıncığa geçer ve aort atardamarı ile vücuda pompalanır. (Küçük kan dolaşımı).
- Soluk (Nefes) Verme: Soluk verme sırasında diyafram kası gevşer (kubbeleşir), kaburga kasları gevşer. Böylece göğüs boşluğu daralır, akciğerlerin basıncı artar, akciğerlerin hacmi azalır ve akciğerlerdeki hava boşalır, dışarı atılır. Alveollerdeki kirli hava (karbondioksit gazı) bronşçuklara, bronşlara, soluk borusuna, gırtlağa ve yutağa iletilerek ağız ve burundan dışarı atılır. Soluk verme sırasında dışarı atılan kirli hava gırtlaktan geçerken ses tellerini titreştirir ve sesin oluşmasını sağlar.
Solunum çeşitleri nelerdir?
Akciğer solunumu özellikleri
Omurgalılarda görülür. İlkel kemikli balıklarda yüzme kesesi halinde, kurbağaların erginlerinde, sürüngen, kuş ve memelilerde bulunur. Karada yaşayan hayvanların solunum sistemi (trake ve akciğer) vücudun içindedir. Bu durum, solunum yüzeyinin kurumasını önler. Akciğerlerin gaz alışverişi yapan yüzeyleri, nemli ve tek sıralı epitel dokudan oluşur.Bu epitel dokunun altında kılcal damarlar bulunur. Akciğerlerin solunum yüzeyi geniş olmakla birlikte ,canlı türüne göre farklılık gösterir.Kurbağaların akciğerinde solunum yüzeyi sürüngenlerinki kadar geniş değildir. Oksijen gereksinimi, akciğerlere ek olarak nemli ve ince derilerinden yapılan deri solunumuyla karşılanır. Kuşların akciğerleri, iç organlar ve kemiklerin içinde yer alan hava keseleri ile bağlantılıdır. Hava keseleri, hem hava deposu olarak görev yapar hem de uçmayı kolaylaştırır. Hava, keseye girerken ve çıkarken iki kez kullanıldığından kuşların solunumu diğer omurgalılardan fazladır. Memelilerin akciğerlerinde, diğer omurgalılardan farklı olarak alveol denilen hava keseleri vardır. Bu nedenle memelilerin solunum yüzeyi diğer omurgalılardan daha geniştir. Alveoller genellikle, bir hücre kalınlığındadır ve kılcal damar ağıyla çevrilidir. Alveol içindeki havanın oksijeni; alveol duvarındaki ince su tabakasında çözünür, difüzyonla önce alveolü oluşturan epitel hücrelerine, sonra doku sıvısı aracılığıyla kılcal damarlardaki kana geçer. O2 ve CO2 değişimi basit difüzyonla gerçekleşir. Aradaki hücre engelinin aşılması için aktif taşıma gerekli değildir.
Bitkilerde solunum özellikleri
Bitkiler de bütün öteki canlılar gibi solunurlar. Yani havadaki oksijeni alarak, bunun yerine karbondioksit gazı çıkarırlar. Bu bakımdan beslenmedeki fotosentez olayı ile solunum birbirinden çok farklıdır. Fotosentez güneş ışığında olur, bitki karbon dioksit alıp oksijen çıkarır. Böylece havayı temizler. Bunun için ağaçlıklı yerler sağlık bakımından çok faydalıdır. Bitkiler gündüzleri solunum yaparken çıkan karbondioksidin bir kısmını fotosentez için yeniden alırlar. Geceleri fotosentez olmadığı için çıkardıkları karbondioksidi harcayamazlar. Bu sebeple geceleri yatak odalarında bitki bulundurmak zararlıdır. Çıkardıkları karbondioksitle odanın havasını ağırlaştırıp bozarlar.
Trake solunumu özellikleri
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.
Solungaç solunumu özellikleri
Sudaki erimiş oksijeni alabilecek şekilde özelleşmiş yapılar solungaçlardır. Bazı deniz solucanlarının, mürekkep balıklarının, midyelerin, balıkların ve kurbağa larvalarının solunum organı solungaçlardır. Kılcal damarlarca zengin, geniş yüzeyli değişik solungaçlar vardır. İp, tüy, yaprak şeklindedirler. Kemikli balıklarda solungaçlar, başın iki yanındaki solungaç kapaklarının altında yer alır. Her solungaçta dört solungaç yayı bulunur. Solungaç yayına çiftler halinde solungaç yaprakları bağlıdır. Solungaç yaprakları tek sıra epitel dokudan oluşmuştur. Epitel dokunun altında çok sayıda kılcal damar bulunur. Gaz değişimi difüzyonla solungaç yaprakları ve onu çevreleyen su arasında olur. Ağızdan giren su, solungaç yapraklarının üzerinden geçerek dışarı çıkar. Bu sırada suda çözünmüş olan oksijen, solungaç epitelinden solungaç kılcallarına difüzyonla geçer ve kanla vücut hücrelerine taşınır. CO2 ise aynı yoldan dışarı atılır.
Tek hücreli canlılarda solunum sistemi özellikleri
Tek hücrelilerde solunum gazların hücreye giriş-çıkışı hücre yüzeyinden difüzyon ile sağlanır. Tabi burada unutulmaması gereken nokta şu ki;sudaki oksijen oranı atmosferinkinden çok daha az olduğu için hücre etrafındaki suyun devamlı değiştirilerek,hücre içi oksijen oranı ile hücre dışı oksijen oranı farkının sabit tutulması gerekir. Bu nedenle tek hücreliler sil,kamçı ve yalancı ayak gibi hareket,organ elleriyle devamlı bir akıntı oluşturur ve kendine taze zemini sağlar. Çok hücreli canlılardan ise süngerler ve sölentelerde de özelleşmiş bir solunum sistemi yoktur. Bunlarda sudaki erimiş oksijeni vücut yüzeyi ile alıp aynı yol ile de CO2 suyu terk eder. Karada yaşayan hayvanlar genelde trake ve deri solunumu denizde yaşayanlar ise solungaç solunumu yapar.
Solunum sisteminin bölümleri nelerdir?
İnsanlarda bir kanal şeklinde olan solunum sistemi burun, yutak, soluk borusu, bronşlar, akciğerler, diyafram ve göğüs kaslarından oluşur.
- Burun: Solunum borusunun başlangıç kısmıdır. Solunum havasının dışarıdan vücuda girmesini sağlar. Burun, alınan havanın nemlendirilmesini, ısıtılmasını ve temizlenmesini sağlar.
- Yutak: Yemek borusu ile nefes borusunun birleştiği yerdir. Burundan gelen havayı nefes borusuna iletir. Yutulan lokmaların da yemek borusuna geçmesini sağlar.
- Nefes (Soluk) Borusu: Yutak ile akciğeri birbirine bağlar. İçinde yutağa doğru uzanan titrek tüyler vardır. Bu tüylerin tek yönlü hareketleriyle tutulan toz parçalarını ve mukus salgısını yutağa getirir. Soluk borusu, üst kısmında genişleyerek gırtlağı oluşturur. Gırtlakta konuşmamızı sağlayan ses telleri bulunur. Soluk borusu yutkunurken yutaktaki kapakçıkla kapatılır. Soluk borusunun her zaman açık kalmasını içerisindeki yarım ay kıkırdakları sağlar. Ancak bronşçuklarda bu kıkırdak halkalar bulunmaz.
- Bronşlar: Soluk borusu alt kısmında ikiye ayrılarak bronşları oluşturur. Bir çift olan bronşlar, akciğer içerisinde dallanarak bronşçukları oluşturur. Bronşçuklar baloncuklar şeklinde bulunan alveoller (hava kesesi) ile sonlanır.
- Akciğerler: Göğüs boşluğunda ve kalbin çevresinde bulunur. Bir çift olan akciğerler atmosfer havası ile kan arasında gaz değişimini sağlar. Akciğerler içerisindeki bronşçuklar ucunda üzüm salkımı şeklinde alveoller (hava keseleri) bulunur. Alveoller üzerinde kılcal kan damarları bulunur. Oksijen ve karbondioksit değişimi alveoller üzerinde gerçekleşir. Sağ ve sol olmak üzere iki bölümden oluşmuştur. Akciğerde sağ bölüm 3 parçadan sol bölüm ise iki parçadan oluşur. Çünkü sol bölümde kalp bulunur. Alveol, kılcal damarlar ile gaz alış verişinin yapıldığı yerdir. Kısaca gaz alış verişi alveoller ile kılcal damarlar arasında difüzyon ile olur. Soluk alındığında alvollerden oksijen kana geçerek alyuvarlar tarafından tutulur. Alyuvarlar hemoglobin bulundurduğu için O2 taşıma kapasitesi yüksektir. Dokuya gelen alyuvarlar O2 yi buraya bırakırlar. Buradan da CO2 alarak akciğerlere taşırlar.
- Diyafram ve Göğüs Kasları: Göğüs ve karın boşluğunu ayıran diyafram kası ile kaburgalar arasındaki göğüs kasları kasılıp gevşeyerek akciğerin balon şeklinde hacminin değişmesini sağlarlar.