Solunum sistemi fonksiyonları, parçaları, çalışması



solunum sistemi veya solunum cihazı, oksijen alımını ve karbondioksitin ortadan kaldırılmasını içeren gaz değişimini sağlamak için bir dizi özel organ içerir..

Atmosfer ve akciğerler arasında hava değişimi (havalandırma), ardından pulmoner yüzeyde gazların difüzyonu ve değişimi de dahil olmak üzere, hücreye oksijen gelmesini ve karbondioksitin atılmasını sağlayan bir dizi adım vardır. , hücresel düzeyde oksijen taşınması ve gaz değişimi.

Hayvan krallığında, çalışmanın soyuna bağlı olarak çeşitli yapılardan oluşan çeşitli bir sistemdir. Örneğin, balıklar solungaçlar gibi suda yaşayan bir ortamda işlevsel yapılara sahiptir, memelilerde akciğerleri vardır ve çoğu omurgasız trakea.

Protozoa gibi tek hücreli hayvanlar, solunum için özel yapılar gerektirmez ve gaz değişimi basit difüzyonla gerçekleşir.

İnsanlarda, sistem nazal farenks, farenks, gırtlak, trakea ve akciğerlerden oluşur. Sonuncusu art arda bronşlarda, bronşiyollerde ve alveollerde dallıdır. Alveollerde pasif oksijen molekülleri ve karbondioksit değişimi oluşur.

indeks

  • 1 Solunum tanımı
  • 2 İşlev
  • 3 Hayvanlar aleminde solunum organları
    • 3.1 Trakeas
    • 3.2 Solungaçlar
    • 3.3 Akciğerler
  • 4 İnsanlarda solunum sisteminin bölümleri (organları)
    • 4.1 Yüksek porsiyon veya üst solunum yolu
    • 4.2 Düşük kısım veya alt solunum yolu
    • 4.3 Akciğer dokusu
    • 4.4 Akciğerlerin dezavantajları
    • 4.5 Torasik kutu
  • 5 nasıl çalışır?
    • 5.1 Havalandırma
    • 5.2 Gaz değişimi
    • 5.3 Gazların taşınması
    • 5.4 Diğer solunum pigmentleri
  • 6 Yaygın hastalıklar
    • 6.1 Astım
    • 6.2 Akciğer ödemi
    • 6.3 Pnömoniler
    • 6.4 Bronşit
  • 7 Kaynakça

Solunumun tanımı

"Nefes alma" terimi iki şekilde tanımlanabilir. Kolloquial, nefes kelimesini kullandığımızda, oksijen alma ve dışardaki karbondioksiti çıkarma eylemini tarif ediyoruz..

Bununla birlikte, nefes alma kavramı göğüs kafesine hava girip çıkmasından daha geniş bir işlem içerir. Oksijen kullanımı, kanda taşıma ve karbondioksit üretimi ile ilgili tüm mekanizmalar hücresel düzeyde meydana gelir..

Solunum kelimesini tanımlamanın ikinci bir yolu hücresel düzeydedir ve bu sürece, oksijen reaksiyonunun ATP (adenozin trifosfat), su ve karbondioksit formunda enerji üreten inorganik moleküller ile gerçekleştiği hücresel solunum adı verilir..

Bu nedenle, havanın torasik hareketlerle alınması ve dışarı atılması sürecine atıfta bulunmanın daha kesin bir yolu “havalandırma” dır..

fonksiyonlar

Solunum sisteminin temel işlevi, havalandırma ve hücresel solunum mekanizmalarıyla dışarıdan oksijen alma işlemlerini düzenlemektir. Proses atıklarından biri, kan dolaşımına ulaşan, akciğerlere geçen ve vücuttan atmosfere çıkan karbon dioksittir..

Solunum sistemi, tüm bu işlevlere aracılık etmekten sorumludur. İstenmeyen molekülleri filtrelemenin yanı sıra vücuda giren havayı filtrelemekten ve nemlendirmekten özellikle sorumludur..

Ayrıca vücut sıvılarının pH'ını düzenler - dolaylı olarak - CO konsantrasyonunu kontrol eder2, ya alıkonmak ya da elemek. Öte yandan, sıcaklığın düzenlenmesi, akciğerdeki hormonların salgılanması ve koku alma sisteminin koku tespitine yardımcı olması ile ilgilidir..

Ayrıca, sistemin her bir elemanı belirli bir fonksiyondan sorumludur: burun delikleri havayı ısıtır ve mikroplara, farenks, gırtlak ve trakeaya karşı koruma sağlar, hava geçişine aracılık eder.

Ek olarak, farenks, fonlama işleminde yiyecek ve gırtlak geçişine müdahale eder. Son olarak, gaz değişimi işlemi alveollerde gerçekleşir..

Hayvan krallığında solunum organları

Küçük hayvanlarda, 1 mm'den az, cilt yoluyla gaz değişimi gerçekleşebilir. Aslında, protozoa, sünger, cnidarians ve bazı solucanlar gibi bazı hayvan soyları, basit difüzyonla gaz değişimi işlemini gerçekleştirir..

Balıklar ve amfibiler gibi daha büyük hayvanlarda solungaçlar veya akciğerler tarafından yapılan solunumu desteklemek için cilt solunumları da mevcuttur..

Örneğin, kurbağalar kış uykusu safhalarında deri yoluyla tüm gaz değişimi sürecini gerçekleştirebilir, çünkü bunlar tamamen havuzlara batırılmıştır. Semenderler durumunda, ciğerlerinde tamamen akciğer bulunmayan ve nefes alan örnekler var..

Bununla birlikte, hayvan karmaşıklığının artmasıyla birlikte, gaz değişimi ve çok hücreli hayvanların yüksek enerji taleplerini karşılamak için özel organların varlığı gereklidir..

Daha sonra, farklı hayvan gruplarında gaz alışverişine aracılık eden organların anatomisi ayrıntılı olarak tarif edilecektir:

nefes boruları

Böcekler ve bazı eklembacaklılar çok etkili ve doğrudan bir solunum sistemine sahiptir. Hayvanın vücudu boyunca uzanan trakea adı verilen bir tüp sisteminden oluşur..

Trakealar daha dar tüplere dallar (yaklaşık 1 mikron çapında) tranchaelae denir. Akışkanlar tarafından işgal edilirler ve hücrelerin zarlarıyla doğrudan birleşirler..

Hava sisteme, spiracles adı verilen bir valf gibi davranan bir dizi açıklıktan girer. Bunlar kurumu önlemek için su kaybına cevap olarak kapanma kabiliyetine sahiptir. İstenmeyen maddelerin girmesini önleyen filtrelere de sahiptir..

Arılar gibi bazı böcekler, trakeal sistemi havalandırmayı amaçlayan vücut hareketlerini gerçekleştirebilir..

katmerli çene

Solungaç olarak da adlandırılan solungaçlar sucul ortamlarda etkili solunum sağlar. Ekinodermlerde, vücut yüzeylerinin bir uzantısından oluşurlar, oysa deniz kurtları ve amfibilerde erik veya tutamlar..

En verimli olanı balıkta bulunur ve bir iç solungaç sisteminden oluşur. Su akıntılarına karşı yeterli miktarda kan temini ile filamentli yapılardır. Bu "ters akım" sistemiyle, sudan maksimum oksijen çekimi sağlayabilirsiniz.

Solungaçların havalandırılması, hayvanın hareketleri ve ağzın açılması ile ilişkilidir. Karasal ortamlarda, solungaçlar suyun yüzen desteğini kaybeder, kururlar ve filamanlar bir araya gelir ve tüm sistemin çökmesine neden olur.

Bu nedenle, balıklar su dışında olduklarında boğarlar, ancak etraflarında büyük miktarda oksijen bulunmasına rağmen.

akciğer

Omurgalıların akciğerleri, işlevi kanla gaz alışverişine aracılık etmek olan çok sayıda damarla sağlanan iç boşluklardır. Bazı omurgasızlarda, bu yapılar birbirleriyle homolog olmasa ve çok daha az verimli olsalar da, "akciğerlerden" bahsediyoruz..

Amfibilerde, akciğerler çok basittir, bazı kurbağalarda alt bölümlere ayrılan bir torbaya benzer. Değişim için uygun olan alan, birbiriyle bağlantılı çok sayıda keseye bölünmüş olan kuş olmayan sürüngenlerin akciğerlerinde artar..

Kuşların soyunda, havalandırma işleminde bir hava rezerv alanı görevi gören hava keselerinin varlığı sayesinde akciğerlerin verimliliği artar.

Akciğerler, memelilerde maksimum karmaşıklığına ulaşır (bir sonraki bölüme bakınız). Akciğerler bağ dokusu bakımından zengindir ve göğüs duvarları ile hizalı olan iç organ plevrasına devam eden iç organ plevrası adı verilen ince bir epitel tabakası ile çevrilidir..

Amfibiler akciğerlere hava girişi için pozitif basınç kullanırken, kuş olmayan sürüngenler, kuşlar ve memeliler havayı göğüs kafesinin genişlemesiyle akciğerlere itilen negatif basınç kullanırlar..

İnsanlarda solunum sisteminin parçaları (organları)

İnsanlarda ve memelilerin geri kalanında solunum sistemi, ağız, burun boşluğu, farenks ve gırtlaktan oluşan yüksek bölümden oluşur; trakea ve bronşların alt kısmı ve akciğer dokusunun kısmı.

Yüksek porsiyon veya üst solunum yolu

Burun delikleri, havanın girdiği yapılardır, bunları mukoza maddelerini salgılayan bir epitel ile kaplanmış bir burun odası izler. İç burun delikleri, iki yolun geçişinin gerçekleştiği farenks (genellikle boğaz dediğimiz şey) ile bağlanır: sindirim ve solunum.

Yiyecekler yemek borusu boyunca yoluna devam ederken hava glottisin ağzından girer.

Epiglot, yiyeceğin solunum yoluna girmesini önlemek amacıyla, ağzın arkasında bulunan orofarinks - alt kısım - laringofarenks - alt segment - arasında bir sınır oluşturmak amacıyla glottisin üzerinde bulunur. Glottiler gırtlakta açılır ("ses kutusu") ve bu da trakeaya yol açar.

Düşük kısım veya alt solunum yolu

Trakea, çapı 15 ila 20 mm ve uzunluğu 11 cm olan tüp şeklinde bir kanaldır. Duvarı kıkırdaklı doku ile güçlendirilmiş, yapının çökmesini engellemek için yarı esnek bir yapıya sahiptir..

Kıkırdak yarım ay şeklinde 15 ya da 20 halkada bulunur, yani tamamen trakeayı sarmaz.

Tranchea her akciğer için bir tane olmak üzere iki bronşlara dallanır. Sağ, daha kısa ve daha hacimli olmasının yanı sıra sola göre daha dikeydir. Bu ilk bölünmeden sonra, pulmoner parankimi takip eden alt bölümler takip eder..

Bronşların yapısı, kıkırdak, kas ve mukoza varlığı nedeniyle trakeaya benzer, ancak kıkırdaklı plakalar, bronşlar 1 mm'lik bir çapa ulaştığında kaybolana kadar azalır..

İçlerinde her bronş, alveoler kanalına yol açan, bronşiyol adı verilen küçük tüplere ayrılır. Alveoller, kılcal sistem ile gaz değişimini kolaylaştıran çok ince bir hücre katmanına sahiptir..

Akciğer dokusu

Makroskopik olarak, akciğerler çatlaklarla loblara bölünür. Sağ akciğer üç lobdan oluşur ve sol akciğerde sadece iki tane bulunur. Bununla birlikte, fonksiyonel gaz değiş tokuş birimi akciğerler değil, alveolocapiller birimdir.

Alveoller, bronşiyollerin ucunda bulunan ve solunum yollarının en küçük alt bölümüne karşılık gelen üzüm demetlerine sahip küçük keselerdir. I ve II olmak üzere iki tip hücreyle kaplıdırlar..

Tip I hücreler, ince olması ve gazların yayılmasına izin vermesi ile karakterize edilir. Tip II olanlar önceki gruptan daha küçük, daha az incedir ve işlevi ventilasyonda alveollerin genişlemesini kolaylaştıran yüzey aktif madde tipinde bir madde salgılamaktır..

Epitel hücreleri, bağ dokusu lifleriyle serpiştirilir, böylece akciğer elastik olur. Benzer şekilde, gaz değişiminin gerçekleştiği kapsamlı bir pulmoner kılcal ağı vardır..

Akciğerler, plevra adı verilen mezotel dokusuna sahip bir duvarla çevrilidir. Bu dokuya genellikle sanal alan adı verilir, çünkü içerisine hava içermez ve sadece küçük miktarlarda sıvı içerir..

Akciğerlerin Dezavantajları

Akciğerlerin bir dezavantajı, gaz değişiminin sadece alveollerde ve alveoler kanallarında meydana gelmesidir. Akciğerlere ulaşan ancak gaz değişiminin olmadığı bir bölgeye yerleştirilen havanın hacmine ölü boşluk denir..

Bu nedenle, insanlarda ventilasyon işlemi son derece verimsizdir. Normal ventilasyon sadece akciğerlerde bulunan havanın altıda birini değiştirmede başarılı olur. Zorla nefes alma olayında, havanın% 20-30'u hapsoluyor.

Göğüs kutusu

Göğüs kafesi akciğerleri barındırır ve bir dizi kas ve kemikten oluşur. Kemikli bileşen servikal ve dorsal dikenler, göğüs kafesi ve sternumdan oluşur. Diyafram evin arkasında bulunan en önemli solunum kasıdır..

Kaburgalara interkostal denilen ilave kaslar vardır. Diğerleri, baş ve boynundan gelen sternocleidomastoid ve scalen gibi solunum mekaniğine katılır. Bu elemanlar sternum içine ve ilk kaburgalara yerleştirilir..

Nasıl çalışır?

Oksijen alımı, hücresel solunum süreçleri için hayati öneme sahiptir, burada ATP'nin üretilmesi için bu molekülün alınması metabolik işlemlerle besleme sürecinde elde edilen besinlerden başlayarak gerçekleşir..

Başka bir deyişle, oksijen molekülleri oksitlemeye (yakmaya) ve böylece enerji üretmeye hizmet eder. Bu işlemin kalıntılarından biri, vücuttan atılması gereken karbondioksittir. Solunum aşağıdaki olayları içerir:

havalandırma

Proses, ilham sürecinden atmosfere oksijen girişi ile başlar. Hava, solunum sistemine burun deliklerinden, tarif edilen tüplerin tamamı boyunca akciğerlere girer..

Hava girişi - solunum - normalde istemsiz bir işlemdir, ancak otomatik olmaktan gönüllü olabilir.

Beyinde, iliğin nöronları normal solunum düzenlemesinden sorumludur. Bununla birlikte, vücut oksijen gereksinimlerine bağlı olarak nefes almayı düzenleyebilir.

Dinlenme halindeki ortalama bir kişi dakikada ortalama altı litre hava solur ve bu rakam yoğun egzersiz dönemlerinde 75 litreye kadar çıkabilir..

Gaz değişimi

Atmosferdeki oksijen,% 71 azot,% 20.9 oksijen ve karbon dioksit gibi diğer gazların küçük bir kısmından oluşan bir gaz karışımıdır..

Hava solunum yoluna girdiğinde, bileşim hemen değişir. İnspirasyon işlemi havayı suyla doyurur ve hava alveollere ulaştığında önceki hava akımlarından kalan havayla karışır. Bu noktada kısmi oksijen basıncı azalır ve karbondioksitin basıncı artar..

Solunum dokularında, gazlar konsantrasyon derecelerini takip ederek hareket eder. Alveollerde (100 mm Hg) kısmi oksijen basınçları, pulmoner kılcal damarların kanından daha yüksek olduğundan (40 mm Hg) oksijen, bir difüzyon prosesi yoluyla kılcallara geçer..

Benzer şekilde, karbondioksit konsantrasyonu pulmoner kılcal damarlarda (46 mm Hg) alveollere (40 mm Hg) göre daha fazladır, bu nedenle karbon dioksit ters yönde yayılır: kan kılcal damarlarından alveollere, akciğer.

Gazların taşınması

Suda, oksijenin çözünürlüğü o kadar düşüktür ki, metabolik gereklilikleri karşılayacak bir nakil aracı olması gerekir. Bazı küçük boyutlu omurgasızlarda, akışkanlarında çözünen oksijen miktarı, bireyin taleplerini karşılamak için yeterlidir..

Bununla birlikte, insanlarda bu şekilde taşınan oksijen, gereksinimlerin sadece% 1'ini karşılayabilir.

Bu nedenle, oksijen - ve önemli miktarda karbon dioksit - kandaki pigmentler tarafından taşınır. Tüm omurgalılarda bu pigmentler kırmızı kan hücreleri ile sınırlıdır.

Hayvanlar aleminde, en yaygın pigment, yapısında demir içeren protein niteliğindeki bir molekül olan hemoglobindir. Her bir molekül, kanın kırmızı renginden ve oksijene geri dönüşümlü bağlanmadan sorumlu% 5 heme'den ve% 95 globinden oluşur..

Hemoglobine bağlanabilecek oksijen miktarı, oksijen konsantrasyonu dahil birçok faktöre bağlıdır: yüksek olduğunda, kılcal damarlarda olduğu gibi, hemoglobin oksijene bağlanır; Konsantrasyon düşük olduğunda, protein oksijeni serbest bırakır.

Diğer solunum pigmentleri

Hemoglobin, tüm omurgalılarda ve bazı omurgasızlarda bulunan solunum pigmenti olmasına rağmen, tek değildir..

Bazı kabuklu hayvanlarda, kabuklularda sefalopodlarda ve yumuşakçalarda hemosiyanin denilen mavi bir pigment vardır. Demir yerine bu molekül iki bakır atomuna sahiptir..

Dört polkaete familyasında, yapısında demir olan ve yeşil olan bir protein olan klorokruorin pigmenti vardır. Her ne kadar herhangi bir hücresel yapı ile sınırlı olmamasına ve plazma içinde serbest olmasına rağmen, yapı ve işleyişi açısından hemoglobine benzer..

Son olarak, hemeritrin adı verilen hemoglobininkinden çok daha düşük bir oksijen yük kapasitesine sahip bir pigment vardır. Kırmızıdır ve çeşitli deniz omurgasızları gruplarında bulunur..

Yaygın hastalıklar

astım

Solunum yollarını etkileyen, şişmesine neden olan bir patolojidir. Bir astım atağında, hava yollarını çevreleyen kaslar iltihaplanır ve sisteme girebilecek hava miktarı büyük ölçüde azalır.

Saldırı, diğerlerinin yanı sıra, evcil hayvanların kürkleri, akarlar, soğuk iklimler, gıdada mevcut kimyasallar, küf, polen gibi alerjenler adı verilen bir dizi madde tarafından tetiklenebilir..

Akciğer ödemi

Akciğer ödemi, bireyin solunum kapasitesini engelleyen, akciğerlerde sıvı birikmesinden oluşur. Nedenleri genellikle kalbin yeterince kan pompalamadığı konjestif kalp yetmezliği ile ilişkilidir..

Kan damarlarındaki artan basınç, sıvıyı akciğerlerin içindeki hava alanlarına iter, böylece akciğerlerdeki normal oksijen hareketini azaltır.

Akciğer ödeminin diğer nedenleri böbrek yetmezliği, böbreklere kan taşıyan dar arterlerin varlığı, miyokardit, aritmi, yörede aşırı fiziksel aktivite, bazı ilaçların kullanımıdır..

En sık görülen semptomlar nefes almada zorluk, nefes darlığı, köpük veya kanda şişkinlik ve artmış kalp hızıdır..

pnömoniler

Pnömoniler, akciğerlerin enfeksiyonlarıdır ve bakteri gibi çeşitli mikroorganizmalardan kaynaklanabilir. Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Mycoplasmas pneumoniae ve Chlamydias pneumoniae, virüs veya mantar gibi Pneumocystis jiroveci.

Alveoler boşlukların iltihabı olarak görülür. Bu çok bulaşıcı bir hastalıktır, çünkü etken maddeler hava yoluyla yayılabilir ve hapşırma ve öksürme yoluyla hızla yayılabilir..

Bu patolojiye en duyarlı kişiler 65 yaş üstü ve sağlık sorunları olan bireyleri içerir. Belirtileri ateş, üşüme, balgamla öksürük, nefes darlığı, nefes darlığı ve göğüs ağrısıdır..

Vakaların çoğu hastanede yatmaya ihtiyaç duymaz ve hastalık oral yoldan, istirahat ve sıvı alımı ile uygulanan antibiyotiklerle (eğer bakteriyel pnömoni) tedavi edilebilir.

bronşit

Bronşit, bir enfeksiyondan veya başka nedenlerden dolayı, akciğerlere oksijen taşıyan kanalların enflamatuar bir işlemi olarak mevcuttur. Bu hastalık akut ve kronik olarak sınıflandırılır.

Semptomlar arasında genel halsizlik, mukus ile öksürük, nefes almada zorluk ve göğüs basıncı vardır..

Bronşiti tedavi etmek için ateşi düşürmek, önemli miktarda sıvı almak ve dinlenmek için aspirin veya asetaminofen alınması önerilir. Bakteriyel bir etkenden kaynaklanıyorsa, antibiyotikler alınır..

referanslar

  1. French, K., Randall, D. ve Burggren, W. (1998). Eckert. Hayvan fizyolojisi: Mekanizmalar ve Uyarlamalar. Mc Graw-Hill İnteramericana
  2. Gutiérrez, A. J. (2005). Kişisel eğitim: temeller, temeller ve uygulamalar. INDE.
  3. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji prensipleri (Cilt 15). New York: McGraw-Hill.
  4. Smith-Ágreda, J.M. (2004). Dil, görme ve işitme organlarının anatomisi. Ed. Panamericana Medical.
  5. Taylor, N.B., & Best, C.H. (1986). Tıbbi uygulamanın fizyolojik temelleri. Panamericana.
  6. Canlı, À. M. (2005). Fiziksel aktivite ve spor fizyolojisinin temelleri. Ed. Panamericana Medical.