Solunum sistemleri

Oksijen havadan alınıp hücrelere kadar taşınması, yanma sonucu oluşan CO2’nin vücuttan atılması olayına solunum denir. Bu göevi gerçekleştiren 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.

Hücre içi solunum
Karbonhidrat, yağ, gibi bileşiklerin kimyasal bağlarındaki enerjisiyle ATP sentezleşmesine denir.
Hücre dışı solunum
Canlıların dış ortamdan oksijen alıp dış ortama karbondioksit vermelerine yani soluk alıp vermelerine denir. Hücre dışı solunum hayvanlarda kanın temizlenmesini sağlar.
Hayvanlarda solunum sistemleri
Hayvanlar âleminde yaşayan canlıların çeşitli solunum şekilleri vardır. Solunum yüzeyinin alanı canlıların oksijene duyduğu ihtiyaca göe değişir. Karmaşık yapılı canlıların oksijene dolayısıyla enerjiye daha çok ihtiyacı olduğundan solunum organları geniş bir solunum yüzeyine sahiptir.
Bütün bu solunum şekillerinin hepsinin ortak göevi taşıma sistemindeki sıvı ile solunum yüzeyi arasındaki gaz alış verişini sağlamaktadır.
O2 içeriye alınması ve CO2’nin dışarıya atılması tek hücreli canlılarda hücre yüzeyi ile çok hücreli canlılarda ise özel bir solunum sistemi ile gerçekleştirilir.
Tek hücreli canlılarda solunum sistemi
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.

Trake solunumu
Arı,çekirge gibi eklem bacaklılarda bulunan solunum organıdır. Yapraklarını dökmüş bir ağaca benzer biçimde dallanmış borulardan oluşur.
Trakeler hayvanların göğüs ve karnındaki küçük deliklerden başlayarak vücut içinde dallanır ve dallanırken de giderek incelir. Bu çok incelenmiş trake uzantılarına trakeol denir. Trakelere gelen oksijen trakeoller tarafından hücrelere kadar götürülür. Bu sırada hücrelerde oluşan CO2 trakeollere geçer. Trakelere CO2’yi vücut dışına çıkınca hücrelerle dış ortam arasında gaz değişimi sağlanmış olur.
Böceklerde göülen bu solunum şeklinde taşıma sıvısında CO2 ve O2 yoktur. Dolayısıyla alyuvarları ve hemoglobin gibi pigmentler yoktur. Doku hücrelerine O2’yi en hızlı taşıyan sistem trake borularından oluşan bu sistemdir.

Solungaç solunumu
Balık ve su kurbağalarla suda yaşayan pek çok omurgasız canlının solunum organıdır.
Gaz alışverişi için çok geniş solunum yüzeyi sağlarlar. Her solungaç, solungaç yayları ile epitelde öülmüş solungaç yapraklarından oluşmuştur. Solungaç yaprakları çok sayıda kılcal damarlara sahiptir.
Sürekli olarak ağızdan alınan su geniş yüzeyli solungaçların üzerinden geçerken kılcal damarlarına O2 girer ve damardan suya CO2 ise artarak solungaç kapaklarından dışarı atılır. Solungaçlar balıklarda solungaç kapağının altında bulunur. Bu tür solungaçlara iç solungaç denir. Su kurbağalarında ise vücut dışına uzanmış şekilde bulunur buna dış solunum denir.
Akciğer solunumu
Karada yaşayan omurgalılarda sonradan karadan suya geçmiş omurgalıların solunum organıdır.
İnsan akciğerlerin yanında derisi ile de solunum yapar. İnsanlar gerekli oksijenin 1/7’sini derileri ile alır.
Derinin temiz tutulması bu sebepten dolayı önemlidir. Memeli hayvanların akciğerlerinde genişlemeyi sağlayan alvedler vardır. Alvedlerin çeperleri ince,nemli ve kılcal damarlarla çevrilidir. Gaz alışverişi kılcal damarlardaki kanla alvedlerde bulunan hava arasında difüzyon ile olur.
Bitkilerde solunum
Bitkiler, hücre dışı solunumu gözenek ve kavukçuklarla yapar. Gözenekler yapraklar da kovucuklar ise çok yıllık (çam, söğüt, ardıç)gibi bitkilerin gövdelerinde bulunur. Kovucuklar gövdenin gaz alışverişini gerçekleştirmesi yanında terleme yapmasını da sağlar.

İnsanda solunum sistemi
İnsanda solunum sistemi organları: burun, yutak, gırtlak,soluk borusu ve akciğerdir. Bunların yanında vücudumuzu öten deri yaptığı gaz alışverişi nedeniyle bir çeşit solunum organı olarak göev yapar. Ancak ihtiyacın ancak %1’ni karşılayabilir.
1. Burun: Solunum yolları burun ile başlar. Burunun iç yüzeyi epitel dokudan salgılanan mukosla (sümük) kaplıdır. Mukos alınan havayı nemlendirir. Burun boşluğunda girintiler, çıkıntılar ve kıllar bulunur. Bunlar burna giren havayı filtre eder. Burunda bulunan kılcal damarlar sayesinde akciğere giden hava bir miktar ısıtılır. Bu kılcal damarlar çok genişlediği ve çok mukos salgıladığı zaman burun tıkanır. Bu durum soğuk algınlığının belirtisidir.
2. Yutak: Burun ve ağız boşluğunun birleştiği yere yutak denir. Yutak soluk borusu, yemek borusu ve orta kulakla bağlantılıdır. Bu nedenle hem solunum hem de sindirim sistemi organıdır. Yutakta küçük dil ve bademcik bulunur. Alınan besinlerin yutulması sırasında gırtlak yukarı doğru kalktığı zaman küçük dil geriye doğru yatarak soluk borusunu kapatır. Bu anda solunum durur. Bu hareket sonucunda besinlerin soluk borusuna kaçması engellenir. Bademciklerin göevi ise vücuda giren mikroplara karşı koymaktır. Yutakta mikropların iltihap oluşturması faranjite sebep olur.
3. Gırtlak: Yutaktan sonra gelir ve soluk borusunun başlangıcı sayılır. Kıkırdaktan yapılmış olup, yutaktan gelen havayı soluk borusuna iletir. Boğumlanarak ses tellerine yuva oluşturur ve bitişiğindeki soluk borusunu korur. Gırtlağın iltihaplanmasıyla larenjit hastalığı oluşur.
4. Soluk borusu: Gırtlak ile akciğeri birbirine bağlar. Bronş adı verilen iki kola ayrılarak ciğerle girer. İç yüzeyi silili epitel dokuyla kaplıdır. Epitel dokudaki goblen hücreleri mukos salgılar. Mukos hem solunum yüzeyinin nemli kalmasını sağlar hem de solunumla giren yabancı maddeleri tutar. Soluk borusu “C” harfi halindeki gırtlak bileşiklerinden meydana gelir. Bu kıkırdak birimleri soluk borusunu gergin tutarak kapanmayı engeller. Soluk borusunun yemek borusuyla bitiştiği yer kıkırdak olmayıp düz kof tabakası vardır. Soluk borusu 10-12 cm uzunluğunda ve 2-2,5 cm enindeki soluk borusunu bronşlardan farkı kıkırdak halkaların daha küçük ve tam halka oluşudur. Bronşçukları her biri akciğer içinde bronşçuk denilen ince erk borularına ayrılır. Bronşların iltihaplanmasıyla bronşit hastalığı oluşur.
5 Akciğer: Göğüs boşluğunda diyaframın üstünde bulunur. Esnek yapılı ve pembe renklidir. Sağ ve sol akciğer olmak üzere iki tanedir. Sağ akciğer üç bölmeli sol akciğer ise iki bölmelidir. Soldaki akciğerin küçük olmasının nedeni kalbin buraya yakın oluşudur. Akciğer iki katlı pleuro denen zarla çevrilmiştir.
Bronşlar akciğerlere girdikten sonra bronşçuklara ayrılarak üzüm salkımı gibi göünen hava peteklerine kadar uzanır. Bu hava petekleri çok ince çeperli alveol denen küçük keseciklerden oluşur. Alveoller kılcal damarlar bakımından da zengindir. Alveol hücrelerinin salgıladığı lipoproteinler alveolde çok ince bir tabaka oluşturur. Bu lipoproteinler alveolin yüzey gerilimini düşürüp soyun korunmasını, havanın dışarı atılmasını ve daha az kas gücünün kullanılmasını sağlar.
Solunum demeti
Beyindeki solunum merkezi omurilik soğanı tarafından gerçekleşir.
1. Soluk Alma: Göğüs boşluğu hoemini genişlemesi havanın içeri çekilmesine neden olur. Buda iki yolla sağlanır.
* Kaburga kaslarının kasılması ile kaburga kemiklerinin yukarı doğru yükselmesi.
* Diyafram kasının aşağı doğru kasılarak açılması.
Akciğerdeki basınç dış hava basıncının altına düşürüldüğünde dışarıdaki hava alveollere dolar.
2. Soluk verme: Göğüs boşluğunun küçülmesi içindeki hava basıncının artmasına neden olur. Bu da kaburga kasının açılması, diyafram kasının kasılarak yükselmesi ile gerçekleşir. Bu durumda göğüs boşluğu hacmi küçülür. Dış hava basıncından yüksek olduğu için hava dışarı atılır.