Akciğer ve Dokularda Gazların Değişimi ve Taşınması

Akciğer ve Dokularda Gazların Değişimi ve Taşınması

Akciğer ve Dokularda Gazların
Değişimi ve Taşınması
Prof.Dr.Fadıl ÖZYENER
Fizyoloji Anabilim Dalı
Tartışma konuları:
 Eksternal ve internal solunum
 Oksijenin kanda taşınması
 Karbondioksidin kanda taşınması
 Ventilasyon perfüzyon oranı
Ventilasyon/perfüzyon (ύA/Ǿ)
Atmosfer havası toplam basıncı
(P)
= 760 mmHg = 1atm
4
Dalton Yasası
5
Patm= 760 mmHg
%79 N  PN2 =0.79 x 760 =597 mmHg
%21 O2  PO2 = 0.21 x 760 = 159mmHg
%0.04 CO2  PCO2 =0.0004 x760= 0.3mmHg
% 0.4 H2O  PH2O = 0.004 x 760 = 3mmHg
6
Bir eriyikteki
gaz düzeyi =
Pgaz x gaz
solubilitesi
(erirlik katsayısı)
Henry Yasası
7
Eksternal/Dış solunum
Alveoller ile
kapiller kan
arasında
gaz
değişimi
dış solunum
olarak
tanımlanır.
Dış solunum - O2
Dış solunum - CO2
İnternal/İç solunum
Kapiller kan ile
dokular
arasında
gerçekleşen
gaz değişimi iç
solunum olarak
tanımlanır.
iç solunum - O2
Vücut sistemik dolaşımı iki fizyolojik
olay haricinde pulmoner kapiller alanda
oksijenlenmesini tamamlar.
PaO2 < PAO2
iç solunum - CO2
Normal PO2 ve PCO2
Oksijenin Kanda
Taşınması
 Akciğerlerden dokulara taşınan
oksijenin %97’si eritrosit içinde
hemoglobinle kimyasal bileşik
halindedir.
 %3’ü ise plazma ve hücre
sıvısında çözünmüş durumda
taşınır (PaO2’nı oluşturur).
tense = T
relaxed = R
Fetal hemoglobin (hb F)’ de 2,3
DPG  polipeptid zincirleri ile zayıf
bağlandığı için O2’ne ilgi daha fazladır.
% doygunluk (satürasyon)
% doygunluk = hb’ne bağlı O2 x 100
olası en yüksek
bağlanma
(Olası En Yüksek Bağlanma, OEYB = hb
düzeyi = kanın oksijen taşıma kapasitesi)
arteriyel kanda hemoglobin
doygunluğu
 Dinlenim durumunda, arteriyel
kanda hemoglobin %98 oranında
doymuştur.
 Toplam O2 içeriği ~20 ml.dl-1’dir. Bu
miktarın 0.3 ml’si çözünmüş olarak
plazmada, 19.7ml’si ise hb’ne bağlı
olarak taşınır.
venöz kanda hemoglobin doygunluğu
 Venöz kanda hemoglobin %75
oranında doymuştur ve toplam O2
içeriği ~15.2 ml.dl-1’dir.
 Bu miktarın 0.12 ml.dl-1’si çözünmüş
olarak plazmada, 15.1 ml.dl-1’si hb’e
bağlı olarak taşınır.
Kanın toplam O2 içeriğinin hesaplanması
 1gr hb 1.34 ml O2 bağlar (kan Hb düzeyi
~15gr.dl-1) + kandaki erimiş O2
 (15x0.98) X 1.34 = 19.7 ->
19.7 + 0.30 = 20 ml.dl-1
 (15x0.75) X 1.34 = 15.1 ->
15.1 + 0.12 = 15.2 ml.dl-1
(Arter ve venler arasında O2 farkı = Ca-vO2)
Hemoglobin-O2 disosiyasyon eğrisi
PO2 ile hemoglobinin O2 taşıma
gücü (% doygunluğu) arasındaki
ilişkiyi gösteren eğri “hemoglobinO2 (HbO2) disosiyasyon eğrisi”
olarak adlandırılır.
HbO2 ayrışma/bağlanma eğrisi
Hb doygunluğu (yüksek PO2’de)
Hb doygunluğu (düşük PO2’de)
O2-Hb dissosiyasyon eğrisini etkileyenler
Egzersizde O2-Hb eğrisinin sağa kayması
 Egzersiz yapan kaslarda
CO2 ve asidik ürünlerin
oluşumu
 Kas kapillerlerinde
H+ düzeyinin çoğalması
 Kas ısısında yükselme
“Bohr etkisi”
Kanda PCO2 ve
H+ düzeyinin
azalmasının
akciğerlerde
hb’nin
O2’lenmesini
arttırmasıdır.
Dinlenim durumunda 1 dak.da
kaç ml O2 kullanılır?
Çözünmüş O2
Hb’de bağlı O2
Toplam
arteryel kan
venöz kan
0.30 ml.dl-1
19.7ml.dl-1
20 ml.dl-1
0.12 ml.dl-1
15.1 ml.dl-1
15.22 ml.dl-1
(5000 x 5) ÷ 100 = 250 ml
Karbondioksidin Kanda
Taşınması
 Bikarbonat iyonu halinde (%70)
 Hb’ne bağlı olarak (%23)
 Plazmada erimiş halde (%7)
Bikarbonat iyonu halinde
Alyuvarlarda CO2 ve H2O’nun
karbonik anhidrazın (CA) etkisi
altında geri dönüşümlü birleşmeleri
sonucu H2CO3 üzerinden oluşan
HCO3- şeklinde taşınır.
Hb’ne bağlı olarak
 CO2 hb’le karbaminohemoglobin
[HbCO2] bileşiğini oluşturmak
üzere (geri dönüşümlü) birleşir.
 PCO2’nin doku kapillerlerine göre
daha düşük olduğu alveollerde
hb CO2’i kolayca bırakır.
Klor “kayması”
 Doku kapillerinde eritrosit içinde oluşan
HCO3-, taşıyıcı bir protein aracılığı ile
plazmaya geçirilirken aynı miktarda Cliyonuda diğer yönde taşınır.
 Pulmoner kapillerlerde olay ters yönde
gerçekleşir (tersine klor kayması).
H+ iyonları
 Deoksihb’nin H+
affinitesi oksihb’den çok daha
fazladır.
 Dokuda oluşan
deoksihb H+
iyonlarının büyük
çoğunluğunu
bağlar (HbH).
HbH sayesinde:
Arteriyel pH 7.41
Venöz pH 7.37
“Haldane etkisi”
Dokularda,
hemoglobinin
O2 doygunluğunun
(HbO2 miktarının)
azalması ile kanda
CO2 taşıma
yeteneğinin
artmasıdır.
Dinlenim durumunda 1 dak.da
kaç ml CO2 üretilir?
arteriyel kan
%
venöz kan
%
HCO3- halinde
89.3
87.5
Karbomino-hbde
5.2
6.7
Çözünmüş CO2
5.5
5.8
Toplam
46-50 ml.dl-1
50-54 ml.dl-1
(5000 x 4) ÷ 100 = 200 ml
Vücuttaki Gaz Derişimleri
Alveoler Gaz Derişimini etkileyen unsurlar
VA hızı sabit olduğunda:
 Ölü boşluk havası ile karışma
 Havanın alveolllere ulaştığında vücut
sıcaklığı ve nemine eşitlenmesi
 Pulmoner kapillerden O2 ve CO2
değişiminin hızı
Ventilasyon/perfüzyon oranı
(ύA/Ǿ)
Normal bir gaz değişimi için yeterli
sayıda alveolun düzenli olarak ventile
ve perfüze olması gereklidir.
VA (alveoler vent.)/ Ǿ (perfüzyon)
VA normal
iken Ǿ da
normal ise,
VA/Ǿ
normaldir.
(4/5 = 0.8)
VA (alveoler vent) 0

Ǿ (perfüzyon)
normalse,
0/5 = 0
Fizyolojik şant
Yeterli VA
oluyorken,
Ǿ ise 0
olduğunda,
4/0 = 
Anatomik şant
Respiratuvar değişim oranı (RER, R)
 Ağızdan atılan CO2 miktarının, alınan
O2 düzeyine oranlanmasına
respiratuvar değişim oranı denir.
(VCO2/VO2)
 Normalde 0.825 kabul edilen bu oran
metabolizma değişiklikleri hakkında
bilgi verir (örn: khlar için 1.0, yağlar
için 0.7).
RQ (respitory quotient)
 Kaslarda üretilen CO2 miktarının,
kandan alınan O2 düzeyine oranlanması
respiratuvar kotasyon denir.
Alv ventilasyon (l/dak)
Akc kan akışı (l/dak)
Vent/perf oranı
2.0 2.0
2.5 2.5
0.8 0.8
4.0
5.0
0.8
3.2
2.5
1.3
0.8
2.5
0.3
4.0
5.0
0.8
Karmavenöz O2 doyg (%) 75.0 75.0
Arteriyel O2 doyg (%)
97.4 97.4
Karmavenöz O2 P (mmHg) 40.0 40.0
75.0
97.4
40.0
75.0
98.2
40.0
75.0
91.7
40.0
75.0
95.0
40.0
Alv O2 basıncı (mmHg) 104.0 104.0
Artriol O2 P (mmHg)
104.0 104.0
104.0
104.0
116.0 66.0
116.0 66.0
106.0
84.0
Ya ümitsizsiniz.
Ya da ümit
sizsiniz.
Ya çaresizsiniz.
Ya da çare
sizsiniz.
Behçet Necatigil
Kaynaklar:
 Review of Medical Physiology, Ed. Ganong WF, 23rd
Ed., 2011.
 Berne & Levy Physiology, Eds: Koeppen BN and
Stanton BA; 6th Ed., 2010
 Vander İnsan Fizyolojisi, Eds: Widmaier EP, Raff H
ve Strang KT; Çev Ed: Demirgören S, 2010.
 Respiratory Physiology: The essantials, Ed: West
JB., 8th Ed., 2008
 Textbook of Medical Physiology. Eds: Guyton AC.,
Hall JE, Elsevier Saunders, 11th Ed., 2006.
 Principles of Anatomy and Physiology.Eds:Tortora
G.J & Grabowski, 9th Ed John Wiley & Sons Inc.,
2000