Gazların Değişimi: Pulmoner ve Sistemik

Gaz değişimi sırasında, alveollerdeki oksijen pulmoner kılcallara doğru, karbondioksit ise tam tersi yönde difüzyona uğrar. Pulmoner gaz değişimi sayesinde, oksijen miktarı azalmış kan tekrar oksijenle zenginleşir. Bu kan, kalbin sağ tarafından akciğerlere gönderilir, orada gaz değişimi tamamlanır ve kalbin sol tarafına döner.

Alveollerde bulunan kanda, oksijenin kısmi basıncı 105 birim, dinlenim halindeki pulmoner kılcallarda ise 40 birimdir. Bu fark nedeniyle oksijen alveollerden kılcallara geçer. Gaz hareketi, iki bölge arasında kısmi basınç dengelenene kadar devam eder. Pulmoner venlerdeki pO₂, ventilasyon-perfüzyon eşleşmesindeki aksaklıklar nedeniyle 100 birime düşer.

Karbondioksitin kısmi basıncı ise alveollerde 40 birim, pulmoner kılcallarda 45 birimdir. Bu yüzden karbondioksit, kılcallardan alveollere difüze olur ve bu süreç, kılcallardaki pCO₂ değeri 40 birime inene kadar devam eder. Gaz değişiminden sonra kan, pulmoner venlerle kalbin soluna taşınır.

Sol ventrikül, oksijence zenginleşmiş kanı aorta ve arterlerle sistemik kapillerlere yollar. Sistemik gaz değişimi ise, dokular ve kapillerler arasında gerçekleşir. Burada oksijen kandan dokulara, karbondioksit ise dokulardan kana geçer. Sistemik gaz değişimi akciğerler hariç tüm vücut dokularında meydana gelir.

Sistemik kapillerlerde pO₂ 100 birim, dinlenen dokularda ise 40 birimdir. Çünkü canlı dokular, yaşam için oksijen kullanarak sürekli ATP üretirler. Bu yüzden oksijen, kapillerden dokulara geçer ve bu hareket sonucunda kapillerlerden venüllere geçen kandaki pO₂, 40 birime kadar azalır.

Sistemik kapillerlerdeki karbondioksit basıncı 40 birim, dokularda ise 45 birimdir. Çünkü dokular oksijen tüketip karbondioksit üretir. Bu nedenle karbondioksit dokulardan kılcallara difüze olur ve bu süreç kapillerde pCO₂ 45 birime ulaşana kadar devam eder. Sonrasında kan, kalbin sağına döner.

Dinlenim anında dokular, kandaki oksijenin yalnızca %25’ini kullanır; kandaki oksijenin %75’i hala doygundur. Ancak yoğun egzersiz sırasında dokuların oksijen ihtiyacı artar ve bu durumda oksijen doygunluğu %75-80 oranında azalabilir. Yani kanda 20 mL’den 15-16 mL oksijen kullanılabilir.

Pulmoner ve sistemik gaz değişimini etkileyen başlıca faktörlerden biri, iki bölge arasındaki kısmi basınç farkıdır. Fark arttıkça difüzyon hızlanır. Egzersiz bu farkı yükseltip difüzyonu hızlandırırken, yüksek irtifada atmosferik basınç azalır ve difüzyon yavaşlar. Bu da gaz değişimini olumsuz etkiler.

Akciğerlerde yaklaşık 50-100 metrekarelik bir alveol yüzey alanı vardır ve bu, bir tenis kortu büyüklüğündedir. Her an yaklaşık 100 mL kan bu geniş yüzeyde gaz alışverişine katılır. Eğer bir hastalık sonucu yüzey alanı azalırsa, gaz değişimi de bundan olumsuz etkilenir ve vücut yeterince oksijenlenemez.

Respiratuar membran, dört katmanlı olmasına rağmen oldukça incedir ve bu sayede gazların difüzyonunu hızlandırır. Pulmoner kapillerler ise çok incedir; eritrositler burada tek sıra halinde, damar duvarına dokunacak şekilde hareket eder. Böylece, alveollerle eritrositler arasında gaz alışverişi kolaylaşır.

Oksijenin moleküler ağırlığı, karbondioksite göre daha düşük olduğu için, teoride O₂’nin CO₂’ye göre 1.2 kat daha hızlı difüze olması beklenir. Ancak CO₂ dokularda 24 kat daha fazla çözünür. Sonuçta CO₂’nin alveollere geçişi, O₂’nin kapillere geçişinden yaklaşık 20 kat daha hızlıdır.

Sonuç olarak,

Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.

SSPS - level up yourself

Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.