Ventilasyon &
Akciğer Mekaniği
Doç. Dr. Hakan ÖZTÜRK

02
 Atmosfer ve alveoller arasındaki
havanın değiş tokuşudur.
 Hava yüksek basınçlı ortamdan
düşük basınçlı ortama kütlesel
olarak hareket eder. Kütle akımı:
 F = ΔP / R
 F = (Palv – Patm) / R
F: Akım
ΔP: İki ortam arasındaki basınç farkı
R: Direnç
 (Palv = Patm ise F = 0, Palv < Patm ise
Palv – Patm negatif olacağından akım
içeri doğru yani inspirasyon, tersi
durumda akım dışarı doğru yani
ekspirasyon olur)
Ventilasyon

Ventilasyon
 Alveoler basıncı göğüs duvarı ve
akciğerlerin boyutlarındaki
değişiklikler etkiler.
 Akciğer boyutlarındaki değişikliğin
alveol basıncını değiştirmesi
Boyle yasası ile açıklanabilir:
 P1 x V1 = P2 x V2
 Sabit sıcaklıkta belli sayıdaki gaz
molekülünün yaptığı basınç (P), bu
gazı içeren kabın hacmi (V) ile ters
orantılıdır. Yani kapalı bir sistemde
kabın hacmi ve basıncı ters orantılıdır.
03

04
Solunumun basamakları

05
 Akciğerlerin yüzeyine yapışarak onu kendisine
çeken yada kapatan bir kas yoktur.
 Akciğerler balon gibi esnek yapılardır ve
hacimleri iki faktöre bağlı olarak değişir:
 Transpulmoner basınç: Akciğerlerin dışı ve içi
arasındaki basınç farkı
 Akciğerler kompliyansı: Akciğerlerin esnekliği yani
gerilebilirliği
Ventilasyon

02Transpulmoner Basınç
 Akciğerlerin iç basıncı
alveoler basınçtır
(Palv).
 Akciğerlerin dış
basıncını ise
intrapleural basınç
oluşturur (Pip).
 Bu durumda
transpulmoner basınç
(Ptp):
 Ptp = Palv-Pip
06

02Transpulmoner Basınç
 İnspirasyon sırasında göğüs duvarındaki kasların ve
diyaframın kasılması göğüs kafesini genişletir.
 Göğüs kafesine yapışmış paryetal pleuranın dışarı
çekilmesi Pip basıncını düşürür.
 Ptp basınç büyür (Ptp = Palv-Pip)
 Palv basınç Patm basıncına kıyasla daha negatif olur ve
alveollere hava akımı şekillenir (inspirasyon).
 Yani nefes almak için Palv basıncına kıyasla Pip basınç
aktif olarak düşürülür, Ptp basınç artırılır.
 Ekspirasyon (nefes verme) ise pasif bir şekilde gerilen
yapıların eski haline dönmesiyle gerçekleşir.
07

02İntrapleural Basınç
 Alveolleri açık tutan, yani akciğerlerin kollabe
olmasını engelleyen Pip basınç nasıl oluşur?
 Pleura boşluğunu dolduran birkaç ml sıvı
tarafından oluşturulur.
 Elastik yapıdaki akciğerler büzülmeye, göğüs
duvarı ise dışarı doğru genişlemeye meyillidir.
İki yapının birbirinden uzaklaşma isteği
intrapleural boşluğu genişletir. Ancak sıvılar
gazlar gibi genişleyemez ve pleura boşluğunda
subatmosferik -4 mmHg’lık bir basınç oluşur.
 Plural sıvının lenfatiklerle sürekli geri emilmesi
de bu negatif basınca katkı sağlar.
 Göğüs duvarı delindiğinde (Pip basıncı
oluşturan kuvvetler ortadan kalkar) atmosfer
havası pleural boşluğa dolar, -4 mmHg’lık Pip
basıncı sıfır olur ve akciğerler kollabe olur.
Göğüs duvarının dışarı yükseldiği de göze
çarpar (Pnömotoraks).
08
Normal soluk verme sonunda, yani iki soluk arasında hava
akımının olmadığı esnadaki basınçlar

02Pnömotoraks
 Pnömotorakslı bir hastada kollabe olmuş akciğer tekrar
nasıl açılır?
09

Ventilasyon
10

02İnspirasyon & Ekspirasyon
12
 Eksternal interkostal kaslar ve
diyaframın kasılması ile göğüs
boşluğu yukarı ve dışarı genişler.
 Göğüs duvarı akciğerlerden
uzaklaşır. Pip daha negatif olurken
Ptp daha pozitif olur.
 Alveol boyutları artar, Palv basıncı
atmosfer basıncından (Palv) daha
küçük olur.
 Hava düşük basınçlı bölgeye yani
alveollere akar.
 Ekspirasyon ise pasif şekilde
elastik yapıların eski haline
dönmesiyle şekillenir. Pip basınç
Patm’e yaklaşır, akciğerler
küçülerek alveollere basınç yapar,
Palv > Patm olur ve hava dışarı
akar.
 Zorlu ekspirasyonlarda iç interkostal kaslar ve
m. rectus abdominis kasılır!

02İnspirasyon Basamakları
13

02Solunum Döngüsü Sırasında Basınç
Değişiklikleri ve Hava Akımı
14

 Ptp basınçtaki herhangi bir derecede olan değişikliğin
akciğerleri ne ölçüde genişleteceği akciğerlerin
gerilebilirliği yani kompliyansına bağlıdır. Yani akciğer
kompliyansı (Ka), Ptp basınçtaki belli bir değişikliğin
(ΔPtp) akciğer hacminde oluşan değişikliğin (ΔVa)
necicesidir.
 Ka = Δva / ΔPtp
 Yani belli bir Ptp basınç değişikliğinde Ka nekadar büyükse akciğerlerin
genişlemesi o denli büyük olur. Özetle kompliyans sertliğin zıttıdır.
 Ka küçük ise akciğerleri genişletmek için daha büyük bir Ptp basınç
uygulanmak zorundadır. Bu ise diyafram ve inspiratuvar interkostal kasların
daha güçlü kasılmasını gerektirir. Bu durumda da daha fazla enerji harcanır.
 Ka düşük hastalar yeterli hava almak için daha sık ve yüzeysel solunum
yaparlar.
Akciğer Kompliyansı
16

17
 Ka belirleyicileri:
1. Doku elastikiyeti (etki payı: 1/3)
2. Yüzey gerilimi (etki payı: 2/3)
 Bu iki faktör akciğerleri büzmeye çalışır.
Alveoller iç yüzeyi sıvıyla kaplı içi hava dolu
baloncuklardır. İç yüzeyi kaplayan sıvının
yapısındaki su molekülleri arasında yüzey
gerilimi denen çekim kuvveti vardır. Akciğerlerin
genişleyebilmesi için hem doku elastikiyetini hem
de yüzey gerilimini yenmesiyle mümkün olur.
Akciğer Kompliyansı

18
Yüzey Gerilimi
 Saf suyun yüzey gerilimi o
kadar büyüktür ki, eğer
alveollerin iç yüzeyi saf su ile
kaplı olsaydı akciğerleri
genişletmek için canlıyı
tüketen bir kas çabası
geekecekti.
 Ancak alveollerin yapısındaki
tip II hücreler yüzey gerilimini
azaltan sürfektan denen bir
madde üretir. Alveollerin
duvarını döşeyen hücrelerin
%90’ı tip I alveoler
hücrelerden, %10’u ise tip II
alveoler hücrelerden oluşur.

19
Yüzey Gerilimi
 Tip II alveoler hücrelerin ürettiği sürfektan bir lipoproteindir.
Yaklaşık %70 lipit, %30 proteinden oluşur. Kompleks
yapısında bir çok fosfolipit, protein ve iyonlar vardır. En önemli
içeriği bir fosfolipit olan dipalmitolfosfatidilkolin
(dipalmitollesitin)’dir.
 Sürfektan:
1. Fosfolipit ve proteinlerin bir karışımıdır
2. Tip II hücrelerce salgılanır
3. Alveol yüzeyindeki sıvının yüzey gerilimini azaltır, bu yolla akciğerlerin
genişlemesini kolaylaştırır
4. Küçük alveollerde etkisi daha büyüktür. Küçük alveollerdeki yüzey gerilimini iri
alveollerdeki değerin altına düşürür. Bu ise alveooleri kararlı hale getirir
5. Derin soluk alma tip II hücreleri gererek sürfektan salınımını artırır. Yüzeysel
solunumda ise sürfektan salınımı azalır (Göğüs veya karın ameliyatı olanlar ağrı
nedeniyle yüzeysel solunum yapar. Bu kişilere ara sıra derin solunum yapma
egzersizleri verilir
6. Fötal akciğerlerde sürfektan üretimi gebeliğin geç dönemlerinde kortizol
üretimince uyarılır. Prematüre bebeklerde sürfektan yetersizliğine bağlı
yenidoğan solunum güçlüğü hastalığı (hiyalin membran hastalığı,
yenidoğan ilerleyici atelektazisi, idiopatik solunum güçlüğü sendromu,
sürfaktan yetersizliği sendromu) oluşur

20
Laplace Yasası
 Basınç (P), yüzey gerilimi (T) ve alveol
yarı çapı (r) arasındaki ilişkiyi gösterir.
 Alveol çapı azalırsa basınç artar. Komşu
iki alveolden a olanın çapı b olandan
daha büyük ve yüzey gerilimi eşitse
Laplace yasası uyarınca b alveolü a
alveolünden daha büyük bir iç basınca
sahiptir. Bu durumda hava b alveolünden
a alveolüne akacaktır.
 Küçük alveol kararsız hale gelecek ve
büyük alveolün içine kollabe olacaktır.
 Sürfektan yüzey alanına bağlı olarak
yüzey gerilimini değiştirir, farklı boyuttaki
alveolleri kararlı hale getirir. Küçük
alveollerin iç yüzünde daha kalın ve
yoğun sürfektan vardır ve bu durum
küçük ve büyük alveollerdeki basıncı
eşitler.

Akciğer Hacim ve Kapasiteleri
 Spirometre adı verilen aletle akciğer hacim ve kapasitelerini belirlemek mümkündür.
21

Akciğer ve Alveoler Ventilasyon
22

Ölü Boşluk
 20 cm uzunluk ve 4 cm çapı olan şnorkelle yüzen bir kişide boru
içinden solumanın etkisi ne olacaktır?
 V = 3,14 x 4 x 20 = 251 cm3
 Anatomik ölü boşluk 251 cm3 artacaktır. Bu durum yaklaşık 350
cm3 olan alveoler ventilasyonu azaltacağından kişi kompenzasyon
için soluk hacmini (tidal volümü) artırmak zorunda kalacaktır.
23

Dinlediğiniz İçin Teşekkürler