Alm. Atmungsorgane, Respirationsorgane (pl), Fr. Appareil (m), respiratoire, İng. Respiratory system. Canlı varlık ile onun dış ortamı arasında, gaz alış-verişi ve hayâtın en temel özelliklerinden birisi olan, solunumun yapıldığı organ sistemi.

Solunumda gâye, canlının aralıksız oksijen alması ve karbondioksit vermesidir. Bâzı tek hücreli canlılar (anaerobik bakteriler ve bâzı parazitler) dışındaki bütün bitki ve hayvanlar yaşamak için oksijene muhtaçtırlar. Oksijen canlılarda farklı yollardan temin edilmektedir. Canlıda teşekkül eden karbondioksitin fazlası da bu yollardan uzaklaştırılır. Canlı hücreyle bulunduğu ortam arasında gaz alış-verişi (oksijen ve karbondioksit), dâimâ gazların hücre zarından içeri veya dışarı geçişiyle olur. Tek hücreliler dış ortamla doğrudan doğruya temas hâlinde olduklarından, oksijen alma ve karbondioksit verme kolaylıkla yapılır, dolayısıyle özel bir solunum cihazına ihtiyaçları yoktur.

Suda yaşayan çok hücreli fakat yapısı basit olan bâzı basit yapılı hayvanlarda, (deniz anasında) özel bir solunum sistemi yoktur. Zîrâ bu hayvanlarda vücudun iç hücreleri dahi oksijen taşıyan ortamdan, yâni sudan uzak değillerdir.

Bâzı hayvanlarda oksijen deri yoluyla kılcal damarlara geçer. Kurbağalarda olduğu gibi, diğer çok hücrelilerde vücut kitlesi arttıkça, vücûdun iç tarafında bulunan hücrelerin solunumu bir problem meydana getirmiştir. Böylece oksijeni vücûdun her hücresine götürecek ve karbondioksiti buradan uzaklaştıracak özel solunum sistemleri vardır.

Biyolojik yapısı üstün olan canlılarda, yâni insanlar ve memeli hayvanlarda solunum, dış solunum ve iç solunum olmak üzere ikiye ayrılır. Dış solunum deyince, dış ortam ile akciğer kılcal damarlarının kanı arasındaki gaz alış-verişi ve iç solunum deyince, vücuttaki diğer kılcal damarların kanı ile dokular arasındaki gaz alış-verişi ve aynı zamanda hücre içindeki oksidasyon olayları anlaşılır. Gerek iç, gerekse dış solunumda oksijen alınır, karbondioksit verilir. Solunum sistemi, dış solunumu yürüten sistemdir, yâni bedenin dış ortamla gaz alış-verişini sağlamak ve düzenlemekle yükümlüdür. Görevini dolaşım sistemi ve kanla birlikte meydana getirir.

Solunum sistemi; havayı dış atmosferden gaz alışverişinin yapıldığı yüzeye ileten solunum yolları, göğüs boşluğu içindeki bu yolların bir kısmıyla berâber, gaz alış-verişiyle ilgili birçok hava keselerinden yapılmış akciğerler ve bu organların işlemesini ve düzenlenmesini sağlayan plevra, solunum kasları ve sinirlerden ibârettir.

Solunum yolları; burun boşluğu, yutak (farinks), gırtlak (larinks), ana nefes borusu (trakea), bronşlar ve bronşcuklardır.

Solunum sistemi, burun boşluğu ile başlar, burun boşluğu çok damarlı mukoz zarla örtülüdür ve duvarında konka adı verilen bir takım çıkıntılar vardır. Burun boşluğunda konkaya çarparak geçen havanın ısısı, vücut ısısına getirilir ve kuru ise nemlendirilir. Hava soluk alma esnâsında burun boşluğundan geçerken, içinde bulunan yabancı cisimlerden de temizlenir. Bu temizleme işlemi şu mekanizma ile olur. Hava konkalara çarpınca yön değiştirir, bu sefer harekete devam eden hava burun boşluğunun duvarına çarpar ve mukoz sıvı içinde tutulurlar. Solunum havasının yabancı cisimlerden temizlenmesi işinde mekanizma o kadar etkilidir ki, beş mikrondan daha iri cisimler akciğerlere doğru geçirilmezler. Şâyet burun boşluğunu geçebilen cisimler olursa, bunlar daha sonraki solunum yollarında tutulurlar. Burundan sonra gırtlak gelir. (Bkz. Gırtlak)

Nefes borusu (trakea), açıklığı arkaya bakan at nalı biçiminde yaklaşık 16-20 kıkırdak halkasından yapılmıştır. Kıkırdak halkalarının uçları birbirlerine kasla bağlıdırlar, kıkırdaklar arası destek dokusu ile doludur. Böylece nefes borusunun ön ve yan duvarları katı yapılı, arka duvarı yumuşak gevşek yapılıdır, bu şekilde boşluğu devamlı açık tutulan bir tüptür. Yaklaşık 25 cm uzunluğundadır. Kesit yüzeyi 2,5 cm2 olup, yanlama çapı ön-arka çapından 1/4 oranında daha geniştir. Solunum hareketleri sırasında, hem çapı hem uzunluğu değişir.

Nefes borusunun boşluğu tüylü epitel ile örtülmüştür. Burada bulunan bezlerin salgıları ve tüyler, burun boşluğunu geçebilen tozları ve diğer yabancı cisimleri tutarak akciğerlere girmesini önler. Epitel tüyleri yönleri ağıza doğru olmak üzere, hep beraber koordineli bir şekilde ve dalgalar hâlinde hareket ederek, üstlerini kaplayan hava yollarının salgılarını ve içinde tutulmuş olan yabancı cisimleri ağıza doğru iterler ve balgam şeklinde dışarı atılmasını sağlarlar.

Nefes borusu alt ucunda 70 derecelik bir açı ile sağ ve sol ana bronşlara ayrılır. Sağ ana bronş nefes borusunun hemen devamı hâlindedir, nefes borusundan 25 derecelik bir açı yapar. Sol ana bronş ise 45 derecelik bir açı yapar. Sağ ana bronş 1,5-2 cm uzunlukta, 12-16 mm genişlikte, sol ana bronş 5 cm uzunlukta, 10-14 mm genişliktedir. İki ana bronşun toplam çapı nefes borusundan büyüktür. Solunum yolları ana bronşların akciğerlere girip burada birçok dallanmalarla gaz alış-verişinin yapıldığı alveollere kadar uzanır. Akciğerler kan-hava arası gaz alış-verişlerinin yapıldığı organlardır. (Bkz. Akciğerler)

Akciğerlerde gaz alış-verişinin meydana geldiği kısım alveol denilen hava torbacıklarıdır. Dolayısiyle duvarlarını alveollerin meydana getirdiği, alveol keseleriyle birlikte duvarlarında alveollerin bulunduğu alveol kanalları ve solunumla ilgili bronşcuklar, gaz alış-verişiyle görevlidirler. Bu yapılardan önceki terminal bronşcuklara kadar olan hava yolları ise alveolleri olmadığından, sâdece hava iletimiyle ilgilidirler, bunlara iletken hava yolları denir. Terminal bronşcuktan sonra gaz alış-verişinin yapıldığı akciğer bölümüne solunumla ilgili birimler denir. Her akciğer labülü 3-5 solunumla ilgili birimden yapılmıştır. Solunum sırasında alınan havanın hepsi bu birimlere ulaşmaz, bir kısmı gaz alış-verişi yapılmayan, yâni iletken hava yollarında kalır ki buna ölü boşluk havası denir.

Alveollerin etrafı kılcal damarlar tarafından kafes gibi sarılmıştır. Kılcal damarlardaki kanla alveol içi hava boşluğu 0,5 mikron kalınlığında bir zarla ayrılmıştır. Zarın bir yüzünde alveolün yassı epitel hücreleri, diğer yüzünde damara âit endotel hücreleri bulunur. Bu zar, havayla kan arasında gaz alış-verişinin yapıldığı yerdir. Burada havadan kana oksijen; kandan havaya da metabolizmanın artık ürünü karbondioksit geçer. Bu geçiş bir taraftan diğer tarafa diffüzyon yoluyla olur. Geçişi yürüten kuvvet ise iki taraf arasındaki, gaz çeşidi yönünden, yoğunluk farkıdır. Bu şekilde dokulardan gelen kirli kan, akciğerlerde temizlenerek tekrar dokulara gider.

Alveol duvarlarında veya alveoller arasında 10-15 mikron çapında kohr pencereleri adı verilen delikler vardır. Bunlar alveoller arasında bağlantı sağlarlar. Böylece bronşların veya bronşçukların tıkanması hâlinde, komşu segmentlerden veya lobüllerden havalanmak sûretiyle hava yolu tıkanan akciğer kısmının fonksiyonunun devâmı sağlanır. Ancak bu pencereler iltihâbî olaylarda kapanabilir.

Akciğerlere havanın girip çıkması, göğüs kafesiyle akciğerlerin birlikte gelişen hareketleriyle gerçekleşir. Bu hareketleri yürütücü kuvvet; göğüs kafesi kasları ve diyafrağmadır. Kubbe şeklinde olan diyafrağma, solunumun esas kasıdır, solunum havasının % 60’ı diyafrağma hareketleriyle temin edilir. Soluk alma esnâsında diyafrağmanın ve kaburgaların öne ve yukarı doğru hareketini sağlayan göğüs kafesi kaslarının kasılmasıyla göğüs boşluğu genişletilir. Bu genişlemeyi plevra aracılığıyla, göğüs kafesine yapışık olan akciğerler pasif olarak tâkip eder. Bu durumda akciğer içindeki basınç, atmosfere göre düşerek hacim artışı kadar hava solunum yollarından akciğerlere akar. Soluk verme (ekspirasyon) hareketinde göğüs boşluğu küçülür, akciğerlerin hacmi azaldığından, içindeki basınç dış ortamdakinin üstüne çıkarak hava dışarı atılır.

Normal şartlarda, soluk verme pasif bir harekettir, yâni bir kasın yardımı olmadan meydana gelir. Bu pasif olarak eski hâlini alma, soluk alma sırasında kasılan kaslarda ve çekilmeyle gerdirilen göğüs kafesi ve akciğerlerdeki elastik yapılarda depo edilen potansiyel enerjiyle meydana gelir. Ancak zorlu solunum esnâsında, soluk verme de aktifleşir ve bu aktiflik göğüs kafesini daraltan kasların kasılmasıyla sağlanır. Normal bir soluk vermeden sonra, soluk almaya geçilmediği sırada akciğerlerdeki hava ile atmosfer havasının basınçları birbirine denktir ki, bu sırada akciğerler ve göğüs kafesi istirahattedir.

Yapılabildiği kadar en kuvvetli soluk vermeden sonra bile, akciğer içindeki hava tamâmen çıkarılamaz. Bu çıkmayan hava alveolleri devamlı açık tutmaya hizmet ederek, elastik büzüşmeyle alveollerin kapanma eğilimini ortadan kaldırır. Aksi takdirde kapanan alveoller, bir sonraki soluk almada açılmaya karşı direnç göstererek solunumu zorlaştırırlardı. Bu havaya “rezidüel hacim” denir ve 1200 ml kadardır.

Bir karın bir de göğüs tipi solunum ayırt edilir. Karın tipi solunumda, solunumla berâber karın hareketleri tâkip edilir. Soluk alırken karın dışarı doğru çıkar, soluk verirken de içeri çekilir. Göğüs tipi solunumda kaburgaların hareketi daha bârizdir. İstirahat hâlinde insanın ve hemen bütün hayvanların solunumu, karın tipi solunumdur. Herhangi bir şekilde karın hareketleri önlenirse (gebelik, elbiseler, korseler) veya karında ağrı ve sancı olursa göğüs tipi solunum meydana gelir.

İnsanda istirahat hâlinde normal solunum ritmi dakikada 12’dir. Bu ritimde ortalama 2 sâniyelik soluk alma dönemini, 3 sâniyelik soluk verme tâkip etmektedir. İstirahat hâlinde, bir defâlık solunum hacmi 500 ml kadardır. Bir dakikada akciğerlere giren ve çıkan hava hacmiyse 1000 ml’dir. Bu değerler istirahat dışındaki egzersiz, heyecan, yorgunluk, hastalık gibi durumlarda değişirler. Bu değişiklik solunumun çeşitli faktörlerle düzenlenmesiyle meydana gelir. Soluk alma ve verme işleminin ritmi, beyinde bulunan solunum merkezince düzenlenir. Solunan hava değişikliklerinin derecesi de kasların kasılma durumuyla tespit edilir ki, bunu da solunum merkezinden gönderilen uyaranların şiddeti düzenler. Solunum merkezinin düzenlemesiyse, çevreden sinir ve kandan kimyevî faktörlerden alınan (kandaki oksijenin ve karbondioksitin kısmî basınçları ve hidrojen iyon miktarı) haberlere göre olur. Solunumun sinir yoluyla kontrolü otomatik olup, kişi şuuruyla ancak bir dereceye kadar solunumunu kontrol edebilir. İrâdeyle soluk tutulması bir süre kâbildir ve sonunda otomatik kontrol faaliyete geçer. Bunun sebebi kanda karbondioksit miktarının artması ve beyindeki solunum merkezinin bu artışa çok hassas olmasıdır.