Antrenörlük Spor ve Sağlık Bilimleri III Dolaşım ve Solunum Sistemleri Konu Anlatımı

Solunum sistemi, akciğerler, kan ve atmosfer havası arasında oksijen ve karbondioksit değişimini sağlayan özelleşmiş bir yapıdır.

Hava burun veya ağızdan girip farinks, larinks ve trakea boyunca ilerler; trakea bronşlara, bronşlar da bronşiollere ayrılır.

Gaz değişiminin gerçekleşmediği bu ilk bölüm iletim bölgesi, difüzyonun gerçekleştiği alveollerin bulunduğu son bölüm ise solunum bölgesi olarak adlandırılır; kaynak metne göre bu bölgede yaklaşık 300 milyon alveol bulunur ve solunum membranının toplam yüzey alanı yetişkin bir bireyde 160 metrekareye ulaşır.

İnspirasyon, diyafram ve eksternal interkostal kasların kasılmasıyla gerçekleşen aktif bir harekettir; diyafram aşağı düzleşirken kaburgalar yukarı-öne-dışa doğru kaldırılır, göğüs kafesi genişler, akciğer içi basınç atmosfer basıncının altına düşer ve hava içeri girer.

İstirahatte ekspirasyon ise çoğunlukla pasiftir; diyafram ve eksternal interkostaller gevşediğinde göğüs kafesi elastik geri çekilme sayesinde eski hâline döner.

Egzersizde daha derin solunum sırasında internal interkostal ve karın kasları devreye girerek ekspirasyonu aktif hâle getirir.

İstirahatte sağlıklı bir bireyin soluk hacmi 400-600 ml, solunum frekansı dakikada 10-14 nefes arasındadır; bu iki değerin çarpımı solunum dakika hacmini verir, örneğin 500 ml ile 12 nefesin çarpımı 6000 ml/dakikadır.

Egzersizde solunum frekansı 40-50'ye kadar çıkabilir.

Diğer statik hacimler de kaynak metinde sayısal olarak verilir: inspirasyon yedek volümü yaklaşık 3000 ml, ekspirasyon yedek volümü 1100 ml, rezidüel volüm 1200 ml, bunların toplamından oluşan vital kapasite ortalama 4600 ml, inspirasyon kapasitesi 3500 ml ve toplam akciğer kapasitesi 5800 ml'dir.

Anatomik ölü boşlukta -ağız-burundan alveollere kadar olan, gaz alışverişinin gerçekleşmediği bölge- yaklaşık 150 ml hava bulunur.

Oksijenin yaklaşık %98'i hemoglobine bağlanarak, %2'si ise kan plazmasında çözünerek taşınır; kanın pH'ı düştükçe hemoglobinin oksijene olan afinitesi azalır ve oksijen serbest kalır, bu olay Bohr etkisi olarak adlandırılır.

Karbondioksit ise kanda %10 oranında çözünerek, %20 oranında hemoglobine bağlanarak ve %70 oranında bikarbonat iyonu biçiminde taşınır.

Alveollerdeki oksijen kısmi basıncı 100-105 mmHg iken akciğer kapiller kanına gelen kanda bu değer 40-45 mmHg civarındadır; bu basınç farkı oksijenin alveolden kana difüzyonunu sağlar.

Karbondioksitte ise alveol ile venöz kan arasındaki 5-6 mmHg'lik fark, karbondioksitin oksijenden yaklaşık 20 kat daha hızlı difüze olabilmesi sayesinde yeterlidir.

Solunum, medulla oblongatadaki inspirasyon-ekspirasyon merkezleri ile ponstaki apnöstik ve pnömotoksik merkezler tarafından, kandaki karbondioksit, hidrojen iyonu ve oksijen basıncını izleyen kemoreseptörler aracılığıyla düzenlenir.

Egzersizde solunum dakika hacmi önce soluk hacminin, sonra solunum frekansının artmasıyla yükselir; maksimal iş kapasitesinin yaklaşık %60'ına kadar bu artış oksijen tüketimiyle doğru orantılıdır, bu noktadan sonra anaerobik süreçlerin devreye girmesiyle ventilasyon metabolik ihtiyaçtan daha hızlı artar ve bu kırılma noktası solunumsal eşik olarak adlandırılır.

Düzenli dayanıklılık antrenmanı akciğer hacim ve kapasitelerinde belirgin bir değişim yaratmaz; ancak yüzücülerde vital kapasite diğer branşlara göre daha yüksek bulunabilir ve maksimal oksijen difüzyon kapasitesi sporcularda -50-75 cc/dk/mmHg- sedanterlere göre -40-50 cc/dk/mmHg- daha yüksektir.

Dolaşım sistemi kalp, arterler, venler ve kapillerlerden oluşan dört bileşenli bir yapıdır.

Kalp, üstte iki kulakçık, altta iki karıncık olmak üzere dört boşluklu, kaslı bir organdır; sağ ve sol taraf interventriküler septum ile ayrılır.

Sağ kulakçık-karıncık arasında triküspit kapak, sol kulakçık-karıncık arasında biküspit -mitral- kapak, karıncıkların çıkışında ise semilunar kapaklar bulunur; bu kapaklar kanın tek yönde akmasını sağlar.

Kalbin ritmik kasılması kendi ileti sistemi tarafından üretilir: uyarı önce sağ kulakçık duvarındaki sinoatrial düğümden çıkar, kulakçık kaslarına yayılır, atrioventriküler düğümde kısa bir süre yavaşlatılır, His demeti üzerinden karıncık duvarındaki Purkinje liflerine ulaşır ve karıncıkların kasılmasını sağlar.

Bu elektriksel etkinlik EKG'de P dalgası -kulakçık depolarizasyonu-, QRS kompleksi -karıncık depolarizasyonu- ve T dalgası -karıncık repolarizasyonu- olarak görülür.

İstirahatte kalp döngüsünün yaklaşık %60'ı dolum -diyastol-, %40'ı boşalma -sistol- evresinde geçer; egzersizde bu oran sistol lehine tersine döner.

Sol karıncıktan pompalanan kan büyük dolaşım yoluyla tüm vücuda dağılıp sağ kulakçığa döner, sağ karıncıktan çıkan kan ise küçük dolaşım yoluyla akciğerlere gidip temizlendikten sonra sol kulakçığa ulaşır.

Kalp debisi, atım hacmi ile kalp atım sayısının çarpımıdır; istirahatte ortalama 5 litre/dakika olan bu değer, maksimal egzersizde sedanter genç erkeklerde yaklaşık 20 litreye, dayanıklılık antrenmanı yapmış sporcularda ise 40 litre/dakikaya kadar çıkabilir.

İstirahat kalp atım sayısı yetişkinde dakikada 60-80 arasındadır ve yaş, cinsiyet, postür, egzersiz ve heyecan gibi etkenlerden etkilenir; istirahat kan basıncı ise ortalama 120/80 mmHg'dir.

Egzersizde atım hacmindeki artış öncelikle karıncığa dönen kan miktarının artmasıyla -Frank-Starling mekanizması- sağlanır; arteriyovenöz oksijen farkı da istirahatteki yaklaşık %25'lik kullanım oranından egzersizde %75'e kadar yükselerek dokulara oksijen sağlanmasını artırır.