Dr. Hasan Dursun

            Akciğerlerin (AC) temel görevi dokular için gerekli oksijeni (O2) sağlamak ve oluşan karbondioksidi (CO2) atmaktır. Bu akciğerlerin havalanması (ventilasyon), kanlanması (perfüzyon) ve kan-hava gaz değişimi (difüzyon) ile sağlanır.

Ventilasyon bir inspirasyon-ekspirasyon siklusudur. İnspirasyon skalen ve interkostal kaslarla ve diyaframın kasılmasıyla sağlanır. Ekspirasyon istirahatte, gerilen akciğer dokusunun elastik çekilmesine bağlı, pasif bir olaydır. Zorlu ekspirasyon ise interkostal ve abdominal kasların kasılmasıyla sağlanır.

Statik AC volümleri genetik olarak belirlenmiştir ve egzersizle değişmez. Bu nedenle atletlerin AC’leri normal popülasyondan farklı değildir. Ancak atletlerde dinamik volümler sağlıklı, ancak idmansız bireylerden daha yüksektir. İdman ayrıca solunum kaslarının dayanıklılığını artırır ve egzersiz esnasında olabilecek solunum sıkıntısını engeller.

Santral uyarılar ve proprioseptif refleksler ventilasyonu uyarır. Maksimal yoğunluktaki bir egzersizde hem O2 tüketimi ve CO2oluşumu ve hem de total pulmoner ve alveoler ventilasyon 20 kat artabilir. Solunumun hızı ve derinliği genellikle fizyolojik ihtiyaçlara göre ayarlanır ve solunan hava miktarındaki artışta hangisinin daha çok rol oynadığı önem taşımaz. Ancak egzersizle artan enerji verimliliği solunumun sayısından çok, tidal volümü etkiler.

Bir dakikada solunan hava miktarı (VE); solunun hızı (RR) ve solunan hava hacmine (tidal volüm -TV) bağlıdır. İstirahatte solunum hızı 12/dk, tidal volüm 0,5L ve VE yaklaşık 6L’dir. Yoğun bir egzersizde solunum hızı 60-70/dk’ya, tidal volüm 2-3L’ye ve VE idmansızlarda 100, idmanlılarda 160, elit atletlerde ise 200L’ye kadar çıkabilir. Solunum kapasitesi, maksimal egzersizlerde ihtiyaç duyulan gaz değişimi için gerekli solunum hacminden %50 daha fazladır. Bu yedek kapasiteden dolayı kaslara O2 arzında ventilasyon kaynaklı bir problem ortaya çıkmaz.

Solunum hızı nöral uyarıların ortadan kalkmasıyla, egzersizden sonra aniden düşer. Daha sonra bu düşüş yavaşlar. Ancak O2 açığı ikame edilinceye kadar normal seviyeye inmez.

Perfüzyon: İstirahat halinde, pulmoner kaplillerde yaklaşık 250 -300mL kan gaz değişiminde kullanılır. Egzersiz esnasında pulmoner kapiller dilate olur, perfüzyon oranı maksimal seviyeye ulaşır ve O2 geçişi için gerekli vasküler yüzey artar. Kan akımı 25-30L/dk’ya kadaryükselir

Difüzyon: Gaz değişimi, gazların çözünebilirliğine ve parsiyel basınç farkına bağlıdır. Total hacmi 4-6L olan AC içinde ince, elastik duvarlardan oluşan yaklaşık 300 milyon alveol, gaz değişimi için bir tenis kordunun yaklaşık yarısı kadar genişlikte bir yüzey oluşturur. İstirahat halinde 250mL O2 alveolerden kana, 200mL CO2 kandan alveollere geçer. Gaz değişimi egzersiz esnasında 20 kat artabilir.

 

Gaz değişiminin etkin olması için alveol havalanması ve kan akımı uyumlu olmalıdır. Egzersiz esnasında üst lob kapilleri açılarak ve alt lob alveolleri ise daha iyi havalanarak fizyolojik ölü boşluğun etkilerini azaltırlar. Bundan dolayı normal akciğerler ihtiyaçtan daha fazla gaz değişim kapasitesine sahiptir ve maksimal egzersiz esnasında, alveol/kapiller arayüzünde PaO2 (100mmHg) ve PaCO2 (40mmHg) düzeylerinde çok az değişiklik olur.