Solunum Sistemi Nedir? Solunumla İlgili Temel Bilgiler Nelerdir?

Canlılarda kan ve atmosfer havası arasındaki gaz değişimini sağlayan mekanizmaya solunum sistemi denir. Solunum sisteminin en önemli görevi oksijenin kana geçmesini ve kanda biriken karbondioksitin dışarı atılmasını sağlamaktır. Solunum organları canlı türlerine göre değişkenlik gösterebilir. Bu organların çalışma şekli ve yapısı farklı olabilir. Bu farklılık için, deri, solungaç, trake ve akciğer solunumu gibi örnekler verilebilir. İnsanlarda solunum sistemi, dış solunum, iç solunum ve hücresel solunum olarak 3’e ayrılır. Dış solunum, kan ile atmosfer havası arasında yapılan oksijen gazı ve karbondioksit gazı alışverişidir. İç solunum, kan ile doku hücreleri arasındaki gaz alışverişidir. Hücresel solunum ise hücrelerdeki besinlerden enerji üretilmesi olayıdır. Solunumun canlı yaşamında birçok görevi vardır. Gaz değişimi, pH düzenlenmesi, vücut sıcaklığının düzenlenmesi, vücut savunması ve canlının sesinin çıkması en önemli görevlerindendir. Solunum sistemi hayati mekanizmalar bütünüdür ve vücuttaki birçok bileşenden oluşur. Bu nedenle solunumsal hastalıkların etkisi de çok fazla olur. Beyin başta olmak üzere tüm organlar üzerinde tahribata neden olabilir. Solunumsal hastalıkların tedavi süreçlerinde ise ilaçlar ve cihazlar kullanılabilir. Hastalığın çeşidine ve seviyesine göre tedavi şekli belirlenir. Cihaz tedavilerinde kullanılan birçok solunumsal parametre vardır. Bunlar hastalığın seviyesine göre ayarlanmalı ve uygulanmalıdır; gerekirse zamanla değişiklik yapılmalıdır. Parametre değişikliklerinin bazıları hastalar veya hasta yakınları tarafından yapılabilirken bazıları da hekimler tarafından yapılabilir.

Solunum Sistemi

Solunum sistemi, vücuttaki karbondioksit gazının oksijen gazı ile yer değiştirmesini sağlar. Üst solunum yolu, alt solunum yolu ve diyaframdan oluşur. Solunum sisteminin tamamındaki yapısal organlar şunlardır:

  • Ağız
  • Burun
  • Yutak (farinks)
  • Gırtlak (larinks)
  • Soluk borusu (trake)
  • Bronş
  • Akciğer
  • Alveol
  • Diyafram

Üst Solunum Yolu

Ses tellerinin üzerinde kalan solunumla ilgili kısımların tamamına üst solunum yolu denir. Üst solunum yolu şu kısımlardan oluşur:

  • Ağız
  • Burun
  • Yutak (farinks)
  • Gırtlak (larinks)

Ağız: İki çene arasında yer alan, sesin çıkması, solunum ve besin alma gibi işlevleri olan, içinde dil ve dişler bulunan vücut boşluğudur.

Burun: Ağzın üstünde, alınla üst dudak arasında yer alan, çıkıntılı, iki delikli solunum ve koku alma organıdır. Burun kanalının, solunan havayı temizleme ve ısıtma özelliği vardır. Konuşmaya da yardımcıdır.

Yutak (farinks): Ağız boşluğu ile burun boşluğunun birleştiği yere yutak denir. Alınan besinlerin yemek borusuna geçmesini sağlar. Ayrıca solunum sisteminde de etkin rolü vardır. Farinks üç bölümden oluşur: Nazofarinks, orofarinks ve laringofarinks. Burun nazofarinkse açılır. Nazofarinks ağız boşluğuyla ilişkili olan orofarinkse açılır. Orofarinks laringofarinkse açılır ve laringofarinks trakeye açılır.

Gırtlak (larinks): Gırtlak, boyun bölgesinde bulunur. Yutak kısmından sonra gelir. Devamında trake ve akciğerler vardır. Gırtlak yani larinks solunum yolunun önemli bir parçasıdır. Aynı zamanda ses telleri de bu kısımda bulunur.

Alt Solunum Yolu

Ses tellerinin altında kalan solunumla ilgili kısımların tamamına alt solunum yolu denir. Alt solunum yolu şu kısımlardan oluşur:

  • Soluk borusu (trake)
  • Bronş
  • Akciğer
  • Alveol

Soluk borusu (trake): Kıkırdaksı bir yapıdan oluşur. İç yüzeyi, yalancı çok katlı epitel dokudan oluşan mukoza ile kaplıdır. Bu yapı tüylüdür ve solunan hava içindeki yabancı maddeleri tutar.

Bronş: Trakeden ayrılan kollara bronş adı verilir. Bronşlar, trakeden gelen havayı sağ ve sol akciğerin içine doğru, akciğerlerden çıkan havayı ise trakeye doğru iletilir.

Akciğer: Hava soluyan omurgalılardaki temel solunum organıdır. Ana görevi atmosferdeki oksijen gazını kan dolaşımına iletmek ve dolaşımdaki karbondioksit gazını atmosfere atmaktır. Akciğerlerin solunumla ilgili olmayan görevleri de vardır.

Alveol: Alveoller, akciğerlerde milyonlarca adet bulunan ve gaz değişiminin yapıldığı çok ince duvarlı hava kesecikleridir. İç yapısı nemlidir.

Diyafram

Diyafram, göğüs ve karın boşluğunu birbirinden ayıran, solunumda görev alan en önemli kastır. Göğüs kafesine bağlıdır. Soluk alırken, diyafram kası düzleşir ve göğüsteki boşluğun artmasını sağlar. Bu sayede iç basınç düşer ve akciğerlere hava dolar. Soluk verirken, yukarı doğru kubbeleşir ve göğüsteki boşluğun azalmasını sağlar. Böylece iç basınç artar ve akciğerlerdeki hava dışarı atılır.

Solunum Mekanizmasıyla İlgili Temel Tanımlar

Nefes: Havanın akciğerlere çekilmesine veya akciğerlerden dışarı atılmasına verilen isimdir.

Nefes almak (inspirasyon) (inspiration): Akciğerlere hava çekilmesi eylemine verilen isimdir.

Nefes vermek (ekspirasyon) (expiration) (exhalation): Akciğerlerdeki havanın boşaltılmasına verilen isimdir.

Solunum: 1 nefes alma ve sonrasında 1 nefes verme eylemlerinin bütününe verilen isimdir.

Ventilasyon: Havanın, akciğerlerin içine ve dışına hareketidir. Temel amaç, oksijence zengin olan havanın akciğerlere alınması ve yüksek oranda karbondioksit içeren solunum havasının dışarı atılmasıdır.

Mekanik ventilasyon: Solunum fonksiyonunun yapay olarak sürdürülmesine verilen isimdir.

Göğüs kafesi (toraks): İnsan bedeninin, boyun ile karın arasında yer alan bölümüdür. Solunumun en önemli aşamaları bu bölümde gerçekleşir.

Mekanik Ventilasyonun Temeli

Mekanik ventilasyonun temeli 4 parametreyle açıklanabilir:

Akış

Akış = Hacim/zaman

Mekanik ventilasyonda akış genellikle “litre/dakika” cinsinden belirtilir.

Basınç

Basınç = Kuvvet/alan

Mekanik ventilasyonda basınç değeri olarak genellikle “cmH2O” kullanılır. Bazı cihazlarda “hPa” veya “mbar” gibi değerler de kullanılabilir.

cmH2O: Bir silindir içerisinde, 4 ºC sıcaklıkta, 1 cm yükseklikteki suyun tabana uyguladığı basınç değeridir.

1 cmH2O = 98.0638 Pascal
1 cmH2O = 1.0198 hPa
1 mmHg = 1.36 cmH2O = 0.133 kPa = 0.0193 psi = 1.3332 mbar

Zaman

Mekanik ventilasyonda zaman parametresi için genellikle “saniye” veya “dakika” kullanılır. Örneğin, dakikadaki solunum sayısı “rate” veya “frekans” olarak isimlendirilir.

Hacim

Mekanik ventilasyonda hacim parametresi için “litre” veya “mililitre” kullanılır.

Mekanik Ventilasyon Modları Neye Göre Çeşitlendirilir?

Ventilasyon modları genel olarak aşağıdaki şekilde çeşitlendirilir:

  • Akciğer içinde oluşan basınca göre
    • Pozitif basınçlı ventilasyon
    • Negatif basınçlı ventilasyon
  • Mekanik ventilatör bağlantısına göre
    • Non-invaziv ventilasyon
    • İnvaziv ventilasyon
  • İnspirasyonun başlama şekline göre
  • İnspirasyonun hedefine göre
  • İnspirasyondan ekspirasyona geçiş şekline göre

Cihazlardaki ventilasyon modları çoğunlukla inspirasyonun başlama şekline göre çeşitlendirilir. Bunlar:

  • İnspirasyonu ventilatör başlatır
    • Zaman tetikli (kontrollü ventilasyon)
      • Volüm kontrollü
      • Basınç kontrollü
  • İnspirasyonu hasta başlatır
    • Hasta tetikli (yardımlı ventilasyon)
      • Asist kontrollü ventilasyon (A/C V)
      • Senkronize aralıklı zorunlu ventilasyon (SIMV)
      • Basınç destekli ventilasyon (PSV)
  • Spontan ventilasyon
    • CPAP
    • BPAP

Mekanik Ventilasyon Bağlantı Çeşitleri Nelerdir?

Non-İnvaziv Mekanik Ventilasyon Nedir?

Soluk borusuna (trakeye) delik açmadan maske yardımıyla solunum desteği verilmesine non-invaziv mekanik ventilasyon denir. Bunu sağlayan cihazlara ise non-invaziv mekanik ventilatör adı verilir.

Non-İnvaziv Mekanik Ventilatör Çeşitleri Nelerdir?
  • CPAP Cihazı
  • OTOCPAP Cihazı
  • BPAP Cihazı
  • BPAP ST Cihazı
  • BPAP ST AVAPS Cihazı
  • OTOBPAP Cihazı
  • ASV Cihazı

İnvaziv Mekanik Ventilasyon Nedir?

İnvaziv mekanik ventilasyonda maske kullanılmaz. Trakeostomi kanülü veya endotrakeal tüp gibi tıbbi malzemelerle vücudun içine girerek uygulanan ventilasyon tipidir. Kullanılan mekanik ventilatörler ise non-invaziv olanlara göre çok daha gelişmiş seviyededir. Solunum modları ve parametreleri daha detaylı şekilde ayarlanabilir.

İnvaziv Mekanik Ventilatör Çeşitleri Nelerdir?
  • Ev tipi mekanik ventilatör
  • Transport mekanik ventilatör
  • Yoğun bakım mekanik ventilatörü

Mekanik Ventilasyon Parametreleri Nelerdir?

IPAP

Inspiratory positive airway pressure = İnspiratuar solunum yolu basıncı

Nefes alma esnasında solunum yolunda oluşan basınçtır. Bazı cihazlarda “Pi” olarak belirtilir.

EPAP

Expiratory positive airway pressure = Ekspiratuar solunum yolu basıncı

Nefes verme esnasında solunum yolunda oluşan basınçtır. Bazı cihazlarda “Pe” olarak belirtilir.

PEEP

Positive end expiratory pressure = Pozitif ekspiratuar sonu basıncı

Ekspirasyon sonunda hastanın akciğerinde kalan havanın basınç cinsinden değeridir.

Ramp (Rampa)

Yüksek tedavi basıncının başlangıçta kullanıcıyı rahatsız etmemesi için süreli bir şekilde çalışan, açılıp kapatılabilir basınç yükseltme özelliğidir. Bu sayede cihaz, önce düşük basınçta başlar ve ayarlanan sürede maksimum basınca kadar çıkar.

Rate (Frekans)

Dakikadaki solunum sayısıdır. Normal solunum sayısı yetişkinlerde genellikle dakikada 8-14 arasındadır. Çocuklarda ise daha yüksektir.

Backup Rate

Bazı cihazlarda dakikadaki solunum sayısı “backup rate” olarak belirtilir. Backup rate, rate yani frekans parametresiyle aynı değeri ifade eder.

FiO2

Hastaya giden hava içeriğindeki oksijen yüzdesidir.

Flow (Akış)

Akış = Hacim/zaman

Mekanik ventilasyonda akış değeri genellikle “litre/dakika” cinsinden belirtilir. Diğer parametrelere bağlı olduğu için ayarlanabilen değil ölçülebilen bir parametredir.

Ti

Inspiratory time = Nefes alma süresi

Nefes alma eyleminin süresini “saniye” veya “milisaniye” olarak belirleyen parametredir.

Te

Expiratory time = Nefes verme süresi

Nefes verme eyleminin süresini “saniye” veya “milisaniye” olarak belirleyen parametredir.

Paw

Airway pressure = Solunum yolu basıncı

Solunum yolunda oluşan basınç miktarıdır.

Rise Time

Rise time = Yükselme zamanı

EPAP’tan IPAP’a yükselme hızının ayarlandığı parametredir. Cihazlardaki basıncın yükselme hızını ayarlar.

I/E

Inspiratory time/expiratory time = Nefes alma süresi/nefes verme süresi = İnspirasyon süresi/ekspirasyon süresi

İnspirasyon süresinin, ekspirasyon süresine oranıdır. Sağlıklı bir yetişkinde I/E oranı genellikle 1/2’dir.

I/T

Inspiratory time/total time = Nefes alma süresi/toplam solunum süresi = İnspirasyon süresi/toplam solunum süresi

İnspirasyon süresinin, toplam solunum süresine oranıdır. I/T veya diğer bir ifadeyle I/(I+E) olarak belirtilebilir. İnspirasyon süresinin, inspirasyon ve ekspirasyon sürelerinin toplamına oranıdır.

P Plato

P plato, plato basıncı olarak tanımlanır. Plato basıncı, soluk havasının hastaya verilmesinden hemen sonra ve ekspirasyon başlamadan hemen önce ölçülen basınçtır. Bu basınç, inspiryum sonunda solunumun çok kısa bir süre durmasıyla oluşur. Solunumun durduğu esnada alveollerin içindeki ve ağızdaki basınç eşittir yani hava akışı yoktur.

Peak Pressure (PIP)

PIP = Peak Inspiratory Pressure = Tepe Basıncı

İnspirasyon basınç grafiğindeki en tepe noktayı ifade eden parametredir.

Peak Flow

İnspirasyon akış grafiğindeki en tepe noktayı ifade eden parametredir.

Tidal Hacim (Vt) (Vti) (Vte)

Hastanın akciğerlerine giden veya akciğerlerinden çıkan havanın miktarıdır. Genellikle Vt yani “tidal hacim” olarak isimlendirilir. Mililitre (ml) cinsinden ifade edilir.

Vti, hasta nefes alırken ölçülen tidal hacimdir.

Vte, hasta nefes verirken ölçülen tidal hacimdir.

Leak (Kaçak)

Mekanik ventilasyon sırasında oluşan hava kaçağını ifade eder. Litre veya mililitre cinsinden ifade edilir.

Sigh (İç Çekme) (Derin Nefes)

Sigh parametresi ventilatörde aktif hale getirilirse, önceden belirlenen solunum sayısına ulaştığında (örneğin 50 solunumda bir) ventilatör bir miktar daha fazla hacimde hava göndererek hastaya derin bir nefes aldırır. Buna iç çekme veya derin nefes parametresi de denir.

Apnea Time

Apnea Time = Apne Süresi

Hastanın solunumunun durduğu süreyi ifade eden değerdir. Saniye cinsinden belirtilir.

Tetikleme (Tetik I) (Tetik E)

Mekanik ventilatörün, hastanın nefes aldığını veya verdiğini algılaması için ayarlanan hassasiyet parametresidir. Tetikleme duyarlılığı veya trigger sensitivity olarak da belirtilir. “Tetik I” nefes alma, “tetik E” ise nefes verme safhası için kullanılır. Hastanın solunum isteğini ventilatörün algılayabilmesi için ayarlanması gereken bir parametredir.

Genellikle 1, 2, 3, 4, 5 şeklinde seçilerek ayarlanır. 1 en hassas ayardır ve bebekler için kullanılır.

FRC

Functional residual capacity = Fonksiyonel rezidüel kapasite

FRC, pasif nefes verme safhasının sonunda akciğerlerde bulunan havanın hacim miktarıdır.

Raw

Airway resistance = Solunum yolu direnci

Solunum yolu direnci, solunum yolunun nefes alma ve verme esnasında hava akışına gösterdiği direnç miktarıdır.

Mekanik Ventilasyon Modları Nelerdir?

CPAP

Continuous positive airway pressure = Sürekli pozitif solunum yolu basıncı

BPAP

Bilevel continuous positive airway pressure = İki kademeli sürekli pozitif solunum yolu basıncı

PSV S

Pressure support ventilation spontaneous = Basınç destekli ventilasyon spontan

PSV modlarında cihaz hastanın mevcut solunumuna destek olur. Bu sayede akciğerlerde oluşması gereken hava basıncı sağlanır.

PSV ST

Pressure support ventilation spontaneous time = Basınç destekli ventilasyon spontan zaman

PSV modlarında cihaz hastanın mevcut solunumuna destek olur. Bu sayede akciğerlerde oluşması gereken hava basıncı sağlanır.

PCV

Pressure controlled ventilation = Basınç kontrollü ventilasyon

PACV (P A/C)

Pressure assist controlled ventilation = basınç  asist kontrollü ventilasyon

P SIMV

Pressure synchronized intermittent mandatory ventilation = Basınç senkronize aralıklı zorunlu ventilasyon

V SIMV

Volume synchronized intermittent mandatory ventilation = Hacim senkronize aralıklı zorunlu ventilasyon

ASV

Adaptive servo ventilation = Adaptif servo ventilasyon

VCV

Volume controlled ventilation = Volüm (hacim) kontrollü ventilasyon

VACV (V A/C)

Volume assist controlled ventilation = Volüm (hacim) asist kontrollü ventilasyon

CMV

Controlled mandatory ventilation = Kontrollü zorunlu ventilasyon

IPPV

Intermittent positive pressure ventilation = Aralıklı pozitif basınç ventilasyonu

Kaynaklar

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539742/

https://www.thoracic.org/patients/patient-resources/resources/mechanical-ventilation.pdf

http://www.dicle.edu.tr/Contents/7ac85789-414e-4c98-8af6-7c40ed0c1610.pdf

http://www.yogunbakimdergisi.org/managete/fu_folder/2007-03/html/2007-7-3-317-321.htm

http://file.atuder.org.tr/_atuder.org/fileUpload/hLBewvMoYoFn.pdf

http://www.yogunbakimdergisi.org/managete/fu_folder/2002-04/html/2002-2-4-215-224.html