Solunum Sistemi Fizyolojisi

Sağlıklı bir bireyin istirahat halindeki tidal volümü ($V_T$) $600 \text{ mL}$, anatomik ölü boşluğu ($V_D$) $150 \text{ mL}$ ve solunum frekansı ($f$) dakikada $10$ olarak ölçülmüştür. Bu birey, ölü boşluk hacmine $150 \text{ mL}$ ek katkı sağlayan bir şnorkel ile solumaya başladığında, başlangıçtaki alveolar ventilasyon değerini ($V_A$) koruyabilmesi için solunum frekansını dakikada kaça çıkarmalıdır?

Gazların respiratuvar membrandan difüzyon hızını belirleyen difüzyon katsayısı ($D$); gazın membrandaki çözünürlüğü ($S$) ile doğru, molekül ağırlığının karekökü ($\sqrt{MA}$) ile ters orantılıdır ($D \propto S / \sqrt{MA}$). Sabit bir sıcaklıkta, $O_2$ gazı ile fiziksel özellikleri farklı olan hipotetik bir "Gaz X"in aynı respiratuvar membran üzerindeki difüzyon özellikleri araştırılmaktadır.

Buna göre, basınç gradiyenti ve membran özellikleri her iki gaz için de eşitken; "Gaz X"in difüzyon hızının $O_2$ ile aynı olması için sahip olması gereken özellikler aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

İnterstisyel akciğer hastalığı olan bir hastada, patolojik süreçler sonucunda respiratuvar membran kalınlığının arttığı saptanmıştır. Bu hastada istirahat halindeki arteriyel kan gazı analizinde hipoksemi izlenmesine rağmen, karbondioksit eliminasyonunun başlangıçta korunmasının ve $P_aCO_2$ düzeyinin normal sınırlarda kalmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Sol ventrikül yetmezliği nedeniyle interstisyel pulmoner ödem gelişen bir hastada, alveolo-kapiller membran kalınlığının artmasına bağlı olarak gaz değişiminde bozulma gözlenmektedir. Bu hastanın arteriyel kan gazı analizinde parsiyel oksijen basıncı ($PaO_2$) belirgin derecede düşük bulunurken, parsiyel karbondioksit basıncının ($PaCO_2$) başlangıçta normal sınırlarda kalması aşağıdakilerden hangisi ile en iyi açıklanır?

Solunum sisteminde gaz değişimi; önce gazların alveol içi boşluktaki (gaz fazı) difüzyonu, ardından respiratuvar membranı ve plazmayı (sıvı fazı) geçmesiyle gerçekleşir. Amfizem gibi durumlarda alveol içi mesafelerin artması gaz fazındaki difüzyon süresini uzatırken, interstisyel fibrozis gibi durumlarda membran kalınlaşması sıvı fazdaki difüzyon direncini artırır. Bu iki farklı fazdaki difüzyon dinamikleri ve gazların fiziksel özellikleri dikkate alındığında, oksijen ($O_2$) ve karbondioksit ($CO_2$) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Laplace Kanunu'na göre ($P = 2T/r$), bir kürenin (alveol) içindeki basınç ($P$), yüzey gerilimi ($T$) ile doğru, yarıçap ($r$) ile ters orantılıdır. Akciğerlerde farklı boyutlardaki alveollerin bir arada bulunduğu ve birbirine kanallar aracılığıyla bağlı olduğu düşünüldüğünde, ekspiryum sırasında alveollerin küçülmesine rağmen küçük alveollerin kollapsa uğramasını (atelektazi) ve büyük alveollere boşalmasını engelleyen temel mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

İleri evre akciğer fibrozisi olan bir hastada, gaz değişim yüzeyinin (alveolo-kapiller bariyer) fiziksel yapısındaki değişimlere bağlı olarak difüzyon kapasitesinin azaldığı saptanmıştır. Bu hastada istirahat sırasında ciddi hipoksemi gözlenmesine rağmen arteriyel karbondioksit basıncının ($PaCO_2$) genellikle normal sınırlar içerisinde kalması, Fick Difüzyon Yasası'na göre aşağıdakilerden hangisiyle en iyi açıklanır?

Ayakta duran sağlıklı bir bireyde, akciğerin apeksinden bazaline doğru inildikçe meydana gelen ventilasyon-perfüzyon ($\dot{V}/\dot{Q}$) değişimleri ve bunların bölgesel gaz değişimi üzerindeki etkileriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Akciğer kompliyansının azaldığı ve alveoler yüzey geriliminin arttığı klinik durumlarda (örneğin sürfaktan eksikliği), solunum sisteminin mekanik dengesi ve statik akciğer hacimleriyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

İzole bir akciğer preparatında yapılan basınç-hacim ölçümlerinde; akciğerin önce hava ile, ardından salin (izotonik $NaCl$) ile doldurularak şişirildiği bir deney tasarlanıyor. Salin ile doldurulan akciğerin, hava ile doldurulana kıyasla çok daha düşük bir transpulmoner basınç değişikliği ile çok daha yüksek hacimlere ulaştığı ve inspirasyon-ekspirasyon eğrileri arasındaki histerezis (gecikme) alanının neredeyse tamamen kaybolduğu gözleniyor. Akciğer mekaniği, yüzey gerilimi ve sürfaktan ilişkisi dikkate alındığında, bu deneysel bulgulara dayanarak yapılan aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?

İnterstisyel akciğer hastalığına bağlı olarak respiratuvar membran kalınlığı artmış bir hastada, istirahat durumunda arteriyel kan gazları normalken egzersiz sırasında belirgin hipoksemi geliştiği gözlenmektedir. Fick Difüzyon Yasası ve gazların fizikokimyasal özellikleri dikkate alındığında, bu hastada $CO_2$ atılımının $O_2$ alımına göre daha iyi korunmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Diffüz interstisyel akciğer fibrozisi olan bir hastada, alveolo-kapiller bariyerin fiziksel mesafesi arttığı için gaz değişimi zorlaşır. Bu hastalarda istirahat sırasında yapılan kan gazı analizinde belirgin bir $O_2$ düşüklüğü (hipoksemi) izlenmesine karşın, $CO_2$ seviyelerinin sıklıkla normal sınırlarda kalmasının (normokapni) temel fizyolojik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Helyum dilüsyon yöntemiyle fonksiyonel rezidüel kapasitesi ($FRC$) $2500$ ml olarak ölçülen bir hastada, vücut pletizmografisi ile yapılan ölçümde $FRC$ değeri $3500$ ml bulunmuştur. Hastanın basit spirometri ölçümlerinde vital kapasite ($VC$) $4000$ ml ve ekspiratuar rezerv hacim ($ERV$) $1200$ ml olarak saptandığına göre; bu hastanın total akciğer kapasitesi ($TLC$) ve akciğerlerdeki hapsedilmiş hava ($trapped \ air$) hacmi aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Egzersiz gibi metabolik aktivitenin arttığı durumlarda oksihemoglobin disosiyasyon eğrisi sağa kayarak dokulara oksijen sunumunu optimize eder. Normal koşullarda arteriyel $PO_2$ değerinin $100 \text{ mmHg}$ ve mikst venöz $PO_2$ değerinin $40 \text{ mmHg}$ civarında olduğu düşünüldüğünde, bu sağa kayma (afinite azalması) fenomeninin fizyolojik sonuçları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Bir hastanın istirahat halindeki tidal volümü ($V_T$) $500 \text{ mL}$, solunum frekansı ($f$) $12 \text{/dakika}$ ve anatomik ölü boşluğu ($V_D$) $150 \text{ mL}$ olarak saptanmıştır. Bu hastanın, dakika ventilasyonunu ($V_E$) sabit tutarak tidal volümünü $300 \text{ mL}$'ye düşürdüğü yeni bir solunum paternine geçtiği gözlemlenmiştir. Buna göre, bu yeni solunum paterninde hastanın alveolar ventilasyon değeri ($V_A$) kaç $\text{mL/dakika}$'dır?

Bir akciğer bölgesinde alveolar ventilasyonun normal şekilde devam etmesine rağmen, pulmoner kan akımının (perfüzyon) tamamen kesildiği bir durumda, bu bölgedeki ventilasyon-perfüzyon ($V/Q$) oranı ve gelişen fizyolojik tablo aşağıdakilerden hangisidir?

Pulmoner dolaşımda kan akımının ventilasyon ile uyumlu bir şekilde dağıtılmasını sağlayan ve sistemik dolaşımın hipoksiye verdiği yanıtın tam tersi olarak işleyen temel fizyolojik mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

İleri evre amfizem (emfizem) tanısı alan bir hastada, alveol duvarlarındaki progresif yıkım sonucu fonksiyonel gaz değişim yüzey alanının ciddi oranda azaldığı saptanmıştır. Solunum membranındaki gaz difüzyonunu belirleyen fiziksel yasalar ($Fick$ ve $Henry$ yasaları) dikkate alındığında, bu patolojik durumun gaz değişimi üzerindeki etkisiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?