Soru:
Bir birey istemli olarak nefesini tuttuğunda, bir süre sonra nefes alma dürtüsünün otomatik olarak başlamasının fizyolojik nedeni nedir? Bu süreçte omurilik soğanı ve kemoreseptörlerin rolünü açıklayınız.
Çözüm:
💡 İstemli solunum, beyin korteksi tarafından kontrol edilir. Ancak, homeostaziyi tehdit eden kimyasal değişiklikler olduğunda, otomatik (involunter) kontrol mekanizmaları istemli kontrolün üstüne çıkar.
- ➡️ Başlangıç: Bir kişi nefesini tuttuğunda, akciğerlerden kana \(O_2\) geçişi durur ve hücreler \(CO_2\) üretmeye devam ettiği için kanda ve BOS'ta \(CO_2\) birikmeye başlar.
- ➡️ Kimyasal Uyaranın Oluşması: Biriken \(CO_2\), BOS'ta çözünerek karbonik asite ve dolayısıyla hidrojen iyonu (\(H^+\)) konsantrasyonunda artışa neden olur. Bu, BOS'un pH'ını düşürür.
- ➡️ Algılama ve İşlem: Omurilik soğanındaki merkezi kemoreseptörler, bu pH düşüşünü (asidite artışını) algılar. Aynı zamanda, şah damarı ve aorttaki periferik kemoreseptörler de kanda artan \(CO_2\) ve \(H^+\)'yı ve azalan \(O_2\)'yi algılar.
- ➡️ Yanıt: Bu reseptörlerden gelen güçlü uyarılar, omurilik soğanındaki solunum merkezlerini baskılayamayacağı kadar şiddetli bir şekilde uyarır. Omurilik soğanı, istemli kontrolü bastırarak diyafram ve solunum kaslarına "derhal nefes al!" komutu gönderir. Bu, kişinin istemsiz olarak nefes almasına ve nefes tutma eylemini sonlandırmasına neden olur.
✅ Sonuç: Nefes tutma sırasında biriken \(CO_2\)'ye bağlı olarak BOS pH'ının düşmesi, omurilik soğanındaki kemoreseptörleri uyarır ve bu da güçlü, istemsiz bir nefes alma dürtüsünü tetikler. Bu, hayati bir koruma mekanizmasıdır.
