İnsan fizyolojisi: açıklamalı alıştırma soruları

1Fizyoloji nedir: dengeyi korumak

Fizyoloji, vücudun nasıl çalıştığını inceler. Anatomi size kalbin nerede olduğunu söyler; fizyoloji nasıl pompaladığını ve pompalamanın nasıl denetlendiğini söyler.

Tüm konuyu bir fikir kat eder: homeostaz. Vücut, sıcaklık, kan basıncı, kan şekeri ve pH gibi iç koşullarını dar bir aralıkta tutar.

Bu denetimin çoğu negatif geri besleme ile çalışır. Bir değişiklik algılanır ve vücut ters yönde yanıt verir, böylece değişiklik küçülür. Bir geri besleme döngüsünün üç parçası vardır:

1. Bir reseptör (algılayıcı) değişikliği algılar, örneğin sıcaklığa duyarlı sinir uçları.
2. Bir denetim merkezi onu ayar noktasıyla karşılaştırır, örneğin yaklaşık 37 °C’de hipotalamus.
3. Bir efektör yanıtı üretir, örneğin ter bezleri ve genişleyen deri damarları.

Pozitif geri besleme nadirdir. Bir olay bitene kadar değişikliği büyütür. Örnekler doğum sırasındaki kasılmalar (oksitosin), kan pıhtılaşması ve yumurtlamayı tetikleyen LH pikidir.

2Normal değerler ve temel formüller

Birçok soru bir sayıyla başlar. Sağlıklı bir yetişkin için şu dinlenme değerlerini öğrenin:

• Kalp hızı dakikada yaklaşık 60–100 atım; solunum hızı dakikada yaklaşık 12–20 soluk.
• Kan basıncı yaklaşık 120/80 mmHg. İlk sayı sistolik (karıncıklar kasılırken), ikincisi diyastolik (gevşerken).
• Çekirdek sıcaklık yaklaşık 37 °C; arteriyel kan pH’ı 7,35–7,45.
• Bir nöronun dinlenme zar potansiyeli yaklaşık −70 mV.

İki formül kalbi ve damarları birbirine bağlar:

CO kalp debisi, HR kalp hızı ve SV atım hacmidir, yani atım başına pompalanan kan. Örnek: 70 atım/dk × 70 mL = 4900 mL/dk, yaklaşık 4,9 L/dk.

MAP ortalama arteriyel basınç ve TPR damarların toplam periferik direncidir. 120/80 mmHg’de MAP ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg.

Gazlar yüksek kısmi basınçtan düşüğe difüzyonla hareket eder. Oksijen alveollerden kana, karbondioksit kandan alveollere geçer. CO₂’nin çoğu kanda bikarbonat olarak taşınır.

3Başlıca sistemler nasıl denetlenir

Kalp ritmi. Her atım, doğal kalp pili olan sağ kulakçıktaki sinoatriyal (SA) düğümde başlar. Sinyal kulakçıklara yayılır, sonra atriyoventriküler (AV) düğümde geciktirilir; böylece kulakçıklar boşalmayı karıncıklar kasılmadan önce bitirir.

EKG’de P dalgası kulakçık depolarizasyonu, QRS kompleksi karıncık depolarizasyonu, T dalgası karıncık repolarizasyonudur.

Sinirler. Bir aksiyon potansiyelinde sodyum iyonları (Na⁺) hücreye akar ve depolarizasyona yol açar. Sonra potasyum iyonları (K⁺) dışarı akar ve repolarizasyona yol açar.

Böbrek. İşlevsel birim nefrondur. Kan glomerülde süzülür ve proksimal tübül süzülen suyun ve sodyumun çoğunu geri emer.

• ADH (antidiüretik hormon), toplama kanallarının daha fazla su geri emmesini sağlar, bu yüzden idrar yoğunlaşır.
• Aldosteron, böbreğin sodyumu geri emmesini ve potasyumu atmasını sağlar. Su sodyumu izler.
• Böbrekteki düşük kan basıncı renin salgılar. Renin anjiyotensin II’ye yol açar; o damarları daraltır ve aldosteronu salgılatır. Bu, renin–anjiyotensin–aldosteron sistemidir.

Glikoz. İnsülin, glikozu hücrelere taşıyarak kan şekerini düşürür. Glukagon, karaciğerde glikojeni parçalayarak ve yeni glikoz yaparak yükseltir.

Asit–baz. CO₂ asit gibi davranır. Çok fazla CO₂ (yavaş solunum) solunumsal asidoza; çok az (hızlı solunum) solunumsal alkaloza yol açar. Bikarbonattaki değişiklikler metabolik asidoz ya da alkaloza yol açar.

4Bir fizyoloji sorusu nasıl akıl yürütülerek çözülür

Çoğu fizyoloji sorusu bir değişikliği anlatır ve sonra ne olduğunu sorar. Bir zincir gibi ilerleyin:

1. Önce değişen değişkeni adlandırın, örneğin kan hacmi, CO₂ ya da glikoz.
2. Onu hangi reseptörün algıladığını sorun, örneğin basınç için barareseptörler ya da CO₂ ve oksijen için kemoreseptörler.
3. Yanıtı ve yönünü bulun. Negatif geri beslemede yanıt değişikliğe karşı koyar.
4. Etkileri formüllerle izleyin, örneğin CO = HR × SV ve MAP = CO × TPR.
5. Katılan diğer organları kontrol edin, örneğin hormonlar aracılığıyla daha yavaş etki eden böbrek.

İlerledikçe küçük oklar yazın: “hacim ↓ ⇒ SV ↓ ⇒ CO ↓ ⇒ MAP ↓”. Bu, her değişikliğin yönünü açık tutar.

5Çözümlü bir örnek

Zinciri bir halka bir halka izleyin. Bir sonraki halkayı açmadan önce tahmin etmeye çalışın.

6Sık yapılan hatalar

• Geri beslemenin değişikliği büyüttüğünü sanmak. Denetimin çoğu negatif geri beslemedir ve değişikliği küçültür.
• ADH’yi (su tutar) ve aldosteronu (sodyum tutar, potasyum kaybettirir) karıştırmak.
• T dalgasını kulakçık etkinliği olarak okumak. O, karıncık repolarizasyonudur; kulakçık repolarizasyonu QRS kompleksinde gizlidir.
• Asit–bazı ters anlamak. Hızlı solunum CO₂’yi atar, bu yüzden pH yükselir: solunumsal alkaloz.
• Kan kaybında önce kan basıncının düşmesini beklemek. Refleksler basıncı yüksek tuttuğu için kalp hızı genellikle önce yükselir.
• Difüzyon yönünü karıştırmak: gazlar her zaman yüksek kısmi basınçtan düşüğe hareket eder.

7Sınav soruları nasıl görünür

• Kolay (anahtar terimler ve olgular): normal değerler ve işlevler. Örneğin normal solunum hızı, trombositlerin ne yaptığı ya da kalp pilinin nerede olduğu.
• Orta (kavramları uygulama): mekanizmalar. Bir hormonun nasıl etki ettiği, bir EKG dalgasının neyi gösterdiği ya da CO = HR × SV gibi bir formülün nasıl değiştiği.
• Zor (olgular ve analiz): bir hasta ya da bir deney. Kan gazlarını okur, şok belirtilerini tahmin eder, ödemi açıklar ya da bir hastalığı başarısız olan mekanizmayla ilişkilendirirsiniz.

Zor sorularda ok zincirini çizin. İlk değişiklikten başlayın ve her yanıtın yönünü negatif geri beslemenin söylemesine izin verin.