Nefes almanın mekaniği

Bir an

Perşembe sabahı, saat dokuzu yirmi geçiyor. Fakültenin büyük amfisinde ara sınav başlayalı on beş dakika olmuş; Berk ikinci sorunun ortasında. Tam o sırada göğsünün altından bir sıçrama geliyor ve boğazından kısa, kesik bir ses çıkıyor: "hık". Ön sıradaki iki kişi dönüp bakıyor. Berk kalemi bırakıp sesi yutmaya çalışıyor, olmuyor. On saniye sonra yine. Sonra yine.

Yan sıradaki Ilgaz, gözcü hoca arkasını döndüğü anda eğilip fısıldıyor: "Nefesini tut, sonra bir dikişte su iç. Benim babaannem hep öyle yaptırırdı." Berk nefesini tutuyor, şişesinden suyu yudum yudum içiyor. Hıçkırık bir süre kesiliyor, beşinci soruda geri geliyor, sınavın son çeyreğinde kendiliğinden bitiyor.

Akşam görüntülü aramada Sevgül'e anlatıyor. Sevgül gülerek kendi bildiğini ekliyor: "Seni korkutsalardı geçerdi." Berk telefonu kapattıktan sonra merak ediyor: göğsümün altında sıçrayan şey neydi? Su içmek mi durdurdu, yoksa hıçkırık zaten bitecek miydi? Bir de, hıçkırıkta bozulan şey her gün farkına bile varmadan yaptığım nefes almaysa, o normal hâlinde nasıl işliyor?

Soru

Nefes alırken havayı akciğere ne çeker, diyafram bu işte ne yapar ve hıçkırık bu düzenin hangi parçasının teklemesidir?

Nasıl işler

Kalbin dolaşımını konuştuğumuz derslerde kanın oksijeni dokulara taşıdığını gördük. Ama kalp oksijen üretmez; taşıyabileceği her molekülün önce dışarıdan, akciğere girmesi gerekir. Havanın akciğere girişi ise bir emme işi değil, bir basınç işidir. Bunu anlamak için önce işi yapan kası tanıyalım.

Bir şırıngayı düşün. Pistonu geri çektiğinde içerideki hacim büyür, aynı miktar hava daha geniş bir alana yayılır ve içerideki basınç dışarıdakinin altına düşer. Hava, ucundaki delikten içeri akar. Kimse havayı "çekmez"; hava basıncın yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere kendiliğinden gider. Göğüs boşluğu bu şırınganın gövdesidir, diyafram da pistonudur.

Şimdi bir nefesi adım adım izleyelim. Beyin sapındaki solunum merkezi frenik sinire bir uyarı gönderir. Diyafram kasılır ve aşağı iner; aynı anda kaburgaların arasındaki kaslar göğüs kafesini biraz yukarı ve dışa açabilir. Göğüs boşluğu her yönde büyür, göğüs içi basınç düşer, akciğerler gerilerek genişler ve akciğerin içindeki havanın basıncı dışarıdaki havanın biraz altına iner. Ağızla burun açık olduğu sürece hava, aradaki fark kapanana kadar hava yollarından içeri akar. Fark sıfırlanınca akış durur. Bu, nefesin tepesidir.

Nefes vermenin dinlenirken çoğunlukla aktif bir kası yoktur. Nefes alırken gerilen akciğer ve göğüs duvarı, gerilmiş bir lastik gibi enerji depolar. Diyafram gevşediğinde bu esnek dokular eski boyutlarına döner, göğüs boşluğu küçülür, içerideki basınç bu kez dışarıdakinin biraz üstüne çıkar ve hava dışarı akar. Gertler'in solunum mekaniği derlemesi bunu açıkça yazar: nefes alırken depolanan esnek enerji, nefes vermenin olağan kaynağıdır. Koşarken, şarkı söylerken ya da üflerken karın ve kaburga arası kaslar devreye girer ve nefes vermek de aktif hâle gelir; sakin nefeste ise iş çoğunlukla geri yaylanmaya kalır.

Soluk hacmini kalbin her atımda pompaladığı kan miktarının akciğerdeki karşılığı gibi düşünebilirsin. Dakikada kaç kez nefes aldığın ile her nefeste ne kadar hava taşıdığın çarpıldığında, akciğerine bir dakikada giren havayı bulursun. Vücut ihtiyaç arttığında iki düğmeyi birden çevirir: daha sık ve daha derin nefes alır.

Artık hıçkırığa dönebiliriz. Hıçkırıkta diyafram ve kaburga arası kaslar beyinden gelen düzenli bir komutla değil, ani ve istemsiz bir kasılmayla çalışır. Göğüs boşluğu birden genişler, hava hızla içeri akmaya başlar; ama çok kısa bir süre sonra gırtlaktaki ses yarığı (glottis) aniden kapanır. İçeri koşan hava kapalı bir kapıya çarpar ve o tanıdık "hık" sesi çıkar. Yani hıçkırık, nefes almanın ilk yarısının, piston çekilip vananın kapanmasıyla yarıda kesilmiş hâlidir. Hıçkırığın yetişkinde bilinen bir işlevi yok. Anne karnındaki bebekte de görülür; StatPearls bölümüne göre doğumdan önceki hıçkırıklar solunum kaslarının çalışmasına katkıda bulunuyor olabilir.

Kanıt

Bu vaka yazısının yazarları, hıçkırığın fizyolojisinin ve nefes tutma ya da soğuk su içme gibi popüler ev yöntemlerinin nasıl işlediğinin belirsiz olduğunu yazıyor. O kadar az şey biliniyor ki "hık" sesinin gırtlak kapağının (epiglottis) mi yoksa ses tellerini de içeren ses yarığının mı kapanmasından geldiği konusunda bile uzlaşı yok. Yazarlardan biri, aşağıdaki çalışmada sınanan aracın patent sahibi.

Yaygın yanılgılar

Sayılarla

StatPearls'ün ölü boşluk (dead space) bölümü sağlıklı bir yetişkin için normal soluk hacmini yaklaşık 500 mL olarak verir. Bunun yaklaşık yüzde 30'u, yani 150 mL kadarı, burun, soluk borusu ve bronşlarda kalır ve oksijen alışverişine hiç ulaşmaz. Bu sayılar bir ders kitabı ortalamasıdır; boy, cinsiyet ve yaşla değişir.

Hıçkırık tarafında Cochrane derlemesi kalıcı hıçkırığı genellikle 48 saatten, inatçı hıçkırığı bir aydan uzun süren olarak tanımlar. Bu uzun biçimler için ölçütleri karşılayan yalnız 4 çalışma bulundu, toplam 305 katılımcı; dördü de akupunktur denemesiydi ve hiçbir ilaç çalışması ölçütlere uymadı.

Emme aracı çalışmasında 674 gönüllü aracı almak istedi, 290'ı onam verdi ve 249 yanıt geçerli sayıldı. Etkinlik sorusuna yanıt veren 203 kişinin 183'ü, yani yüzde 90,1'i aracı ev yöntemlerinden üstün buldu. Bu sayı bir anket puanıdır; aynı kişilerin araç olmadan ne kadar sürede düzeleceğini hiçbir kontrol grubu ölçmedi.

Herkes için aynı mı?

Hayır. Bebeklerde ve çocuklarda nefes hem daha sık hem daha küçük hacimlidir; soluk hacmi beden büyüklüğüyle birlikte büyür. StatPearls bölümüne göre hıçkırık anne karnındaki bebekten yaşlıya kadar her yaş grubunda görülür. Yaş ilerledikçe göğüs duvarı sertleşebilir ve solunum kaslarının gücü azalabilir; seksenini geçmiş biri için aynı derin nefes gençlikteki kadar kolay olmayabilir. Gebeliğin son aylarında büyüyen rahim karın içeriğini yukarı iter ve diyaframın aşağı inme payını daraltabilir; nefesin kısaldığı hissi bu dönemde sık anlatılır. Karın bölgesinde fazla kilo da diyaframın inişine benzer bir direnç oluşturabilir. Kronik bir akciğer hastalığı olan birinde nefes vermek dinlenirken bile kas işine dönüşebilir, ama bu ancak bir hekimin değerlendirmesiyle anlaşılabilir. Hıçkırıkta da bir ayrım var: sağlıklı bir gencin sınavda tutulduğu hıçkırık ile ağır bir hastalığı ya da yeni bir ameliyatı olan birinin günlerce süren hıçkırığı aynı şey değildir.

Ne zaman hekime?

Kendiliğinden başlayıp birkaç dakika ya da birkaç saat içinde geçen hıçkırık sağlıklı biri için zararsızdır. Cochrane derlemesinin kullandığı tanıma göre 48 saati aşan hıçkırık artık "kalıcı" sayılır ve bu, tek başına bir muayene nedenidir; çünkü StatPearls bölümünün de yazdığı gibi bazı durumlarda altta yatan ciddi bir hastalığın işareti olabilir. Bir nöroloji derlemesi uzun süren, açıklanamayan hıçkırığın beyin sapıyla ilgili bir sorunun habercisi olabileceğine dikkat çekiyor. Hıçkırık uyumanı, yemek yemeni ya da içmeni engelliyorsa birkaç gün bekleme. Hıçkırıkla birlikte bulantı ve kusma sürüyorsa, yutkunmak zorlaşmışsa ya da göğsünde ağrı varsa aile hekimine görün. Hıçkırık sürerken ağzın bir köşesi sarkıyor, bir el bardağı tutamıyor, sözcükler karışıyor ya da her şey çift görünüyorsa sorun artık diyafram değil beyindir; 112'yi ara.

Kendi hayatında

Nefes almanın mekaniği, bir sonraki "bu yöntem hıçkırığı keser" tavsiyesini nasıl dinleyeceğini de değiştiriyor. Ilgaz'ın önerisi kötü bir öneri değildi; nefes tutmak da su içmek de sağlıklı biri için zararsız. Ama "işe yaradı" demeden önce iki soruyu ayırmak işine yarar. Birincisi: bu hıçkırık zaten kaç dakikada geçecekti? İkincisi: yöntemin kendisi mi işe yaradı, yoksa yöntemi denediğim sırada zaman mı geçti? Hıçkırık gibi kendiliğinden biten bir şeyde, en son denediğin şey her zaman kahraman gibi görünür. Aynı soruları Sevgül'ün "korkutmak" yöntemine de sorabilirsin. Bu sorular yöntemi yasaklamıyor; yalnız ona fazla anlam yüklemeni engelliyor.

Kapanış

1. Hava akciğere çekilmez, itilir: diyafram kasılıp aşağı indiğinde göğüs boşluğu büyür, göğüs içi basınç düşer, akciğer genişler ve dış hava basınç farkıyla içeri akar; sakin nefeste soluk vermek, gerilen dokuların geri yaylanmasıyla kendiliğinden olur.
2. Hıçkırık, diyaframın ve kaburga arası kasların istemsiz kasılmasıyla başlayıp ses yarığının ani kapanmasıyla yarıda kesilen bir nefestir; çoğu 48 saat içinde kendiliğinden geçer ve daha uzun süren hıçkırık muayene gerektirir.
3. Nefes tutma, su içme ya da korkutma gibi ev yöntemleri sınanmamış alışkanlıklardır; kendiliğinden geçen bir durumda en son denenen yöntem etkili görünür, bu yüzden "işe yaradı" kanıtı kontrol grubu ister.

Beş soru

1. Göğüs boşluğu genişlediğinde havanın akciğere akmasını sağlayan şey nedir?
2. Diyafram kasıldığında ve gevşediğinde göğüs boşluğunda ne değişir?
3. Sakin bir nefeste soluk vermek neden çoğunlukla edilgendir ve ne zaman aktif hâle gelir?
4. Hıçkırıkta normal bir nefesin hangi adımları yaşanır ve nefes nerede yarıda kesilir?
5. Emme aracı çalışmasındaki yüzde 90'lık başarı oranına neden "Tartışmalı" etiketi konuyor?

Yanıtlar

Hava, basıncın yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere akar. Göğüs boşluğu genişleyince göğüs içi basınç düşer, akciğer genişler ve akciğerin içindeki basınç dış havanın altına iner. Ağız ve burun açıkken hava bu fark kapanana kadar içeri akar.

Diyafram kasıldığında kubbesi düzleşip aşağı iner ve göğüs boşluğunu uzatır; böylece hacim büyür. Gevşediğinde yeniden yukarı kubbeleşir, göğüs boşluğu küçülür ve havanın dışarı çıkmasına yol açan basınç farkı oluşur.

Çünkü nefes alırken gerilen akciğer ve göğüs duvarı, gerilmiş bir lastik gibi enerji depolar ve diyafram gevşeyince eski boyutuna döner. Egzersizde, öksürürken, şarkı söylerken ya da üflerken karın ve kaburga arası kaslar devreye girer ve soluk vermek aktif olur.

Hıçkırıkta diyafram ve kaburga arası kaslar istemsizce kasılır, göğüs boşluğu birden genişler ve hava içeri akmaya başlar; yani nefes almanın ilk yarısı yaşanır. Hemen ardından ses yarığı aniden kapanır ve içeri koşan hava durdurulur; "hık" sesi bu kapanmanın sesidir.

Çünkü çalışmada kontrol grubu yok, başarı ölçüsü katılımcının kendi verdiği puan, cihazın mucidi yazarlar arasında ve katılımcılar aracı kendi parasıyla almış, ona baştan güvenen kişiler. Hıçkırıkların çoğu kendiliğinden geçtiği için, araç olmadan ne olacağını gösteren bir karşılaştırma olmadan bu oran yorumlanamaz.

Sonraki derse köprü

Bu derste havayı yalnız bir yük gibi taşıdık: diyafram onu içeri itti, esnek dokular dışarı yolladı, her nefeste yaklaşık yarım litre gidip geldi. Ama akciğere giren havanın asıl işi oraya varınca başlıyor. Sıradaki derste nefesin yolculuğunu hava yollarının en ucuna kadar izleyecek, oksijenin kana nasıl geçtiğini, karbondioksitin de hangi yoldan dışarı verildiğini, yani bu gaz değişimi denen sessiz alışverişin nerede ve nasıl gerçekleştiğini konuşacağız.