Abstract:

Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH) sigara dumanı ve diğer zararlı partiküller nedeniyle akciğer enflamasyonu ve hava yolu limitasyonu ile karakterize bir hastalıktır. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ), yüksek morbidite ve mortaliteye sahip KOAH nedenli ölümlerin 2030 yılında üçüncü sırada olacağını öngörmektedir. Havayolu limitasyonu ve respiratuvar kasların yapısal ve fonksiyonel olarak değişmesi solunum kas kuvvetinde azalmaya neden olarak solunum iş yükünü arttırır. Respiratuvar kasların termodinamik analizi ile, iş veriminin azalmasına yol açan enerji kayıplarının ölçülmesi (entropi) ve maksimum yararlı işin (ekserji) yıkımı hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada, KOAH hastaları ile sağlıklı bireylerin solunum kas işlerinin termodinamik analizle karşılaştırılması amaçlanmıştır. Respiratuvar kasların yaptığı işe termodinamiğin birinci ve ikinci kanunları uygulanmıştır. KOAH’ lı hastaların ve sağlıklı bireylerin respiratuvar kasları etrafında termodinamik analizler kütle, enerji, ekserji ve entropi balansları uygulanarak yapılmıştır. KOAH’lı hastalar ile sağlıklı bireylerin solunum iş yükünün termodinamik analizi sonucunda ekserji yıkımı sırasıyla 1.23x10-2 kJ/min ile 6.01x10-3 kJ/min olarak hesaplanmıştır. Entropi üretimi ise KOAH’lı bireylerde 4.12x10-5 (kJ/K)/min iken sağlıklı bireylerde 2.02x10-5 (kJ/K)/min olduğu görülmüştür. Enerji dengesi analizi sonuçlarına göre solunum işi için harcanan glikoz miktarları KOAH’lı ve sağlıklı bireyler için sırasıyla 0.32-0.16 mmol/min olarak hesaplanmıştır. Bu termodinamik analiz ile, KOAH hastası bireylerde respiratuvar kasların yaptığı iş yükünün artmasıyla ekserji yıkımı ve entropi üretiminin arttığı belirlenmiştir. Enerji dengesi analizlerinin sonuçlarına bakıldığında, solunum işi için KOAH hastası bir bireyin, sağlıklı bireye göre 2 kat daha fazla glikoz kullandığı görülmüştür. KOAH hastalarında entropi üretimi ve ekserji yıkımı sağlıklı bireylere göre yüksek olduğundan, bu hastalarda entropi artışının dokulardaki hasarla sonuçlanacağı ve sağlıklı yaşlanma üzerinde olumsuz etkileri olacağı düşünülmektedir.

Keywords: