Kardiyovasküler Fizyoloji Konu Anlatımı

Kardiyovasküler sistemin temel anlamı, kanı kapalı bir damar sistemi içinde sürekli dolaştırarak organizmanın bölümleri arasında etkin bir taşıma düzeni kurmasıdır.

Kanın işlev görebilmesi için durgun kalması değil, devamlı madde alışverişi içinde bulunması gerekir.

Bu nedenle dolaşım sistemi hem besleyici hem de uzaklaştırıcı bir hat gibi çalışır: sindirim sisteminden emilen besinler ve akciğerlerde kazanılan oksijen dokulara götürülür; metabolizma ürünü karbondioksit akciğerlere, diğer atıklar ise böbreklere taşınır.

Bu genel işlevin iki ana yapısal dayanağı vardır: itici basıncı oluşturan kalp ve bu basıncı dokulara dağıtan damar ağı.

Damar ağında her bölümün görevi aynı değildir.

Arterler kanı kalpten uzaklaştıran damarlar, venler ise kanı kalbe getiren damarlardır.

Bu iki büyük damar grubu mikrodolaşım ağı ile birbirine bağlanır.

Mikrodolaşımın girişinde yer alan arterioller kan akımını azaltıp çoğaltabilen düzenleyici damarlar olarak düşünülmelidir.

Kapillerler metabolik değişimlerin gerçekleştiği alandır; kan ile doku arasındaki asıl alışveriş burada yapılır.

Venüller ise kapillerlerden çıkan kanın yeniden toplanmaya başladığı bölümü oluşturur ve kan daha sonra venöz sistem üzerinden kalbe döner.

Böylece aorttan vena kavaya kadar uzanan damar dizisi, yalnızca bir boru sistemi değil, akımı dağıtan, ayarlayan, değişim yaptıran ve geri toplayan fonksiyonel bir düzendir.

Kalbin pompa işlevi kasılma ve gevşeme döngüsüne dayanır.

Ventrikülleri çevreleyen kalp kası kasıldığında odacık içindeki kan sıkışır ve oluşan basınç kanı bağlantılı büyük damarlara doğru iter; bu dönem sistol olarak adlandırılır.

Bunu izleyen diyastolde kalp kası gevşer ve venler aracılığıyla kalbe dönen kanın odacıklara dolmasına izin verir.

Birbirini izleyen kasılma ve gevşeme dönemlerinin tamamı kalp siklusudur.

Bu siklus sağ ve sol kalpte ayrı pompalar halinde, fakat senkronize biçimde işler.

Sağ kalp venöz kanı pulmoner artere, oradan akciğerlere gönderir; akciğerde oksijen parsiyel basıncı yükselir, karbondioksit parsiyel basıncı düşer ve kan arteriyel nitelik kazanarak sol atriyuma döner.

Bu sağ ventrikül ile sol atriyum arasındaki bölüm pulmoner dolaşımdır.

Sol kalp ise arteriyel kanı sol ventrikülden aortaya pompalar; kan arterlerle vücuda dağılır, venlerle sağ atriyuma geri gelir ve bu sol ventrikül ile sağ atriyum arasındaki bölüm sistemik dolaşımdır.

Pulmoner ve sistemik dolaşım arasındaki ayrım yalnız yol açısından değil, basınç ve direnç açısından da belirgindir.

Pulmoner dolaşımda sistolik basınç 25 mmHg, diyastolik basınç 8 mmHg, ortalama basınç 17 mmHg ve direnç 0,12 periferik rezistans ünitesidir.

Sistemik dolaşımda ise sistolik basınç 120 mmHg, diyastolik basınç 80 mmHg, ortalama basınç 110 mmHg ve direnç 1 periferik rezistans ünitesidir.

Buna karşılık iki devrede kan akımı 100 ml/sn olarak aynıdır.

Buradan çıkarılacak temel fizyolojik sonuç şudur: sağ ve sol kalbin dakikada ilettiği kan miktarı eşleşmek zorundadır, fakat sistemik dolaşım aynı akımı daha yüksek basınç ve direnç koşullarında yürütür.

Kanın tek yönde ilerlemesini sağlayan yapı kalp kapaklarıdır.

Triküspit kapak sağ atriyum ile sağ ventrikül arasında, mitral kapak sol atriyum ile sol ventrikül arasında yer alır.

Çıkış kapakları tarafında sol ventrikül aortik semilunar kapak üzerinden aortaya, sağ ventrikül ise pulmoner semilunar kapak üzerinden pulmoner arterlere açılır.

Atriyoventriküler kapaklar atriyumlardan ventriküllere doğru kan geçişine izin verirken, semilunar kapaklar ventriküllerden dışarı doğru geçişe izin verir.

Kapakların açılıp kapanması aktif bir kasılmadan çok, ayırdıkları boşluklar arasındaki basınç farkıyla gerçekleşir.

Bu nedenle sistolde yükselen ventrikül basıncı kanı ileri iterken geri kaçışı önler; diyastolde ise gevşeyen odacıklar venöz dönüşle yeniden dolar.

Kalp kası, yani miyokard, çizgili görünümlü, genellikle tek nükleuslu, interkale diskler ve gap junction bağlantıları içeren özel bir kastır.

Bu yapı, kalbin yalnız kuvvet üretmesini değil, uyarının hücreler arasında düzenli yayılmasını da destekler.

Kalp dışarıdan sinirsel bir uyarı almadan da kendi kendine uyarı doğurabilir; bu özellik otoritmisite olarak adlandırılır.

Bütün kalp kası hücrelerinde bu yetenek bulunmakla birlikte, bazı özelleşmiş hücrelerde daha gelişmiştir.

Normal koşulda kalp uyarısının doğduğu ana odak sinüs düğümüdür ve bu nedenle fizyolojik pacemaker rolünü üstlenir.

Özel ileti sistemi, sinüs düğümünde doğan aksiyon potansiyelinin kalp kası içinde belirli bir yol izleyerek yayılmasını sağlar.

Sıra sinüs düğümü, düğümlerarası yollar, atriyoventriküler düğüm, His demeti, sağ ve sol dallar, Purkinje lifleri ve miyokard kası şeklinde düşünülebilir.

Bu sistemdeki tüm hücreler ritmik uyarı doğurabilir; ancak ritmik frekans sinüs düğümünden Purkinje sistemine doğru azalır.

Sinüs düğümünün frekansı dakikada 60-80, atriyoventriküler düğümün 40-60, His-Purkinje sisteminin 15-40 arasındadır.

İleti hızları da farklıdır: SA düğüm ve AV düğümde hız 0,05 m/sn ile yavaştır; internodal yollar, His demeti ve ventrikül kasında yaklaşık 1 m/sn düzeyindedir; Purkinje sisteminde ise 4 m/sn ile en hızlı iletim görülür.

AV düğümdeki yavaşlama, atriyumlardan gelen uyarının ventriküllere geçişini geciktirir; Purkinje sistemindeki hızlı iletim ise ventriküllerin geniş alanlarına uyarının hızla yayılmasını sağlar.

Normal pacemaker sinüs düğümü olsa da kalbin başka bölgeleri olağandışı koşullarda ritmi üstlenebilir.

A-V düğüm lifleri veya Purkinje lifleri kendi intrinsik hızlarıyla ateşleyebilir; bir bölge sinüs düğümünden daha yüksek ateşleme hızı kazanırsa uyarı odağı yer değiştirebilir.

Sinüs düğümünden gelen uyarıların iletilmesinin kesintiye uğraması da yeni odağın ortaya çıkmasına yol açabilir.

Sinüs düğümü dışındaki bu odaklar ektopik pacemaker olarak adlandırılır.

Ektopik uyarılar kalbin bölümlerinin olağandışı sırayla kasılmasına neden olabilir ve pompa etkinliğini zayıflatabilir.

Artmış lokal parasempatik aktivite, artmış sempatik aktivite, kafein ve katekolaminler gibi uyarıcılar ya da kardiyak iskemi bu tür uyarıların ortaya çıkabildiği durumlar arasında sayılır.

Kalp hızı ve pompa gücü sinirsel, endokrin ve özellikle otonom kontrol altında düzenlenir.

Sempatik kardiyoakseleratör merkez kalbi stimüle eder.

Sempatik lifler medulla spinalisin birinci ile beşinci torakal köklerinden çıkar, N. accelerentes aracılığıyla kalbi hızlandırıcı sistemi oluşturur ve atriyum ile ventriküllere yayılır.

Sempatik aktivasyon kalp debisini artırır; bunu hem atım hızını hem de kasılma gücünü artırarak yapar.

Parasempatik kardiyoinhibitör merkez ise kalbi inhibe eder.

Vagus siniri asetilkolin ve muskarinik reseptörler üzerinden etki gösterir; potasyum geçirgenliğinde artış, hiperpolarizasyon ve eşiğe ulaşma süresinde uzama oluşturur.

Güçlü vagal uyarı kalbi bir süreliğine durdurabilecek kadar baskılayıcı olabilir.

Vagal etkinin dağılımı da önemlidir.

Sağ vagus ağırlıklı olarak SA düğümü etkiler; sinüs düğümünde erken depolarizasyonu önler, aksiyon potansiyelinin süresini uzatır, frekansı azaltır ve negatif kronotrop etki doğurur.

Sol vagus ise daha çok AV düğüm üzerinde etkilidir; AV düğümde iletimi geciktirir, aksiyon potansiyeli süresini kısaltır, kalsiyumun hücre içine girişini engeller ve negatif inotrop etki oluşturur.

Her iki vagus atriyumlara dağılır; ventriküllere dağılım yoktur.

Bu nedenle parasempatik aktivasyon kalp debisini azaltır; etki özellikle hız azalmasıyla, daha sınırlı olarak da kasılma gücünün azalmasıyla ortaya çıkar.

Kalp siklusunun fazları mekanik pompalamayı anlamak için çerçeve sağlar.

Siklus atriyum sistolü, ventrikül sistolü ve ventrikül diyastolü olarak izlenir.

Ventrikül sistolünde izovolumetrik kasılma ve ardından fırlatma fazı bulunur; fırlatma hızlı ve yavaş dönemlere ayrılır.

Ventrikül diyastolünde önce izovolumetrik gevşeme, sonra doluş fazı vardır; doluş da hızlı ventriküler doluş ve yavaş ventriküler doluş şeklinde ele alınır.

Bir kalp siklusu 0,8 saniye sürer; bunun 0,27 saniyesi ventrikül sistolüne, 0,53 saniyesi ventrikül diyastolüne ayrılır.

Bu dağılım, normal siklusta doluş için kasılmadan daha uzun bir zaman ayrıldığını gösterir.

Pompa performansının sayısal ifadesi atım hacmi ve kalp debisiyle yapılır.

Kalp her sistolde yaklaşık 70 ml kan pompalar; buna atım hacmi denir.