Dolaşım Sistemi Fizyolojisi 1  Dolaşım sistemi kalp ve damarların oluşturduğu bir sistemdir.  Bu sistemde kalp merkezde yerleşmiş olup, damarlar kalpten çıkıp, kalbe tekrar geri dönen kapalı bir boru sistemini oluşturmaktadır.  Dolaşım sisteminin temel fonksiyonu: Kanın, damar sistemi içinde belli bir basınç altında dolaşmasını sağlamaktır. Bunun sonuncunda hücrelerin iç ortamdan madde alım verimi, beslenmesi, onarımı, sıcaklığın vücudun her tarafına eşit şekilde dağılması, organizmanın fonksiyonel bütünlüğünün önemli aracıları olan hormonların dağılımı gibi olaylar gerçekleşmektedir. 2 3 Taşıma görevi ( sürekli ve tüm hücrelere) Akciğerlerden oksijeni •Sindirim kanalından besinleri •Hücrelerde oluşan artıkları •Bağışıklık hücreleri, antikorlar, pıhtılaşma proteinleri •Endokrin bezlerden hormonları •Karaciğer ve yağdokusundan depo besinleri •Tüm hücrelerden metabolik artıkları, karbdioksiti, ısıyı… • 4  Kan diğer sıvıların prensiplerine benzer şekilde belli bir basınç farkı altında, daha doğru bir deyişle basıncın yüksek olduğu bölgeden düşük olduğu bölgeye doğru akmaktadır. Kalp yüksek ve düşük basıncı oluşturacak şekilde çalışmaktadır.  Kalbin pompa gücü ile damar sistemi içine fırlattığı kan, önce arterlere sonra kapiller (kılcal) damarlara oradan da venlere geçerek tekrar kalbe döner. Kanın kimyasal bileşimi ve fiziksel özellikleri kapiller damar yatağını geçerken değişime uğrar.  Arterler kapiller bölgeye kanı getirici sistem olarak, venlerde kapiller bölgede değişime uğrayan kanı götürücü sistem olarak çalışmaktadır 5 6  Kan hücrelerle doğrudan temasa geçmez. Kapiller bölgede hücrelerle kan arasında madde alış verişine interstisyel sıvı aracılık eder.  Kapillerin arteriyel ucunda intersitisyel bölgeye süzülen plazma, venöz uçta tekrar geri emilmektedir. 7  Kalp dört boşluktan oluşan bir yapıya sahiptir .  Üst taraftaki iki boşluk atriumlar; Atrium dekster (sağ atrium), atrium sinister (sol atrium), alttakilere ise ventrikül adı verilmektedir; Ventrikül dekster ve ventrikül sinister. 8  Atriumlar ventriküllere kapaklar aracılığı ile bağlıdır. Sağ atrium ile sağ ventrikül arasındaki kapak; trikuspid kapak, sol atrium ile sol ventrikül arasındaki kapak; bikuspid veya mitral kapak adını alır. 9  Atriumlar kalbe dönen kanı kabul eden ve ventriküller içine gönderen bölmelerdir. Ventriküller ise esas pompa görevini yapan bölmeler olup kanı damar istemi içine pompalarlar. Arterler kalpten çıkan damarlardır, kanı kalpten daha uzaktaki organlara götürürler ve ventriküllerle bağlantılıdırlar.  Kalpten çıkan iki ana damar aort ve arteria pulmonalistir.  Aorta sol ventrikülden çıkar ve oksijence zengin kanı tüm vücut dokularına dağıtan arter sisteminin ana damarıdır. Pulmoner arter ise sağ ventrikülden çıkar ve C02 li kanı oksijenlenmesi için akciğerlere götüren sistemin ana damarıdır. Kalbe giriş yapan damarlar atriumlarla bağlantılıdır. 10 11  Sağ atriuma giren iki damar; vena cava superior ve vena cava inferior tüm vücudun venöz kanını (C02 konsantrasyonu artmış kan) sağ atriuma getirirler. Vena pulmonalisler ise akciğerlerde temizlenerek oksijenlenmiş kanı sol atriuma getirirler. Bu bilgilerden kalbin ikili bir pompa şeklinde çalıştığı anlaşılmaktadır.  Sağ ventrikül karbondioksiti bol olan kanı akciğerlere, sol ventrikül ise oksijence zengin kanı tüm vücuda pompalamaktadır 12 Böylece organizmada her ikiside kalpten başlayıp kalpte sonlanan iki dolaşım sistemi oluşmaktadır. Bunlardan biri sistemik dolaşım veya büyük dolaşım olup kalbin sol ventrikülünden başlayıp organizmayı dolaştıktan sonra sağ atriumda sonlanır. Diğeri pulmoner veya küçük dolaşım olup sağ ventrikülden başlayıp, akciğerleri dolaştıktan sonra sol atriumda sonlanmaktadır. Bu iki sistemin dolaşım dinamiği açısından aralarındaki tek fark sistemik dolaşımın yüksek basınçlı,pulmoner dolaşımın düşük basınçlı bir dolaşım sistemi olmasıdır. 13 14  Kalbin histolojik yapısı incelendiğinde üç tabakadan oluştuğu görülür: En içte endokardium, ortada myokardium veya myokard olarak tanımlanan kalp kası, en dışta ise çift yapraklı bir zar olan perikardium bulunmaktadır.  Myokardiumun kalp bölmelerindeki kalınlığı değişiktir. En kalın olduğu yer sol ventriküldür. Bunun nedeni sol ventrikülün yüksek basınçlı bir sisteme karşı kan pompalamasıdır. 15 Kalp kası hücreleri:  Kalp kası, kas fizyolojisi ünitesinde de daha önce sözü edildiği gibi, uyarılması için sinirsel impulsa gereksinimi olmayan, kendi uyarılarını kendisi oluşturabilme özelliğinde bir kastır.  1. Otoritmik  2. Miyokardiyal •İnterkalat Diskler Desmozomlar Gap Junctionlar •Hızlı iletim •Hücreden hücreye  Bol mitokondri  GenişT tübülleri 16 17  Fonksiyonel Sinsityum  Ca2+ kaynağı; Z çizgisine yakın tek sistemde geniş T tübülü ve SR  Kapiller ağ fazla 18 Kalp kasının uyarılma mekanizması, Kasılma & Gevşeme 19 Kalp kası kendi uyarılmasını kendini yapmasının yanında otonom sistemin sempatik ve parasempatik bölümlerinden sinirler aldığı ve otonom sistemin kalpteki uyarıları başlatmadığı, yalnızca kalbin kendiliğinden oluşturduğu çalışma düzenini ayarlayıcı olarak görev yaptığı akıldan çıkarılmamalıdır.  Kalp kasında uyarıların başlatıldığı ve iletildiği özel bir sistem vardır. Bu sisteme kalbin uyarı ve ileti sistemi adı verilmektedir. 20 kalbin uyarı ve ileti sistemi  Kas hücrelirinin özelleşmesi ile oluşan bu yapılar; Sinoatrial düğüm (SA), atrioventriküler düğüm (AV), his demeti, his demetinin sağ-sol dalı ve purkinje sistemi olarak adlandırılmaktadır  SA ve AV düğüm sağ atriumda bulunur.  His demeti AV düğüme bağlıdır ve ventriküller arası bölmede sağ ve sol dallara ayrılır.  His demetinin dalları da ventriküller içine girip purkinje sistemi ile bağlantı kurmaktadır. 21 22 Sinoatriyal nod •Sağ atriyum arka duvarında v. Cava sup.’un ağızlaştığı yerin arka iç kısmında yer alır. •3x10 mm, ince lifler •Hücreler iğ şeklinde 5mm •Bol glikojen içeriği •Ara diskler yok, az sayıda desmozom •Zengin damar ağı •sağ vagusun pregangliyoner lifleri, sempatik postgangliyoner lifler… •Atriyoventriküler nod •Sağ atriyumda interatriyal septumun sağ arkasında sinüs coronariusa doğru yerleşmiş durumdadır. 23  SA düğüm dakikada 70-80,  AV düğüm 40- 60,  his demeti ve purkinje lifleri daha düşük hızlarda, kendiliğinden impuls oluşturma özelliğindedir.  Kalbin normal çalışmasında uyarıların çıktığı yer SA düğümdür. Bu nedenle SA düğüm pace maker = adım attırıcı olarak tanımlanır.  SA düğümün emri altında çalışırken diğer yapılar uyarı çıkarmazlar, yalnızca SA düğümün gönderdiği uyarıları kalp kasına iletme görevini yaparlar. AV düğüm veya diğer yapılar ancak SA düğüm çalışmadığı veya SA dan çıkan uyarıların iletilememesi gibi anormal koşullarda, kalbin durmasını engellemek için görevi üstlenip uyarı çıkarmaya başlarlar. 24 25  SA düğümden çıkan bir aksiyon potansiyeli önce atriumların kasını uyarır sonra AV düğüme gelir. İmpuls AV düğümü geçerken hızı yavaşlar ve burada 0.1 sn lik bir gecikmeye uğrar.  Daha sonra impuls his demetine, his demetini sağ ve sol dallarına geçerek sağ ve sol ventrikül kasındaki purkinje sistemine ulaşır.  İmpulsun atrium kasında yayılması sonucunda, atrium sistolü (kasılması), ventrikül kasında yayılması sonucunda da ventrikül sistolü olur.  Atriumların sistolü ile atriumlar içlerindeki kanı ventriküllere, ventrikül sistolü ile de ventriküller içindeki kan aort ve arteria pulmonalis içine pompalanır. İmpulsun kalpte yayılması sırasında AV düğümdeki 0.1 sn’lik gecikmesi, atriumların ventriküllerden önce kasılmasını ve içlerindeki tüm kanın, ventriküllerin kasılmalarından önce, ventriküllere aktarılmasını sağlar.  Bu gecikme olmasaydı atriumlarla ventriküller aynı anda kasılacaklardı. Buda ventriküllerin yeteri kadar kan ile dolmadan boşa sistolüne neden olurdu. 26 27  SA düğümden çıkan her bir impuls kalp kasında bir sistolü takip eden bir diyastole (gevşeme) neden olur,  SA düğüm dakikada kaç impuls çıkarıyorsa atriumlar ve ventriküller o kadar sayıda sistol yaparlar.  Bir kalp vurusu ventriküllerin sistolüdür.  Kalp blokları adı verilen klinik tablolar SA dan çıkan impulsun kalp kasında yayılması sırasında bir noktada bloke olması veya normal hızından daha düşük hızlarda yayılması sonucu ortaya çıkmaktadır. 28 Elektrokardiografi  Kalbin çalışması sırasında oluşan elektriksel aktivitenin vücut yüzeyine (kol ve bacaklar) yerleştirilen elektrotlar yardımı ile kaydedilmesidir.  SA düğümden çıkan her bir aksiyon potansiyelinin kalp kasında yayılması sırasında oluşan depolarizasyon ve repolarizasyon sırasındaki potansiyel değişimleri, iletken özellikteki komşu dokulara, vücut sıvılarına, buradanda vücut yüzeyine yayılır. Vücut bu yayılmada homojen bir iletken gibi rol oynamaktadır. 29  Böylece vücut yüzeyine yerleştirilen elektrotlor aracılığı ile, kalpte oluşan aksiyon potansiyelleri kaydedilebilmektedir.  Bu şekildeki kayıt yöntemine elektrokardiografi,  elde edilen milimetrik kağıtlar üzerindeki kayıtlara elektrokardiogram (EKG),  kayıdın yapıldığı alete de elektrokardiograf adı verilmektedir . 30  SA düğümden çıkan bir aksiyon potansiyelinin kalp kasında yayılması sonucunda elde edilen normal bir elektrokardiogramı görülmektedir. Şekildeki P dalgası atriumların depolarizasyonu, QRS kompleksi ventriküllerin depolarizasyonu, T dalgası ise ventriküllerin repolarizasyonu sonucu oluşan dalgalardır. 31  EKG kalpte ileti ve uyarı; sisteminin normal olup olmadığını, myokard hasarına bağlı olarak ortaya çıkan ileti bozukluklarını yansıtır.  Atriumlara ait ileti bozuklukları P dalgasında, ventriküllere ait olan bozukluklar ise QRS kompleksi ve T dalgasında değişiklikler yaratmaktadır. 32 Kalp Siklusu  Kalp siklusu, sistol olarak isimlendirilen atrium ve ventriküllerin kasılması ve diyastol olarak isimlendirilen atrium ve ventriküllerin gevşemesinden oluşmaktadır. • Bir kalp siklusu 0,8 saniye sürer. Bunun 0,5 saniyesi diyastol, 0,3 saniyesi sistoldür. • Kalp hızlandıkça bu süreler kısalır,daha çokta diyastol süresi etkilenir. •İnsan vücudu yaklaşık 4-6l kan ihtiva eder, fakat her bir tam siklusta bunun çok az bir bölümünü vücuda pompalar. •Ağır egzersiz gibi durumlarda kalp her bir siklusta gönderdiği kan miktarını artırabilir. •Kalp küçük bir organ olmasına karşın her gün yaklaşık 7500l (7.5ton) kan pompalar. 33 Kalpten kanın fırlatıldığı kardiyak siklus dört aşamada gerçekleşir  1-Atrium sistolü; her iki atriumunda kasıldığı ve kanın ventriküllere itildiği devre.  2-Ventrikül sistolü; her iki ventrikülünde kasıldığı ve kanın pulmoner arterler(akciğerler) ve aortaya(tümvücuda) itildiği devre.  3-Atrium diastolü; ventriküllerin kasılı durumda olduğu,atriumların büyük venlerden gelen kan ile dolmaya başladığı devre.  4-Ventrikül diastolü; atriumların sistolü ile ventriküllerin kan ile dolmaya başladığı devre. 34 Kalbin Sinirsel Kontrolü:  •Kalp çalışması serebrum, hipotalamus, medülla oblongata, ve otonom sinir sistemi tarafından farklı seviyelerde düzenlenir.  •Otonom sinir sisteminin kalp üzerindeki etkileri düzenleyici tarzdadır, kalp çalışmasını hızlandırıcı yada yavaşlatır ve kalp atımlarının oluşması için gerekli değildir. 35 Kalbin Sinirsel Kontrolü; Ana merkez  Ana kontrol merkezi medülla oblongatada bulunmaktadır. • Bu merkez serebrum ve hipotalamustan vücut ısısı, duygular, düşünceler ve stres hakkında duyusal inputlar aldığı gibi aortik ark duvarından ve karotid arter sinüslerinde bulunan baroreseptör ve kemoreseptölerden de duyusal inputlar alır. 36 Kalbin Sinirsel Kontrolü; kardiyoregülatuvar merkez  Medülla oblongatanın üst bölümü kardiyoakseleratör veya kardiyak hızlandırıcı merkez (khm) alt bölümü ise kardioinhibitör ve kardiyak yavaşlatıcı merkez (kym) olarak isimlendirilir. • İkisi birlikte kardiyoregülatuvar merkez olarak isimlendirilir. 37 Kalbin Sinirsel Kontrolü; Sempatik kontrol-etki  Sempatik sinir lifleri khm den köken alırlar özel yolları aracılığıyla spinal kordda yol alır ve kalbin bütün bölümlerini daha yoğunda ventrikül kasnı innerve ederler. •Sempatik sistemin nöral uçlarından norepinefrin salınır. •Norepinefrin parasempatik sistemin tersi etkiler sergiler. Kısaca: 1-Sinüs düğümünün ileti hızını artırır, 2-Kalbin bütün bölümlerinde ileti hızını ve uyarılabilirlik durumunu artırır, 3-hem atrium hemde ventrikül kasının kasılma kuvvetini artırır. •Sonuçta sempatik uyarılma ile kalbin pompalama hızı ve 38 gücü artar. Kalbin Sinirsel Kontrolü; Parasempatik kontrol-etki Parasempatik kontrol vagus siniri ile gerçekleştirlir. •Vagal sinir uçları kardiyoinhibitör merkezden köken alır vagus siniri aracılığıyla direkt olarak kalbin SA ve AV nodlarına gider, asetilkolin hormonunun salınmasına yol açar. •Asetilkolin SA nodunun ritmini ve uyarıların ventriküllere geçişini yavaşlatır. •Sonuçta parasempatik uyarılma ile kalp hızını yavaşlatır. 39 Kalp ritminin ve uyarı iletiminin otonom sinir sistemi tarafından düzenlenmesi 40 Kalbin Endokrin Kontrolü  Kimyasal transmitterler sinir sistemi tarafından kalp aktivitesini düzenlemek için kullanılırlar. • Otonom sinir sisteminde oluşan genel bir sempatik aktivite artışı böbreküstü bezlerinin medüllar bölümünü etkiler ve böbrekler de kana epinefrin ve norepinefrin salar. • Epinefrin ve norepinefrin kalbin kasılma hızını ve gücünü artırır. 41 Kalp Sesleri:  Her bir kalp döngüsü sırasında stetoskoptan normal olarak 2 ses işitilir. •Ventrikül sistolünün başlaması ile mitral ve triküspit kapaklarının kapanmasının sebep olduğu pes ve biraz uzun olan ses birinci sestir. •Ventrikül sistolünün bitiminden hemen sonra aortik ve pulmoner semilunar kapakların kapanmasının sebep olduğu daha kısa ve tiz olan ses ikinci sestir. 42 Üfürümler:  Üfürümler ve gürültüler damar sistemini çeşitli bölümlerinde işitilen anormal seslerdir. • Üfürümler hepsi olmamakla birlikte kalp kapak problemini gösterir ve pek çoğunun klinik anlamı yoktur. • Kalp sesleri dikkatlice dinlendiğinde kalp üfürümleri belirlenebilir ve bu üfürümler kalp kapak fonksiyon bozuklukları, doğuştan kalp hastalıkları, yüksek kan basıncı, ve diğer ciddi problemlerin belirtisi olabilir. • Büyüme dönemindeki pek çok bireyde gözlenen üfürümler, kalp kapaklarının çalışması normal olduğu için fonksiyonel/fizyolojik üfürüm olarak isimlendirilir 43 Kardiyak Output (Kardiyak Çıkış):  Kardiyak output(KO) her bir ventrikülün bir dakikada pompaladığı kan miktarıdır. •Genellikle sol ventrikülün pompaladığı kan miktarı ölçülür ve KO sol ventrikül fonksiyonunun bir göstergesi olarak kabul edilir. •KO kalp atım hızı ile atım hacminin çarpımına eşittir. 44 Atım hacmi  Atım hacmi (stroke volume) herbir ventriküler kasılmada (herbir kalp atımında) pompalanan kan miktarıdır. • Atım hacmi diyastol sonu hacim(doluş hacmi) ile sistol sonu hacim(boşalma hacmi) arasındaki farktır. • Bu durumda : Atım Hacmi= diyastol sonu hacim-sistol sonu hacimdir. 45 Atım hacmi  Kalp her bir atımda(atım hacmi) yaklaşık 75 ml kan pompalar ve dakikada da yaklaşık 70 atım yapar. • Bu durumda kardiyak output= 70*0.075=5.25 litre olur.  Yani kalp 1 dakikada 5.25 litre, bir saatte 315 litre, bir günde 7560 litre kan pompalar. • Fakat kalp egzersiz ve stresli durumlarda bundan çok daha fazla miktarlarda kan pompalayabilir, buna kardiyak rezerv denir. 46 Kardiyak rezerv  Kardiyak rezerv kalbin kan pompalama potansiyelinin bir ölçüsüyken Kardiyak output yapılan gerçek iştir. • Örneğin normal genç bir birey % 300-400 oranlarında kardiyak rezerve sahipken, antrenmanlı bir sporcu % 500-600 oranlarında kardiyak rezerve sahiptir. • Kişilerin bu kardiyak rezerv değerlerine nasıl ulaştıkları yani KO bu oranlarda nasıl artırabildikleri Egzersiz Fizyolojisinin temel konularında birisidir. 47 Kardiyak Output un Düzenlenmesi:  KO nun hesaplanmasında ki formülde de görüleceği gibi KAH ve AH dan herhangi birisinin veya ikisi birden değişmesiyle KO değişebilmektedir.  •KAH ve AH ise kişinin içinde bulunduğu fizyolojik duruma göre değişebilmektedir 48 49 KAH nın Kontrolü  Normal KAH SA nodunda oluşan potansiyeller tarafından düzenlenir.  SA nodu dolayısıyla da KAH otonom sinir sisteminin ve bazı hormonların kontrolü altındadır. • Sempatik stimülasyon KAH nı artırırken parasempatik uyarılma yavaşlatır. • Az da olsa ayrıca kan ısısı, pH, iyon konsantrasyonları, hormonlar, sinirlilik, ağrı, egzersiz, ateş gibi otonomik kontrolün dışındaki faktörlerinde KAH üzerine etkileri vardır. 50 KAH na etki eden faktörler  Yaş ve cinsiyet: Yaşla giderek azalır. Doğumda 130, yetişkinde 70-80, kadında erkekten 5-10 atım/dakika daha yüksek. • Postür: Yatar pozisyonda ve uykuda en düşük, dik pozisyona geçişte artar. • Fiziksel Aktivite/egzersiz: Egzersizin başlangıcından hemen önce veya egzersiz başlar başlamaz artar. 51 AH Kontrolü-1  Atım hacmi 3 faktöre bağlı olarak değişir.  – Sistolün başlangıcında ventrikülün içerdiği kan miktarı (diyastol sonu volüm)  –Ventriküllerin kasılma gücü (sistol sonu volüm)  –Ortalama aortik basınç. 52 53 54 55 56 57 58 Dolaşım sisteminin bölümleri  • •  AORT VE BÜYÜK ARTERLER KÜÇÜK ARTERLER VE ARTERİOLLER KAPİLLER DAMARLAR VENÜLLER ve VENLER 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 Arter basıncı yükseldiğinde –baroreseptörler gerilir ve uyarı oluşur, –beyin sapında bulunan kardiyak yavaşlatıcı merkez uyarılır, –kardiyak hızlandırıcı merkez inhibe edilir. •Sonuçta kardiyak output azalır, arteriyoller genişler ve kan basıncı düşer. •Arter basıncı düştüğünde tersi olaylar ile arter basıncı yükseltilir 80 81 Kan basıncının düzenlenmesi  Üst beyin merkezleri  hormonlar ve ve düşünceler: kimyasal maddeler: •Kan basıncını etkilerler, •Örneğin korku ve hiddet gibi sempatik sinir sitemini uyaran düşünceler vazomotor merkezleri de uyarır, buda arteriyollerin vazokonstruksiyonuna sonuçta da kan basıncının yükselmesine yol açar •Pek çok hormon kan basıncını etkiler, •Örneğin renin-anjiyotensin sistemi birkaç saat içerisinde kan basıncını değiştirebilir 82 83 84 85