Kalp fizyolojiSİ Yrd. Doç. Dr. Ercan ÖzdemiR

KALP FİZYOLOJİSİ

• Yrd.Doç.Dr. Ercan ÖZDEMİR

Kalp Fonksiyonları

• Kan damarları yoluyla oksijeni ve barsaklarda emilen besin maddelerini dokulara iletir

• Metabolizma sonucu oluşan artık maddeler ve CO2’nin dokulardan uzaklaştırılmasında rol oynar

• Vücut temperatürünün düzenlenmesine katılır

• Hormonların salgılandıktan sonra etki yerlerine ulaştırılmasında yer alır

• Tüm bu işlevleri yaparken kalp, kan damarlarından oluşan sistemik dolaşımı ve pulmoner dolaşımı kullanır

Kalp Fonksiyonları

• Kan basıncını oluşturur

• Kan sirkülasyonunu yönlendirir

• Kalp, sistemik ve pulmoner dolaşımı birbirinden ayırır.

• Kanın tek yönlü akışını sağlar

• Bunda kalp kapakları büyük rol oynar

• Kan gereksinimini düzenler

• Metabolik ihtiyaçta değişikliğe paralel olarak kontraksiyon gücünü ve kasılma hızını ayarlar

Dolaşım Sistemleri

• Dolaşım Sistemleri

• Pulmoner dolaşım
• Sistemik dolaşım

Pulmonary and Systemic Circuits

• Systemic Circuit

• Left side of heart
• Pumps oxygenated blood to body via arteries
• Returns deoxygenated blood to right heart via veins

Kalbin Lokalizasyonu ve Ölçüleri

• Yaklaşık yumruk ölçülerindedir

• Şekil

• Apex: koni biçiminde yuvarlaktır
• Base: Apekse oranla daha düz bir şekildedir

• Mediastinumda torasik kavite içinde lokalize olmuştur

Kalbin Lokalizasyonu ve Ölçüleri

Kalp Duvarı

• Üç tabakadan oluşur:

• Epicardium: Kalbin yüzeyini kaplayan seröz membrandır
• Myocardium: Kalp kasılmasından sorumlu kaslardan oluşan orta tabakadır
• Endocardium: Kalbin iç boşluğunu kaplayan en içteki tabakadır

Kalp Duvarı

Kalp Duvarı

Pericardium

Kalp Kası

• Kalp kası:

• Kalp kası iskelet kası gibi ışık mikroskobunda çizgili karakter gösterir.

• Çizgili kalp kası, iskelet kasından bazı farklar gösterir:

• Daha kısa lif boyu vardır,
• Yaklaşık olarak sarkoplazmik retikulumun 1/3 ü mitokondriler tarafından işgal edilmiştir. Bu ise yüksek enerji talebini göstermektedir.
• Daha az oranda SR içerir.
• Başlangıç kasılması için ektraselüler Ca2+ iyonlarına gereksinim gösterir.

Kalp Kası

• Sadece kalpte bulunur

• Çizgilidir

• Her hücre sadece tek nükleos içerir

• İnterkalat disk ve gap-junction bulundurur

• Kendiliğinden uyarılma (otomasite) özelliğine sahiptir

• Aksiyon potansiyeli uzun sürelidir ve aynı zamanda uzun refraktör periyoda sahiptir

• Kontraksiyonu Ca2+ regüle eder

Kalp Kası

Kalp Kası

• Kalp kası:

• Dallanma gösterir,

• Tek bir nüklous içerir,

• Kas lifleri birbirine interkalat disklerle bağlanır. Bu disklerin içerikleri:

• Desmosomla ile iki katlı membran birbirine bağlanır,
• Kalpte depolarizan dalgaların hücreden hücreye aktarımından sorumlu gap-junctionları içerir.

Kalp Kası

• Uzayıp dallanan her bir kas lifi merkezinde 1 nükleos lokalize olur

• Aktin ve miyozin liferi içerir

• Intercalate diskler: Özelleşmiş hücre bağlantı yerleridir

• Desmosomlar hücreleri birarada tutan gap junctionlar bulundurur

• Elektriksel olarak kalp kası tek bir ünite gibi davranır

Kalp kası kontraksiyonu

Kalp kası kontraksiyonu

Eksternal Anatomi

• Dört boşluk içerir

• 2 atrium
• 2 ventrikül

• Auricles

• Major venler

• Superior vena cava
• Pulmonar venler

• Major arterler

• Aorta
• Pulmoner trunkus

Kalp

Kalp İskeleti

• Atrium ve ventriküller arasında fibröz bağ dokusundan oluşur

• Kapak çevresini saran fibröz halka bulunur

• Atriumlarla ventriküller arasında elektriksel yalıtım sağlar

• Kas bağlanması için alan temin eder

Kalp Kapakları

• Atrioventricular

• Tricuspid
• Bicuspid yada mitral

• Semilunar

• Aortik
• Pulmonar

• Kanın geri kaçmasını engellerler

Kalp Kapakları

Atrioventriküler ve Semilunar Kapaklar

Kalp Kapakları

Kapak fonksiyonları

Kalp Kapakları

Kapak fonksiyonları:

Kapak fonksiyonları:

Koroner dolaşım:

Kalp kası lifinde aksiyon potansiyeli:

Kalp Kasında Aksiyon Potansiyeli:

• Faz 0: Voltaj-kapılı Na+ kanalları açılır Na+ girişi artar ve depolarizasyon gerçekleşir.

• Faz 1: AP pik değere ulaştığında (+20 mV), voltage-gated Na+ kanalları kapanır, K+ kanallarının açılması ile K+ çıkışı artar.

• Faz 2: Plato Fazı. Bu fazda hızlı K+ kanalları kapanır ve K+ çıkışı azalır,

• Ca2+ permeabilitesi artar. (Ca2+ kanallarının açılması ile)

• Faz 3: Plato fazı, Ca2+ kanallarının kapanması ve yavaş K+ kanallarının açılması ile sona erer.

• Faz 4: K+’un dışarı çıkması ile membran potansiyeli -90 mV düzeyine geri döner.

Refraktor Periyod

• Absolute: Kalp kasları yüksek şiddette uyarılara bile duyarsızdır, hiçbir şekilde yanıt vermez

• Relative: Kas lifleri birbiri ardına verilen uyarılara karşı cevap verebilir düzeye gelebilir

• Uzun refraktör periyod tetanik kontraksiyonların oluşmasını engeller

AP-kontraksiyon ilişkisi:

• AP iskelet kasında oldukça kısa sürelidir

• AP biter bitmez kasılma ölçülebilir

• AP kalp kasında uzun sürelidir

• AP ve kasılma birbiri üzerine binmiştir. AP bittiğinde aynı zamanda kasılma da sona erer

KALPTE İLETİ SİSTEMİ

Kalpte İleti Sistemi

Kalpte İleti Sistemi:

Kalpte İleti Sistemi:

Pacemaker potansiyeli:

Pacemaker potansiyeli:

Kalp Kasının Fonksiyonel Özellikleri

• 1. Eksitabilite ve Kasılabilme

• Kalp kası ritmik kasılma (sistol) ve ritmik gevşeme (diyastol) özelliği gösterir
• Kasılma Hep-Hiç Yasası kurallarına göre gerçekleşir
• “Merdiven olayı” yoğunlaşan Ca2+ iyonlarına bağlı gelişebilir
• Kasılma kuvveti kas lifinin içinde bulunduğu koşullara göre değişir. Bunlar:
• Liflerin başlangıç boyları,
• Diyastol süresinin uzunluğu,
• Beslenme ve oksijenlenme durumu,
• pH, ısı, ekstraselüler sıvının iyon içeriği.

Kalp Kasının Fonksiyonel Özellikleri

• 2. İletebilme:

• Kalp kası AP akımlarını 0,3 m/s bir hızla iletir
• Bu hız iskelet kasının 1/10 kadar bir hızdır
• Purkinje liflerinde hız 2-5 m/s
• A-V düğümde 0,05 m/s
• İleti A-V düğümde gecikmeye neden olur

Kalp Kasının Fonksiyonel Özellikleri

• 3. Ritmik Çalışma (Otomasite)

• Kalbin çeşitli bölümleri eksitasyon yaratma özelliğine sahiptir
• Normal şartlarda kalp kası 70-80 /dak birhızla çalışır
• A-V düğümde bu hız 40-60 /dak,
• Pürkinje liflerinde 15-40 /dak olacak şekildedir

KALP SİKLUSU

Kalp Siklusu

• Kalp sağ ve solda bulunan iki adet pompadan oluşur. Bu pompaların çalışmasında sağda triküspit solda ise mitral kapak önemli rol oynar

• Kalp pompası çalışırken başlıca iki evre meydana gelir:

• Sistol→ Kalp kasının kasılması
• Diyastol→Kalp kasının gevşemesi

• Dolaşım sisteminde kan akışı daima yüksek basınçlı alandan düşük basınçlı alana doğru gerçekleşir

• Kalp kontraksiyonu ise basıncı oluşturur

Kardiyak Siklus

• Sistol

• Kalbin kontraktil fazı
• Elektriksel ve mekanik değişiklikler meydana gelir
• Kan P değişiklikleri olur
• Kan volumü değişir

Kardiyak Siklus

Kardiyak Siklus Sırasındaki Olaylar

Arteriyel Kan Basıncı

• Sistolik/diyastolik olarak ifadesi

• Normal – 120/80 mmHg
• Yüksek – 140/90 mmHg

• Sistolik basınç

• Ventriküler kontraksiyon sırasında meydana gelir

• Diyastolik basınç

• Kardiyak gevşeme sırasında oluşur

Kan Basıncı

• Nabız P (Pulse Pressure-PP)

• Sistolik ve diyastolik basınç arasındaki fark
• PP = systolic - diastolic

• Ortalama Arter P (Mean Arterial Pressure -MAP)

• Arterlerdeki ortalama arter basınç
• MAP = diyastolik + 1/3 (sistolik – diyastolik)

Kalp Siklusu

Kalp Siklusu Sırasında Basınç-Volüm Eğrisi:

• End-systolic volume (ESV)

• End-diastolic volume (EDV)

• İsovolumic relaxation

• İsovolumic contraction

• Stroke volume (SV): SV = EDV - ESV

Kalp Siklusu

Kalp Siklusu

Basınç ilişkisi:

Frank-Starling Yasası (Uzunluk-Gerim ilişkisi)

• Frank-Starling Yasası (Uzunluk-Gerim ilişkisi)

• Miyokard fibrillerinin uzunluğu yeterince bir düzeye geldiğinde kontraksiyon kuvveti de o oranda artış gösterir (EDV artışı SV yükselmesine neden olur.)

Uzunluk-Gerim İlişkisi

• Kalp kası yeterince gerilirse o derecede daha çok kasılabilir. Bu aktin-miyozin çapraz köprülerinin birbiri üzerine binme oranının maksimum olması ile mümkündür. Bu özellik iskelet kasındakine benzerdir.

Kardiyak Debi