Kardiyovasküler sistemin geliŞİMİ

ARTERLERDEKİ ÖZELLEŞMİŞ DUYSAL YAPILAR

Arterlerde 3 tip özelleşmiş duysal yapı bulunur. Bunlar karotid sinuslar, karotid cisimler ve aortik cisimlerdir.

Karotid sinusler: A.carotis communis'in çatallanma yerinin hemen distalinde, internal karotid arter duvarında yerleşik bir baroreseptördür. Bu alanda damarın adventisyası biraz kalındır ve glossofarengeal sinirden zengin duysal sinir sonlanmaları alır. Bu bölgedeki media incedir ve kan basıncı artışında gerginleşir; bu gerginlik sinir sonlanmalarını uyarır. Afferent impulslar, beyindeki vasomotor merkezde vasokonstriksiyonu tetikler ve kan basıncı düzenlenir. Aorta ve diğer bazı büyük damarlarda da küçük baroreseptörler bulunur.

Karotid cisimler: A.carotis communis'in çatallanma yerinde yerleşik küçük (3-5 mm) ve oval biçimli yapıdır. Düşük O₂ basıncına, yüksek CO₂ konsantrasyonuna ve düşük arteriyel pH'ya duyarlı kemoreseptörler olarak faaliyet gösterirler. Bağ dokusu yapıya gömülü soluk boyanan 2 tip hücre içerirler: Glomus hücreleri (Tip I) ve kılıf hücreleri (Tip II). Fenestralı tip kapillerleri bulunan zengin bir vasküler yapı ile sarılı olan oluşumlardır. İri çekirdeğe sahip glomus hücrelerinde adrenal medullanın kromaffin hücrelerindekine benzer 60-200 nm çapında yoğun veziküller vardır. Kılıf hücreleri uzun uzantılara sahip hücrelerdir, dens veziküller içermezler. Karotid cisimler katekolaminler içerir. Glossofarengeal ve vagustan afferent lifler alırlar.

Aortik cisimler: Arcus aortada sağ subclavian ve sağ common carotid arter arasında ve sol subclavian arterle sol kommon karotid arter arasında bulunur. Yapıları ve işlevleri karotide benzerdir.

Arteriyel Kan Basıncının Düzenlenmesi

Büyük damarların duvarı esnek olmasıydı kan akımı sadece sistolde, kapillerler de kan akımı aralıklı olurdu. Sistolde kalbe yakın damarlardaki kanın bir bölümü ilerler, bir bölümü genişleyen elastik duvarda bekler, potansiyel enerji birikir. Diyastolde bu enerji elastik fibrillerin büzülmesinde kullanılır. Yardımcı pompa gibi çalışır. Yani kalbe yakın damarlarda kan akımı aralıklı iken periferde süreklidir. Beyindeki vasomotor merkez, vasomotor tonu kontrol ederek kan basıncınının kontrolünden sorumludur. Vasokontriksiyon sempatik sinir sisteminin vasomotor sinirleri ile vasodilatasyon ise parasempatik sinirlerleri ile sağlanır. Vasodilatasyon sırasında damar duvarlarındaki sinir uçlarından salınan asetilkolin endotel hücrelerinden düz kaslara yayılmak üzere nitrik oksit salınımını başlatır ve Bu durum cGMP sistemini aktive ederek kas hücrelerinin gevşemesini ve damar lümeninin genişlemesini sağlar.

Arterlerdeki düz kas hücrelerinde norepinefrin reseptörleri de bulunur. Kan basıncı düştüğünde böbreklerden renin salınır. Renin, dolaşımdaki anjiotensinojeni antiyotensin I’e dönüştürür. Bu hafif bir vasokonstriktördür ve kapiller endotel hücre zarlarında (özellikle de akciğer kapilleri) yerleşik anjiyotensin dönüştürücü enzim ile anjiotensin II’ye dönüştürülür. Anjiotensin II, kuvvetli damar büzücüdür ve kan basıncı artar. Ciddi kanamalar, hipofizden diğer bir kuvvetli damar büzücü madde olan ADH’ın (vasopressin) salgılanmasını uyarır.

Sistemik kan basıncının esas kontrolörleri muskuler arterlerdir. Arterlerin kasılmaları sempatik sinirlerle sağlandığı gibi yaralanma sonucu ortaya çıkan yerel maddelerin direkt etkisiyle de olabilir. Yerel faktörler küçük arter ve arteriollere etki eder. Eğer kan akımı aniden kesilirse oksijen yokluğu, CO₂ ve laktik asit birikimi görülür. CO₂ ve laktik asit, düz kasın gevşemesine böylece 2-3 kat daha fazla kan akımının oluşumuna yol açar. Reaktif hiperemi olarak bilinen bu olay sinir sistemine bağlı olmadan metabolik açığı düzeltir.

Arterlerin bulundukları yerlere göre tabakalarının kalınlığı değişir. Örneğin bacak arterlerinin media tabakası, üst ekstremitedekilere göre daha kalındır. Bu, yerçekimi nedeniyledir. Kalbi besleyen yüksek basınçlı koroner arterlerde kalın media tabakası vardır. Pulmoner dolaşımdaki arterlerin düşük basınç nedeniyle media tabakaları incedir.

ÖZEL TİP ARTERLER

Kafatası Arterleri: Çaplarına oranla duvarları çok incedir. Kafatası ile korunduğundan media ve adventisya çok incedir.

Umbilikal Arterler: Tunika intimada yalnızca endotel bulunur. Kas tabakası iyi gelişmiştir. Adventisya yoktur. Göbek kordonunun mükoz bağ dokusu mediayı dıştan sarar.

Akciğer Arterleri: İnce duvarlıdırlar. Akciğerlerdeki düşük kan basıncına uygun olarak hem kas hem elastik doku azalmıştır.

Tuba Uterina-Uterus-Ovaryum Arterleri: Gebelik ve menstural siklusta yapı değişikliği gösterirler.

Yastıkçıklı Arterler: Erektil organlar, tiroid , meme başı, nazal mukoza ve prostattaki bazı küçük arterler bu tiptir. Tunika intimada epiteloid hücre grubu olarak adlandırılan kontraktil hücreler fonksiyonel bir kapak gibi görev yaparlar. İntimanın lümene doğru kabarıklık yapmasıyla (intima yastıkçıkları) lümen daralır ya da kapanır. Peniste puberteden sonra media ve intima hiperplazisi ile yastıkçıklı arter yapısı gelişir. Adventisya ince kalır.

Terminal Arterler: Bazı organlarda arter dalları, komşu arterlerle anastomozlaşmadan, herbiri kendisine ait bölgeyi besler. Bu arter tıkanacak olursa beslediği dokuda nekroz ortaya çıkar. Klinik önem taşır. Arteria centralıs retina’nın tıkanması körlüğe yol açar. Koroner arterler de bir miktar anastomoz yaparlarsa da çoğunlukla yeterli kolateral dolaşım sağlanamaz.

KLİNİK İLİŞKİLER

Normal ve Patolojik Damarsal Değişiklikler: Arterlerde doğumdan ölüme kadar yavaş yavaş ilerleyen değişimin nerede başlayıp bittiğini söylemek güçtür. İlk değişiklik, intimadaki bağ dokusundaki artıştır. İntima kalınlaştıkça elastik membranlar parçalanır. En büyük arterler duvarlarında giderek kalınlaşma ve elastik lamina sayısında artışa rağmen 25 yaşına kadar büyümeye devam ederler. Muskuler arterlerde orta yaştan itibaren duvarlarında kollajen ve proteoglikanlar artar ve esneklikleri azalır. Koroner damarlar yaşlanma etkilerini ilk gösteren damarlardır ve intimaları yaşa bağlı büyük değişiklikler gösterir. Bu doğal değişiklikler, arteriosklerozda (arterlerin sertleşmesi) gözlemlenen değişikliklere benzemez.

Kalp krizinin öncülü bir hastalık olan atherosclerozda, elastik arterler etkilenir. Yumuşak, hücresiz lipid materyelin intima duvarlarında birikimi gözlenir. Bu birikimler 25 li yaşlarda bile lümen çapını daraltır. Yaşlıların intimalarında şekillenen fibröz plaklar (atherosklerotik plak) patolojiktir. Elastik fibriller parçalanır. Muskuler arterde ise mediada kalsifikasyon gözlenir.

Sağlıklı bir kişinin tunika media düz kas tabakası yenilenebilir fakat endotel haraplandığında burada toplanan trombositler, trombosit-kökenli büyüme faktörü salgılayarak düz kas hücrelerinin çoğalmasını uyarırlar. Sonuçta, bu hücreler kolesterolden zengin lipidler ile paketlenirler. Düz kas hücrelerinin ek kollajen ve proteoglikanlar salgılamasıyla tunika intima kalınlaşır. Endotelin bu ileri harabiyeti nekroza götürür. Daha fazla trombosit birikimi trombus oluşturur ve bu bölgede damarı tıkayabilir ya da emboli ile koroner veya serebral damarları tıkayabilir.

Arteriosklerosis: Yaşlanma ile damarların sertleşmesi subendotelyal tabakada başlar, sonra mediaya geçer. İntima ve mediadaki elastik fibriller parçalanır. Esneklik kaybolur. Önemli dolaşım bozuklukları ortaya çıkar.

Prematüre Retinopati: Bebeklerin gözlerindeki damarlar, doğuncaya kadar gelişir. Erken doğan bebeklerde bu gelişim tamamlanmadığı için doğduktan sonra da devam eder. Prematüre bebekleri yaşatmak için yüksek yoğunlukta verilen oksijen gözdeki damarların anormal gelişmesine yol açar. Erken dönemde tedavi edilmezse her iki gözde de körlüğe yol açar.

Kapiller Kan Damarları

Kan akımı yavaş ve kapiller duvar ince olduğundan kan-doku arasındaki değişim için uygun alanlardır. Çapları yaklaşık 8-10 m, uzunlukları ise 0.25-1 mm dir. 50 mm uzunluğundaki kapillerlere adrenal korteks ve böbrek medullasında rastlanır. Kapiller çapı yolları boyunca değişmez. Lümen çapı 1 hücrenin geçişi için uygundur. Tüm kapiller yataklar aynı anda açık değildir. Ancak fizyolojik olarak ihtiyaç duyulduğunda daha fazla kapiller yatağın açılmasını ve kan akışının artmasını sağlar. Kapiller toplamı 96 000 km iken kapladıkları alan ise 6 000 m² dir. Bir organda kapiller çoksa metabolik aktivite yüksek; azsa düşüktür.

Endotel hücreleri dış taraftan endotelyal hücrelerden sentezlenen bir bazal lamina ile çevrilidir. Küçük kapillerlerde 1 endotel hücresi kapilleri döşerken, büyük kapillerleri 2-3 endotel hücresi döşer. Endotel hücreleri birbirlerine zonula occludensler ve tight-junctionlarla tutunur. Endotel hücrelerinde Golgi Kompleksi, mitokondri, serbest ribozom, AGER ve ara filamanlar (9-11 nm) bulunur. Ara filamanlar perinükleer zonda yerleşiktir. Bazı hücreler desmin, bazıları vimentin bazı endotel hücreleri ise ikisini birden içerir. Bu filamanlar endotel hücrelerine desteklik sağlar.

Tüm hücre membranlarında pinositotik veziküllerin bulunuşu kapillerin tanınma ölçütüdür. Bu veziküller tek tek sıralı olabilir, iki vezikül birlikte kaynaşabilir veya birkaç vezikül birleşerek bir kanal oluşturabilirler.

Kapillerin ve küçük venüllerin dışında perisit (perivasküler hücre, adventisyal hücre) bulunur. Bunlar uzun primer sitoplazmik uzantıları ve bunlardan çıkan sekonder uzantıları olan mezenşimal hücrelerdir. Sekonder uzantıları endotel hücreleri ile birkaç gap-junctiona bağlantı kurarlar. Aktin, miyozin, tropomiyozin, isomyosin ve protein kinaz içerirler. Bu yapıların hepsi kapillerdeki kan akışını düzenleyen kontraktil süreçle ilgilidir. Harabiyetten sonra perisitler arteriyol ve venül duvarlarında düz kas ve endotel hücreleri oluşturmak üzere farklanabilirler. Angiogenezis ve doku tamirinde fonksiyonları vardır. Kapilleri saran bazal lamina perisiti de kesintisiz olarak sarar.

Kapillerlerin Sınıflandırılması

1-Sürekli (Kesintisiz-somatik-Tip I ) Kapiller

2-Pencereli (Tip II) Kapiller

• 
  Pencereli-diyaframlı
  
• 
  Pencereli-diyaframsız
  

3-Aralıklı sinüzoidal kapiller
Sürekli Kapillerler: Endotel hücresi kesintisiz olarak lümeni döşer. Sinir dokuları, ekzokrin bezler, bağ ve kas dokularında bulunur. Beyin dokusunda modifiye tipi bulunur. Endotel hücreleri arasındaki zonula occludensler birçok molekülün geçişini engeller. Makromoleküllerin taşınımında işlev gören pinositotik vezikülleri bulunur. Kas dokularında pinositotik vezikül çok, sinir dokusunda az ya da yoktur. Kesintisiz bazal lamina bulunur.

Pencereli Kapiller-diyaframlı: Kesintisiz bazal lamina bulunur. Endotel hücresi sitoplazmasında pencere-fenestrata adı verilen 60-80 nm açıklıklar bulunur.Bu pencereler hücre membranından çok daha ince diyaframlarla kapatılmıştır. Su-sıvı transportunun fazla olduğu pankreas, böbrek, bağırsaklar, pleksus choroideus, processus ciliaris’te sayıları fazladır. Diyaframlarda merkezi alandan ışınsal olarak uzanan 8 fibril bulunur ve kamaya benzer bir kanal oluştururlar. Herbirinde 5.5 nm’lik açıklık bulunur. Por-diyafram kompleksleri 50 nm aralıklarla yer alırlar.

Pencereli Kapiller-diyaframsız: Pencere yapılarında diyafram bulunmaz.

Sinüzoidal Kapiller: 30-40 m çapında, dolaşımı yavaşlatacak şekilde dolambaçlı yollar izleyen bu damarlarda endotel hücreleri arasında aralıklar bulunabilir (endokrin bezler), lenfoid organlarda ise endotel ince ve kesintisizdir. Endotel hücrelerinde de diyaframsız bol pencere vardır. Bazal lamina kesintili veya yoktur. Duvarlarında perisitler yoktur. Karaciğer, dalak, kemik iliği, lenfoid organlar ve böbrek üstü bezinde çok bulunur. Endotel hücreleri pinositotik vezikül içermemesine rağmen, makrofajlar endotelyal duvarın içinde veya dışı boyunca bulunabilir.

Kapiller Yatağa Kan Akışının Düzenlenmesi

Arterlerin çoğunun terminalleri bir kapiller yatakta sonlanır. Kan, buradan venüllere aktarılarak kardiyovasküler sistemin venöz kısmına götürülür. Vücudun birçok yerinde arterler bir ven damarıyla basitçe birleşerek arterio-venöz anastomozları (vasküler şant) oluştururlar. Bu yapı arter tarafında arter; ven tarafında ven özelliğini gösterir. Orta bölümde ise tunika media kalınlaşmıştır ve subendotelyal tabakaları modifiye ve uzunlamasına yerleşik tombulca poligonal düz kas hücrelerini içerir. AVA kapandığında kan kapiller ağdan dolaşır. AVA açıldığında kan, kapillere uğramadan geçer. Her yerde çoğunlukla da küçük damarlarda görülür. Bu şantlar, ısının düzenlenmesinde yararlıdır ve deride çok fazladır. AVA’ların orta parçaları adrenerjik ve kolinerjik liflerden zengindir ve beyindeki ısı düzenleyici sistemle kontrol edilirler. Anastomoz yapan damarların lümen çapı organın fizyolojik durumuna göre değişir. Yenidoğanda çok azdır, farklanma tamamlanmamıştır. Yaşlılarda atrofi ve skleroz görülür.

Glomera: Glomus cisimciği ısı regülasyonu ile ilgili özelleşmiş bir arteriovenöz anastomozdur. Arteriovenöz anastomatik bir ya da daha çok damarın birlikte seyrettiği ve genellikle bağ dokusu kapsülü ile çevrili yapıdır. Suquet-Hoyer adı verilen ve şişkin endotel hücreleri ile döşenen kıvrımlı merkezi bir kanal vardır. Bu kanal yuvarlak biçimli epitel görünümlü glomus hücrelerini içeren longitudinal ve sirküler kas fibrilleri ile sarılıdır. Glomus, elastik laminası olmayan bir arteriyol olan basit bir organdır. Damarın düz kas tabakası damar lümenini kısmen ya da tamamen sarar. Düz kas tabakası sinirlerden zengindir. Bir venöz pleksusa boşalmadan önce direkt olarak kan akımını düzenlerler. Tırnak yatağı, parmak uçları ve ayak parmakları glomera ile damarlandırılır (glomus:tekil).

Merkezi Kanal: Arteriyel sistemden kan akışı ya metarteriyollerle (prekapiller sfinkter ile) ya da terminal arteriyollerle kontrol edilir. Merkezi kanalın proksimal (arteriyel) kısmını metarteriyoller oluştururken; distal kısmı (venöz kısmı) prekapiller sfinkteri olmadığı için thoroughfare kanal adını alan bölümce oluşturulur. Thoroughfare kanallar kanı venöz sistemin küçük venüllerine boşaltırlar. Prekapiller sfinkterler kasıldığında kan, kapiller yatağa uğramadan merkezi kanallardan akar ve direkt olarak venüllere girer.