Kanın Pompalanması

    Kalp

İnsan kalbi iki kısımlı olmasına karşın, bu iki yarı temelde birlikte atar. Atım, kalbin kendisi tarafından oluşturulur ve merkezi sinir sisteminden bağımsız hareket ederler. Tüm sinir bağlantıları kesilecek olsa, atım hızı hafifçe değişse bile, kalp normal biçimde atmaya devam eder. Büyük bir olasılıkla bildiğimiz gibi, bir kurbağa ya da kaplumbağanın kalbi, vücuttan çıkartılsa dahi, uygun iyonik bileşime sahip bir çözelti içine konulmak koşuluyla, atmayı sürdürebilir. Fakat atımın başlaması ve atımın kendisi, kalbin intrinsik özellikleriyse de, atım hızı, istemsiz sinir sisteminin iki sinir kolundan gelen uyarımlarla düzenlenir. Bu kollardan biri kalp atım hızını arttırıcı, diğeri ise azaltıcı yönde etki eder.
Kalp atımının başlamasını normalde sino-atriyal düğüm ya da SA dügümü sağlar. Genellikle kalbin ritm yapıcısı (pacernaker) olarak adlandırılan bu yapı, sağ atriyum duvarında, anteriyor vena kavanın buraya boşaldığı noktanın yakınında yer alan küçük bir düğüm dokusu kütlesidir. Düğüm dokusu kalbe özgü olup, kasın kasılma özelliklerini taşır ve sinir gibi impuls iletebilir. İkinci bir düğüm dokusu kütlesi olan atriyo-ventriküler düğüm ya da A-V düğümü, sağ atriyum ile sağ ventrikülün arasında yer alır. Bir düğüm dokusu teli demeti (His demeti) A-V düğümden çıkar ve iki ventrikülün duvarında dallar (Purkinje fibreleri) vererek, ventrikül kasının tüm bölgelerine yayılır.

Düzenli aralıklarla, S-A düğümünden bir kasılma dalgası, atriyumların duvarları boyunca yayılır. Bu kasılma dalgası A-V düğümüne ulaşınca bu düğüm uyarılır ve impulslar. His demetinin telleri aracılığıyla ventriküllerin her tarafına hızla iletilir. Bu impulslar ventrikülleri uyararak, kasılmalarını sağlar.
Kalp hızı – dakikadaki sistol (kasılma) sayısı – vücut büyüklüğü ile ters orantılıdır ve bu yüzden türden türe değişir. Örneğin Asya filinde normal hız dakikada 30 atım; küçük maskeli sorekste rapor edilen ortalama, dakikada 780 atım; dinlenme durumundaki normal bir insanda yaklaşık dakikada 70 atımdır; fakat fazla miktarda bireysel farklılıklar vardır.
Atım sırasında kalp çeşitli, tipik sesler çıkarır ve bunlar göğüs duvarına yerleştirilen bir steteskopla kolaylıkla duyulabilir. Önce, uzun, düşük şiddette bir ses oluşur. Bu ses, ventriküllerin kasılmasıyla, atriyumlar ile ventriküller arasındaki kapakçıkların kapanması sonucunda çıkar. Daha sonra, daha kısa ve daha yüksek tonda ve şiddette bir ses duyulur. Bunun nedeni de ventriküllerle bunlardan çıkan arterler arasındaki kapakçıkların kapanmasıdır. Bu seslerdeki değişiklikler, hekime kalbin hasarlı olduğunu belirtir. Normal bir kalp kapakçığı, arkasındaki basınç önündekinden yüksek olduğu zaman açılır. Örneğin atriyumlar kasılmaya başlayınca, içlerindeki kana basınç uygularlar ve bu basınç, ventriküllerdeki basınçtan büyük olduğu anda, triküspit ve biküspit kapakçıklar açılmaya zorlanır ve kan ventriküllerin içine akar. Atriyumlar gevşemeye başlayınca ve içlerindeki basınç ventriküllerdekinin aşağısına düşünce, kapakçıklar aniden kapanır. Buna benzer biçimde, ventriküller kasılıp içlerindeki basınç, bunlardan çıkan arterlerdeki basınçtan büyük olunca, semilunar kapakçıklar açılır ve kan arterlere itilir. Ventriküller gevşemeye başlayınca kapakçıklar kapanırlar ve arterlerdeki kanın ventriküllere geri dönmesini önlerler.

Normal kalp sesleri, bütün bu kapakçıkların düzgün biçimde çalıştıklarının bir belirtisidir. Eğer bir kapakçık hasar görmüş ve tam olarak kapanmıyorsa kan hasarlı kapakçıktan geriye doğru sızar ve bu nedenle bir ıslık sesi ya da hırıltı duyulur. Bu duruma diyastolik kalp hırıltısı (murmur) adı verilir. Bazen hasarlı bir kapakçık, sistol sırasında kan akımını kısmen engeller. Bunun sonucunda meydana gelen ses (kan akımındaki turbulansa bağlı olarak), sistolik murmur olarak adlandırılır. Kalp murmurları ateşli romatizma ve diğer bazı hastalıkların yaygın sonucu olarak meydana gelir. Kapakçıktaki hasar ne kadar büyükse, kalbin çalışmasındaki verim de o kadar düşük olur ve kalp daha fazla zorlanır. Kasılma süreci içerisinde, kalp kasında bir dizi elektriksel değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, deriye tutturulan elektrotlar aracılığıyla saptanabilir ve bir elektrokardiyograf ile grafiklenebilir. Kalbin çalışmasındaki anormallikler, elde edilen elektrokardiyogramda değişikliklere yol açar.
Dinlenme durumundaki bir erişkin insanın kalbi, dakikada yaklaşık 5 litre kan pompalar. Bu, yaklaşık olarak vücuttaki toplam kan miktarına eşittir. Kuşkusuz bu, her bir kan damlasının, her dakikada kalpten geçtiği anlamına gelmez. Boyun ve göğüs gibi daha kısa devrelerden birinde akan kan, kalbe daha çabuk dönecek ve bir dakika içinde birkaç döngü yapabilecektir. Buna karşın, bacaklar gibi vücudun daha uzak kısımlarına giden kanın, dinlenme durumundaki bir insanın kalbine geri dönmesi birkaç dakika alabilir. Egzersiz sırasında hem kasılma hızı hem de her atımda pompalanan kan miktarı (atım hacmi) büyük ölçüde artar. Artan kalp hızı, büyüyen atım hacmiyle birlikte, kalp debisini (dakikada pompalanan toplam kan miktarı), dinlenme düzeyinin dört ila yedi katına kadar çıkartabilir. Bu koşullar altında belirli bir kan damlası, bir dakika içinde kalpten birçok kez geçebilir.

Kan Basıncı ve Akım Hızı

Sol ventrikül kasılınca, kanı, yüksek basınç altında aort içine iter ve kan, arterler içinde ilerler. Arterlerin duvarı esnektir ve bu nabız dalgası bunları geren kalp döngüsünün gevşeme fazı olan diyastol sırasında, kalp, arterlerdeki kan üzerine basınç uygulamamaktadır ve bunların içindeki basınç düşer; fakat daha önce gerilmiş olan arter duvarının esnek olarak büzülmesi, kan üzerinde bir miktar basıncın korunmasını sağlar. Böylece, büyük arterlerde düzenli bir basınç döngüsü oluşur; sistol sırasında en yüksek noktasına ulaşır ve diyastol sırasında en düşük noktasına iner.
İnsanlarda, sistemik dolaşımdaki arteriyel kan basıncı, genellikle üst koldan ölçülür. Dinlenme durumundaki genç ve erişkin erkeklerde, 120 mmHg civarındaki sistolik, 80 mmHg civarındaki diyastolik değerler normal sayılır. Ancak, bu değerler sadece üst kol içindir. Alt kol, bacak ya da vücudun her hangi bir başka kısmındaki değerler aynı olmayacaktır. Kan, kalpten uzaklaştıkça kan basıncı da buna bağlı olarak düşer. Aortun kalbe yakın kısmında en yüksek değerinde olan basınç, aortun daha uzak kısımlarında ve dallarında hızla düşer. Bu düşüş, arteriyollerde ve kılcallarda daha da anidir. Basınçtaki azalma, daha yavaş olmakla birlikte, venlerde de sürer ve kalbe en yakın venlerde en düşük değere ulaşır. Dolaşım boyunca basınçtaki düşmenin nedeni, akan kan ile damar duvarları arasındaki sür-ki sürtünmedir. Eğer kan, akışını sürdürecekse, böyle bir basınç farkı gereklidir; zira bir sıvı ancak bir yüksek basınç noktasından bir alçak basınç noktasına doğru akar.

Şimdi, ilkel omurgalı kalbindeki sorunu daha net görebiliriz. Bir balığın solungaçlarında, kılcallar boyunca aşırı bir basınç düşüşü olur. Bunun yanında, vücut dokularında aşılması gereken bir başka yüksek dirençli kılcal damar ağı tabakası vardır. Böyle bir sistemin çalışması için kalp oldukça güçlü olmalı ve kılcal damarlar da nispeten geniş olmalı (daha az direnç göstermeleri için) ve bu nedenle de gazların, besinlerin ve atıkların değiş-tokuşu için daha az verimli bir yapıya razı olmalıdırlar. Hareket eden suyla doğrudan temas, solungaçlarda kılcal damar çapındaki artışı karşılarsa da, sistemik dolaşımdaki sorun metabolik aktiviteye bir üst sınır getirir.
İnsanda kan akımının izlediği yol boyunca, çeşitli başka değişiklikler meydana gelir. Önce, kalp ile olan uzaklık arttıkça, sistolik ve diyastolik basınçlar arasındaki fark azalır. Çünkü arter duvarlarının esnekliği kan basıncındaki dalgalanmaları söndürür. Bu, arterlerdeki döngüsel, darbeli akım karakteristiklerinin, kan, kılcallara ve venlere gelince, yerini sabit hızda bir akıma bırakacağı anlamına gelir.
İkincisi, akım hızı; kan, dallanan arterlerde ve arteriyollerde akarken düşme eğilimi gösterir; hız kılcallarda en düşük düzeydedir ve venüllerde ve venlerde tekrar yükselir. Akım hızındaki bu değişiklikler, damar sisteminin toplam kesit alanındaki değişikliklerden kaynaklanır.
Doğrusal akım hızı, kesit alanıyla ters orantılıdır. Diğer bir ifadeyle, eğer bir sıvı, bazı yerleri diğerlerinden daha küçük kesit alanına sahip bir boru içinde akıyorsa, küçük kesit alanına sahip bölgelerde daha hızlı, büyük kesit alanına sahip olan bölgelerde ise daha yavaş akacaktır. Aynı kural, boru, birçok kola ayrılırsa da geçerlidir. Kesit alanı -herhangi bir bölgedeki tüm kolların toplam kesit alanı- ne kadar büyükse akım hızı o kadar yavaştır. Arterler arteriyollere ve arteriyoller de kılcallara dallandıkça, toplam kesit alanı büyür ve akım hızı düşer. Kılcallar birleşip venülleri, bunlar da birleşip venleri oluşturdukça, toplam kesit alanı yeniden küçülür ve akım hızı artar.
Kan venlere ulaştığında hidrostatik basınç o kadar düşüktür ki, kanı hareket ettirmek için, kalbin atımından doğan basınçtan başka bir takım mekanizmaların bulunması gerekir. Venlerin duvarı arterlerdekilerle aynı üç tabakayı içerir; fakat kas tabakası çok daha az gelişmiş olduğundan ve daha fazla bağ doku bulunduğundan, bu duvarlar kolaylıkla içeri göçebilir. Vücut hareket ettikçe, çevredeki kaslar kasılır ve venler üzerine basınç uygularlar. Böylece venlerin duvarı sıkışır ve içlerindeki sıvı ileri doğru itilir. Sıvı sadece kalbe doğru hareket edebilir, çünkü venlerdeki tek yönlü kapakçıklar, sıvının geldiği yere geri dönmesine engel olurlar. Eğer uzun bir süre ayakta hareketsiz durursanız, ayaklarınız şişmeye başlar ve bir yorgunluk hissedersiniz. Bunun nedeni, bacaklarınızdaki kas hareketinin vücut sıvılarını yerçekiminin aksi yönde itemeyecek kadar yetersiz olmasıdır. Eğer ayakta dururken ayaklarınızı ve bacaklarınızı hareket ettirebilir ya da bacak kaslarınızı düzenli olarak kasıp gevşetirseniz, bu rahatsız edici belirtiler o kadar da belirgin olmaz. Benzer olarak, kanın alt ekstremitelerde toplanmasını önlemek için, modern tıp, hastanelerdeki yatan hastaların bir an önce, genellikle ameliyattan bir ya da iki gün sonra yürümeye başlamasını ister. Böyle bir kan toplanması, bir bacak veninde bir pıhtı oluşmasına (tromboflebit; yatalak hastalarda çok yaygın olan potansiyel bir ölümcül durum) yol açabilir.

Solunum sırasındaki göğüs hareketleri de kanın venler içinde ilerlemesine yardımcı olur. Nefes alma sırasında göğüs kafesi genişleyince, göğüs boşluğundaki basınç düşer. Böylece, göğüs boşluğu ile vücudun diğer bölgeleri arasında bir basınç gradiyenti oluşur ve kan göğüs boşluğundaki büyük damarlar ve kalp içine çekilir. Buna ek olarak, diyastol sırasında ventriküller de bir dereceye kadar emme uygularlar.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com

Yazar: Taner Tunç