Kardiyovasküler sistemin birincil amacı, vücut hücrelerine gazları, besinleri, atıkları ve diğer maddeleri dolaştırmaktır. Gazlar, lipidler ve yağda çözünen moleküller gibi küçük moleküller, kılcal duvarın endotel hücrelerinin zarları boyunca doğrudan yayılabilir. Glikoz, amino asitler ve iyonlar (sodyum, potasyum, kalsiyum ve klorür dahil), kolaylaştırılmış difüzyonla membrandaki belirli kanallardan geçmek için taşıyıcıları kullanır.
Glikoz, iyonlar ve daha büyük moleküller de hücreler arası yarıklardan kanı terk edebilir. Daha büyük moleküller, delikli kılcal damarların gözeneklerinden geçebilir ve büyük plazma proteinleri bile sinüzoidlerdeki büyük boşluklardan geçebilir. Kan plazmasındaki bazı büyük proteinler, endositoz ve ekzositoz yoluyla veziküller içinde paketlenmiş endotel hücrelerinin içine ve dışına hareket edebilir. Su ozmoz ile hareket etmektedir.
Yüklü Akış
Sıvıların kılcal yatakların içine ve dışına kütle hareketi, sadece difüzyondan çok daha verimli bir taşıma mekanizması gerektirir. Genellikle toplu akış olarak adlandırılan bu hareket, iki basınçla çalışan mekanizmayı içerir: Sıvı hacimleri, bir kılcal yataktaki daha yüksek basınçlı bir alandan, filtrasyon yoluyla dokulardaki daha düşük basınçlı bir alana hareket eder. Bunun tersine, sıvının dokulardaki daha yüksek basınçlı bir bölgeden kılcal damarlardaki daha düşük basınçlı bir alana hareketi yeniden emilimdir. Bu hareketlerin her birini harekete geçirmek için iki tür basınç etkileşir, bunlar hidrostatik basınç ve ozmotik basınçtır.
Hidrostatik Basınç
Kılcal damarlar ve dokular arasında sıvı taşınmasını sağlayan birincil kuvvet, bir boşlukta bulunan herhangi bir sıvının basıncı olarak tanımlanabilen hidrostatik basınçtır. Kan hidrostatik basıncı, kan damarları veya kalp odaları içinde tutulan kanın uyguladığı kuvvettir. Daha da spesifik olarak, kanın bir kılcal damar duvarına uyguladığı basınca kılcal hidrostatik basınç (CHP) denir ve kılcal kan basıncı ile aynıdır. CHP, sıvıyı kılcal damarlardan dokulara iten kuvvettir.
Sıvı bir kılcal damardan çıkıp dokulara girdikçe, interstisyel sıvıdaki hidrostatik basınç buna uygun olarak yükselir. Bu zıt hidrostatik basınca, interstisyel sıvı hidrostatik basınç (IFHP) denir Genel olarak, arteriyel yollardan kaynaklanan CHP, IFHP’den önemli ölçüde daha yüksektir, çünkü lenfatik damarlar sürekli olarak dokulardan fazla sıvıyı emer. Bu nedenle, sıvı genellikle kılcal damar dışına ve interstisyel sıvıya doğru hareket eder. Bu işleme filtrasyon denir.
Osmotik Basınç
Yeniden emilmeyi sağlayan net basınç(sıvının interstisyel sıvıdan kılcal damarlara geri hareketi) ozmotik basınç bazen onkotik basınç olarak adlandırılır denir. Hidrostatik basınç sıvıyı kılcal damar dışına zorlarken, ozmotik basınç sıvıyı tekrar içeri çeker. Ozmotik basınç, ozmotik konsantrasyon gradyanları, yani kandaki ve doku sıvısındaki çözünen-suya konsantrasyonlar arasındaki fark ile belirlenir. Çözünen madde konsantrasyonunda daha yüksek (ve su konsantrasyonunda daha düşük) bir bölge, su konsantrasyonunun daha yüksek olduğu (ve çözünen konsantrasyonunun daha düşük olduğu) bir bölgeden yarı geçirgen bir zar boyunca su çeker.
Kandaki ve doku sıvısındaki ozmotik basıncı tartışırken, oluşan kan elementlerinin ozmotik konsantrasyon gradyanlarına katkıda bulunmadığını kabul etmek önemlidir. Aksine, anahtar rolü oynayan plazma proteinleridir. Solütler ayrıca konsantrasyon gradyanlarına göre kılcal duvar boyunca hareket ederler, ancak genel olarak konsantrasyonlar benzer olmalı ve ozmoz üzerinde önemli bir etkiye sahip olmamalıdır. Büyük boyutları ve kimyasal yapıları nedeniyle, plazma proteinleri gerçekten çözünen maddeler değildir, yani çözünmezler, çözelti olmaktan ziyade bir kolloid oluşturarak sıvı ortamlarında dağılır veya süspanse edilirler.
Kandaki kolloidal protein konsantrasyonunun yarattığı basınca kan koloidal ozmotik basınç (BCOP) denir. Kılcal değişim üzerindeki etkisi, suyun yeniden emiliminden sorumludur. Kanda asılı olan plazma proteinleri, yarı geçirgen kılcal hücre zarında hareket edemez ve bu nedenle plazmada kalırlar. Sonuç olarak, kan doku sıvısından daha yüksek bir koloidal konsantrasyona ve daha düşük su konsantrasyonuna sahiptir. Bu nedenle su çeker. BCOP’nin interstisyel sıvı koloidal ozmotik basıncından (IFCOP) daha yüksek olduğunu da söyleyebiliriz ki bu her zaman çok düşüktür çünkü interstisyel sıvı çok az protein içerir. Böylece doku sıvısından su, eriyen molekülleri beraberinde taşıyarak kılcal damar içine çekilir. Kolloidal ozmotik basınçtaki bu fark, yeniden emilmeden sorumludur.
Hidrostatik ve Ozmotik Basınçların Etkileşimi
Kardiyovasküler sistem içindeki basınçları ifade etmek için kullanılan normal birim milimetre civadır (mm Hg). Bir arteriolden çıkan kan ilk önce bir kılcal yatağa girdiğinde, CHP oldukça yüksektir(yaklaşık 35 mm Hg.) Kan kılcal damarlardan geçerken bu ilk CHP yavaş yavaş azalır, böylece kan venöz uca ulaştığında CHP yaklaşık 18 mm Hg’ye düşer. Karşılaştırıldığında, plazma proteinleri kanda asılı kalır, bu nedenle BCOP, kılcalın uzunluğu boyunca yaklaşık 25 mm Hg’de oldukça sabit kalır ve interstisyel sıvıda ozmotik basıncın oldukça altında kalır.
Net filtrasyon basıncı (NFP), kılcal sıvı Çıkış tahrik hidrostatik ve ozmotik basınçların etkileşimi temsil etmektedir. CHP ile BCOP arasındaki farka eşittir. Filtrasyon, tanım gereği sıvının kapiler dışına hareketi olduğu için, yeniden emilim meydana geldiğinde, NFP negatif bir sayıdır.
NFP, kılcal bir yatakta farklı noktalarda değişir. Kılcal damarın arter ucuna yakın, yaklaşık 10 mm Hg’dir, çünkü 35 mm Hg CHP eksi 25 mm Hg BCOP 10 mm Hg’ye eşittir. İnterstisyel sıvının hidrostatik ve ozmotik basınçlarının esasen ihmal edilebilir olduğunu hatırlayın. Böylece, 10 mm Hg’lik NFP, arteriyel uçta kılcal damarın dışına net bir sıvı hareketini yönlendirir. Kılcal damarın yaklaşık olarak ortasında, CHP, 25 mm Hg’lik BCOP ile yaklaşık aynıdır, bu nedenle NFP sıfıra düşer. Bu noktada net hacim değişikliği olmaz: Sıvı, kılcal damar içine girerken aynı hızda kılcal damar dışına çıkar. Kılcal damarın venöz ucuna yakın, CHP sıvı kaybı nedeniyle yaklaşık 18 mm Hg’ye düşmüştür. BCOP 25 mm Hg’de sabit kaldığından, kılcal damar içine su çekilir, yani yeniden emilim meydana gelir. Bunu ifade etmenin başka bir yolu da kılcal damarın venöz ucunda 7 mm Hg NFP olduğunu söylemektir.
Lenfatik Kılcal Damarların Rolü
Genel CHP BCOP’den daha yüksek olduğu için, venöz uçta yeniden emilim yoluyla girenden daha fazla net sıvının arteriyel uçta filtrasyon yoluyla kılcal damar dışına çıkması kaçınılmazdır. Bir gün içindeki tüm kılcal damarlar göz önüne alındığında, bu oldukça önemli miktarda sıvı olabilir: Günde yaklaşık 24 litre filtre edilirken 20,4 litre yeniden emilir. Bu fazla sıvı, lenfatik sistemin kılcal damarları tarafından alınır. Bu son derece ince duvarlı damarlar, sonunda boyundaki subklavyen damarlara akan, giderek daha büyük lenfatik damarlar boyunca tek yönlü akışı sağlayan çok sayıda valfe sahiptir. Lenfatik sistemin önemli bir işlevi, sıvıyı (lenf) kana geri döndürmektir. Lenf, geri dönüştürülmüş kan plazması olarak düşünülebilir.
Küçük moleküller, basit veya kolay difüzyon yoluyla kılcal damarlara girip çıkabilir. Bazı büyük moleküller veziküllerde veya kılcal duvarlardaki hücreler arasındaki yarıklar, fenestrasyonlar veya boşluklar yoluyla geçebilir. Bununla birlikte, kılcal ve doku sıvısının toplu akışı, filtrasyon ve yeniden emilim yoluyla gerçekleşir. Sıvının kılcal damarlardan dışarı hareketi olan filtrasyon CHP tarafından yürütülür. Doku sıvısının kılcal damarlara akışı olan yeniden emilim BCOP tarafından yönlendirilir. Kılcal damarın arteriyel ucunda filtrasyon baskındır; orta bölümde, karşıt basınçlar hemen hemen aynıdır, bu nedenle net bir değişim yoktur, oysa kılcal damarın venül ucunda yeniden emilim baskındır. Sağlıklı koşullarda interstisyel sıvıdaki hidrostatik ve kolloid ozmotik basınçlar ihmal edilebilir düzeydedir.
Kaynakça:
http://www.wou.edu/~lemastm/Teaching/BI335/Unit%2006%20-%20Vessels%20(3).pdf<br /
https://www.cvphysiology.com/Microcirculation/M012
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu