Dolaşım sistemi, Sistemik dolaşım. Pulmoner dolaşım DOLAŞIM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ I. Sistemik dolaşım. Pulmoner dolaşım

Transkript

1 DOLAŞIM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ I Dr. Nevzat KAHVECİ 2009 Dolaşım sistemi, O 2 ve CO 2 taşınması Sindirim sisteminden besinlerin alınıp gerekli yerelere taşınması Fazla su ve metabolik artıkların böbreklere taşınması Vücut içinde açığa çıkan ısının vücut yüzeyine dağıtılması Endokrin salgıların hedef hücre ve organlara taşınması... Dolaşım sistemi, 1- Vücuttaki bütün dokuların kan akımı, daima doku gereksinimlerine göre hassas biçimde kontrol edilir. 2- Kardiyak debi başlıca, lokal doku akımlarının tümü tarafından kontrol edilir. 3- Arteriyal basınç, genellikle lokal akım kontrolü ya da kalp debisi kontrolü mekanizmalarından bağımsız olarak düzenlenir. Dolaşım sistemi, Sistemik dolaşım Pulmoner dolaşım Aorta Aortik kapak Sol kalp Akciğerler Elastik arterler Sol ventrikül Mitral kapak Sol atriyum Pulmoner ven Kapillerler Sistemik dolaşım Arteriol Kapiller değişim Sağ kalp Pulmoner arter Pulmoner kapak Sağ ventrikül Trikuspit kapak Sağ atriyum Venüller Vena kava Venler Pulmoner dolaşım 1

2 Dolaşım sistemi Kalp Damarlar Kan Kan, protein ve inorganik tuzları içeren visköz (iç sürtünmeli) sulu bir çözelti ile bu çözelti içinde suspansiyon halindeki çeşitli tipte hücrelerden oluşur. Yetişkin bir kişi kan miktarı 4-5 litre Vücut ağırlığının %8 %45 şekilli elamanlar %55 plazma Kalp % 7 Sistemik dolaşım % 84 Arterler % 13 Arteriyol ve kapillerler % 7 Ven, venül % 64 Pulmoner dolaşım % 9 AKIM (Velocity) Kan damarları Arterler Arteriyoller Kapillerler Venüller Venler Arter Ven Kapiller Birim zamanda yer değiştiren sıvının hacmidir. Birimi, cm 3 /sn dir. HIZ (Flow) Zamana bağlı olarak sıvı parçasının yer değiştirme hızıdır. Birimi, cm/sn dir. 2

3 Enine çapı değişen bir borudaki; Hız (V), Akım (Q), Enine kesit alanı (A) Akım HIZ&AKIM HIZ = AKIM/ENİNE KESİT ALANI r = 4 r = 2 r = 1 hız göz önüne alındığında; V= Q/A eşitliği yazılabilir. 100 cm 3 /sn 100 ml/s çap (cm) alan (cm 2 ) ( r 2 ) akım (cm 3 /sn, ml/sn) hız (cm/sn) Kan, aortadan geçtikten sonra hızı giderek azalır. Kapiller damarlarda hız minimal değerlere ulaşır. Daha sonra venöz sistemde tekrar giderek hız kazanır. Enine kesit alanı (cm 2 ) Hız (cm/sn) Kapillerler Aort Arterler Venler Vasküler yapıların enine kesit alanları cm 2 Aorta 2.5 Küçük arterler 20 Arteriyoller 40 Kapillerler 2500 Venüller 250 Küçük venler 80 Dolaşım sisteminin farklı kesiminde hızlar, o bölgenin enine kesit alanı ile ilişkilidir. Vena kavalar 8 AKIM&BASINÇ Sistemin herhangi bir noktasında sıvının akım hızı yalnızca kesit alanına değil, akıma da bağlıdır. Akım ise basınç farkına, sıvının özelliklerine ve çapa bağlıdır. Ohm Yasası Q P/R Q : Kan akımı P: Damarın iki ucu arasındaki basınç farkı R : Direnç Basınç bir potansiyel enerjidir. (Potansiyel enerji, cisimlerin bulundukları fiziksel durumlardan ötürü depolandığı kabul edilen enerjidir. Örneğin; biriken su, sıkıştırılan veya gerilen yay potansiyel enerji depolar.) Basınç farkı sıvının hareket etmesini sağlar. Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin (kan akımı) sahip olduğu enerji şeklidir. Eğer sürtünme ve viskoziteyi gözardı edersek, total enerji (potansiyel+kinetik); kan akımının düzenini sağlar. Akım artarsa basınç azalır, basınç azalırsa akım artar. Akım 100 ml/sec r = 4 r = 2 hız r = ml/s Basınç P(r = 4) > P(r = 2) > P(r = 1) 3

4 Damar Çapı POISEUILLE YASASI P. r 4. P Q = = R 8 l Q = Kan akımı P = Damarın iki ucu arasındaki basınç farkı r = Damarın yarıçapı = Kanın viskozitesi l = Damarın uzunluğu Viskozite Tüm diğer faktörler değişmemek kaydı ile, viskozite ne kadar büyürse, damarda akım o kadar azalır. Eritrositler Plazma proteinleri Hematokrit Viskozite (su=1) Hematokrit Kan Normal Kan Plazma Su Laminar Akım Düzgün akım Damarın merkezindeki akım hızı kenarlardan çok fazladır. Kan akım hızının parabolik profili Damar duvarı Kan akımı Damara değen tabakadaki sıvı molekülleri çeperle arasındaki adhezyon kuvveti nedeni ile zor hareket ederler. Diğer molekül tabakaları bunların üzerinden kayar. Girdaplı Akım Kan akım hızının çok artması Viskozitenin düşük veya çok fazla olması Kanın dar bir bölgeden geçmesi Damarın keskin bir dirsek yapması Damarın aşırı geniş olması Damar iç yüzünün düzgün olmaması Damar duvarı Darlık Kan akımı Girdaplı Akım Damarlardaki sürtünme kuvvetleri çok arttığı için kan düz akıma göre daha büyük bir dirençle karşılaşır. Reynold sayısı: Girdaplı akım oluşumuna eğilimin bir ölçüsüdür den az olduğunda akım genellikle düzgündür, 3000 den fazla olduğunda girdaplı, arasında olduğunda akım düzgün veya girdaplı akıma değişebilir. Re = v. r. Re: Reynold sayısı : yoğunluk v: Hız : viskozluk katsayısı r: Yarıçap Kan Akımı Dolaşımın belirli bir noktasından belirli bir zaman içinde geçen kan miktarıdır. Kalp Debisi 5000 ml/dk Birim zamanda kalp tarafından pompalanan kan miktarıdır. 4

5 Kan Akımının Ölçülmesi Elektromagnetik akım ölçer Elektriksel empedans pletismografisi Fotopletismografi Ultrasonik akış ölçer Doppler ultrasonik akım ölçer LASER DOPPLER FLOWMETRE Stern (1977) deri dokusunda kan akımının ölçülmesi Çeşitli yönlere hareket eden eritrositlerin hızının ölçülmesi Ortamdaki hareket eden partiküllere monokromatik fotonların insidental olarak çarpıp geri yansımaları sonucunda oluşan frekans farkı indirekt olarak ölçülmektedir. Sonuç ml LD /100g doku/dakika Probun geometrisi ve yerleştirilmesi Hareket artefaktı GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ Radyografik ksenon tekniği (Xe-133) Stabl ksenon komputerize tomografi (Xe-CT) Single photon emission computorized tomography (SPECT) Positron emission tomography (PET) Kan Akımına Direnç Direnci doğrudan ölçme olanağı yoktur. Damarın iki noktası arasındaki basınç farkı 1 mmhg ve akım 1 ml/sn ise direncin 1 PRU (Periferik Direnç Birimi) olduğu söylenir. Toplam periferik direnç Sistemik dolaşım kan akış hızı 100 ml/sn Sistemik dolaşım basınç farkı 100 mmhg Total periferik direnç 100/100 =1 PRU Toplam pulmoner direnç Pulmoner dolaşım kan akış hızı 100 ml/sn Pulmoner dolaşım basınç farkı 14 mmhg Pulmoner basınç Sol atriyum basıncı 16 mmhg 2 mmhg Total periferik direnç 14/100 =0.14 PRU KOMPLİANS Dolaşımın belirli bir bölgesinde her 1 mmhg basınç artışına karşılık depo edilebilen kan miktarı, söz konusu vasküler yatağın komplians veya kapasitans değeridir. (Birim basınç değişikliğinin sebep olduğu hacim değişikliğidir.) 5

6 Kan Basıncı Kanın damar çeperinin herhangi bir birim alanına uyguladığı basınçtır. mmhg cmh 2 O 1 mmhg = 1.36 cmh 2 O Sistolik Basınç Diyastolik Basınç SİSTOLİK BASINÇ Vent. kasılması Vent. gevş. Semilunar kapak açık Semilunar kapak kapalı DİYASTOLİK BASINÇ Ortalama Arteriyel Basınç OAB = 2/3 DB + 1/3 SB 100 mmhg Kalp Siklusu: 0.8 sn (0.3 sn sistol, 0.5 sn diastol) Nabız Basıncı Nabız Basıncı = Sistolik Basınç Diyastolik Basınç 40 mmhg Nabız basıncını iki önemli faktör etkiler: 1- Kalbin vurum hacmi 2- Arter sisteminin total kompliansı (total gerilebilme yeteneği) Dolaşım Sisteminin Değişik Bölümlerinde Basınçlar ARTERİAL BASINÇ PULSASYONUNUN SÖNMESİ Sistolik Basınç Basınç (mmhg) Diastolik Basınç Nabız Basıncı 1- Kanın damarlardaki hareketine karşı direnç Ortalama Arterial Basınç 2- Damarların kompliyansı Sol ventrikül Arterler Arterioller Kapillerler Venüller Venler Sağ atrium SİSTEMİK DOLAŞIM 6

7 İndirekt Yöntemler (Noninvaziv Yöntemler): W. Harvey (1628) İnsanda dolaşım sistemi, Von Bash (1876) Sistolik basınç ölçümü, E. J. Marey (1876) Sistolik ve diastolik basınç ölçümü, Riva-Rocci (1896) Hill ve Barnard (1897) Korotkoff (1905) Ekstremite çevresine pnömotik bir kafın sarılması Palpasyon metodu Oskültasyon metodu SFİGMOMANOMETRİ A B > 120 mmhg mmhg Steteskop mmhg 120 Manşon basıncı Sistolik basınç 100 AKIM YOK SES DUYULMUYOR C SES DUYULUYOR (Korotkoff sesleri) < 80 mmhg Korotkof sesleri Diastolik basınç SES DUYULMUYOR Kol çevresi ve tansiyon aleti manşon genişlikleri KOL ÇEVRESİ (cm) MANŞON GENİŞLİĞİ (cm) Yeni doğan x5 Bebek x12 Çocuk x18 Yetişkin x x33 Bacak için x36 (Kol için kullanılan manşon genişliği+3 cm) 7

8 Direkt Yöntemler (İnvaziv Yöntemler): R. S. Hales (1733) İlk invaziv kan basıncı monitörizasyonu Otomatik Osilometrik Teknik Faivre (1856) Lamberd-Wood (1947) Barr (1961) İnsanda kan basıncı ölçülemesi Direkt olarak arter basıncının ölçülmesi İğne üzerinde kateter tanımı NORMAL KAN BASINCI DEĞERLERİ Erişkinde; Sistolik kan basınç mmhg Diastolik basınç mmhg Efor, heyecan, sinirlilik kan basıncının birkaç dakika yükselmesine sebep olur. Kan basıncı birkaç kez ölçülerek saptanmalıdır. Sağ kolda kan basıncı, genellikle sol kola oranla 5-10 mmhg daha fazladır. Alt ekstremitelerde kan basıncı, üst ekstremitelere göre mmhg daha fazladır. Sistolik ve diastolik basınçlar vertikal durumda, yatar duruma göre daha yüksektir. Uykuda sistolik basınç, periferik vazodilatasyon ve emosyonel gerginliğin ortadan kalkması ile mmhg kadar düşer. Basınç (mmhg) Venler Arterler Hidrostatik Basınç Hidrostatik basınç kanın ağırlığı nedeniyle ortaya çıkan basınçtır mm mesafede basınç 1 mmhg yükselir. Yatar Pozisyonda (Dinlenim Durumunda) Sistolik ve Diastolik Basınçlar Vena porta (10/12 mmhg) Sağ ventrikül (25/-1 mmhg) Sağ atriyum (6/-2 mmhg) Arterler (120/80 mmhg) Sol ventrikül (120/1 mmhg) Sol atriyum (12/1 mmhg) Pulmoner arter (25/10 mmhg) 8