Bu afferent nöronların %90-95 içtüy hücrelerini innerve ederken sadece %5-10 nu, çok daha fazla sayıda olan dıştüy hücrelerini innerve eder ve her nör

Transkript

1 biçimine benzer. Zarsı labirent endolenf adı verilen bir sıvıyla dolu olup, endolenfa ve perilenfa ile dolu boşluklar arasında iletişim bulunmaz. Kohlea İnsanda labirentin kohlea kısmı 35 mm boyda ve 2 ¾ kıvrım yapan sarmal bir tüptür. Baziler ve Reissner membranı kohleayı uzunluğu boyunca 3 odaya (skala) ayırır. Üstteki skala vestibulle alttaki skala timpani perilenfa içerir ve bunlar kohleanın apeksinde yer alan ve heliko trema adı verilen küçük bir delikle birbirine bağlanır. Skala vestibuli kohlea tabanında özenginin taban parçası ile kapatılmış olan oval pencerede sonlanır. Skala timpani, orta kulağın medialinde yer alan ve esnek sekonder timpanik membran ile kapatılmış olan yuvarlak pencerede sonlanır. Kohleanın orta odası olan skala media zarsı labirent ile devam eder, diğer iki odayla bağlantısı yoktur ve endolenfa içerir. Korti organı bazal membran üzerine yerleşmiş ve işitme reseptörleri olan tüy hücrelerini içeren bir yapıdır. Kohlea, apeksten tabana doğru uzanmasının bir sonucu olarak spiral bir şekil gösterir. Tüy hücrelerinin uzantıları, Korti çubukları tarafından desteklenmiş, zara benzer katı bir yapı olan retiküler laminayı delerler. Bu tüy hücreleri 4 sıra halinde dizilmiş olup dıştüy hücrelerinin yaptığı 3 sıra Korti çubukları tarafından oluşturulmuş tünelin lateralinde, içtüy hücreleri tarafından yapılmış bir sıra da bu tünelin medialinde yer alır. Her insan kohleasında dış tüy hücresi ile 3500 içtüy hücresi vardır. Bu tür sıkı kavşakların bulunmasından ötürü tüy hücrelerinin orta kulağın diğer kısımlarındaki düzenleniş biçimi de buna benzer, yani tüy hücrelerinin uzantıları endolenfa içine batmışken bu hücrelerin tabanları perilenfaya dalar. Tüy hücre sıralarıince, visköz fakat esnek bir tektorial zarile örtülü olup sadece dıştüy hücrelerinin tepesi bu zara gömülüdür. Tüy hücrelerinin tabanları çevresinde dallanmış olan afferent nöronların hücre gövdeleri kohleanın etrafına sarıldığı kemiksi koçan olan modiolus içinde yer alan spiral gangliona yerleşmiştir. ŞEKİL 3.18 farklı seslerin farklı bölgelerde sinirleri uyarması 191

2 Bu afferent nöronların %90-95 içtüy hücrelerini innerve ederken sadece %5-10 nu, çok daha fazla sayıda olan dıştüy hücrelerini innerve eder ve her nöron bu dışhücrelerin birkaçını innerve etmektedir. Buna ek olarak işitme siniri içindeki efferent liflerin çoğu dıştüy hücrelerinde sonlanır. Tüy hücrelerini innerve eden nöronların aksonları vestibulo kohlear akustik sinirinodituvar (kohlear) dalını oluşturur ve medulla oblangatadaki dorsalve ventral kohlear çekirdeklerde sonlanır. Her odituvar sinirdeki afferent ve efferent liflerin toplam sayısı yaklaşık dir. Korti Organı Kohlea tüy hücreleri ile komşu falangial hücreler arasında sık ıkavşaklar vardır ve bu sıkı kavşaklar endolenfanın hücrelerin tabanına ulaşmasını önlerler. Bununla beraber baziler membran skala timpanideki perilenfaya görece geçirgendir ve sonuçolarak Korti organ tüneli ile tüy hücrelerinin tabanı perilenfaya dalmış haldedir. Merkezi İşitme Yolları İşitme impulslarını taşımak üzere kohlear çekirdeklerden çıkan aksonlar çeşitli yollar aracılığıile işitme refleks merkezlerinin bulunduğu inferior kollikuliye ve talamustaki medial genikulat cisimcik yoluyla işitme korteksine ulaşır. Diğer aksonlar retiküler formasyona girerler. Her iki kulaktan gelen bilgi oliva süperiorlarda kavuşum gösterir ve daha üst düzeylerde yer alan nöronların çoğu her iki taraftan gelen girdilere yanıt verir. İnsanlarda bu merkez lateral serebral fissürün tabanına yerleşmiştir ve normalde beyin yüzeyinde görülmez. Primer işitme alanına bitişik işitme asosiyasyon alanı geniş olup insulaya kadar uzanır. Olivokohlear banther odituvar sinir içinde efferent liflerin yaptığı belirgin bir bant olup hem ipsi lateral hem de kontralateral superior olivar kompleksten doğmaktadır. Primer olarak korti organındaki dıştüy hücrelerinin tabanları çevresinde sonlanmaktadır. Yarım Daire Kanalları Başın her iki yanındaki yarım daire kanalları uzaydaki her üçboyut düzlemine yerleşip birbirlerini dik bir konuş gösterir. Membranöz kanallar kemiksi kanalların içinde perilenfa içine asılı haldedir. Reseptör bir yapıolan krista ampullarisher membranöz kanalın genişlemişson kısmına (ampulla) yerleşmiştir. Her krista, ampullayı kapatan jelatimsi bir bölme (kupula) ile örtülmüştüy hücreleri ve destek hücreleri içerir. Tüy hücrelerin uzantılarıkupulaya gömülüiken bu hücrelerin tabanlarıvestibulokohlear sinirin vestibular parçasının afferent lifleri ile yakın temastadır. Utrikul ve Sakkulus Her membranöz labirentteki utrikulun tabanında bir otolitik organ (makula) vardır. Diğer bir makula yarıdik bir pozisyonda sakkulus duvarına yerleşmiştir. Makulalar destek hücreleri tüy hücrelerinden oluşmuştur ve kalsiyum karbonat kristallerinin (otolit) içine gömülü olduğu otolitik bir zar tarafından kuşatılmıştır. Otokoniaveya kulak tozu adıverilen otolitler insanda 3 19 µm boydadır ve endolenfadan daha yoğundur. Tüy hücrelerinin uzantıları zara gömülüdür. Tüy hücrelerinden gelen sinir lifleri vestibul okohlear sinir içinde kristalardan gelen liflerle birleşir. Sinir Yolları Her iki yanındaki makula ve kristaları besleyen nöronun hücre gövdeleri vestibular ganglionda yerleşmiştir. Her vestibular sinir, aynı taraftaki vestibular ganglionun her 4 parçasında ve beyinciğin flokülonodüler lobunda sonlanır. Vestibular reseptörlerden kalkan impulsları talamus üzerinden serebral kortekse ulaştıran, anatomik olarak iyi tanımlanamamış başka yollar da bulunmaktadır 192

3 ŞEKİL 3.19 İşitme ve dengenin alınmasında temel yapılar. İçkulaktaki tüy hücreleri ortak bir çatıya sahiptir. Böylece tüy uzantıları zar potansiyelinde yer değiştirme yönü ile orantılı potansiyel değişikliği doğuran bir mekanizma sağlamaktadır Afferent Sinir Liflerinde Aksiyon Potansiyellerinin Doğuşu Tüy hüclerinin uzantıları endolenfa içine uzanırken tabanları perilenfa içinde yüzer. Ayrıca görüldüğü kadarıyla stria vaskülariste özgün bir elektrojenik bir K + pompası yer almış olup bu pompa skala medianın skala timpani ve skala vestibuliye göre elektriksel olarak pozitif olmasından sorumludur. Afferent Sinir Liflerinde Aksiyon Potansiyellerinin Doğuşu Eldeki kanıtlar her stereosiliumda yaklaşık bir kanal olacak şekilde stereosiliumların tepe uçlarında mekanosensitif kanallar bulunduğunu göstermektedir. En az 0.7 nm çapa sahip olan bu kanallar nispeten özgül olmayan katyon kanallarıolmakla beraber yüksek bir potasyum yoğunluğuna sahip endolenfa içinde yüzmelerinden dolayı açık olmaları halinde K + tüy hücresine girer ve depolarizasyon oluşturur Afferent Sinir Liflerinde Aksiyon Potansiyellerinin Doğuşu Burada Ca 2+ da girer ve tüy hücresi ile temas eden afferent nöron veya nöronları depolarize eden sinaptik bir transmitter salınır. İkinci nöronlar vestibuler çekirdeklerden başlayıp vestibulospinal traktuslar içinde omurilik boyunca aşağı doğru iner ve medial longitüdinal fasikuluslar aracılığı ile göz hareketlerinin denetlenmesinden sorumlu kafa sinirlerinin motor çekirdeklerine ulaşmak üzere yukarıdoğru tırmanır. Bu hücreler destekleyici veya sustentaküler hücrelerinden yapılmış bir epitel içine gömülüdür. Hücrelerin tabanları afferent nöronlarla yakın temastadır. Hücrelerin apikal uçlarından çubuğa benzeyen tane uzantı veya tüy çıkar. Kohleadaki durum hariç tutulursa bu uzantılardan bir tanesi, yani kinosilium hareketsiz fakat gerçek bir silia olup merkezde yer alan bir çift mikrotubuli etrafına daire şeklinde dizilmiş 9 çift mikrotubuliden yapılmıştır Kinosilium en büyük uzantılardan biri olup genişlemiş bir uca sahiptir. Tüy Hücreleri Ergin memelilerin kohleasındaki tüy hücrelerinden kinosilium ortadan kaybolmuştur. Bununla beraber stereosilia adı verilen diğer uzantılar tüm tüy hüclerinde bulunur. Stereosiliumların koçan kısmıbiribirine parelel aktin flamanlarından oluşmuştur. Her hücre üzerinde bu uzantılar bir çember tabana oturmuş koni şeklinde bir demete benzeyen düzgün bir çatı gösterir. Dik eksene göre bütün stereosiliumların boyları aynı iken periferden kinosiliuma doğru giden eksen boyunca stereosiliumların boyları giderek artar. Elektriksel Yanıtlar Tüy hücrelerinin zar potansiyeli 60 mv kadardır. Stereosilia ve kinosiliuma doğru itildiği zaman zar potansiyeli 50 mv a kadar yükselir. Uzantıların yaptığı bu bant zıt yöne itildiğinde ise hücre hiperpolarize olur. 193

4 ŞEKİL 3.19 Kinosiller Uzantıların bu eksene dik yönde yer değiştirmesi halinde zar potansiyelinde hiçbir değişiklik olmaz ve uzantıların bu iki uç arasında herhangi bir yöne doğru yer değiştirmesi, hareketin kinosiliuma veya kinosiliumdan uzağa doğru yönelme derecesi ile orantılı hiperpolarizasyon veya depolarizasyona neden olur. Nedeni tam olarak bilinmemekle beraber bu düzenleme normal jeneratör potansiyel üretimi için gereklidir. Perilenfa temel olarak plazmadan oluşur. Plazmadaki mannitol ve sükrozun skala timpanideki perilenfaya geçişi skala vestibulideki perilenfaya geçişine göre daha yavaştır ve bu iki sıvı arasında küçük bir bileşim farkı varsa da her ikisi de hücre dışısıvıya benzer. Öte yandan endolenfa stria vaskülaris tarafından oluşturulur ve yüksek bir K + ile düşük bir Na + yoğunluğuna sahiptir. Stria vaskülaris hücreleri yüksek bir Na + -K + ATP az yoğunluğuna sahiptirler. Bu uzantıların kinosiliuma doğru hareketi kanalların açık kalma süresini artırırken kinosiliumdan uzaklaşmaları bu kanalların açık kalma süresini azaltır. Transmitterin kimliği saptanmamışsa da böyle bir transmitter maddenin varlığıhakkında kesin kanıtlar bulunmaktadır. Ses özelikleri İnsanda duyulabilir ses frekans aralığı yaklaşık olarak saniyede döngü(cps, Hz) arasında değişir. Ses Dalgaları Ses, dış ortamdaki moleküllerin longütudinal titreşimlerinin, yani moleküllerin sırayla yoğunlaşıp seyrekleşmesinin kulak zarına çarpması ile oluşan bir duyudur. Bu hareketlerin kulak zarı üzerine olan basınç değişikliği olarak çizilmesi bir dalga serisi verir ve dış ortamdaki bu hareketlere genelde ses dalgaları denir. Ses dalgaları deniz düzeyinde 20 0 C sıcaklıkta havada yaklaşık 344 m/s (Saatte 770 mil) hızla hareket eder. Sesin hızı sıcaklık ve irtifa ile artar. İnsanın arasıra girdiği diğer ortamlarda ses dalgalarının aynı şekilde fakat farklı hızlarda iletildiği bulunmuştur. Örneğin 20 0 C sıcaklıkta tatlısuda ses hızı 1450 m/sn olup bu hız tuzlu suda daha fazladır. Ses Dalgaları Bir sesin şiddetinin ses dalgasının genliği, bu sesin tınısının frekans ile ilişkili olduğu söylenir. Genlik ne kadar büyükse ses o kadar gürken frekans ne kadar fazla ise ses o kadar tizdir. Bununla beraber sesin tınısı frekans ek olarak diğer pek az anlaşılmış etmenler tarafından da belirlenmekte ve işitme eşiğinin bazı frekanslar için diğer frekanslara oranla daha düşük olmasından ötürü frekans sesin 194

5 şiddetinide belirlemektedir. Yinelenen örüntülere sahip ses dalgaları, dalgaların tek başlarına karmaşık olmaları halinde dahi müzikal ses olarak algılanırken periyodik olmayan ve yinelenmeyen titreşimler gürültü duygusu verir. Müzikal seslerin çoğu sesin tizliğini belirleyen bir ana frekans ile bunun üzerine binmiş ve sesin özgün rengini veren armonik titreşimlerden (üst tonlar) yapılmıştır. Ses tınısındaki titreşimler aynı notayı çalmaları halinde dahi bizim değişik müzik gereçlerinin ayırt edebilmemize izin verir. Ses Dalgaları Bir ses dalgasının genliği kulak zarındaki en çok basınç değişikliği terimleri ile tanımlanabilirse de bağıl bir ölçek kullanmak daha uygundur. ŞEKİL 3.20 Ses dalgaları Diğer hayvanlar özellikle yarasa ve köpekler çok daha yüksek frekansları duyabilir. İnsan kulağının eşik düzeyi sesin tizliği ile değişmekte olup en yüksek duyarlılık Hz arasındadır. Konuşma sırasında ortalam erkek sesinin tizliği yaklaşık 120 Hz iken ortalama kadın sesinin tizliği yaklaşık 250 Hz dir. Ortalama bir kişi tarafından ayırt edilebilen ses frekansları 2000 tane kadar iken eğitilmiş bir müzisyende bu sayıüst değerlere ulaşabilir Hz arasında en iyi frekans ayrımı yapılırken daha yüksek ve daha düşük frekanslarda ses ayrımı zayıflar. Ses Dalgaları Ses İletimi Kulak dışortamdaki ses dalgalarını işitme sinirlerindeki aksiyon potansiyellerine dönüştürür. Ses dalgaları kulak zarı ve kulak kemikçikleri tarafından özenginin taban parçasının hareketleri haline çevrilmektedir. Bu hareketler içkulak sıvısında dalgalanmalar yapar. Dalgaların Korti organı üzerine olan etkisi sınır liflerinde aksiyon potansiyelleri doğurur Kulak Zarı ve Kemiklerin İşlevleri Kulak zarının dışyüzü üzerinde ses dalgalarının yaptığı basınç değişikliklerine yanıt olarak zar içe ve dışarı doğru hareket eder. Bundan dolayı zar ses kaynağının titreşimlerini taklit eden bir rezonatör gibi görev yapar. Ses dalgası durduğu zaman kulak zarının titreşmeside hemen derhal durur, yani kulak zarı hemen anında devreye giren kritik bir söndürme gücü ne sahiptir. Özengi başının hareketleri, oval pencerenin arka kenarına içe ve dışa hareket edecek şekilde menteşelenmiş bir kapıya benzeyen taban parçasını ileri-geri sallar. Kulak Zarıve Kemiklerin İşlevleri İşitme kemikçikleri böylece bir kaldırgaç sistemi gibi fonsiyon görür ve bu yolla kulak zarının rezonatör titreşimlerini kohleanın skala vestibülisini dolduran perilanfaya karşıgelen özenginin hareketlerine dönüştürürler. Bununla beraber refleks reaksiyon zamanı ms olduğundan silah atışı gibi kısa süre devam eden şiddetli uyarılara karşı koruyucu nitelik taşımaz Kemik ve Hava İletimi Ses dalgalarının kulak zarıve işitme kemikçikleri aracılığıile içkulaktaki sıvıya iletilmesine kemikçik iletimi denir. İçtüy hücrelerinin tüyleri olasılıkla tektoriyal membrana bağlanmamışsa da bunlar tektoriyal zar ile alttaki hücreleri arasında hareket eden sıvı tarafından belirgin şekilde bükülmektedir İç ve Dış Tüy Hücrelerinin İşlevleri İçtüy hücreleri işitme sinirlerinde aksiyon potansiyelleri üreten primer duyu hücreleridir 195

6 ve muhtemelen sıvı hareketleri ile uyarılmaktadırlar. Kulak zarının hareketleri çekicin uzun koluna iletilir Çekiç kemiği, uzun ve kısa kollarının birleştiği yerden geçen bir eksen etrafında salındığından kısa kol böylece çekicin titreşmelerini örse iletir. Örs, bu titreşmeleri özenginin başına iletecek şekilde hareket eder. Bu sistem, çekiç ve örsün kaldıraç etkisinin gücü 1.3 kez daha fazla artırmasıve kulak zarı alanının örsün taban parçasının alanından çok daha geniş olması nedeniyle oval pencereye ulaşan ses basıncında artışa neden olur. Bu arda direnç nedeniyle ses enerjisinde kayıplar olursa da 3000 Hz altındaki frekanslarda kulak zarına çarpan ses enerjisinin %60 nın kohleadaki sıvıya iletildiği hesaplanmıştır. Timpanik Refleks Orta kulaktaki kaslar (tensor timpani ve stapedius) kasıldıklarızaman çekicin uzun kolunu içe, özenginin taban parçasını dışa doğru çekerler bu olay ses iletimini azaltır. Yüksek sesler genelde bu kaslarda bir refleks kasılma başlatır ve bu olaya timpanik refleks adı verilir. Bu refleks işitme reseptörlerinin aşırı uyarılmasına yol açan güçlü ses dalgalarını önleyerek koruyucu fonksiyon görür. Ses dalgaları aynı şekilde yuvarlak pencereyi kapatan ikinci timpatik zarda titreşimler başlatır. Normal işitme için önem taşımayan bu olaya hava iletimi adı verilir. İletimin üçüncü tipi olan kemik iletimi nde kafatası kemiklerinin titreşimleri içkulaktaki sıvıya iletilir. Diyapozon veya diğer titreşen cisimlerin kafatasına direkt olarak uygulanması halinde önemli ölçüde kemik iletimi görülür. Bu yol çok güçlü seslerin iletiminde de rol oynar. İlerleyen Dalgalar Özengi kemiğinin taban parçasının hareketleri skala vestibüli içindeki perilanfada ilerleyen bir dalga serisini başlatır. Bu dalga kohleaya tırmanırken boyu bir doruğa yükselip daha sonra hızla düşer. Bu doruk nokta ile özengi arasındaki uzaklık dalgayı başlatan titreşimlerin frekans ile özengi arasındaki uzaklık dalgayıbaşlatan titreşimlerin frekansıile değişir Yüksek tizlikte sesler kohlea tabanının yakınlarında doruk noktaya ulaşan dalgalar yaratırken pes sesler apeks yakınında doruğa ulaşan dalgalar üretirler. Skala vestibülinin kemik duvarlarıkatı ise de Reissner membranı esnektir. Baziler membran gerilim altında olmayıp üstelik skala vestibülideki dalgaların doruk noktaları tarafından skala timpani içine kolayca bastırılır. İlerleyen Dalgalar Skala timpanideki sıvının yer değiştiştirmesi yuvarlak pencereden havaya dağılır. Bundan dolayı ses baziler membranda bükülme meydana getirmekte ve bu bükülmenin doruk düzeyde görüldüğü nokta ses dalgasının frekansı tarafından saptanmaktadır. Korti organındaki tüy hücrelerinin tepeleri retiküler lamina tarafından gergin halde tutulur ve dıştüy hücrelerinin tepeleri retiküler hücrelerinin tüyleri tektoriyal zar içine gömülüdür. Özengi hareket ettiği zaman her iki zar aynı yönde hareket eder fakat farklıeksenler üzerinde döndüklerinden tüyleri büken ortak bir hareket görülür. Diğer taraftan dıştüy hücreleri, superior oliva komplekslerinden gelen kolinerjik efferent liflerle innerve edilmiştir. Bu hücreler hareketli olup depolarize olduklarında kısalır, hiperpolarize olduklarında uzarlar. Daha yüksek şiddette seslerde her akson geniş bir ses yelpazesine özellikle eşik uyarının görüldüğüf rekansın altında kalan frekanslarda karşı deşarj yapar. İşitme Sinir Liflerindeki Aksiyon Potansiyelleri Bir ses dalgası kulağa çarptığında algılanan tizliğin ana belirleyicisi Korti organının hangi bölgesinin azami düzeyde uyarıldığıdır. Kohleanın çeşitli bölgelerinden beyine giden yollar birbirlerinden ayrıdır. İşitme Sinir Liflerindeki Aksiyon Potansiyelleri 2000 Hz den düşük ses frekanslarında sesin tizliğini algılamaya katılan ek bir etmen işitme sinirindeki aksiyon potansiyellerinin kalıbı olabilir. Bununla beraber bu yaylım ateş etkisi sınırlıdır; belli bir işitme sinir lifindeki aksiyon potansiyellerinin frekansı bir sesin tizliği yerine temel olarak şiddeti tarafından belirlenir İşitme Sinir Liflerindeki Aksiyon Potansiyelleri Bir sesin tizliği temel olarak 196

7 ses dalgasının frekansına bağlı ise de sesin şiddeti de rol oynamaktadır. Bu tüy hücrelerinin pek az direkt alıcı özelliği bulunmakta ise de baziler membranın titreşim kalıplarını etkileyerek işitmeyi daha mükemmel hale getirirler. Bununla beraber bu kalıpların değiştirilmesinde kullanılan gerçek yöntem bilinmemektedir. İşitme Sinir Liflerindeki Aksiyon Potansiyelleri Tek bir işitme sinir lifindeki aksiyon potansiyellerinin frekansı uyarıcı sesin şidetiyle orantılıdır. Düşük şiddette seslerde her akson sadece tek bir ses frekansına karşı deşarj yapar ve bu frekans sinir lifinin kohleadan kaynaklandığı bölgeye bağlıolarak aksondan aksona değişir. Herhangi bir tondaki ses tarafından kurulmuşolan ilerleyici bir dalga baziler zar üzerinde belli bir noktada maksimum depresyon ve bunun sonucu olarak maksimum reseptör uyarılması yapar. Bu nokta ve özengi arasındaki mesafe sesin tizliği ile ters orantılıdır; pes tonlar kohlea apeksinde azami uyarıyaparken tiz sesler kohlea tabanında azami uyarıoluşturur. Frekans yeterince düşük olduğu zaman sinir lifleri bu ses dalgasının her döngüsüne bir impulsla yanıt vermeye başlarlar. Sesin şiddeti arttıkça pes sesler (5000 Hz altı) daha pesleşirken (4000 Hz üzeri) daha tizleşmektedir. Sesin devam ettiği sürede sesin tizliğini azda olsa etkiler. Bir sesin tizliğin algılabilmek için o sesin en az 0.01 saniye devam etmesi gerekir ve saniye arasındaki sürelerde süre uzadıkça sesin tizliği artar. Son olarak belli bir frekanstaki armaniyi de kapsayan karma seslerin tizliği primer frekans kaybolsa (temel ses yitmesi) dahi hala aynı tizlikte algılanır. Medulla Oblongatadaki Nöronların İşitsel Yanıtları Kohlear çekirdeklerdeki ikinci nöronların ses uyarılarına verdikleri bireysel yanıtlar bireysel işitme sinir liflerindeki duruma benzer. En düşük şiddetteki seslerin frekansı birimden birime değişen bir yanıt uyandırır; ses şiddeti arttıkça yanıt verilen frekans yelpazesi giderek daha genişler. Birinci ve ikinci nöron yanıtları arasındaki en büyük fark medüller nöronlardan düşük frekans bölgesinden keskin bir sınır çizgisi bulunmasıdır. İkinci nöronların gösterdiği bu büyük özgürlük beyin sapında yer alan bazı tür inhibitör süreçlere bağlı olabilirse de bunun nasıl gerçekleştirildiği bilinmemektedir. İşitme Korteksi Dorsal ve ventral kohlealar çekirdeklerden çıkan impulslar hem çaprazlaşan hem de çaprazlaşmayan karmaşık yollar içinde yukarı doğru tırmanırlar. Hayvanlardaki primer işitme korteksinde, sanki kohlea bunun üzerinde düz bir şerit halinde açılmış gibi ses tonlarının konuşlanmasında düzenli bir kalıp bulunur. İnsanda, pes sesler işitme korteksinde anterolateral, tiz sesler posteromedial olarak temsil edilir. Bununla birlikte kişiye ana sesi gitmiş karma bir ses dinletildiğinde uyarılan korteks bölümünün algılanan tizliğe karşılık gelmesinden ötürü işitme korteksinde per se olarak kodlanan şey sesin frekansıyerine tizliğidir. Yani saf frekansların ses tizliği haline işlenmesinin subkortikal bir düzeyde gerçekleşmesi zorunludur. İşitme Korteksi İşitme kortekslerindeki her nöron bir işitme uyarısının başlama, süre ve yinelenme hızı ile özellikle bu sesin geldiği yön gibi değişkenlere yanıt verir. ŞEKİL 3.21 Ses yönün tayini 197

8 İşitme korteksinde bir çok nöron her iki kulaktan girdi alır ve bir uyarının bir kulağa erişme zamanıdiğer kulağa erişme zamanına göre sabit bir süre geciktiği zaman azami veya askari yanıt verirler Sağırlık Klinik sağırlık dış veya orta kulakta ses iletiminin bozulması(ileti sağırlığı) ya da tüy hücreleri veya sinir hücrelerinin hasarına (sinirsel sağırlık) bağlıolabilir. Streptomisinve gentamisingibi aminoglikozid antibiyotikler tüy hücrelerinin stereosiliumlarının mekanosensitif kanallarını tıkar ve hücrelerin yozlaşmasına neden olabilerek sinirsel sağırlık ve anormal vestibuler fonksiyona neden olur. ŞEKİL 3.22 Ses algılanması İşitmede Integrasyon ve Problemler Perde Yoğunluk Lokalizasyon Bütünleşme Medulla Thalamus Auditory cortex Sağırlık İletim Sensori nöral Sağırlık Uzun süreli gürültünün dıştüy hücrelerinde yaptığı hasara işitme kaybı eşlik eder. Bu yönden bu nöronlar vizüel korteksteki bazı nöronlara benzerler Laboratuvardaki memeli hayvanlarda işitme korteksinin tahribi sağırlığa yol açmadığı gibi aynızamanda belli bir frekanstaki bir sese karşı geliştirilmiş koşullu yanıtlarıda ortadan kaldırmaz. Buna karşın işitme korteksi, ses özelliklerinin analizi ve sesin lokalize edilmesi ile beraber tonkalıplarının tanınması ile ilgilidir. Sesin Lokalizasyonu Yatay düzlem üzerinde yayılan bir sesin geldiği yeri saptamak, bu uyarının 2 kulağa geliş zamanları arasındaki farkın saptanmasına bağlıolup bu olay kaynağıdaha yakın olan tarafta sesin daha gür olacağı gerçeğine de bağlıdır. 20 µs kadar küçük olabilen ayırt edilebilir zaman farkının 3000 Hz altındaki frekanslarda en önemli etmen olduğu, 3000 Hz üzerindeki frekeanslarda ise ses şiddetindeki farkın en büyük önemi taşıdığı söylenmektedir. İleti sağırlığı nedenleri arasında dışkulak yolunun kulak kiri vaya yabancı bir cisimle kapanması, kulak kemikçiklerinin tahrip olmasıyinelenen orta kulak enfeksiyonlarından sonra kulak zarının kalınlaşmasıve özenginin oval pencereye bağlanmasında anormal bir katılık bulunmasıdır. Diğer nedenler arasında vestibulokohlear sinir ve serebellopontin açıtümörleri ve medullada vasküler harabiyet bulunmaktadır. İleti ve sinirsel sağırlık diyapozon ile yapılan bir grup basit testle birbirinden ayırt edilebilir. Odiyometre İşitme keskinliği genelde bir odiyometre ile ölçülür. Bu aygıt kulaklık aracılığıile deneye çeşitli frekanslarda saf tonlar gönderir. Her frekans için saptanan eşik şiddet bir grafik üzerine normal işitmenin yüzdesi olarak işaretlenir. Bu yolla sağırlığın derecesi nesnel olarak ölçüldüğügibi en fazla hasara uğramış ton ağırlığına ait bir tabloda elde edilir. Pencere (Fenestrasyon) Girişimleri İleti sağırlığının sık görülen bir şekli otoskleroza bağlı olup bu hastalıkta özenginin taban parçasının oval pencere ile bağlantısı anormal derecede katılaşmıştır. Bu hastalık bulunan kişilerde işitmede belli bir ölçüde düzelme sağlamak için 198

9 hava iletimi kullanılabilir. Bu amaçla kemik labirentte zar ile örtülü bir delik oluşturulur ve sekonder kulak zarının titreşmesi ile oluşan dalgalar ileri dağıtılabilir. Bu pencereleme girişiminde horizontal yarım daire kanalına matkapla bir delik açılır ve bu delik deri ile örtülür Vestibüler Fonksiyon Döngüsel Hızlanmaya Verilen Yanıtlar Herhangi bir yarım daire kanalıdüzleminde döngüsel hızlanma bu kanalın kristasını uyarır. Bundan dolayı beyine ulaşan uyaran kalıbı dönüş düzlemi kadar dönüşyönü ile de değişir. Döngüsel Hızlanmaya Verilen Yanıtlar Doğrusal hızlanma olasılıkla kupulanın yerine değiştirmeyeceğinden kristaları uyarmaz. Vestübüler cekirdeklerden omurilik içinde aşağıya inen traktuslar temel olarak postür ayarlanması ile ilgilidirler; kafa sinir çekirdekleri için yukarı tırmanan bağlantılar ise geniş ölçüde göz hareketleri ile ilgilidirler. Denge: Mekanoreseptör Integration Medulla Cerebellum Thalamus Cortex Denge ve Oriyantasyon Yolları Denge ve oriyantasyonla ilgili üçmodel vardır. Dönüş durduğunda hızın kesilmesi endolenfanın dönüş yönünde yer değiştirmesine neden olur ve kupula hızlanma sırasında yöneldiği yönün aksi tarafına deforme olur Döngüsel Hızlanmaya Verilen Yanıtlar Kupula saniye sonra tekrar orta konumuna geri döner. Endolenfaya eylemsizliğinden dolayıdönüşyönünüaksi yönde yer değiştirir ve bu sıvı kupulayı iterek bunu deforme eder. Bu olay tüy hücrelerini uzantılarını eğer. Sabit bir dönüşhızına ulaşıldığında sıvıvücutla aynı hızda döner ve kupula dik konumuna geri döner. Kupulanın bir yöne doğru hareketi genelde bunun kristasından gelen sinir liflerinde artmışimpuls trafiğine neden olurken aksi yönde hareket genelde nöral aktiviteyi inhibe eder. Dönme hareketi dönüşdüzeyine en yakın yarım daire kanallarında doruk uyarıya neden olur. Başın bir tarafındaki kanallar diğer taraftakilerin ayna hayali olduğundan endolenfa bir tarafta ampullaya doğru hareket ederken diğer taraftan ampulladan uzaklaşır. Bunun beraber elde bulunan kanıtlara göre labirentin bir bölümütahrip olduğunda diğer bölümler bunun fonksiyonlarını yüklenir. Bundan dolayıla birent fonsiyonlarının deneysel olarak lokalize edilmesi zordur. Vestibular Apparat Krista Ampullaris ve Dinamik Denge Nistagmus Dönüşün başlangıç ve bitişinde gözde görülen tipik sıçrama şeklinde ani harekete nistagmus denir. Görme uyarıları ile başlatılamamasına ve kör kişilerdede görülmesine karşı bu olay geçekte vücut dönerken gözün belirli noktalara tespitinin sürdürülmesini sağlayan bir reflekstir. Dönme başladığında gözler dönüş yönüne ters yönde yavaşça hareket ederek görsel tespiti sürdürür (vestibülo oküler refleks).bu hareketin sınırına ulaşıldığında gözler hızla yeni bir tespit noktasına döner ve tekrar aksi yönde yavaşça harekete başlar. Hareketin yavaş kompenenti labirentlerden gelen uyarılarla başlatılırken hızlı konpenet beyin sapındaki bir merkez tarafından tetiklenir. Nistagmus Nistagmus sıklıkla yatay ise de dönüş sırasında kafanın yana yatırılması halinde dikey veya kafanın öne eğilmesi halinde döngüsel de olabilir. Kulak enfeksiyonlarının tedavisi için kulak kanalı yıkanırken bu semptomların önlenmesi için, kullanılan sıvının vücut sıcaklığında olduğundan emin olmak önemlidir. Uzaysal Uyum Bireyin içinde bulunduğu uzaya uyumu büyük ölçüde vestibüler reseptörlerden alınan girdilere bağlı ise de görme ipuçlarıda önem taşır. Tanım olarak nistagmusta göz hareketinin yönü hızlı kompenentin yönüolarak tanımlanır. Dönüş sırasında hızlı kompenentin yönü dönüşyönüile aynı ise de dönüş durduğunda kupulanın dönüş yönünün aksi yönde hareket etmesi nedeni ile postrotatuvar 199

10 nistagmus görülür. Beyin sapı lezyonları bulunan hastalarda dinlenme sırasında nistagmus görülür. Doğrusal Hızlanmaya Verilen Yanıtlar Memelilerde utrikul ve sakkulus makulalarıdoğrusal hızlanmaya yanıt verir. Genelde utrikül yatay, sakkulus dikey hızlanmayı yanıtlar. Otolitler endolenfadan daha yoğundur ve herhangi bir yönde hızlanma bunların zıt yönde yer değiştirmesine, tüy hücrelerinin uzantılarının bükülmesine ve sinir liflerinde aktivite dolmasına neden olur. Otolitler üzerine yerçekimi etkisi nedeniyle kafa hareket etmezken de makulalar tonik olarak deşarj yaparlar. Bu reseptörlerden doğan impulslar kafanın doğrulma refleksi ile diğer önemli postür düzenlemelerinden kısmen sorumludurlar. ŞEKİL 3.22 Beyin konumunu algılanması Doğrusal Hızlanmaya Verilen Yanıtlar Makulaların uyarılmasına verilen yanıtların çoğunun refleks tabiatında olmasına karşın vestübüler impulslar serebral kortekse de ulaşır. Bu impulslar olasılıkla hareketin bilinçli algılanmasından sorumludur ve uzayda oriyantasyon için gereken bilginin bir bölümünü sağlar. Aşırı vestibüler uyarıya eşlik ettiği bilinen bulantı, kan basıncıdeğişiklikleri, terleme, solgunluk ve kusma olasılıkla beyin sapındaki vestibüler bağlantılar üzerinde kurulu reflekslere bağlıdır. Vertigo (başdönmesi), gerçek bir dönme hareketi yokken kişinin dönüşduyusu almasıdır. Utrikular Reseptör Hücreleri Üzerine Yerçekiminin Etkisi Kalorik Uyarı Yarım daire kanallarıdışkulak yoluna vücut sıcaklığına göre daha sıcak veya daha soğuk su şırınga edilmesiyle uyarılabilirler. Sıcaklık farkıendolenfadan konveksiyon akışlarıbaşlatır ve sonuçta kupulanın hareketine neden olur. Bazen tanıamacıyla kullanılan bu kalorik stimülasyonyöntemi bir nistagmus, başdönmesi ve kusmaya neden olur. Vücudun çeşitli kısımlarının bağıl konumlarıhakkında bilgi sağlayan eklem kapsüllerindeki propriyoseptörlerden ve derideki eksteroseptörler ve özellikle dokunma ile basınçreseptörlerinden gelen impulslarla uygun bilgiler sağlanır. Bu dört girdi kortikal bir düzeyde birleştirilerek, kişinin uzaydaki konumuna ait sürekli bir resim haline getirilir. 200

11 Bölüm 4 Dolaşım fizyolojisi Dolaşım sistemi kalp damar, kan doku hakkında bilgiler. 1. İlke: Vücuttaki bütün dokuların kan akımı, daima doku ihtiyaçlarına göre hassas biçimde kontrol edilir. 2. İlke: Kardiyak debi başlıca, lokal doku akımlarının tümü tarafından kontrol edilir. 3. İlke: Arteriyel basınç, genellikle lokal akım kontrolü ya da kalp debisi kontrolü mekanizmalarından bağımsız olarak düzenlenir. Kalp ve damarlar Kalp benzeri yapılar omurgasızlarda bulunur. Omurgasızlarda kan yerine hemolenf pompa benzeri yapılarla hareketlendirilir. Odalara ayrılmış kalpler çoğunlukla omurgalılarda ve bazı yumuşakçalarda bulunur. Yumuşakçaların kalpleri bir ile iki kulakçık ile bir karıncıktan meydana gelmiştir. Kulakçıklar genellikle ince bir kas tabakasından yapılmıştır. Karıncık ise kuvvetli kontraksiyon yapan bir organdır, bu nedenle de oldukça kalın bir kas tabakasından yapılmıştır. Kafadanbacaklılarda ise kalp sistemi iyi gelişmemiştir ve bir perikard boşluğu içinde bulunur. Kan vücutta toplardamarlar aracılığı ile solungaçların tabanındaki solungaç kalblerine döner ve solungaçlardan, solungaç toplardamarları ile kalp sisteminin kulakçıklarına geçerler. Bu solungaç kalpleri ritmik kontraksiyon yeteneğine sahiptirler ve aynı zamanda midyelerin perikard bezerine karşılık gelen, yuvarlak bir kan bezi (solungaç dalağı) ile de ilişkilidir. Bu kalpler hem solungaçların ve hem de vücut dokularındaki damarların dirençlerine karşı koyabilirler. Balıklarda dolaşım sistemi kapalı olup, kalp bir kulakçık (atrium) ve bir karınıcık a (ventrikulüse) sahiptir. Kan aortaya girmeden solungaç damarlarından geçer. İki kanalı olan kalb oksijenli ve oksijensiz kanı karışık olarak bulundurur. Kan solungaç kapillerinden geçtikten sonra yüksek bir basınca sahip olur. Kulakçığın kontraksiyonu ile çıkan kan, solungaçlardaki solunum kılcalları sistemine yayılır ve sonra tek bir damar ile toplanarak vucüt dokularında bulunan ikinci bir kılcal ağı sisteminden geçer. En son olarak da yine tek bir damar ile kulakçığa geri getirilir. Kanın karıncıktan kulakçığa dönmesine engel olmak için, ikisi arasında bir kapak bulunur. Fakat böyle bir sistemde, kılcallarda büyük bir direnç vardır. Bundan dolayı, kalbin kuvveti birinci kılcal sistemde hemen hemen tükenir ve ikinci kılcal ağı için çok az bir kuvvet kalır. Bu zararı ortadan kaldırmak için dolaşım diğer omurgalılarda biri küçük diğeri büyük olmak 201

12 üzere ikiye ayrılmıştır. Böylece solunum ve vücut kılcal sistemleri, ayrı ayrı kalp karıncığından direkt olarak kanı alabilirler. Kurbağalarda kalp iki kulakçık ve bir karıncıktan meydana gelir. Bu nedenle vücuttan gelen kirli kan ile akciğerlerde temizlenip gelen kan karıncıkta birbiri ile karışır. Sürüngenlerde ise iki kulakçık ve birbiri ile tamamen ayrılmamış iki karıncıktan meydana gelen kalpte kirli ve temiz kan birbiri ile kısmen karışırlar. ŞEKİL 4.1 Açık ve kapalı dolaşım Böcekte dolaşım sistemi Açık bir sistemde kanın hareketi, kapalı bir sistemdeki kadar hızlı ve verimli olmayacağından(kanın hidrostatik olarak kanallar yani damarlar yerine boşluklarda akmasından dolayı), böcekler gibi aktif ve nispeten yüksek metabolik hıza ve kusursuz bir iç düzenlemeye sahip hayvanların açık dolaşım sistemine sahip olmaları şaşırtıcı gelebilir. Buna karşın böcekler dokularına oksijen taşınması bakımından kana bağımlı değildir. Bu işlev çok dallı trake sistemi tarafından yerine getirilir. Bunun sonucu olarak, kanın çok hızlı ya da düzgün akması, böçekler için yaşamsal önemde değildir. Bu, bir canlının çeşidi sistemlerinin, onun ihtiyaçlarına uyum gösterirken karşılıklı etkileşimlerine güzel bir örnek oluşturur. Böceklerin dolaşım sistemi, diğer birçok eklembacaklınınkinden dahi daha basittir. Genellikle, bir böcekteki tek belirgin kan damarı ki kalp olarak kabul edilir, hayvanın toraksının ve abdomeninin üst tarafında, vücut boyunca uzanan bir damardır. Kalbin arka tarafında, bir dizi açıklık, ostiumlar, bulunur. Bunların herbiri, kanın sadece damar içine doğru hareketine izin veren kapakçıklar tarafından kontrol edilir. Kalp kasıldığı zaman kanı, açık olan ön ucundan dışarı, baş bölgesine iter. Tekrar gevşediği zaman kan, ostiumlar yoluyla kalbe dolar. Kan kalbin dışına çıktığında artık damarlar içinde değildir. Venler, kılcallar ya da arterler bulunmaz. Sadece, kapakçıklarıyla ve bazen bir arter olarak adlandırılıp ön ucu oluşturan kısa bir uzantısıyla birlikte kalbin kendisi bulunur. Kan, sadece böceğin iç organlarının arasındaki boşlukları doldurur. Böylece bu organlar kanla doğrudan temasta olurlar. Kalbin hareketi, kanın ön uçtan çıkıp vücut boşluklarında yavaşça ilerledikten sonra, arka uçtan yeniden kalbe girmesini sağlar. Hayvanın aktivitesi sırasında, vücut duvarındaki ve bağırsaktaki kasların karıştırma etkisiyle kanın hareketi hızlandırılır. Böylece, hayvanın organlarının hızlı besin sağlanması ve atıkların uzaklaştırılmasına en fazla ihtiyaç duydukları, koşma ya da uçma gibi hayvanın en aktif olduğu durumlarda, kan, aktivitenin kendisi nedeniyle, nispeten hızlı hareket eder. 202

13 ŞEKİL 4. 2 Omurgasızlarda kalp yapısı ve balıkta ve kurbağalarda ve kertenkelede dolaşım İnsanda Kalp Vücuttaki bütün dokuların kan akımı, daima doku gereksinimlerine göre hassas biçimde kontrol edilir. Kardiyak debi başlıca, lokal doku akımlarının tümü tarafından kontrol edilir. Arteriyal basınç, genellikle lokal akım kontrolü ya da kalp debisi kontrolü mekanizmalarından bağımsız olarak düzenlenir. Dolaşımın temel fonksisyonu: 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 taşınmasıdır. Kısaca dolaşımdaki kan damarlarıyla besin maddelerini, oksijen ve hormonları vücudun her tarafına taşır. Aynı zamanda hücre ve dokularda oluşan metabolizma artıklarını uzaklaştırır. Kalp sağda ve solda birer atrium ve ventrikül olmak üzere dört boşluktan oluşur. Sağdaki kulakçık ve karıncığı triküspit kapak ( üç kapakçıktan oluşan); soldaki kulakçık ve karıncığı ise mitral kapak( iki kapakçıktan oluşan) ayırır. Kalbin sol karıncığının bitimi ile kalpten çıkan ve insanın en büyük atardamarı olan aort damarının başlangıcı arasında aort kapağı vardır. Benzer olarak pulmoner kapak sağ karıncık ile pulmoner damar arasındadır. Kalbin sağ sistemine tüm vücuttan gelen kanı toplayan damarlar (vena cava inferior ve vena cava superior) açılır. Bu kan akciğer atardamarı (Pulmoner arter) ile sağ sistemden ayrılır. Akciğerlerden akciğer toplardamarları (pulmoner venler) ile dönen kan, sol kulakçık ve sol karıncığı dolaşarak aort damarları ile tüm vücuda pompalanır. 203

14 ŞEKİL 4.3 Kalp çalışma mekanizması Kalp işlevini kasılma "sistol" gevşeme "diyastol" dönemleri ile gerçekleştirir. Atriyumlar ve ventriküller aynı anda kasılır ve gevşerler. Ventriküller, atriyumlardan 1/10 saniye sonra kasılırlar, bu sürede ventriküller atriyumlardan gelen kan ile dolar. Bu olay sürekli olarak tekrarlanır. Sol artium ŞEKİL 4.4 Kalpte kan akım yönleri Kalbden çıkan(kalpten kan göntüren) damarlara arter adı verilir. Bunlar sürekli olarak dallanarak sayıca artarlar ancak çapları küçülür, arteriyel kapillar yataklarına ulaşırlar. Kapillar damarlar kan ile hücre ve dokular arasında madde değişiminin yapıldığı yerlerdir. Bu 204

15 nedenle dolaşım sisteminin fonksiyonel ünitesi olarak kabul edilirler. Kanı kalbe geri getiren damarlara ise vena adı verilir. Kalp fonkisyonu ise 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. Kalpte iki adet atrioventriküler kapak, iki adet de büyük damar kapakları (semilunar kapak) olmak üzere 4 kapakçık bulunmaktadır. Kulakçıklar ile karıncıklar arasında ve karıncıklar ile buradan çıkan damarlar arasında kapaklar bulunur. Kapakçıklar, kanın tek yönlü akmasını yani geriye dönüşünü engellemeye yarar. Kapaklar, kanın karıncıklara tek yönlü girişini sağlarken aynı zamanda tek yönlü çıkışını da sağlarlar. Kalp dört odacıktan oluşur: üst kısımda iki kulakçık (sağ ve sol atrium) ve kulakçıkların altında iki karıncık (sol ve sağ ventrikül).sol ve sağ kalp kısımlaım arasında septum bölme vardır. Bu bölme(septum) doğumdan sonra kapanır(eksikliği kalp deliği olarak bilinir) Kulakçıklar ile karıncıklar arasında ve karıncıklarla buradan çıkan damarlar arasında kapaklar bulunur. Kapaklar, kanın tek yönlü akmasını, dolayısıyla kanın geri kaçışını engellemeye yarar. Kapaklar, kanın karıncıklara tek yönlü girişini sağlarken tek yönlü de çıkışını sağlarlar. Her kapak (2 yaprakçıktan oluşan mitral kapak hariç) 3 yaprakçıktan oluşur Bu dört kalp kapak şunlardır: Triküspid kapak: Sağ kulakçık ile sağ karıncık arasında bulunur. Üç parçalıdır. Pulmoner kapak: Sağ karıncık ile pulmoner arter (akciğer arteri) arasındaki sağ karıncıkdan pompalanan kanın geri dönüşünü engelleyen üç adet yarım ay şeklindeki kapaklardır. Mitral kapak: Sol karıncık ve sol kulakçık arasında bulunur. Aort kapağı: Sol karıncık ile aort arasında bulunur. Bu kapaklar sol karıncıkdan pompalanan kanın geri dönüşünü engeller. Kalb kanın iki taraflı pompalanması için özelleşmiş bir kan damarı yapısındadır. Vücuttan sağ kalbe dönen kan buradan akciğerlere pompalanır. Akciğerlerden sol kalbe dönen oksijenize kan buradan vücudun tüm organ ve dokularına pompalanır. Kalp ve akciğerler arasında irtibatı sağlayan damarlar akciğer dolaşımı nı (pulmoner dolaşım), kalp ve diğer vücut bölgeleri arasındaki damarlar ise sistemik dolaşım ı (periferik dolaşım) oluşturur. Sistol; kalp odacıklarının kasılma dönemidir. Atriyumların (kulakçık) kasılması ile kan karıcıklara, ventriküllerin (karıncık) kasılması ile kan akciğerlere ve tüm vücuda gönderilir. Diyastol; atriyum ve venriküllerin gevşeme dönemidir, bu sürede kan ile dolarlar. Kardiyak frekans; kalp atım hızıdır (nabız-kalp atım sayısı; KAS), bir dakika olarak değerlendirilir. Bir yaşında 120/130, normal bireylerde arasındadır. Atım hacmi; bir sistolde aorta ve akciğerlere gönderilen kan miktarıdır. Üst düzey dayanıklılık sporcusunda ml, sporcu olmayanlarda 70 ml kadardır. Kardiyak debi (kardiyak output); bir dakikada kalpten çıkan kan miktarıdır, 5 6 litredir. Kardiyak frekans ile atım hacminin çarpımıma eşittir. Taşikardi; kalp hızının artışını anlamına gelir, genellikle dakikada 100 atımdan daha büyük hızları tanımlar. Bradikardi; kalp hızının yavaşlaması anlamına gelir, genellikle dakikada 60 atımdan daha düşük hızları tanımlar. 205

16 ŞEKİL 4.5 Kalp kısımları Kalp 3 tabakadan oluşur. Dıştan içe doğru perikart, miyokart ve endokart olarak adlandırılmaktadır. Dışta bulunan "perikart", kalbi dıştan saran fibro-seröz yapıda bir zardır. Bu zarın arasında sürtünmeyi azaltan bir sıvı bulunur. Ortada bulunan "miyokart", kalbin kas tabakasıdır. Kalbin en kalın tabakası burasıdır. Pompalama görevi yapan karıncıklar, kulakçıklara göre özellikle sol karıncıkda daha kalın durumdadır. En iç kısım olan "endokart", tek katlı epitel hücrelerden oluşmuştur. Kalbin iç yüzeyini örten bu tabaka, içeriye doğru uzantılar vererek kalpteki dört kapağın temelini oluşturur Kalp Sesleri Kalbin her iki tarafında, ritmik kasılmaları tek yönlü bir kan akışına dönüştüren ikişer kapakçık bulunur. Bu kapakçıklar, kanın geri akışına neden olabilecek bir basınç farkı oluştuğunda, anatomik yapıları gereği otomatik olarak kapanırlar. Kalbin kasılması(sistoli) ve gevşemesi(diastoli) sırasında kanın kapakçıklara çarpması, kapaçıkların kapanması, kasılma sırasında kanın arter ve aorta yoğun bir şekilde gönderilmesi sonunda kalp sesleri meydana gelir. Kalp sesleri stethoscop yada kardiyomikrofon ile duyulabilir. Birinci kalp sesi Ventrikul kasıldığı zaman, ilk olarak A-V kapaklarının kapanması oluşur. Frekansı (perdesi, pilch) düşük, süresi nisbeten uzun olan bu titreşim 0,12 saniyea kadar sürer, EKG birinci kalp sesi R dalgasına aynı zamana oluşur. Birinci kalp sesinin en iyi duyabileceği nokta sol beşinci intercostal aralıktır. İkinci kalp sesi birinci kalp sesine göre daha kısa süren yüksek tonda bir ses olup, diyastol sırasında aort ve pulmoler arterde yer alan semilunar kapakların kapanmasından meydana gelir. İkinci kalp ses 0,08 saniye kadar sürer EKG ikinci kalp sesi T dalgası ile aynı zamana gelir. 206

17 ŞEKİL 4.6 Kalp diyastoli ve sistoli sırasında meydana ses, basın ve elektriksel değişmeler. Kalp ileti sistemi Kalbin kasılarak kendisine gelen kanı bir pompa gibi davranarak vücuda vermesi elektrik akımları sayesinde kasılması ile olmaktadır. Kalbin yönetim sisteminde özel hücre kümeleri, demetleri ve lifleri bulunmaktadır. Uyarı ve ileti sistemi, sinoatrial düğüm (SA), atrioventriküler düğüm (AV), atrioventriküler demet (his demeti) ve purkinje lifleri olmak üzere dört bölümden oluşmaktadır. Bunlardan ilk ikisi uyarı sisteminde, diğer ikisi ise ileti sisteminde yer almaktadır. Sinoatriyal düğüm (SA düğümü veya sinüs düğümü), kalbin sağ kulakçığında yer alan vuru üretici (pacemaker) doku. Normal haldeki sinüs ritminin ortaya çıkışını sağlar. Sinoatriyal düğüm sağ kulakçık duvarında üst anatoplardamar girişine yakın bölgede yerleşik bir hücre grubudur. Bu hücreler kalpteki miyositlerin özelleşmiş biçimidir. Kalpte, sağ kulakçığın alt kesiminde kulakçıklararası bölmenin karıncıklar arası bölmeye geçiş yerinde yer alan, elektriksel etkinliğin karıncıklara geçmesini sağlayan uyarı üretim merkezi, AV düğüm, Aschoff- Tawara düğümü. Kulakçıklardan karıncıklara uyarının iletilmesini sağlar. ŞEKİL 4.7 Kalp iletim demetleri 207

18 Kalp kası uyarılması için sinirsel impulsa gereksinimi olmayan, kendi uyarılarını kendisi oluşturabilme özelliği olan bir kastır. Kalp kası otonom sinir sisteminin etkisi altındadır, ancak bu etki kalpteki uyarıları başlatma değil, kalbin kendiliğinden oluşturduğu kasılmayı düzenleyici niteliktedir. ŞEKİL 4.9 Kalpte ritim belirleyen merkezlerin önceliği. Uyarı ilk olarak sinoatrial düğümden çıkar atriumları (kulakçıklar) dolaştıktan sonra atrioventriküler düğüme gelir ve burada biraz bekledikten sonra. Bir kalp atımı, aşağı inerek ventrikülleri (karıncıkları) uyarır kalbin sağ kulakçığının üst taraflarında bulunan ve sinoatrial (veya sinüs) düğüm adı verilen özelleşmiş bir hücre demetinden oluşan bölgenin elektriksel bir uyarı çıkarması ile başlar. Bu bölge kalbin doğal pili olarak bilinir (pacemaker) Sinüs düğümünden çıkan bu uyarı kalbin her iki kulakçığı boyunca ve aşağıya doğru yayılır ve kulakçıklar kasılarak içlerindeki kanı karıncıklara gönderirler. Daha sonra uyarı kulakçıklar ile karıncıklar arasında bulunan başka bir özel bölgeye; atrioventriküler (AV) düğüme gelir. AV nod dışında atriumlar ve ventriküller arasında doğrudan bir bağlantı olmaması, iletiyi geciktirir ve atrial kontraksiyonun ventriküler doluşa katkıda bulunmasını sağlar. Elektrik iletisi karıncıklara ulaştırılmadan önce atrioventriküler düğümde kısa bir süre bekletilir. Böylelikle kulakçıklarla karıncıklar aynı anda kasılmaz. Kulakçıkların kasılması bittikten sonra His-Purkinje sistemi adı verilen bir elektriksel ağ ile uyarı tüm karıncıklara yayılır ve kasılarak içlerindeki kanı akciğerlere ve aort yoluyla vücuda pompalarlar. Sinüs düğümü tekrar başka bir uyarı çıkararak yeni bir döngüyü başlatır. Normalde sinüs düğümünden dakikada civarında uyarı çıkar. Bu da kalp hızını oluşturur. ŞEKİL 4.8 Kalpi etkileyen sinirler ve eksersizdeki kalp atım sayısı 208

19 Sağ kulakçığın duvarındaki bir bölgede bulunan özelleşmiş kalp kası düğümlerinden yani Sinoatrial düğümden (kulakçık çeperi düğümü) başlatılan uyarılarla kasılma meydana gelir. Impulslar, kulakçığın her tarafına ve diğer Purkinje düğümlerine yayılır. İkinci bir düğüm, karıncıkların hemen önünde kulakçıklar arasında bulunan Atrioventricular (kulakçık-karınçık bölgesi) düğümdür. Sinotarial düğümün ritmikliği pozitif yüklü sodyum iyonlarının düğümü meydana getiren hücrelerin zarından sızmasıyla meydana gelir. Zarın durgun elektrik potansiyeli tersine döner ve hücreler aktif hale geçer. İmpuls oluşumu; sodyum, potasyum iyonlarının hücre zarından içeri dışarı hareketleriyle, elektriksel değişim meydana gelmesinin sonucudur. Elektriksel değişim olarak meydana gelen impuls, nöronun aksonu (uzun lifi) boyunca meydana gelir. Diğer nörona impulsın aktarımı nörotransmiter maddelerin kimyasal değişimi sonucu sinaps bölgelerinde gerçekleşir. Kalp kasının, doğumdan ölüme kadar yorulmadan çalışması; sodyum iyonları dışarıya pompalandıklarında zarın dinlenme potansiyeli tekrar kazanılmış olur. Fakat bunlardaki eşsiz durum şudur: Bir sinir ya da kas aracılığıyla yeniden uyarılmadan sodyum iyonları zardan içeriye sızar ve kendi kendine yeni bir uyarma meydana getirir. Bu sodyum iyonlarının içeriye ve dışarıya kendi kendine akması sinoatrial düğümün ritmik hareketlerini meydana getirir. ŞEKİL 4.9 Kalpteki ritmin kasılmayı sağlayan Ca ve K kanalları(pacemaker) Bir kalp atımı, kalbin sağ kulakçığının üst bölümlerinde bulunan sinoatrial düğümün elektriksel bir uyarı çıkarmasıyla başlamaktadır. Bu düğümün özelliği eşit aralıklarla ve belirli bir hızda (dinlenme durumunda dakikada ortalama kez) uyarı çıkarmasıdır. Bu bölge kalbin doğal pili olarak bilinmektedir (pacemaker). Pacemakerın otonomolarak uyarı oluşturmasının nedeni pacemaker hücrelerin potansyum ve kalsiyum karşı ritmik geçirgenlik göstermeleridir. Faz İsim Olay iyon hareketi 0 Upstroke Hızlı Na kanallarının aktivasyonu (açılması) ve K + Na + içeri permeabilitesinde azalma 1 Erken hızlı repolarizasyon Na+ kanallarının inaktivasyonu ve K + permeabilitesinde geçici artış K + dışarı 2 Plato Yavaş Ca 2+ kanallarının aktivasyonu Ca 2+ içeri 3 Son repolarizasyon Ca 2+ kanallarının inaktivasyonu ve K + permeabilitesinin K + dışarı artışı 4 İstirahat potansiyeli veya diastolik repolarizasyon Normal permeabilitenin restorasyonu (atrial ve ventriküler hücrelerde) Spontan olarak depolarize olan hücreler içine yavaş Na+ ve olasılıkla Ca 2+ sızışı K + dışarı Na + içeri, Ca 2+ içeri? 209

20 Sinüs düğümünde (Sinoatrial) oluşmuş olan bu uyarı, kalbin her iki kulakçığı(atrium) boyunca, yine bu iş için özelleşmiş iletim yolları ile aşağıya doğru yayılıp bu uyarı ile birlikte kulakçıklar(atrium) kasılarak içlerindeki kanı karıncıklara(ventriküllere) gönderirler. Sonrasında uyarı, kulakçıklar ile karıncıklar arasında bulunan diğer bir özel bölgeye; atrioventriküler (AV) düğüme gelir. ŞEKİL 4.10 Kalpteki ritmin kasılmayı ileten intekalat diskler Elektrik iletisi karıncıklara ulaştırılmadan önce atrioventriküler düğümde 0.1 saniyelik gecikme kulakçıkların(atrium) karıncıklardan(ventrikülerden) önce kasılmasını sağlar. Böylelikle kulakçıklar ile karıncıkların aynı anda kasılması engellenir. Böylece atrioventriküler düğümden geçen akım, His-Purkinje sistemi ile uyarı tüm karıncıklara yayılır ve karıncıklar kasıldıklarında içlerindeki kanı akciğerlere ve aort yoluyla vücuda pompalarlar. Böylelikle sinüs düğümü yeniden başka bir uyarı çıkarıp başka bir döngü başlatır. Sinoatrial düğüm dakikada ne kadar uyartı çıkartıyorsa (dinlenme durumunda ortalama defa), kulakçıklar ve karıncıklar o sayıda sistol(kasılma) yaparlar. Bir kalp vuruşu karıncıkların sistolüdür. Kalp kasındaki uyarılma kasılma eşleşmesinin moleküler mekanizmasını inceleyecek olursak: Uyarılma-kasılma eşleşmesi terimi, aksiyon potansiyelinin kas miyofibrillerinin kasılmasını sağlamak için kullandığı mekanizmayı ifade eder. Bu mekanizma iskelet kası ile benzerdir. Kalp kasında bu mekanizmada da farklılıklar olup, bunların kalp kasının kasılma özellikleri üzerinde önemli etkileri vardır. İskelet kası için de geçerli olduğu gibi, bir aksiyon potansiyeli kalp kasının zarı üzerine ilerlerken aynı zamanda transvers (T) tübüllerin zarları boyunca kalp kası lifinin iç kısımlarına da yayılır. T tübüllerindeki aksiyon potansiyelleri longitüdinel sarkoplazmik tübüllerin zarlarını etkileyerek, Ca +2 iyonlarının sarkoplazmik retikulumdan kasın sarkoplazmasına serbestlenmesini sağlarlar. Bu Ca +2 iyonları, serbestlenmelerini izleyen birkaç 1/1000 saniye içerisinde miyofibrillerin içine doğru difüze olur; aktin ve miyozinin birbirleri üzerinde kaymalarını sağlayan kimyasal tepkimeleri katalizleyerek kas kasılmasına neden olurlar. Buraya kadar uyarılma-kasılma eşleşmesinin mekanizması iskelet kasındaki ile aynıdır, ancak çok farklı ikinci bir etki daha vardır. Sarkoplazmik retikulumun sisternalarından sarkoplazmaya serbestlenen kalsiyum iyonlarına ek olarak, aksiyon potansiyeli sırasında T tübüllerinden de sarkoplazmaya kalsiyum iyonlarının difüzyonu 210

21 gerçekleşir. Bu da T tübülü zarı üzerindeki voltaj-bağımlı kalsiyum kanallarını açar. Hücre içine giren kalsiyum daha sonra sarkoplazmik retikulum zarı üzerindeki riyanodin reseptör kanalı da denilen kalsiyum serbestleyici kanalları aktifleştirerek sarkoplazma içine kalsiyum serbestlenmesini tetikler. T tübüllerinden gelen bu ek kalsiyum olmasaydı kalp kasının kasılma kuvveti önemli ölçüde azalırdı. Çünkü kalp kasının sarkoplazmik retikulumu, iskelet kasınınkine kıyasla daha az gelişmiştir ve tam bir kasılma sağlayacak kadar kalsiyum içermez. Diğer yandan kalp kasındaki T tübüllerinin çapı iskelet kasındakilerin 5 katıdır. Bu da, hacminin 25 kat büyük olduğu anlamına gelir. Ayrıca, T tübüllerinin içinde büyük miktarda mükopolisakkarit bulunur ve bunlar elektronegatif yüklüdür ve bol miktarda kalsiyum iyonu bağlayarak aksiyon potansiyeli T tübülüne ulaştığı zaman bu kalsiyum iyonlarını kalp kası lifinin içine difüze olmaya hazır şekilde saklarlar. Kalp kasının kasılma kuvveti, büyük ölçüde, hücredışı sıvılardaki kalsiyum iyonlarının yoğunluğuna bağlıdır. Gerçekte kalsiyum içermeyen bir solüsyon içine yerleştirilen bir kalbin atımı kısa sürede durur. Bunun sebebi şudur: T tübüllerinin uçları hücre zarından geçerek kalp kasını çevreleyen hücredışı alana açıldığı için, kalp kasının interstisyumundaki aynı hücredışı sıvısı T tübüllerinde de dolaşır. Sonuç olarak, T tübül sisteminin içerdiği kalsiyum iyonlarının miktarı (kalp kası kasılmasını başlatmaya hazır kalsiyum iyonları) büyük ölçüde hücredışı sıvının kalsiyum iyonu yoğunluğuna bağlıdır. Bunun aksine, iskelet kasının kasılma kuvveti, hücredışı sıvıdaki kalsiyum yoğunluğunun orta dereceli değişimlerinden hemen hemen hiç etkilenmez. Çünkü iskelet kası kasılmasına neredeyse tamamen iskelet kası lifinin kendi içindeki sarkoplazmik retikulumdan serbestlenen kalsiyum iyonları neden olur. Kalbin aksiyon potansiyelindeki platonun sonunda, kalsiyum iyonlarının kas lifinin içine akışı aniden son bulur ve sarkoplazmadaki kalsiyum iyonları hızla hem sarkoplazmik retikuluma hem de T tübüllerine hücredışı boşluğa geri pompalanır. Kalp kası gevşemesi Ca 2+ u sarkoplazmadan temizleyecek olan iki taşıyıcıya dayanır. Sarkolemmadaki Na+- Ca 2+ değiştirici Ca 2+ u hücre dışına taşırken SERCA (Ca+2 - ATPaz pompası) Ca 2+,u SR ye döndürür. SERCA pompayı kısıtlayıcı işlev gören fosfolamban isimli, SR membranına gömülü (integral) küçük bir protein ile işbirliği yapar. 211

22 ŞEKİL 4.10 Kalp kasında kasılma mekanizması. Fosfolamban fosforile edildiğinde pompayı inhibe etme özelliği azalır ki bu, pompayı daha hızlı çalıştırır. Bunun iki önemli sonucu olur: daha hızlı gevşeme süreleri ve bir sonraki kalp vurusunda salınmak üzere depolanmış Ca 2+ miktarında artış. Kalsiyum iyonları, ayrıca sodyum-kalsiyum değiştiricisi tarafından da hücreden uzaklaştırılır. Bu değişim sırasında hücreye giren sodyum daha sonra sodyum-potasyum ATPaz pompası tarafından hücre dışına taşınır. Sonuç olarak, yeni bir aksiyon potansiyeli oluşuncaya kadar kasılma durur. Kasılmanın Süresi. Kalp kası, aksiyon potansiyeli başladıktan birkaç milisaniye sonra kasılmaya başlar, aksiyon potansiyelinin son bulmasından birkaç milisaniye sonraya dek kasılmaya devam eder. Dolayısıyla, kalp kasında kasılmanın süresini plato da dahil olmak üzere aksiyon potansiyelinin süresi belirler. Bu süre, atriyum kasında yaklaşık 0,2 saniye, ventrikül kasında ise yaklaşık 0,3 saniyedir. Kalbin tetanik kasılma oluşturamaması, kalp kasının uzun bir mutlak refrakter döneme sahip olmasının bir sonucudur; refrakter dönem, aksiyon potansiyeli sırasında ve sonrasında uyarılmış durumdaki bir hücre zarının tekrar uyarılamadığı bir dönem olarak tanımlanır. Nöronlar ve iskelet kası liflerinde olduğu gibi, asıl mekanizma Na+ kanallarının inaktivasyonudur. İskelet kasının mutlak refrakter dönemi (1-2 ms) kasılma süresinden ( ms) çok daha kısadır ve bu nedenle yapay uyarı ile birincisi tamamlanmadan ikinci bir kasılma oluşturulabilir (kasılmanın sumasyonu). Buna karşın, kalp kasında aksiyon potansiyelinin uzamış depolarizasyon platosu nedeniyle, mutlak refrakter dönemi hemen hemen 212

23 kasılma süresi (250 ms) kadar sürmektedir ve böylece kas bu sürede sumasyon oluşturabilecek şekilde tekrar uyarılamaz. İskelet kasından farklı olarak, ventrikül kasılmasının herhangi bir derecede sumasyon gösterme yeteneği yoktur ve bu çok iyi/gerekli bir şeydir. Kalp kasının uzamış tetanik kasılmalara uğrayabildiğini bir düşününüz, böyle bir kasılma döneminde ventriküller kan ile dolamazdı -çünkü dolma ancak ventrikül kasının gevşemesi ile oluşabilir. Ve bu durumda kalp bir pompa olarak görevini sürdüremezdi. Elektrokardiyogram (EKG) Kalp kası kendi kendini kasılabilir. Bu kasılma temel ılarak AV ve SA düğümlerden meydana gelen aksiyon potansiyeli ile olur. Bu potansiyeli oluşturan sinüs düğümü hücresinin kendi kendine uyarılması mekanizması kısaca şu şekildedir: Kas kasında ekstraselüler sıvıda sodyum iyon konsantrasyonunun yüksek olması ve kalp kas membranda sodyum sızıntı kanallarının bulunması nedeni ile sodyum hücre içine girer. Membran potansiyeli eşik voltaj olan yaklaşık -40 mv a ulaşınca yavaş kalsiyum kanalları aktiflenerek aksiyon potansiyeli oluşur. Bu ritmik potansiyel değişikliklerine: Prepotansiyel ya da ''pacemaker'' potansiyeli denir. Pacemaker potansiyeline normalde yalnız S-A ve A-V düğümlerde rastlanır. İleti sisteminin diğer hücreleri ise latent karekterdedir; S-A ve A-V düğümler depresyona uğradığı ya da ileti bloğu meydana geldiği zaman ritmik deşarjlar yaratabilirler. Atriyal ve ventriküler kas hücreleri ise prepotansiyellere sahip değillerdir; ancak anormal koşullarda spontan deşarj oluştururlar. Kalp meydana gelen elektrik akımı değişimleri EKG ile izlenir. Kalp kasındaki elektirik aktivite kaydına elektrokardiyogram (EKG) adı verilir. EKG nin temel bileşenleri, P dalgası, QRS kompleksi ve T dalgasıdır. P dalgası, sinoatriyal düğümde meydana gelen depolarizasyonu; PR aralığı SA düğümünden AV düğümüne elektiriksel sinyalin iletim süresini ifade eder. QRS kompleksi ventriküler depolarizasyonun sonucudur ve ventriküler kasılmanın başlangıcını gösterir. Bu dalgayı izleyen T dalgası ise ventriküler repolarizasyonun sonucudur ve ventriküler gevşemeyi ifade eder (atriyal repolarizasyon dalgası ise QRS kom pleksi tarafından maskelendiği için gözlenemez). EKG kalbin sadece elektiriksel aktivitesi hakkında bilgi veren bir kayıttır. Elektirik sinyallerinin üretilmesi ve iletilmesinde kesintiler olursa EKG değişir. Bu değişiklikler, kalp içinde olan değişikliklerin gözlenebilmesine yardımcı olur. Kalp, kasılmalarını başlatıcı elektiriksel sinyali otomatik olarak kendiliğinden üretebildiği halde vücudun değişen şartlarına karşı atım sayısını ve gücünü simpatik ve parasimpatik sinirler aracılığı ile düzenler. Kalp kasındaki tüm hücrelerin aksiyon potansiyellerinin vücutta dalgalar halinde yayılmasından yararlanarak kalbin elektriksel aktivitesinin kaydedilmesidir. Kalbin mekanik aktivitesinin incelenmesi için uygun bir yöntem değildir. Kalp kası (myokard) kendi başına kasılma özelliğine sahiptir. Kalbin sinüsatriel düğümünden (SA) çıkan uyarılar özel bir iletim yoluyla kalp kası myokard hücrelerine oluşır. Dinlenme durumda polarize halde olan bu hücreler, gelen uyarı ile uyarılarak (depolarize olarak) kasılırlar ve boyları kısalır. Böylece kalp odacıklarını çevreleyen myokardın bütünü büzüşerek içindeki kanı büyük(sistemik) ve küçük(pulmoner) dolaşıma gönderir. Buna kalp kasılması (sistolü) denir. Myokard hücreleri çok kısa süren bu kasılma döneminden sonra hemen eski elektrik yüklerini kazanarak tekrar sakin (polarize) duruma geçerler. Bu olay nabız sayısı kadar tekrarlanır. Nabız sayısı 60 olan kişide bu Depolarizasyon-Repolarizasyon olayı dakikada 60 defa tekrarlanır. Kalbin elektrik faaliyeti ile meydana gelen potansiyel değişiklikleri, kalp çevresindeki dokuların ve özellikle kanın yardımı ile bütün vücuda aynı anda yayılır. Vücudun çeşitli yerlerine konan iletici uçlar (elektrotlar) vasıtasıyla ortaya çıkan elektrik değişiklikleri yükseltilerek kaydedilir. 213

24 ŞEKİL 4.11 Kalp EKG alınmasında kullanılan elektrotların oluşturduğu üçgen(einthoven ÜÇGENİ) Vücudun çeşitli noktaları arasındaki potansiyel farkları kaydedilir ve o bölgeye göre adlar verilir. Her bir değişik bölge için çizdirilen elektrokardiyogram eğrisine derivasyon denmektedir. ŞEKİL 4.12 Kalpte EKG elektrokardiyogram P dalgası atriyum depolarizasyonunu gösterir. Sinoatriyal düğüm sağ atriyumda olduğu ve sinüs uyarısı da buradan çıktığı için ilk önce sağ atriyum depolarize olur. Bu nedenle P dalgasının ilk kısmı sağ atriyum, ikinci kısmı sol atriyum depolarizasyonunu gösterir. : QRS kompleksinin başındaki ilk negatif dalgadır. Her zaman bulunmayabilir. R: QRS kompleksindeki ilk pozitif dalgadır. S: QRS kompleksindeki ilk pozitif dalgadan (R) sonra gelen ilk negatif dalgaya denir. R': QRS kompleksinde, ilk pozitif dalgadan sonra gelen ikinci pozitif dalgadır. Q dalgası ventrikül repolarizasyonu nu gösterir. Bu safhada miyokard hücreleri yeniden negatif yüklerini alır ve tekrar depolarize olmaya hazırlanır. Normalde T dalgası QRS kompleksi ile aynı yönde dir. QRS'in pozitif olduğu derivasyonlarda T dalgasının da pozitif, 214

25 QRS'in negatif olduğu durumlarda T dalgasının da negatif olması beklenir. avr'de ise T dalgasının negatif olması beklenir. Kalp atımı etkileyen faktörler (1) Kalbe dolan kanın hacmindeki değişikliklere cevap olarak kalbin pompalama işlevinin intrensek düzenlenmesi (2) Kalbin pompalama kuvvetinin ve hızının otonom sinir sistemi ile düzenlenmesi. Kalbin pompalama işlevinin intrensek düzenlenmesi Frank-Starling Mekanizması ile açıklanabilir. Kalbin bir dakikada pompaladığı kanın miktarını çoğu zaman, venlerden kalbe dolan kanın miktarı olan venöz dönüş belirler. Yani, vücuttaki her çevre doku, kendi kan akımını denetler ve tüm bölgesel kan akımları toplanarak venler yoluyla sağ atriyuma döner. Kalp ise gelen bu kanı kendiliğinden sistemik arterlere pompalar, böylece kan tekrar dolaşıma katılır. Kalbin gelen kanın hacminde meydana gelen değişikliklere karşı gösterdiği intrensek uyum sağlama yeteneğine, yüzyıl önce yaşamış iki büyük fizyolog, Otto Frank ve Ernest Starling in anısına, kalbin Frank Starling mekanizması adı verilir. Frank-Starling mekanizması temel olarak, kalp kası dolma sırasında ne kadar çok gerilirse (sarkomer boyu 2,2µm), kasılma kuvvetinin ve aorta pompalanan kanın miktarının da o kadar büyük olacağı anlamına gelir. Diğer bir deyişle, fizyolojik sınırlar içerisinde kalp, venler aracılığıyla kendisine dönen kanın tamamını pompalar Dinlenme halindeki bir kişide, kalp dakikada yalnızca 4-6 litre kan pompalar (atım hacmi x kalp hızı). Ağır egzersiz sırasında, kalbin bu miktarın dört ile yedi katını pompalaması gerekebilir. Kalbin pompaladığı hacmin düzenlenmesi başlıca iki yolla olur: Kuvvetli sempatik uyarılma (örn adrenalin ile), genç erişkin insanlarda dakikada 70 atım olan normal kalp hızını hatta nadiren 250 atıma kadar artırabilir. Bunu aksiyon poansiyelinin dinlenim zar potansiyelini kısaltarak yapar. Ayrıca, sempatik uyarılma parasempatik uyarının kalp üzerine olan baskılayıcı etkisini azaltarak da kalp hızını artırır. Diğer taraftan, sempatik uyarılma kalp kasılmasının kuvvetini normalin neredeyse iki katına çıkararak pompalanan kanın hacmini ve fırlatma basıncını da artırırlar. Bu nedenle, sempatik uyarılma daha önce tartışılan Frank-Starling mekanizmasının kalp debisinde neden olabileceği artışa ek olarak, maksimum kalp debisini çoğu zaman iki üç katı kadar daha artırabilir. Bunun aksine, kalbe giden sempatik sinirler inhibe edilerek, kalbin pompalama gücü şu yolla orta derecede azaltılabilir: Kalbi besleyen sempatik sinir lifleri normal koşullarda, pompalama gücünü hiçbir sempatik uyarı olmaksızın gerçekleşecek olanın yaklaşık % 30 üzerinde tutacak şekilde, kalbe yavaş bir hızda ve sürekli uyarılar taşırlar. Dolayısıyla, sempatik sinir sisteminin etkisi normalin altına indiğinde, hem kalp hızı hem de ventrikülün kasılma kuvveti azalır ve kalbin pompalama gücü normalin % 30 kadar altına düşer. Termal etki: Sinus venosus bölgesinde sıcaklığın değişmesi kalp atım frekansını etkiler. Sıcaklık artarsa kalp atım frekansı yükselir, kasılma gücü azalır. Sıcaklık azaılırsa kalp atım frekansı azalır, kasılma gücü artar. Termal etkinin myokard üzerindeki proteinlerin özellikle iyon kanalların üzerinde etkisi vardır. Vücut sıcaklığında artış, örneğin kişinin ateşi yükseldiği zaman gözlenen sıcaklık artışı, kalp hızının büyük oranda artmasına neden olur (1 C lik artış kalp hızını 18 atım/dk artırır), hatta bazen normalin iki katına çıkarır. Düşük sıcaklık kalp hızını büyük oranda azaltır, öyle ki bir kişinin vücut sıcaklığı 15,5-21,1 C arasında olup hipotermi nedeniyle ölüme yaklaştığı zaman, kalp hızı dakikada birkaç atıma kadar düşer. Bu etkiler olasılıkla, ısının kalp kası zarının kalp hızını belirleyen iyonlara geçirgenliğini artırarak, kendi kendine uyarılma sürecini hızlandırmasına bağlıdır. Sıcaklığın orta derecede artması, kalbin kasılma kuvvetini çoğu zaman (egzersizde olduğu gibi) geçici olarak artırır, fakat 215

26 sıcaklığın uzun süre yüksek kalması, kalbin metabolik sistemlerini tüketerek zamanla güçsüzlüğe neden olur Kimyasal uyarıcılar: Adrenalin kalp atım frekansını ve genliğini artarır. Adrenalin kalp kasılmaları β1 adrenerjik reseptörler üzerinden etkiler. Asetilkolin kalp atım sayısını azalır. Asetilkolin Muskarinik reseptörler yoluyla K+ geçirgenliğini arttırır. ŞEKİL 4.13 Kalpte easetil koline bağlı yavaşlama mekanızması Membranın eşik değere ulaşma süresi uzar. (Vagusun şiddetle uyarılması spontan deşarjları bir süre için duraklatır.) N. vagusun inhibitör etkisi kalbi durdurur. Uyarmaya devam edilirse, san içinde ventriküllerin, Purkinje liflerinden doğan eksitasyonlarla tekrar faaliyete başladığı görülür. Bu olaya Vagustan kurtulma (vagal escape) denir. Bu anda ventriküller Purkinje liflerinin ritminde (15 40/dak) çalışır. Parasempatik sinirler tamamen çıkarıldığı zaman, normalde ortalama 70-80/dak. olan kalbin vurum sayısı 160/dak. kadar yükselir. Asetilkolin muskarinik ( M2 ) üzerindeki etkisi aracılığıyla kalp kasılmalarındaki frekans ve genliği kolinerjik reseptörlerle atırır. Kısaca kalp sempatik ve parasempatik uyarılara tepki verir. 216

27 ŞEKİL 4.14 Kalpte nör epinefrine bağlı kasılmanın ritminin ve gücünün artışı Ekstrasellüler sıvıdaki iyonlarının konsantrasyonu: hücre dışı Ca 2 + konsantrasyonunun arttırılması kasılma gücünü artırır. Hücre dışı K + konsantrasyonu, seçici olmayan bir şekilde, dış porları Ca 2+ ve Na + karşı bloklar. Böylece kasılmaların genliği azalır. Kalp diyastol (gevşeme) durumumda durur. K + konsantrasyonu artışı (hiperkalemi), kalp hızının yavaşlamasına neden olur. Kalp aşırı genişleyerek diyastolde durur. Potasyum İyonlarının Etkisi. Hücredışı sıvılardaki aşırı potasyum, kalbin fazlasıyla geniş ve gevşek hale gelmesine ve kalp hızının yavaşlamasına neden olur. Büyük miktarlar, aynı zamanda kalp uyarısının A-V demeti yolu ile atriyumlardan ventriküllere iletilmesine de engel olabilir. Potasyum yoğunluğunun yalnızca 8-12 meq/l ye (normal değerin iki veya üç katı) yükselmesi, kalbi öylesine zayıf düşürebilir ve ritmini bozabilir ki, ölüme neden olabilir. Bu etkiler, kısmen hücredışı sıvılardaki yüksek potasyum yoğunluğunun kalp kası liflerinin dinlenim zar potansiyelini azaltmasına bağlıdır. Yani, yüksek hücredışı sıvı potasyum yoğunluğu, kısmen hücre zarını depolarize ederek zar potansiyelinin daha az negatif olmasına neden olur. Zar potansiyeli azalınca aksiyon potansiyelinin şiddeti de azalır, ki bu kalp kasılmasını giderek daha zayıf düşürür. Kalsiyum İyonlarının Etkisi. Artan kalsiyum iyonları, potasyum iyonlarının tam tersi etkiler yaparak, kalbi spastik kasılmaya doğru götürürler. Bunun nedeni, kalsiyum iyonlarının kalp kasılmasının başlatılmasında doğrudan etkili olmasıdır. Bunun aksine, kalsiyum iyonlarının eksikliği, yüksek potasyumun etkisine benzer şekilde, kalbin gevşemesine neden olur. Neyse ki, kalsiyum iyonlarının kan düzeyi normalde çok dar sınırlar içerisinde tutulur. Dolayısıyla, normalin dışındaki kalsiyum yoğunluklarının kalbe etkileri nadiren klinik önem kazanır. 217

28 Digitalis, Digitalis purpurea yapraklarında elde edilen kardiotonik steroidleridir. Kalp atım gücünü özellikle kalp krizlerinde artıracak yönde etki gösterir. Etki mekanizması kalp kasılda myokard bulunan Na-K ATPaz laraı inhibe ederek gösterir. Bunun sonuncunda myokarta hücre içinde daha fazla Na kalır. Hücre içi Na seviyesi artar. Na bağlı olarak kalp hücresindeki kalsiyum seviyesi artar bunu sonuncunda kalp daha güçlü kasılır. Stannius bağları Kurbağada perikard kesesinin açılması kalpten daha fazla kan pompalanmasını sağlar. Kurbağa kalbinde mekanik olarak gerilmesi kalp atım miktarını ve gücünü artırır. Frank - Starling mekanizması kalpe gelen kan miktarı ile kalpten çıkan kan arasınadki ilişki ortaya koyar. Kısaca ne kadar gelirse o kadar gider. Stannius bağları kurbağa kalbinde impuls iletimini göstermek için yapılana deneysel bir işlemdir. Kurbağada sinus venosus ile sağ atriyum arası bir iple bağlanırsa (Stannius un birinci bağı), sinus venosus bölgesi ritmik olarak kasılırken atriyumlar ve ventrikül diyastol halinde durur. Ritmik kasılmaları sağlayan impulslar sinus venosus bölgesinden doğar. Memeli kalpinde Stannius bağı işlemi yapılamaz çünkü bağ kroner damarlarda kan akımı engeller. ŞEKİL 4.15 Kurbağa kalbinde I ve II Stannius bağı Dolaşım sistemi Dolaşımın en temel kurallarından biri her dokunun kendi kan akımını metabolik ihtiyaçlarına göre kendisinin belirlemesidir. Dokuların kan akımına neden ihtiyacı vardır? Bu soruya cevap olarak aşağıdaki faktörleri sıralayabiliriz. 218

29 Dokudaki kan akımını belirleyen başlıca faktörler: 1. Oksijenin dokulara taşınması, 2. Glikoz, amino asitler, yağ asitleri gibi besin maddelerinin dokulara taşınması, 3. Karbondioksidin dokulardan uzaklaştırılması, 4. Hidrojen iyonlarının dokulardan uzaklaştırılması, 5. Artık maddeleri uzaklaştırmak, 6. Dokulardaki diğer iyonların uygun konsantrasyonlarda sürdürülmesi, 7. Çeşitli hormonların ve diğer moleküllerin farklı dokulara taşınması. Kan basın çı Kalb-damar sisteminin değişik bölümlerinde kan basınçları farklıdır. Aortada yüksek bir basınç vardır (120 mm Hg sistolde, 80 mm Hg diastolde). Kanın vena kava dan sağ atriuma dönerken hemen hemen basınçı 0 mm Hg kadar düşer. Kapilların; arteriyel yarımında 35 mm Hg, venöz yarımında ise 10 mm Hg kadar basınç vardır. Akciğerlerde ise düşük basınç bulunur; sistolik basınç 25 mm Hg, diastolik basınç 8 mm Hg dir. Böbrekler kalpten gelen kanın yüzde 21 kısmını alır küçük bir organ olan böbrekler en fazla kan alan organların başındadır. Bu nedenle böbreklerin fonksiyonel birimi olan nefronlara gelen afferent ateriollerdeki kan basınçı ortalama arter kan basınçının yüzde 60 na 60 mmhg kadardır. Kan basınçı kalbin konumuna göre de değişir. Beyin kalbe göre daha yukarıda olduğu için daha fazla güç gerektirirken (daha az basınç) kalbin altındaki dokulara kan pompalamak daha az enerji gerektirir( daha fazla basınç). ŞEKİL 4.16 Korotkof sesleri Sistolik basınç Kalp kasılıp kan arteryel sisteme fırlatıldığında oluşur. Kalp döngüsü boyunca en yüksek arteryel basınca sahiptir. Sistolik basınç, kalbin kanı sistemik dolaşıma fırlatması sırasında oluşur. Bu nedenle sistolik basınç debi ile ilişkilidir. Formül olarak debi ve periferik rezistansın çarpımına eşittir.(debi x Periferik Rezistans) Diastolik basınç Kalbin gevşeyip kanın venler yoluyla kalbe döndügü sırada oluşur. Bu fazda aort kapağı kapalıdır. Diastolik basınç sadece periferik rezistansla ilişkilidir. Arter esnek kalın duvarları diastolik basınç oluşumu sağlar. 219

30 Ortalama arter basınçı: Bir kardiyak siklus süresinde aorta ve proksimal arteriyel sistemdeki ortalama kan basıncının ölçütüdür (venöz basınç gözardı edilmiştir). Sistole göre diastol süresi daha uzun olduğundan (Ortalama Arter Basınçı) MAP, diastolik kan basıcına daha yakındır. Kalp Debisi periferik kan akım hızından daha yüksek oldukça MAP artar. Sistolik ve Diastolik basınçların ortalam arter basınçına etkisi farklıdır. Çünkü diyastol süresi sistol süresinin yaklaşık 2 katı kadardır. Bu nedenle diyastol basıncının ortalama basınca katkısı daha fazla olur. MAP = DKB + (SKB - DKB ) / 3 Normal MAP mm Hg.(DKB Diastolik kan basınçı, SKB Sistolik kan basınçı) ŞEKİL 4.16 Tansiyon ölçülmesi kan basınç değişimi Damar sisteminde esas olarak rezistansı belirleyen damar arterioldür. Arteriol çapı küçüklükçe damar rezistansı artar ve dokuya giden kan akımı azalır. Ancak kan basıncı arttığı için diğer dokuların perfüzyonu artar. Arteriolde rezistans çok yüksek olduğu için kan basıncı aniden azalma gösterir. Arteriol sonrası kapiller sistemde basınç çok düşüktür. (0 4 mm- Hg) Kapiller sistemde akım süreklidir. Kılcal damarlarda sistol ve diyastol farklılık gözlenmez. 220

31 ŞEKİL 4.17 Vücuttaki başlıca bölmeler ve basınçları Sistemik Dolaşım: Sistemik dolaşım kalp ile vücud arasında(akçiğerler hariç) olan dolaşımdır. Vena pulmonalislerle sol atriuma gelen arterial kan buradan sol ventriküle ulaşır. Aorta yolu ile dokulara pompalanır. Daha sonra venöz kan olarak vena cavalar ile sağ atriuma gelir. Tablo kalpten pompalanan kanın dağılımı Organ Miktar (ml/dakika) Yüzde(%) Beyin 650 %13 Kalp 215 %4 Kas 1030 %20 Deri 430 %8 Böbrekler 950 %20 Abdominal 1200 %4 Diğer organlar 525 %10 Toplam 5000 %

32 Pulmonar dolaşım: Pulmonar dolaşım kalpin sağ atriumla başlayan ve sol ventrikülde sonlanan kalp ile akçiğerler arasındaki düşük basınçlı dolaşımdır. Sağ atriuma gelen venöz kan triküspid kapak yoluyla sağ ventriküle geçer. Arteria pulmonalis ile akciğerlere ulaşır. Akciğerlerde gaz değişimine uğradıktan sonra vena pulmonalislerle arterial kan olarak sol atriuma(sol kulakçığa) döner. Kan damarları Kan damarları dolaşım sisteminin organlarındandır. Görevi kanı vücudun farklı bölümlerine taşımak olan kan damarlarının farklı türleri vardır. Temel kan damarı tipleri atardamarlar (arter) ve toplardamarlardır (ven). Atardamarlar kanı kalpten alıp vücudun farklı bölümlerine taşırken, toplardamarlar vücudun farklı bölümlerinden kanı kalbe taşırlar. Bununla birlikte iki istisna mevcuttur: pulmoner arter kirli kan, pulmoner ven ise temiz kan taşır. Vücuttaki en büyük damar kanın kendisi aracılığıyla tüm vücuda doğru pompalandığı aort atardamarıdır. ŞEKİL 4.17 Damarlar ve dolaşan kan oranı 222

33 İntima Vücutta bulunan her organın en az bir tane temiz kanı kalpten getiren ve birden fazla kirli kanı kalbe götüren damarı vardır. İnsan vücudundaki media damarların toplam uzunluğu km kadardır. Kan damarı hsitolojik olarak üç tapakadan yapılmıştır:. adventisya 1. İntima: - Endotelium: Bazal membran üzerine oturmuş tek katlı yassı endotel hücreleri. Lamina elastica interna: Çok incedir. 2. Media: sıralı, sirküler seyirli düz kas tellerinden yapılmıştır. Çapı küçüldükçe kas tek sıralı hale dönüşür. 3.Adventisya : Çok ince bağ dokusudur, lamina elastica externa bulunmaz. Arteriol un çapı l0 mikronun altına düşerse prekapiller arteriol ya da metarteriyol adı verilir. Bunların duvarı sadece endotel hücreleri ve tek sıra düz kas tellerinden ibarettir. Kan damarları aktif biçimde kanın taşınmasında yer almazlar (fark edilebilecek peristaltizme sahip değillerdir), fakat arterler - ve bir seviyeye kadar venler - kas tabakasının kasılması suretiyle kendi iç çaplarını kontrol edebilirler. Bu da organlara akan kan miktarını etkiler ve otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilir. Ayrıca vazodilasyon ve vazkonstriksiyon termoregülasyon teknikleri olarak antagonistik biçimde (yani sıcaklıktaki değişikliğe karşı olarak) gerçekleşir. Kan tarafından taşınan en önemli besin kırmızı kan hücrelerineki hemoglobine bağlanarak taşınan oksijendir. Pulmoner arter dışındaki tüm arterlerde, hemoglobin yüksek oranda (%95-%100) oksijene doymuştur. Pulmoner ven dışındaki tüm venlerde ise, hemoglobin yaklaşık %70 seviyesinde doymamış hâle gelir. (Değerler pulmoner dolaşımda terstir.) Vazokonstriksiyon kan damarlarının, duvarlarındaki vasküler düz kasın kasılmasıyla, konstriksiyonu yani kısılması, enine kesit alanının küçülmesidir ve vazokonstriktörler tarafından kontrol edilir. Bunlara parakrin etmenler ve nörotransmitterler dahildir. Benzeri bir mekanizmayla, tersi olan vazodilasyon da kan damarları tarafından gerçekleştirilebilir. Vazodilatörlerce kontrol edilen vazodilasyonda, iç çap genişletilir. En önemli vazodilatör nitrik oksittir. Kapiller kan damarları Beyinde endotel hücreleri arasındaki sıkı bağlantılar (tight junctions) sadece küçük moleküllerin beyin dokusuna geçişine izin verir. Karaciğerde tamamen tersi bir durum söz konusudur. Kapiller endotel hücreleri arasındaki yarıklar geniş bir açıklık gösterdiği için plazmada erimiş halde bulunan bütün maddeler (plazma proteinleri de dahil olmak üzere) kandan rahatlıkla karaciğer intertisyel aralığına geçebilir. ŞEKİL 4.18 Kılcal damar ağının akım kontrolü ve basınç değişimi 223

34 Barsak kapillerlerdeki porlar ise kas ve karaciğer dokusu arasında bir yer almaktadır. Böbreğin glomerüler yumağında bulunan çok sayı da küçük oval pencereler; endotel hücresini ortadan penetre ederek büyük miktarda maddenin endotel hücreleri arasındaki yarıklardan geçmeden glomerülerden filtre olmasını sağlar ŞEKİL 4.18 Kılcal damarda madde taşıması Dolaşımın en önemli fonksiyonu besin maddelerinin dokulara taşınması ve hücresel atıkların uzaklaştırılmasıdır. Kapillerlerin görevi sıvı, besin maddeleri, elektrolitler, hormonlar ve diğer maddelerin kan ile interstisyel sıvı arasında değişimini sağlamaktır. Bu göreve uygun olarak, kapiller çeperi çok incedir ve çok sayıdaki kapiller porlar su ve küçük moleküllü maddelere geçirgendir. Prekapiller sfinkter bölgesinin kas tabakası sinirsel inervasyonu yoktur. Prekapiller sfinkter çapı doku faktörlerinin miktarına baglı değişir. (Potasyum, Adenozin(ATP), Lokal CO 2 miktarı, Hipoksi, Laktat miktarı gibi). ŞEKİL 4.19 Damarda vazodilasyon. Kapillerin Fonksiyonları: Kapillerlerin en önemli fonksiyonlarını üç alt başlık altında incelemek uygundur. 1. Geçirgenlik (Permeabilite): Kapillerler doku ile kan arasında oksijen, karbondioksit ve çeşitli metabolitleri geçişim bölgeleridir. Bu değişim gerçeğinin henüz tam olarak mekanizması aydınlatılmamış olsa da, üzerinde uzlaşılan bu işlemin üç olası mekanizmayla gerçekleştiğidir. Bunlar; a.komşu endotel hücreleri arasındaki yarıklar, b.pencereli kapillerdeki geçiş delikleri ve c. Endotel hücrelerini boydan boya kat eden pinositotik veziküllerdir. 224

35 2. Metabolik İşlevleri: Kapiller endotel hücreleri oldukça geniş bir işlevsel kapasiteye sahiptir.a.anjiyotensin I in anjiyotensin II ye dönüşmesi, b. Bradikinin, seratonin, PG ler, nörepinefrin, trombin in biyolojik olarak reaksiyon vermeyen bileşiklere dönüştürülmesi,c. Lipoproteinlerin, endotel hücrelerinin yüzeyindeki enzimler tarafından TG lere ve kolesterole parçalanması ve d. Kapiller damarların örtüsü olan endotelin damar tonusu üzerinde etkisi olduğu düşünülen bir takım vazokonstriktif (Endotelin) veya vazodilatatör (NO) sentez ettiği bildirilmektedir. 3. Antitrombojen İşlevi: Endotel hücreleri döküldüklerinde, açıkta kalan subendotelyal bağ dokusu trombositlerin agregasyonuna sebep olur. Endotel hücreleri kanın subendotelyal bağ dokusuyla temasını önleyerek antitrombojenik etki gösterir. Vazodilatör vazodilatasyona neden olan yani kan damarlarının genişlemesini sağlayan sinir veya (dış) ajanlara verilen isimdir. Vazodilatasyon damar duvarındaki çizgisiz kasın gevşemesiyle damarın genişlemesidir. Böylece, kan akışı için daha fazla yer açılır, kan basıncı (yani tansiyon) düşer. Vazodilatasyon işlemini kontrol eden kas ve sinirlere vazomotor denir. Vazodilatörler dokuların beslenmesini ve beyne giden kan akımını artırdıkları gibi, yüksek dozda kullanıldıklarında dolaşım yetersizliğine de yol ŞEKİL 4.19 Damarda vazodilasyon. 225

36 Kan akımı kontrolü Belirli organlar kan akımına özel gereksinim gösterirler. Örneğin, derinin kan akımı vücuttan ısı kaybını belirleyerek vücut sıcaklığının kontrolünü sağlar. Ayrıca yeterli miktarda plazmanın böbreklere taşınması sayesinde vücuttaki atık maddelerin böbreklerden atılması, vücut sıvı hacminin ve elektrolitlerin seviyelerinin düzenlenmesi sağlanır. Arteriyoller (direnç damarları) kardiyovasküler sistemin kilit noktalarında yerleşiktir ve bunun sonucu olarak çok sayıda denetim mekanizmasına tabiidirler. Kabul edilen iki genel kontrol mekanizması bulunmaktadır: 1- akut kontrol ve 2- uzun süreli kontrol. Akut kontrol Organ ve dokuların kendi arteriyol dirençlerini kendi kendilerine değiştirmesi, böylece kan akımlarını kendi kendine düzenleyen, sinir veya hormonlardan bağımsız bir mekanizmayı gösterir. Bu otokrin/parakrin ajanlar tarafından oluşturulan değişiklikleri kapsar. Akut kontrol arteriyoller, metarteriyoller ve prekapiller sfinkterlerin yerel vazodilatasyon ve vazokonstriksiyonundaki hızlı değişikliklerle gerçekleşir ve yerel doku için gerekli kan akımını seri bir şekilde sağlamak üzere dakikalar veya saniyeler içinde gerçekleşir. Doku metabolizması, miyojenik yanıt, oksijen miktarı değişikliği, oksijen yokluğu teorisi, vazodilatör teoriler burada önemli role sahiptirler. Arteriyoller tarafından doku kan akımının kendi kendine düzenlemesi aktif hiperemi fenomeni, akım otoregülasyonu, reaktif hiperemi ve hasar için oluşan lokal cevabı içeriri Aktif Hiperemi Birçok organ ve dokunun metabolik aktiviteleri arttırıldığı zaman belirgin olarak artmış kan akımı (hiperemi) ortaya çıkar, bu durum, aktif hiperemi olarak isimlendirilir. Yani doku aktivitesi arttığı zaman görülen normal vazodilatasyon cevabıdır. Örneğin, kasın artmış aktivitesi ile doğru orantılı olarak egzersizde iskelet kaslarının kan akımı artar. Aktif hiperemi çoğu aktif organ veya dokuda doğrudan arteriyol dilatasyonun sonucudur. Aktif hiperemide arteriyol düz kas gevşemesine neden olan faktörler arteriyollerin etrafındaki hücre dışı sıvıda bulunan lokal kimyasal değişimlerdir. Bunlar, arteriyol yakınında bulunan hücrelerdeki artmış metabolik aktiviteden oluşur. Tutulan organlara ve artmış aktivitenin süresine bağlı olarak, farklı faktörlerin göreceli katkılarını kapsar. Belki en belirgin değişim, oksidatif fosforilasyonla ATP nin üretiminde kullanılan oksijenin lokal yoğunluğunun azalması ile dokular daha aktif hale gelince oluşur. Metabolizma kan akımını arttırdığı zaman diğer kimyasal faktörlerin sayısı artar, Aktif hiperemiye aracılık eden kimyasal değişikliklerin bazıları: 226

37 a) Azalmış O 2, b) Artmış CO 2 (oksidatif metabolizma son ürünü), H + (laktik asitten), K + (tekrarlayan aksiyon potansiyeli repolarizasyonunun birikiminden) ve adenozin (ATP nin yıkım ürünü) c) Yüksek moleküler ağırlıklı maddelerin artan yıkımları sonucunda osmolarite artışı, d) Eikosonoid (zar fosfolipidlerinin yıkım ürünü) konsantrasyonu artışı, e) Bradikinin (aktif bez hücrelerinden salınan kallikrein enziminin aktiflenmesi ile kininojen olarak adlandırılan dolaşan bir proteinden lokal olarak oluşan bir peptit) yapımının artması. Tüm bu kimyasal faktörlerdeki lokal değişikliklerin, kontrol edilen deneysel koşullarda arteriyol dilatasyona neden olduğu gösterilmiştir ve bunların hepsi olasılıkla bir veya daha çok organda aktif hiperemi cevabına katkıda bulunur. Hücre dışı sıvıdaki bütün bu kimyasal değişimler lokal olarak arteriyol düz kasa etki ederek gevşemesine neden olur. Sinir ve hormonları içermezler. En fazla iskelet kası, kalp kası ve bezlerde, dokularda gelişen aktif hipereminin, vücuttaki en geniş metabolik aktivite alanı göstermesi şaşırtıcı olmamalıdır. Bu oldukça etkilidir, bu yüzden, onların kan ihtiyacı esas olarak lokal olarak sağlanır. Akım Otoregülasyonu Otoregülasyon bir organın kan akımını perfüzyon basıncındaki değişikliklere rağmen içsel olarak sabit tutabilme yeteneğidir. Arteriyel basınç ani olarak artarsa, akım da artar. Metabolitler üretildiklerinden daha yüksek bir hızla uzaklaştırılırlar ve direnç damarları da refleks olarak kasılırlar. Aktif hiperemi sürecinde, doku veya organın artmış metabolik aktivitesi lokal vazodilatasyona yol açan başlangıç bulgusudur. Yine de, bir doku veya organ, kan basıncında değişimin neden olduğu, kan miktarındaki bir değişimden zarar görürse, lokal olarak arteriyol direncine aracılık eden değişimler de meydana gelebilir. Dirençteki değişim, kan akımını, basınç değişikliğinin cephesinde neredeyse sabit tutacak şekilde koruma yönündedir ve bu yüzden akım otoregülasyonu olarak isimlendirilir. Örneğin, bir organda arteryel basınç düştüğü zaman, nispeten sabit akımın devamını sağlama eğilimi olarak arteriyol vazodilatasyona neden olan lokal kontrollerin, organa akım sağlayan arterdeki kısmi daralmadan ötürü olduğu söylenir. Akım otoregülasyonun mekanizması aktif hiperemi için tanımlanan aynı metabolik faktörleri içerir. Bu, her iki durum kan ihtiyacı ve hücre metabolik aktivitesinin düzeyi arasındaki başlangıç dengesizliğini yansıttığı için böyledir. Dikkat edilecek bir nokta; aktif hipereminin ve düşük arteryel basınca cevapta oluşan akım otoregülasyonunun vazodilatasyonu, lokal metabolik faktörleri içeren temel mekanizmalarındakinden farklı değildir, fakat değişmiş metabolizma veya değişmiş kan basıncı durumlarında bu mekanizmalar oynama gösterir. Akım otoregülasyonu arteryel basınçtaki azalma durumu ile sınırlı değildir. Çeşitli nedenlerden ötürü tersine durumlar meydana geldiği zaman, arteryel basınç artar: Başlangıçta, lokal vazodilatatör kimyasal faktörler üretildiklerinden daha hızlı bir şekilde basınçtaki artışla uzaklaştırıldıklarından ve aynı zamanda oksijenin lokal konsantrasyonu arttığından ötürü akım artar. Bu durum arteriyollerin daralmasına neden olur, böylece artmış basınç cephesinde nispeten sabit lokal akım sürdürülür. 227

38 Akım otoregülasyonundaki diğer bir mekanizma da miyojenik yanıttır. Bu yanıt, dolaşımda intraluminal basınç arttığı zaman refleks olarak direnç damarları kasılır. Kasılma, damar düz kas hücre zarlarında bulunan ve gerimle aktive olan Ca +2 kanalları üzerinden gerçekleşir ve arteriyel basınçta görülen dalgalanmalara karşı kapilleri korur. Örneğin postür değişiklikleri yerçekiminden dolayı alt ekstremine damar yatağında basıncın ani olarak 200 mmhg'nın üzerine çıkmasına engel olur. Tersine, arteryel basıncın azalmasının neden olduğu azalmış gerim, bu damar düz kaslarının tonusunun azalmasına neden olur. Kan Akımının Uzun Süreli Kontrolü Akut düzenlemeye ilave olarak, saatler, günler ve haftalar içerisinde uzun süreli yerel kan akımı kontrol mekanizmaları gelişmektedir. Uzun süreli kontrol, akut mekanizmalara göre tama çok daha yakın bir düzenleme sağlar. Örneğin, arter basıncı aniden 100 mmhg değerinden 150 mmhg değerine yükseldiğinde kan akımı da aniden % 100 oranında artar. Bunu izleyen 30 saniye ile 2 dakika içinde kan akımı düşerek orjinal kontrol değerinin ancak % fazlası olacak düzeye iner. Eğer arter basıncı değeri sürekli bir şekilde 150 mmhg değerinde kalırsa birkaç hafta içinde dokulara giden kan akımının tamamen normal düzeyine doğru geri döndüğü görülecektir. Reaktif Hiperemi Bir organ veya dokunun kan ihtiyacı kısa bir süre tümüyle bloke olduktan sonra tekrar kanlandırılırsa dokuya giden kan akımı normale göre 4-7 kat artabilir. Reaktif hiperemi olarak bilinen bu fenomen aslında akım otoregülasyonunun aşırı bir şeklidir. Kan akımı olmadığı dönem sürecinde etkilenmiş organ veya dokudaki arteriyoller, daha önce tanımlanan lokal faktörlerden dolayı genişler. Şu halde, arter akımında tıkanıklık olur olmaz arteriyollerin genişlemesi ile büyük ölçüde kan akımı artarak tıkanıklık ortadan kaldırılır. Yaralanmaya karşı lokal cevap Doku harabiyeti, hücrelerden lokal olarak çeşitli maddelerin salınmasına neden olur. Bu maddeler arteriyoler düz kasta gevşeme yapar ve haraplanan alanda vazodilatasyona neden olur. Histamin bu maddelerden birisidir ve vazodilatasyon dışındaki bir etkisi de kapiller geçirgenlikte yol açtığı artıştır. Sonuçta, doku hasarına karşı organizmanın genel cevabı olduğu bilinen inflamasyon ortaya çıkar. Bunun dışında doğrudan zedelenen arter, arteriyol ve venlerin ise güçlü bir şekilde kasıldığı görülür. Bu etkinin ortaya çıkışı büyük oranda zedelenmiş damar duvarına yapışan trombositlerden salınan serotonine bağlıdır. Buradan, uzun süreli düzenlemenin ortaya çıkması için gerekli zaman geçtiği takdirde arter basıncının 50 ile 250 mmhg değerleri arasında uzun süreli değişmesinin, yerel kan akımı üzerinde çok az etkili olduğu anlaşılmaktadır. Kan akımının uzun süreli düzenlenmesi özellikle bir dokunun metabolik ihtiyaçları değiştiği zaman önem kazanır. Yani, bir dokunun aktivitesi kronik olarak arttığında ihtiyaç duyduğu oksijen ve besin maddesi miktarı da artar. Bu durumda eğer dolaşım sisteminde bir patoloji yoksa ya da yanıt veremeyecek kadar yaşlı değilse arteriyol ve kapiller damarları genellikle birkaç hafta içinde dokunun gereksinimini karşılayacak şekilde artar. Yani uzun süreli kan akımı düzenlenmesinin mekanizması temel olarak doku damarlanmasının miktarını değiştirmektir. Örneğin, eğer doku metabolizması uzun süreli artarsa, damarlanma artar ve bu olay anjiyojenez olarak adlandırılır. Doku metabolizması azalırsa damarlanma azalır. Ayrıca atmosfer oksijeninin az olduğu yüksek irtifada yaşayan hayvanların dokularındada artmış damarlanma görülmektedir. Uzun süreli yerel kan akımı kontrol 228

39 mekanizmalarından biri de kollateral dolaşımın gelişimidir. Bir arter veya ven tıkandığında, tıkalı olan yerin çevresinde yeni vasküler kanallar oluşmaya başlar ve etkilenen dokuya kısmen de olsa kanın tekrar gitmesini sağlar. Bu olaydaki ilk basamak tıkalı yerin altında ve üstünde kalan alanlar arasında bağlantıyı sağlayan çevre vasküler yatakta genişleme meydana gelmesidir. Bu dilatasyon ilk 1-2 dakika içerisinde görülür ve ilgili küçük damarların düz kaslarının metabolik nedenlerle gevşemesinden kaynaklanır. Kollateral damarların başlangıçta görülen bu genişlemesini takiben kan akımı, dokunun ihtiyaçları için gerekli olan akımın genellikle dörtte birinden daha azdır. Daha sonraki ilk saatlerde damarlarda daha fazla açılma meydana gelir ve 1 gün içinde doku ihtiyaçlarının yarısı, bunu takip eden birkaç gün içinde de tamamı karşılanabilir. Sempatik sinirlerin arteriyolleri kontrolü vazodilatasyon oluşumu için de kullanılabilir. Sempatik sinirler nadiren tümüyle sakin fakat bazı orta hızlarda deşarjları organdan organa değiştiği için, her zaman damarların intrensek tonusuna ek olarak biraz daha tonik kasılmaya neden olurlar. Dilatasyon bu bazal seviyenin altında sempatik aktivitenin hızının azalması ile sağlanabilir. Deri, sempatik sinirlerin oynadığı rolün en iyi örneğini gösterir. Oda ısısında deri arteriyolleri sürekli sempatik deşarjın orta derecede etkisi altındadır. Uygun uyaran - örneğin soğuk, korku, veya kan kaybı- bu sempatik deşarjın refleks artışına neden olur ve sonra arteriyoller kasılır. Tersine, artmış vücut sıcaklığı refleks olarak derideki sempatik sinirleri inhibe eder, arteriyoller gevşer ve vücut ısısını yayana kadar deri kızarır. Kollateral damar büyümesi olaydan aylar sonra devam eder ve çoğu zaman tek ve büyük bir damar oluşturmak yerine birçok küçük kollateral damar oluşumu şeklinde kendini gösterir. Dinlenme halinde kan akımı genellikle normal iken doku aktivitesi arttığında yeni oluşan kanallar maksimum kan akımı sağlamakta ender olarak yeterlidir. Sonuç olarak, kollateral damarların gelişimi akut ve uzun süreli yerel kan akımı kontrol mekanizmalarının genel ilkelerini izler. Akut kontrol hızlı bir metabolik dilatasyona neden olurken, olay haftalar ve aylar içerisinde damarların büyümesi ve yeni damarlar oluşması ile devam eder. Kollateral kan damarlarının oluşumuna en önemli örnek koroner damarlardan birinin trombüs sonucunda tıkanmasından sonra görülmektedir. Altmış yaşına gelen hemen hemen bütün insanların en az bir küçük koroner damarı kısmen veya tamamen tıkanmıştır. Yine birçok insan bu olayın farkında değildir; çünkü kollateral damarlar hızla gelişerek miyokard hasarı oluşmasını engellemektedir. B. Ekstrensek Kontrol Sempatik Sinirler Çoğu arteriyol sempatik postgangliyonik sinir liflerinden yoğun olarak beslenir. Bu sinirler esas olarak, damar düz kas alfa adrenerjik reseptörlerine bağlanarak vazokonstriksiyona neden olan norepinefrin salgılar. Tersine, ileti sistemini kapsayan kalp kasındaki norepinefrin reseptörlerini hatırlarsak, esas olarak beta adrenerjiktirler. Bu, kalpte norepinefrin aktivitesinin bloke edilmesi için beta adrenerjik antagonistlerin farmakolojik kullanımına izin verir fakat arteriyoller için değil ve tersine onlar için alfa adrenerjik antagonistler kullanılır. Aktif hiperemi ve akım otoregülasyonunun tersine, sempatik sinirlerin kan damarları için esas fonksiyonu, lokal metabolik ihtiyacın düzenlenmesi ve kan akımı ile ilişkili değildir fakat tüm vücudun ihtiyacına hizmet eden reflekslerle ilişkilidir. Bu sinirleri kullanan en yaygın refleks tüm vücuttaki arteriyol direncini etkileyerek arter kan basıncını 229

40 düzenlemektir Diğer refleksler özel bir fonksiyonu başarmak için kan akımını yeniden dağıtır (bir önceki örnekteki gibi, deriden ısı kaybının arttırılması). Parasempatik Sinirler Birkaç istisna ile, arteriyollerin önemli parasempatik innervasyonu çok azdır ya da yoktur. Diğer deyimle, kan damarlarının büyük çoğunluğu sempatik innervasyon alır fakat parasempatik uyarı almaz. Bu, çoğu dokuda görülen çift yönlü otonom innervasyon paterni ile terstir. Non-kolinerjik, non-adrenerjik Otonom Sinirler Otonom postgangliyonik sinirlerin, Ne asetilkolin ne de norepinefrin salgıladıkları için, kolinerjik olmayan, adrenerjik olmayan olarak sınıflandırılan bir grubu vardır. Yerine vazodilatör olan nitrik oksit ve olasılıkla diğer kolinerjik olmayan vazodilatör maddeleri salgılar. Bu sinirler kısmen, sindirim sisteminin, kan damarlarının kontrolünde önemli bir rol oynayan barsak sinir sisteminde göze çarparlar. Bu sinirler aynı zamanda diğer bazı yerlerdeki, örneğin ereksiyona aracılık ettikleri penisteki arteriyolleri innerve ederler. Hormonlar Antidiüretik hormon (ADH), anjiyotensin II (Ang-ll), atriyal natriüretik peptit (ANP) ve epinefrin gibi dolaşımdaki birçok hormon direnç damarlarının düzenlenmesinde görev alırlar. 1. Antidiüretik hormon (ADH): ADH aynı zamanda arjinin vazopressin diye de bilinir. Doku ozmolaritesi arttığı ya da kan volümü azaldığı zaman arka hipofizden salınır. Başlıca görevi böbrek su tutulumunu kontrol ederek hücredışı sıvı hacmini düzenlemektir fakat eğer dolaşımdaki miktarları yeterince yüksekse (örn hemorajide olduğu gibi), vazokonstriksiyona da sebep olabilir. ADH ın damar düz kas hücreleri (DDKH) üzerine direkt etkisi ADH V1 reseptörleri üzerinden olur. 2. Anjiyotensin II: Ang-ll güçlü bir vazokonstriktördür. Böbrek arter basıncı düştüğü zaman kan dolaşımında belirir. Sempatik sistemin aktive olması da Ang-ll salınımını tetikler. Ang-ll, DDKH üzerine olan etkisini AT1A reseptörleri aracılığı ile gerçekleştirir. 3. ANP: Kalp atriyumları tarafından salgılanan bu hormon etkin bir vazodilatatördür. Bu hormon ve onun böbreklerdeki aktivitesi, arteriyollerin kontrolünde oynadığı yaygın fizyolojik rolü bulunmaktadır. Ayrıca böbreklerde Na+ reabsorbsiyonunu inhibe etmede etkilidir. ANP sekresyonu vücutta aşırı Na+ olduğunda artar buradaki uyaran atriyal gerimdeki artmadır. 4. Epinefrin: Epinefrin adrenal medullada üretilir ve SSS aktivasyonu süresince salınımı devam eder. Esas etkisi miyokart konraktilitesini ve kalp hızını artırmaktır ama aynı zamanda DDKH üzerindeki α1-adrenerjik reseptörlerine bağlanarak SSS aracılı vazokonstriksiyonu başlatır. Bazı dolaşım bölgelerindeki (örn iskelet gibi) direnç damarları, epinefrin aracılı vazodilatasyon yapan β2-adrenerjik reseptörleri ifade eder (Sekil 12-35). İskelet sistemi damar yatağında bulunan bu yolak "savaş ya da kaç' cevabında kaslara kan akımı artışını kolaylaştırıyor olabilir. 230

41 Endotelyal Kontrol Endotelyal duvarın direnç damarları nitrik oksit (NO), prostaglandinler (PGs), endotelyum kaynaklı hiperpolarize edici faktör (EDHF) ve endotelinler (ETs) gibi çok sayıda vazoaktif bileşiğe aracılık görevi yaparlar. 1. Nitrik Oksit: NO hem arterlere hem ve venlere etki eden güçlü bir vazodilatördür. Aynı zamanda endotel kaynaklı gevşetici faktör (EDRF) olarak da bilinir. Hücre içi Ca+2 konsantrasyonu artışını takiben yapısal endotelyal NO sentaz (enos ya da tip II NOS) tarafından sentezlenir. NO, in vivo yarı ömrü 10 saniyeden daha az olan bir gazdır ki bu da yüksek ölçüde yerel etki gösterdiğinin belirtisidir. Endotel hücre zarından komşu DDKH'lerine doğru difüze olur ve guanil siklazı aktive eder. Artan siklik guanozin monofosfat (cgmp) seviyeleri, cgmp bağımlı protein kinazın fosforillenmesine sebep olur ve miyozin hafif zincir kinazı inhibe eder. Aynı zamanda SERCA (SR Ca+2 ATPaz) pompasını da fosforilleyip aktivitesini artırarak hücre içi Ca +2 konsantrasyonunun düşmesine neden olur. Sonuçta vazodilatasyona sebep olarak kan akışını artırır. NO birçok vazodilatörün etkisine aracılık eder. Yerel modülatörler, asetilkolin, substans P, adenozin trifosfat gibi nörotransmitterler, bradikinin, trombin, akımla indüklenen kayma stresi (shear stress) ve septik şoka sebebiyet veren bakteriyel endotoksinler bunlar arasında sayılabilir. Bu artmış shear stres e cevapta arter endoteli PGI2 salgılar, nitrik oksit miktarı artar ve ET-1 miktarı azalır. Bütün bu değişiklikler arter damar düz kasının gevşemesine ve arterin genişlemesine neden olur. Akımla oluşturulan bu arter vazodilatasyonu (arteriyol akım otoregülasyonundan ayrı düşünülmelidir) arterlerin yeniden modellenmesinde ve bazı koşullarda dokulara en iyi şekilde kan sağlanmasında önemli olabilir. 2. Prostaglandinler: Araşidonik asitten sentezlenen vazoaktif PG ler endotel kaynaklıdır. PGE (PGE1, PGE2, PGE3) ve PGI2 (prostasiklin) birçok vasküler yatakta DDKH nin gevşemesine neden olurken PGF (PGF1 PGF2α,PGF3α) ve tromboksan A2 vazokonstriktör olarak görev yaparlar. Dolaşım Hiyerarşisi Şimdiye kadar olan kısımda vasküler yataklarda dolaşımın düzenlenmesiyle ilgili mekanizmalar tanımlandı. Pratikte, an be an kontrol, MSS'nin tüm organizmanın ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde hazırladığı miktara karşı, dokunun aktivitesini sürdürmesi için gerekli olan akım miktarın değerlendirilmesi ile gerçekleşir. Böylece arteriyel basıncı tehdit eden bir durum olduğunda MSS, kalp debisinin (KD) belli damar yataklarından mahrum edip, önemli organların kanlanmasının devamını sağlayabilir. Farklı organların kan akımına olan ihtiyaçları ve bu akımı sağlamaları, dolaşımsal hiyerarşiyi doğurmuştur. Listenin başında beyin, miyokart ve iskelet kası (egzersiz sırasında) dolaşımları yer alır. Burada, merkezi kontrol mekanizmalarının hemen hemen hiç etkisi yoktur, baskın güç yerel kontrol mekanizmasıdır. Hiyerarşik düzende listenin en altındaki organlar ise bağırsaklar, böbrekler, deri gibi optimal koşullarda kanlanması sağlanan organlardır. Ancak eğer arteriyel basıncın korunması gerekiyorsa bu organların kan akımlarından kesintiye gidilir. 3. Endotel kaynaklı hiperpolarize edici faktör: EDHF, DDKH lerin plazma zarlarındaki K+ kanallarının açılmasına sebep olur. Zarın hiperpolarize olması zar Ca +2 geçirgenliğini azaltarak hücre içi Ca+2 seviyesini düşürür ve vazodilatasyona sebep olur. 231

42 4. Endotelinler: ET ler Ang-ll, mekanik travma ve hipoksi gibi uyaranlara cevap olarak endotel hücreleri tarafından sentezlenen ve salınan bir peptid grubunun üyesidir. ET-1, DDKH membranları üzerindeki ETA reseptörlerine bağlanarak IP3 yoluyla hücre içi Ca+2 artışına tetikleyen güçlü bir vazokonstriktördür. İyonlar ve Diğer Kimyasal Faktörlerle Vasküler Kontrol Birçok farklı iyon ve kimyasal faktör kan damarlarında gevşeme veya kasılmaya yol açabilir. Bunların birçoğunun dolaşımın genel düzenlenmesinde küçük bir rolü olmakla beraber özel etkileri aşağıda anlatıldığı gibidir. 1. Ca +2 iyon konsantrasyonunda artma vazokonstriksiyona neden olur. Bu etki kalsiyumun düz kas kasılmasını uyarıcı özelliğinden kaynaklanır. 2. K + iyonkonsantrasyonunda artma vazodilatasyona neden olur. Bu etki potasyum iyonlarının düz kas kasılmasını inhibe etmesine bağlıdır. 3. Mg ++ iyon konsantrasyonunda artma magnezyum iyonlarının düz kas kasılmasını inhibe edici etkisi nedeniyle güçlü bir vazodilatasyona neden olur. 4. H + iyon konsantrasyonunun artması (phda azalma) arteriyollerde vazodilatasyona neden olur. Bunun aksine, hafif derecede azalma arteriyollerde daralmaya yol açar. 5. Asetat ve sitrat gibi anyonlarınkan damarları üzerinde hafif derecede vazodilatasyona neden olan anlamlı etkileri bulunur. 6. CO 2 konsantrasyonunda artma birçok dokuda orta derecede, beyinde ise belirgin vazodilatasyona neden olur. Karbondioksit beyindeki vazomotor merkeze etkili olması ile çok güçlü dolaylı bir etki meydana getirerek sempatik vazokonstriktör sistem aracılığı ile tüm vücutta belirgin vazokonstriksiyona neden olur. Bazı Özgül Dokularda Kan Akımının Özel Kontrolü ve Endotel Yerel kan akımının kontrolünde önemli olan genel mekanizmalar vücuttaki tüm dokularda geçerli olmakla beraber bazı özel alanlarda tamamen farklı mekanizmalar işlev görmektedir. Bu konular metin içinde ilgili organlar söz konusu olduğu zaman tartışılacaktır, fakat iki belirgin farklılığa değinmek yerinde olacaktır. Endotel: Endotel damar duvarı ve dolşan kan arasında tek sıra endotel hücresinden oluşmuş fonksiyonel bir bariyerdir. İnsan dolaşım sisteminde 1000 m 2 alana sahip yaklaşık 5 kalp ağırlığında vücudumuzun en büyük endokrin bezidir. Normal olarak endotel pıhtılaşmayı önleyici antikoagülan, fibrin parçalayıcı fibrinolitik, trombosit yapışmasını engeleyici antitromboist özelliktedir. 232

43 ŞEKİL 4.20 Endotelin foksiyonu.,kısaltmalar: AGE'ler, ileri glikasyon son ürünleri; COX 2, siklooksijenaz 2; DAG, diasilgliserol; enos, endotelyal nitrik oksit sentaz; ET-1, endotelin; ET A, bir endotelin reseptörü; ET B, endotelin-reseptör; ICAM-1, adezyon molekülü 1; İs, interlökinler; MCP1, monosit kemotaktik protein-1; NO, nitrik oksit; OxLDL, okside LDL; NF KappaB, nükleer faktör KappaB; PGI 2, prostasiklin; PGIS, prostasiklin sentez; PKC, protein kinaz C; PLC fosfolipaz C; ROS, reaktif oksijen türleri; TNF, tümör nekroz faktörü; TXA 2, tromboksan 2 ; VCAM1, vasküler hücre yapışma molekülü Lipoprotein ve eikozanoidlerin metabolizmasında, yüksek molekül ağırlığına sahip lipoproteinlerin uygun zaman ve dokulara geçişimde, kan kaynaklı sinyal moleküllerin iletimde, vasküler(damarların büyümesinde) büyüme, lökosit ahdezyununda, bağışıklık oluşmasında katkısı ve görevi vardır. Gevşetici faktörler: Nitrik oksit Prostasiklin Brakinin Kasıcı faktörler Endotelin Tromboksan A 2 Prostaglandib H 2 Anjitensin II Serbest radikallar ŞEKİL 4.20 NO bağlı damarlarda genişleme (vazodilasyon) 233