KAN AKIMININ KONTROLÜ Nöronal Humoral Lokal Otonom Sinir Sistemi Plazma Epinefrin, Anjiyotensin II, Vazopressin, İyonlar Akut Kontrol DOLAŞIM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ IV Uzun Süreli Kontrol Dr. Nevzat KAHVECİ KAN AKIMINDA DEĞİŞİKLİK 1- Akut kontrol Arteriyol, metarteriyol ve prekapiller sfinkterlerdeki düz kaslar 2- Uzun süreli kontrol 1- Otoregülasyon veya Miyojenik Regülasyon 2- Metabolik Regülasyon Otoregülasyon veya Miyojenik Regülasyon Metabolik Regülasyon Doku metabolizması sabit olduğu zaman, perfüzyon basıncındaki (arteriyal kan basıncı) değişmeler sabit kan akımını devam ettirmek için vasküler direnç değişikliğine neden olur. Perfüzyon basıncı değiştiği zaman kan akımının hala sabit kalmasının nedeni miyojenik mekanizma ile açıklanabilir. Vasküler düz kas, kan damarı duvarına uygulanan basınç artışına cevap olarak kasılır, azalmaya cevap olarakta ise gevşer. Eğer kişi ayakta dururken arteriyoler direnç artmaz ise, bacakların alt kısımlarında hidrostatik basınç o kadar yükselir ki fazla miktarda sıvı kapillerlerden interstisyel aralığa geçer ve ödem gelişir. Dokudaki kan akımı metabolik aktivite ile kontrol edilir. Yetersiz O 2 sağlanmasına yol açan herhangi bir neden vazodilatatör Vazodilatatör teori ADENOZİN CO 2 LAKTİK ASİT ADENOZİN FOSFAT BİLEŞİKLERİ HİSTAMİN K + H + metabolitlerin oluşumunu tetikler. Oksijen gereksinim teorisi Oksijen ve diğer besin maddelerinin eksikliği 1
1- Akut kontrol 2- Uzun süreli kontrol Damarların sayısında veya fiziksel boyutlarında artma veya azalma KAN AKIMININ UZUN SÜRELİ KONTROLÜ Saatler, günler, aylar içinde gelişir. Akut mekanizmalara göre daha etkili bir regülasyon sağlar. Doku damarlanmasında artış Oksijen KAN AKIMININ UZUN SÜRELİ KONTROLÜ Anjiojenik faktörler Endoteliyal hücre büyüme faktörü Fibroblast büyüme faktörü Anjiojenin Kollateral Dolaşımın Gelişimi Kan akımının kesildiği bölgenin altında ve üstünde kalan alanlar arasında bağlantıyı sağlayan çevre vasküler yatakta genişleme meydana gelmesidir. KAN AKIMININ KONTROLÜ Nöronal Humoral Lokal Otonom Sinir Sistemi Plazma Epinefrin, Anjiyotensin II, Vazopressin, İyonlar KAN AKIMINDA DEĞİŞİKLİK Akut Kontrol Uzun Süreli Kontrol KAN AKIMININ HUMORAL KONTROLÜ I Hormonlar Vazokonstriktör Ajanlar Norepinefrin/Epinefrin *Sempatik Sinir Sistemi *Adrenal medulla Anjiotensin Vazopressin (Antidiüretik Hormon) Endotelin Vazodilatatör Ajanlar Bradikinin Histamin Prostoglandinler Serotonin (5-hidroksitriptamin) (?) KAN AKIMININ HUMORAL KONTROLÜ II İyonlar Vazokonstriktör Kalsiyum Vazodilatatör Potasyum Magnezyum Sodyum Asetat Sitrat Karbondioksit Vazodilatatör Vazomotor Merkez Sempatik Etki Vazokonstriksiyon Hidrojen Orta derecede azalma vazokonstriksiyon İleri derecede artma vazodilatasyon 2
KAN AKIMININ KONTROLÜ KAN AKIMININ NÖRONAL KONTROLÜ Nöronal Humoral Lokal Otonom Sinir Sistemi Plazma Epinefrin, Anjiyotensin II, Vazopressin, İyonlar Akut Kontrol Uzun Süreli Kontrol OTONOM SİNİR SİSTEMİ Sempatik Sinir Sistemi Parasempatik Sinir sistemi KAN AKIMINDA DEĞİŞİKLİK KAN AKIMININ NÖRONAL KONTROLÜ Sempatik Sinir Sistemi Metarteriyoller, kapillerler ve prekapiller sfinkterlerin çoğunun sempatik innervasyonu yoktur. Küçük arter ve arteriyollerin (direnç damarları) sempatik innervasyonu, kan akımının kontrolünde rol oynar. Büyük damarların, özellikle venlerin sempatik innervasyonu hacim değişikliklerine neden olur. Sempatik Sinir Sistemi Nöronda meydana gelen sinyaller zaman Sinyal frekansında artma zaman Normal sinyal frekansı Vazokonstrüksiyon Sinyal frekansında değişiklik zaman Sinyal frekansında azalma NOREPİNEFRİN EPİNEFRİN Vazodilatasyon EPİNEFRİN İskelet Kası Arteriyol Düz Kası Vazokonstriktör Vazodilatatör KAN AKIMININ NÖRONAL KONTROLÜ Refleks Mekanizmalar 1- Arteryel Baroreseptör Kontrol Sistemi (Baroreseptör Refleksler) 2- Karotis ve Aort Kemoreseptörleri Tarafından Kontrol İskelet kaslarında, epinefrin düşük konsantrasyonlarda direnç damarlarını gevşetir ( adrenerjik etki), fakat yüksek konsantrasyonlarda kasılmaya ( adrenerjik etki) neden olur. 3
BARORESEPTÖRLER İnternal Karotid Arter BARORESEPTÖRLER N. vagus N. glossofaringeus Kommon Karotid Arter Karotis sinüs baroreseptörleri Karotid sinus siniri İnternal karotid arter Kemoreseptörler Baroreseptörler Gang. nodoza Eksternal Karotid Arter Aortik baroreseptör Sol Kommon Karotid Arter Aortik baroreseptör Aortik sinir Aort Kalp Korteks Limbik sistem Hipotalamus Baroreseptörler Kimoreseptörler Hipotalamus A1 Vazodilatatör alan C1 Vazokonstriktör alan A2 Duysal alan (Baroreseptör Refleks) Parasempatik nöron Sempatik nöron Sempatik nöron Kalp hızı azalır Kalp hızı ve kasılma gücü artar Vazokonstrüksiyon Kan basıncı regülasyonu ile ilgili vazomotor merkezlerin aktivitesi hipotalamustan gelen impulslardan etkilenir. Hipotalamusun anterior bölgesinin uyarılması, bradikardi ve kan basıncının düşmesine neden olur. Hipotalamusun lateral ve posterior bölgelerinin uyarılması kan basıncını yükseltir ve taşikardi yapar. BARORESEPTÖRLER BARORESEPTÖR REFLEKS Karotis sinüsünde bulunan baroreseptörler 60-180 mmhg basınçları arasında uyarılırlar. Aortik baroreseptör 30 mmhg ve daha yüksek basınçta uyarılırlar. ARTERİYAL BASINÇ ARTERİYAL BARORESEPTÖRLER UYARI FREKANSI A1 VAZODİLATATÖR ALAN UYARILMASI Hızlı değişen basınçlara durağan basınçlardan çok daha fazla yanıt verir. Eğer basınç düşüyorsa uyarı hızı, sabit düzeydeki uyarı hızının dörtte biri kadardır. C1 VAZOKONSTRİKTÖR ALAN İNHİBİSYONU SEMPATİK UYARI PARASEMPATİK UYARI (KALP) (KALP, ARTERİOLLER, VENLER) 4
BARORESEPTÖR REFLEKS Düşük Normal 1- Periferik dolaşımdaki arterlerin ve venlerin dilatasyonu 2- Kalp hızında ve kasılma gücünde azalma Hem periferik dirençte hemde kalp debisinde meydana gelen azalma ile arter basıncı düşmektedir. ARTERİYAL BASINÇ KAROTİS SİNÜS SİNİR İMPULSLARI NERVUS VAGUS İMPULSLARI SEMPATİK KARDİAK LİFLER SEMPATİK VASKÜLER LİFLER Hızlanma Artış Kalp Hızı Kasılma Gücü Artmış Yavaşlama Azalma Artış Konstr. Azalma BARORESEPTÖRLERİN ADAPTASYONU Baroreseptörler etkilendikleri basınç ne düzeyde olursa olsun bir iki gün içinde adapte olur. Bu arter basıncının uzun süreli düzenlenmesinde öneminin olmadığını göstermektedir. KEMORESEPTÖR REFLEKS KEMORESEPTÖRLER İnternal Karotis Arter Kemoreseptörler, kimyasal duyarlılığı olan * * hücrelerdir. Kan basıncı 80 mmhg nin altına düştüğünde uyarılırlar. Kommon Karotid Arter Karotis Sinüsü 1- Oksijen yokluğu 2- Karbondioksit artışı Arkus Aorta * Kemoreseptör *** 3- Hidrojen iyonlarının artışı 5
KEMORESEPTÖR REFLEKS ARTERİYAL BASINÇ Kemoreseptörlere Ulaşan KARDİYOPULMONER BARORESEPTÖRLER (DÜŞÜK BASINÇ RESEPTÖRLERİ) 80 mmhg Kan Miktarı Atriyum, ventrikül ve pulmoner damarlarda O 2 H + CO 2 yerleşmişlerdir. C1 VAZOKONSTRİKTÖR ALANIN UYARILMASI SEMPATİK UYARI (KALP, ARTERİOLLER, VENLER) A1 VAZODİLATATÖR ALANIN İNHİBİSYONU PARASEMPATİK UYARI (KALP) Vagus ve sempatik sinir lifleri ile innerve edilirler. İntrakardiyak, venöz ve pulmoner basınç değişmelerine cevap olarak periferik direnci değiştirirler. KARDİYOPULMONER BARORESEPTÖRLER (DÜŞÜK BASINÇ RESEPTÖRLERİ) Atriyumlar 2 tip kardiyopulmoner baroreseptör içerirler: A reseptörler: Atrial kontraksiyon sırasında gelişen gerim ile aktive olan reseptörler. B reseptörler: Atrial dolma sırasında gerilme ile uyarılan reseptörler. KARDİYOPULMONER BARORESEPTÖRLER (DÜŞÜK BASINÇ RESEPTÖRLERİ) Kardiyopulmoner reseptörlerin aktivasyonu vazomotor merkezde bulunan vazokonstriktör alanı, anjiyotensin, aldosteron ve ADH salınımını inhibe eder. Kardiyopulmoner reseptörlerin inhibisyonu (hemoraji, hipovolemi) ise tam ters etkiye sahiptir. ENDOTEL KAYNAKLI PEPTİDLER Damar endotelinin kan ile düz kas arasında yalnızca bir bariyer olmadığı, fonksiyonel öneme de sahip olduğu artık geniş kabul gören bir gerçektir Endotel Kaynaklı Gevşetici Faktör NO SALINIMI NİTRİK OKSİD Kapiller kan akımının artması sonucu endotel hücreleri üzerinde sürtünme-stresi oluşumu Asetilkolin Bradikinin ATP Diğer metabolik ürünler 6
NİTRİK OKSİD Vasküler tonusun düzenlenmesi Miyokard kontraktilitesinin düzenlenmesi Endotelin antitrombotik özelliklerinin düzenlenmesi Endotelin bütünlüğünün ve permeabilitesinin düzenlenmesi Vasküler hücre proliferasyonunun düzenlenmesi NO- Nitrik Oksit ve Düz Kas Gevşemesi ENDOTEL ENDOTELİN 21 Aminoasid içeren bir peptiddir. NA, trombin, hipoksi, transmural basınç artışı ve mekanik uyarı damar endotelinden ET 1 salıverilmesini artırır. ET 1 de endotel dokusundan NO- PGI 2 ve TXA 2 ve ANP salıverilmesini artırır. ET 1 in en önemli fizyolojik özelliği damar tonusunun düzenlenmesinde oynadığı roldür. ENDOTELİN Etkilerini kendine özgü ET A - ET B Reseptörleri aracılığıyla yapar. ET A reseptörleri Fosfolipaz C enzimini uyarıp IP 3 ve DAG düzeylerini artırır. Cl - kanallarını kapatırken Ca ++ kanallarını aktive eder. İntrasellüler Ca ++ ET reseptörleri atriyumda yoğun olarak bulunurlar. Vazokonstriksiyon ve kalpteki (+) inotropik ve (+) kronotropik etkinin sorumlusu ET A reseptörleridir. ET B reseptörleri daha çok endotel kaynaklı gevşetici faktörlerin salıverilmesine aracılık eder. VİP (Vazoaktif İntestinal Peptid) 28 aminoasid li bir peptiddir. Koroner, renal, splanknik, serebral ve pulmoner damar yataklarında dilatasyon yapar. Kendine özgü reseptörlerle etkinleşerek c AMP düzeylerini artırır. Kan basıncını azaltır, kalp debisini artırır. ANP (Atrial Natriüretik Peptid) 28 aminoasidli bir peptidtir. Renin- Aldosteron sistemini baskılar. Kan basıncını azaltır. 7
PLAZMA KİNİNLERİ 9-12 arası aminoasid içeren biyolojik aktif maddeler Bradikininler Bradikinin Kalidin Metionil-lizil-bradikinin Taşikininler P-Maddesi Nörokinin A-B Arteriyal dilatasyon ve hipotansiyon Damar permeabilitesinin artması P MADDESİ 11 aminoasidli bir zincirdir. Arter ve arteriyollerde vazodilatasyon ve buna bağlı olarak hipotansiyon oluşturur. PROSTAGLANDİNLER A, D 2 ve E serisi PG ler ile prostasiklin güçlü vazodilatör maddelerdir. Total damar direncini düşürürler. Pulmoner vasküler direnci ise artırırlar. (Vazokonstriksiyon)(PGI 2 nin dışında) PGF 2α -TXA 2 vazokonstriktör etkilidir. E serisi PG ler kapiller permeabilitesini artırır. Total periferik direnç Arterial tonus Venöz tonus Kan akımının tüm vücuda yayılması Kasılma Kasılma: Hücre içi Ca +2 artışı 8
Kasılma Mekanizması Kasılma: Hücre içi Ca +2 azalması Kasılma Mekanizması 9