KALP FİZYOLOJİSİ

KALP
FİZYOLOJİSİ
Yrd.Doç.Dr. Ercan ÖZDEMİR
Kalp Fonksiyonları





Kan damarları yoluyla oksijeni ve barsaklarda emilen
besin maddelerini dokulara iletir
Metabolizma sonucu oluşan artık maddeler ve CO2’nin
dokulardan uzaklaştırılmasında rol oynar
Vücut temperatürünün düzenlenmesine katılır
Hormonların salgılandıktan sonra etki yerlerine
ulaştırılmasında yer alır
Tüm bu işlevleri yaparken kalp, kan damarlarından
oluşan sistemik dolaşımı ve pulmoner dolaşımı
kullanır
Kalp Fonksiyonları


Kan basıncını oluşturur
Kan sirkülasyonunu yönlendirir


Kanın tek yönlü akışını sağlar


Kalp, sistemik ve pulmoner dolaşımı birbirinden
ayırır.
Bunda kalp kapakları büyük rol oynar
Kan gereksinimini düzenler

Metabolik ihtiyaçta değişikliğe paralel olarak
kontraksiyon gücünü ve kasılma hızını ayarlar

Dolaşım Sistemleri


Pulmoner dolaşım
Sistemik dolaşım
Pulmonary and Systemic Circuits

Systemic Circuit



Left side of heart
Pumps oxygenated blood
to body via arteries
Returns deoxygenated
blood to right heart via
veins

Pulmonary Circuit



Right side of heart
Pumps deoxygenated
blood to lungs via
pulmonary arteries
Returns oxygenated
blood to left heart via
pulmonary veins
Kalbin Lokalizasyonu ve Ölçüleri


Yaklaşık yumruk
ölçülerindedir
Şekil



Apex: koni
biçiminde
yuvarlaktır
Base: Apekse
oranla daha düz
bir şekildedir
Mediastinumda
torasik kavite
içinde lokalize
olmuştur
Kalbin Lokalizasyonu ve Ölçüleri
Kalp Duvarı

Üç tabakadan oluşur:



Epicardium: Kalbin yüzeyini kaplayan seröz
membrandır
Myocardium: Kalp kasılmasından sorumlu
kaslardan oluşan orta tabakadır
Endocardium: Kalbin iç boşluğunu kaplayan en
içteki tabakadır
Kalp Duvarı
Kalp Duvarı
Pericardium
Kalp Kası
Kalp kası:
Kalp kası iskelet kası gibi ışık
mikroskobunda çizgili
karakter gösterir.
Çizgili kalp kası, iskelet
kasından bazı farklar
gösterir:






Daha kısa lif boyu vardır,
Yaklaşık olarak sarkoplazmik
retikulumun 1/3 ü mitokondriler
tarafından işgal edilmiştir. Bu
ise yüksek enerji talebini
göstermektedir.
Daha az oranda SR içerir.
Başlangıç kasılması için
ektraselüler Ca2+ iyonlarına
gereksinim gösterir.
Kalp Kası







Sadece kalpte bulunur
Çizgilidir
Her hücre sadece tek nükleos içerir
İnterkalat disk ve gap-junction bulundurur
Kendiliğinden uyarılma (otomasite) özelliğine
sahiptir
Aksiyon potansiyeli uzun sürelidir ve aynı
zamanda uzun refraktör periyoda sahiptir
Kontraksiyonu Ca2+ regüle eder
Kalp Kası
Kalp Kası
Kalp kası:

Dallanma gösterir,

Tek bir nüklous içerir,

Kas lifleri birbirine interkalat
disklerle bağlanır. Bu disklerin
içerikleri:


Desmosomla ile iki katlı
membran birbirine bağlanır,
Kalpte depolarizan dalgaların
hücreden hücreye aktarımından
sorumlu gap-junctionları içerir.
Kalp Kası





Uzayıp dallanan her bir kas lifi merkezinde 1 nükleos lokalize olur
Aktin ve miyozin liferi içerir
Intercalate diskler: Özelleşmiş hücre bağlantı yerleridir
Desmosomlar hücreleri birarada tutan gap junctionlar bulundurur
Elektriksel olarak kalp kası tek bir ünite gibi davranır
Kalp kası kontraksiyonu
Kalp kası kontraksiyonu
Eksternal Anatomi

Dört boşluk içerir




Auricles
Major venler



2 atrium
2 ventrikül
Superior vena cava
Pulmonar venler
Major arterler


Aorta
Pulmoner trunkus
Kalp
Kalp İskeleti




Atrium ve ventriküller
arasında fibröz bağ
dokusundan oluşur
Kapak çevresini saran
fibröz halka bulunur
Atriumlarla
ventriküller arasında
elektriksel yalıtım
sağlar
Kas bağlanması için
alan temin eder
Kalp Kapakları

Atrioventricular



Semilunar



Tricuspid
Bicuspid yada mitral
Aortik
Pulmonar
Kanın geri kaçmasını
engellerler
Kalp Kapakları
Atrioventriküler ve Semilunar Kapaklar
Kalp Kapakları
Kapak fonksiyonları
Kalp Kapakları
Kapak fonksiyonları:
Kapak fonksiyonları:
Koroner dolaşım:
Kalp kası lifinde aksiyon potansiyeli:
Kalp Kasında Aksiyon Potansiyeli:





Faz 0: Voltaj-kapılı Na+ kanalları açılır
Na+ girişi artar ve depolarizasyon
gerçekleşir.
Faz 1: AP pik değere ulaştığında (+20
mV), voltage-gated Na+ kanalları kapanır,
K+ kanallarının açılması ile K+ çıkışı
artar.
Faz 2: Plato Fazı. Bu fazda hızlı K+
kanalları kapanır ve K+ çıkışı azalır,
Ca2+ permeabilitesi artar. (Ca2+
kanallarının açılması ile)
Faz 3: Plato fazı, Ca2+ kanallarının
kapanması ve yavaş K+ kanallarının
açılması ile sona erer.
Faz 4: K+’un dışarı çıkması ile membran
potansiyeli -90 mV düzeyine geri döner.
Refraktor Periyod



Absolute: Kalp kasları yüksek şiddette
uyarılara bile duyarsızdır, hiçbir şekilde yanıt
vermez
Relative: Kas lifleri birbiri ardına verilen
uyarılara karşı cevap verebilir düzeye gelebilir
Uzun refraktör periyod tetanik
kontraksiyonların oluşmasını engeller
AP-kontraksiyon ilişkisi:

AP iskelet kasında
oldukça kısa sürelidir


AP biter bitmez kasılma
ölçülebilir
AP kalp kasında uzun
sürelidir

AP ve kasılma birbiri
üzerine binmiştir. AP
bittiğinde aynı zamanda
kasılma da sona erer
KALPTE İLETİ SİSTEMİ
Kalpte İleti Sistemi
Kalpte İleti Sistemi:
Kalpte İleti Sistemi:
Pacemaker potansiyeli:
Pacemaker potansiyeli:
Kalp Kasının Fonksiyonel
Özellikleri

1. Eksitabilite ve Kasılabilme




Kalp kası ritmik kasılma (sistol) ve ritmik gevşeme
(diyastol) özelliği gösterir
Kasılma Hep-Hiç Yasası kurallarına göre gerçekleşir
“Merdiven olayı” yoğunlaşan Ca2+ iyonlarına bağlı
gelişebilir
Kasılma kuvveti kas lifinin içinde bulunduğu koşullara
göre değişir. Bunlar:
-
Liflerin başlangıç boyları,
Diyastol süresinin uzunluğu,
Beslenme ve oksijenlenme durumu,
pH, ısı, ekstraselüler sıvının iyon içeriği.
Kalp Kasının Fonksiyonel
Özellikleri

2. İletebilme:





Kalp kası AP akımlarını 0,3 m/s bir hızla iletir
Bu hız iskelet kasının 1/10 kadar bir hızdır
Purkinje liflerinde hız 2-5 m/s
A-V düğümde 0,05 m/s
İleti A-V düğümde gecikmeye neden olur
Kalp Kasının Fonksiyonel
Özellikleri

3. Ritmik Çalışma (Otomasite)




Kalbin çeşitli bölümleri eksitasyon yaratma
özelliğine sahiptir
Normal şartlarda kalp kası 70-80 /dak birhızla
çalışır
A-V düğümde bu hız 40-60 /dak,
Pürkinje liflerinde 15-40 /dak olacak şekildedir
Kalp
İnnervasyonu
KALP SİKLUSU
Kalp Siklusu


Kalp sağ ve solda bulunan iki adet pompadan
oluşur. Bu pompaların çalışmasında sağda
triküspit solda ise mitral kapak önemli rol oynar
Kalp pompası çalışırken başlıca iki evre
meydana gelir:



Sistol→ Kalp kasının kasılması
Diyastol→Kalp kasının gevşemesi
Dolaşım sisteminde kan akışı daima yüksek
basınçlı alandan düşük basınçlı alana doğru
gerçekleşir

Kalp kontraksiyonu ise basıncı oluşturur
Kardiyak Siklus

Sistol




Kalbin kontraktil fazı
Elektriksel ve mekanik
değişiklikler meydana
gelir
Kan P değişiklikleri
olur
Kan volumü değişir

Diyastol





Kalbin gevşeme
fazıdır
Sistolün yaklaşık 2
katı kadar sürer
E.g. resting HR = 60
Sistol = 0.3 s
Diyastol = 0.6 s
Kardiyak Siklus
Kardiyak Siklus Sırasındaki Olaylar
Arteriyel Kan Basıncı

Sistolik/diyastolik olarak ifadesi



Sistolik basınç


Normal – 120/80 mmHg
Yüksek – 140/90 mmHg
Ventriküler kontraksiyon sırasında meydana gelir
Diyastolik basınç

Kardiyak gevşeme sırasında oluşur
Kan Basıncı

Nabız P (Pulse Pressure-PP)



Sistolik ve diyastolik basınç arasındaki fark
PP = systolic - diastolic
Ortalama Arter P (Mean Arterial Pressure MAP)


Arterlerdeki ortalama arter basınç
MAP = diyastolik + 1/3 (sistolik – diyastolik)
Kalp Siklusu
Kalp Siklusu Sırasında Basınç-Volüm Eğrisi:

End-systolic volume
(ESV)

End-diastolic volume
(EDV)



İsovolumic relaxation
İsovolumic
contraction
Stroke volume (SV):
SV = EDV - ESV
Kalp Siklusu
Kalp Siklusu
Basınç ilişkisi:

Frank-Starling Yasası (Uzunluk-Gerim ilişkisi)
Miyokard fibrillerinin uzunluğu yeterince bir düzeye geldiğinde
kontraksiyon kuvveti de o oranda artış gösterir (EDV artışı SV
yükselmesine neden olur.)
Uzunluk-Gerim İlişkisi
Kalp kası yeterince
gerilirse o derecede
daha çok kasılabilir.
Bu aktin-miyozin
çapraz köprülerinin
birbiri üzerine binme
oranının maksimum
olması ile
mümkündür. Bu
özellik iskelet
kasındakine
benzerdir.
Kardiyak Debi