6 - Fizyoloji Dolaşım Fizyolojisi DOLA Ş IM F İ ZYOLOJ İ S İ Dr. Nurcan Dursun Kalp Debisi ve Ven ö z D ö n üş Ders sunumu 401.2013 2 Kalp Debisinin (KD, kardiak output) tan m Kalbin bir dakikada dola ş m sistemine g ö nderdi ği kan ? miktar d r. KD = SV * f =70mL * 72/dk ? 5000 mL/dk. Bu her iki ? dola ş m i ç in de do ğrudur. Kalp indeksi= KD/v ü cut y ü zeyi ? Kalp indeksi, sa ğl kl bir eri ş kinde, 3-3.5 L/dk/m 2 ’ lik bir ? de ğ ere sahiptir. Kalp debisi, kad nlarda erkeklere oranla, % 10-20 ? oran nda daha d üş ü k V ü cuttaki b ö lgesel kan ak m n kontrol eden ç e ş itli ? fakt ö rlerin hepsinin toplam , kalp debisini belirler01.2013 3 Kalp debisinin kontrol mekanizmalar ı Kalp debisinin belirleyicileri ? Kardiak Output = Kalp H z x At m Hacmi Preload – önyük- Afterload – ardy ük- Kontraktilite01.2013 4 Kalp debisini etkileyen faktörler Kalp H ı z ı ? Sempatik parasempatik sinir S ı cakl ı k Fiziksel ko ş ullar(ya ş , cinsiyet) At ı m Hacmi ? Preload (Venöz dönü ş ) Afterload (Arteryal aort bas ı nç) Kas ı labilirlik01.2013 5 Kalp H z n n CO ’ a etkisi Kalp h z artt k ç a diastol s ü resi sistolden daha fazla k sal r. ? B ö ylece dolma zaman azal r. ? 50-100 at m aras nda debi giderek artar ? 100-200 aras nda ç ok de ği ş mez ? 200 sonras debi azal r ? Sempatik etki h z 150-200 at ma ç kartabilir ? Sempatik etki ayn anda kontraktiliteyide art rd ğ i ç in at m hacmi 200 ? at ma kadar artabilir Kalp h zland ğ nda (dk ’ da 200 oldu ğunda) sistolik s ü re 0.27 ’ den 0.16 ’ ya ? (fark 0.11), diyastolik 0.53 ’ den 0.14 ’ e (fark 0.39) ’ a d üş er D S D S D S D S D 0.66s 0.34s 1 s 0.13 s 0.2 s01.2013 6 Ö ny ü k (“preload”) diastol sonu ventrik ü l kan hacmidir. Kalp , kan n periferde birikmesini ö nlemek i ç in, ? “ ö ncesindeki” “y ü k ü n” tamam n pompalamal d r. Ö ny ü k (“preload”) diastol sonu ventrik ü l kan ? hacmidir. 01.2013 7 Ö n y ü k ü n kalp debisine etkisi EDV(diyastol sonu hacim), ? EDP (diyastol sonu bas n ç ), ? ve RAP(sa ğ ? atriyumP=Santral ven ö zP) Frank-Starling Yasas : ö n ? y ü kteki art ş at m hacmini artt r r. EDV ( ö n y ü k) SV CO Normal SV, EDV ile artar Max01.2013 8 Frank Starling İ li ş kisi Kalbe gelen kan hacmi art ı ş ı Sarkomer boyun optimal boya eri ş mesi Kalp kas kontraksiyon art ı ş ı Kalp debi art ı ş ı E ğ er kalbe gelen kan çok fazla artarsa Aktin myozin etkile ş imi azal ı m ı Kas ı lma gücü azalmas ı01.2013 9 Venöz dönü ş kavram ı Venöz dönü ş ü belirleyen ? sa ğ atriyum bas ı nc ı Atriyal diyastolde sa ğ ? atriyuma ne kadar çok kan gelirse perifere o kadar çok kan gönderilir01.2013 10 Venöz dönü ş ü etkileyen faktörler Sempatik sistem ? İ skelet kas pompas ı ? Yerçekimi ? İ nspirasyon ekspirasyon(solunum ? pompas ı ) Ven kapakç ı klar ı ? Kalbin emici kuvveti(sa ğ atriyum bas ı nc ı ) ?01.2013 11 VD ü etkileyen faktörler Kan n kalbe d ö n üşü n ü sa ğlayan iki fakt ö r ş unlard r: Kan ak m na kar ş g ö sterilen diren ç ? (TPR) Damar yataklar ile atriumlar aras ndaki ? bas n ç fark01.2013 12 Ortalama sistemik dolu ş bas ı nc ı (OSDP). Kan dola ş m sisteminden kalbe iten bas n ç lar n ? ortalama de ğeridir. Yani, kalp durdurulur ve dola ş m sisteminin ? bas n ç lar e ş itlenene kadar beklenirse, ö l çü len bas n ç t r(7 mmHg). Ven ö z d ö n üş ü etkileyen primer fakt ö r, OSDP ? Bay lan hastan n ayaklar yukar ? kald r lmal d r! Su i ç irilmez! ?01.2013 13 Ortalama sistemik dolu ş bas ı nc ı (OSDP). Venlerin arterlerden daha fazla dinlenim kan ? hacmine sahip olmas , OSDP ’ n n ven ö z bas nca daha yak n olmas n sa ğlar. Yani ven ö z kompliansdaki de ği ş meler ? arterlerdekilere g ö re daha fazla oranda OSDP ’ n etkilerler. Ven ö z d ö n üş ü sa ğlayan kuvvet: OSDB - RAP= 7-0 ? = 7 mmHg. Kan kayb ı ile gelen hastan ı n OSDP azalm ı ş t ı r ? Venöz dönü ş azalm ı ş t ı r ? Kan tranfüzyonu gerekir ?01.2013 14 OSDP ’ n ı etkileyen faktörler 1.Ven ö z kan hacmi ? Kan hacmi artt k ç a OSDP ’ artar. TPR ve RAP ’ sabit kalmak ş art ile, OSDP artarsa ven ö z d ö n üş artar, azal rsa azal r. 2.Venokonstr ü ksiyon ? Venokonstr ü ksiyon OSDP ’ n artt r r. Sempatik aktivite art ş ( ö zellikle ven ü zerine) OSDP ’ art r r.01.2013 15 OSDP de ğ i ş imlerinin venöz dönü ş üzerine etkisi01.2013 16 Damar Direnci (TPR) OSDP ve RAP de ği ş meden (yani ven ö z d ö n üş i ç in ? gerekli bas n ç fark sabit iken-s ü r ü c ü bas n ç ) TPR azald k ç a ven ö z d ö n üş artar. Tersine ko ş ullarda ise ven ö z d ö n üş azal r. ? Direnci ba ş l ca arter sistemi belirler. ? Yani ven ö z komplians ve kan hacmi, OSDP ü zerinden, ? Arter sisteminin ç ap ise TPR ü zerinden kalbe d ö nen ? kan miktar n belirler.01.2013 17 TPR de ğ i ş imlerinin venöz dönü ş üzerine etkisi Venodilatasyon , venöz ? dönü ş ü azalt ı r, CO azal ı r Vazodilatasyon, TPR ? azalt ı r, venöz dönü ş artar, CO artar01.2013 18 RAP ve Venöz Dönü ş ili ş kisi Normal sa ğ atrium bas nc nda (0 ? mmHg) 5L/dk ’ l k bir ven ö z d ö n üş vard r. RAP –2 mmHg ya d üş ene kadar ? ven ö z d ö n üş bir miktar daha artar (AV kapaklar n ventrik ü le do ğru bombele ş mesi, inspirasyon) RAP ’ n n daha da azalmas ise ? ven ö z d ö n üşü artt rmaz. RAP ’ n n artmas halinde ven ö z ? d ö n üş giderek azal r ve RAP 7 mmHg oldu ğunda (=OSDP) ven ö z d ö n üş olmaz01.2013 19 E ğer ven ö z d ö n üş sabit tutulursa, kalp frekans veya at m hacminin artmas debiyi artt rmaz, azalmas azaltmaz. Kalp frekans n n art ş diyastol s ü resini azaltacak, ventrik ü llerin dolu ş s ü resini k saltacak ve ? b ö ylece kalbe d ö nen kan miktar n birim zaman i ç in (1 dakika) ? sabit tutacakt r. At m hacminin artmas , dokular n ihtiyac ü zerinde kan ak m na u ğramas na ve ? lokal fakt ö rlerin devreye girerek Vc olu ş turmas na yol a ç acak, ? b ö ylece kan ak m na kar ş diren ç y ü kselerek kalbe d ö nen kan ? miktar birim zaman i ç in sabit kalacakt r. Kalp frekans ı , at ı m hacmi ve venöz dönü ş ili ş kisi01.2013 20 Kalp debisinin kontrol mekanizmalar ı Kalp debisinin belirleyicileri ? Kardiak Output = Kalp H z x At m Hacmi Preload – önyük- Afterload – ardy ük- Kontraktilite01.2013 21 Ardy ü k (“afterload”) arterial kan bas nc d r. Kalp, ven ö z d ö n üş ile ? kendisine gelen kan “sonras na” atarken arter sistemi i ç indeki “y ü k ü ” yenmek zorundad r. Ardy ü k (“afterload”) arterial ? kan bas nc d r. Aort kapa ğ a ç ld ktan sonra ? sol ventrik ü l ü n f rlataca ğ kana kar ş kar ş la ş t ğ y ü kt ü r. En basit ö l çü m ü ortalama ? arterial kan bas nc d r. 01.2013 22 Ard y ü k ü n CO a etkisi Ard y ü kteki ani bir ? y ü kselme (150 mmHg yukar s ), Ejeksiyon ? fraksiyonunda bir azalmaya ve Sistol sonu vol ü mde ? y ü kselmeye neden olur. Kalbin debisi azal r ?01.2013 23 Ard y ü k ü n CO a etkisi Bazen bay ı lmalar yüksek tansiyondan olabilir ? Kan bas ı nç art ı ş ı , kalp debi azalmas ı , beyin ? kanlanmas ı azalmas ı Kalp krizi geçirme riski fazla ? Kan bas ı nc ı a ş ı r ı artt ığı durumlarda kalp debisi ? azalmas ı , damar ve organlar ı koruma mekanizmas ı d ı r 01.2013 24 Kontraktilitenin CO a etkisi Kalbin kas labilme ? yetene ğidir. En basit g ö stergesi ? ejeksiyon fraksiyonudur. Sempatik uyar mla ? artar. Belirli bir diyastol sonu ? hacimde (belli bir ö n y ü kte) kontraktilitenin artmas CO ’ u artt r r. SV Ö n y ü k (EDV) D üş ü k Y ü ksek01.2013 25 Kalp debisini de ğ i ş tiren di ğ er faktörler Korku,heyecan(%50-%100) art ı r ı r ? Yemek sonras ı (%30) artar ? Egzersiz(%700) art ı r ı r ? Artm ı ş çevre s ı cakl ığı art ı r ı r ? Yatarken ani aya ğ a kalkma azalt ı r ? Aritmiler azalt ı r ? Kalp hastal ı klar ı nda azal ı r ? Uyku dönemlerinde de ğ i ş ir ? Beriberi hastal ığı nda artar ? Hipertroidide artar ? Anemide artar ? Arterovenöz ş antlarda artar(TPR azalmas ı ) ?01.2013 2601.2013 27 Neuronal Innervation to Organs01.2013 28 III = ok ü lomotor sinir: Edinger-Westphal ç ekirde ğ i VII = fasyal sinir, n. salivarius sup. IX = glossofaringeal sinir, n. salivarius inf. X = vagus siniri, dorsal vagal ç ekirdek, n. ambiguus Sempatik sinir • sistemi = torakolumbar sistem T1 – L3 (veya L2) – aras ı segmentler. Parasempatik sinir sistemi • = kranyosakral sistem III, VII, IX ve X. kafa çiftleri – ve S2-S4 aras ı segmentlerden kaynaklan ı r.01.2013 2901.2013 30 Hipereffektif kalp Kalp hipertrofisi ? Maroton ko ş ucular ı nda %50-70 artm ı ş hipertrofi Sempatik aktivite art ı ş ı ile CO ’ un 30-40 litre olmas ı01.2013 31 Hipoefektif kalp Kapak hastal ı klar ı ? Ard yük art ı ş ı ? Konjenital kalp hastal ığı ? Myokardit ? Kalbin sempatik uyar ı inhibisyonu ?01.2013 32 E ş zamanl ı VR-CO e ğ rileri CO – Ven öz dönü ş ün e ş zamanl ı ? analizi Venöz dönü ş ve CO e ğrilerinde ? Venöz dönü ş ü n CO ’ a e ş it oldu ğu “denge” noktas nda RAP 0 mmHg ve Venöz dönü ş = CO= 5 L/dk d r. RAP ’ 0 ’ dan +2 mmHg de ğerine ? y ü kselirse Venöz dönü ş yar yar ya azal r, debi 2 kat artar. Kalp kendine gelen kandan ç ok ? daha fazlas n pompalar ve RA bas nc 0 mmHg ’ ya d üş er. RAP 0 mmHg ’ n n alt na d üş erse, ? kalbe d ö nen kandan daha az perifere pompalan r ve RAP ’ artar.01.2013 33 E ş zamanl ı VR-CO e ğ rileri Kalp fonksiyon e ğ risine sempatik uyar ı m ı n etkisi ? C O ( L / m i n ) CVP (mmHg)01.2013 34 E ş zamanl ı VR-CO e ğ rileri Kalp fonksiyon e ğ risine volümün etkisi ? C O ( L / m i n ) OSDP(mmHg)01.2013 35 E ş zamanl ı VR-CO e ğ rileri Kalp fonksiyon e ğ risine direncin ? etkisi C O ( L / m i n ) OSDP (mmHg)01.2013 36 Hemorojide kalp fonksiyon e ğ rileri Kompanzasyondan ö nce: Denge ? noktas (B) RAP, Debi ve Venöz dönü ş ç ok d üşü k. Kompanzasyon (sempatik ? refleksler) OSDP ve kalbin kas lma g ü c ü n ü artt rarak ven ö z d ö n üş e ğrisini yukar kayd r r: Denge noktas (C) RAP pek de ği ş mez, CO ve Venöz dönü ş normalin alt ndad r ama ö nemli oranda artar. Kompanzasyon (d üşü k kapiller ? bas n ç ? Plazma hacminin artmas ). Kan vol ü m ü ve OSDP ’ n eski de ğerine geri getirir: Denge (D). CO, VR ve RAP normal de ğerlerine olduk ç a yak nd r. 01.2013 37 Kalp yetmezli ğ inde fonksiyon e ğ rileri CVP (mmHg) C O ( L / m i n )01.2013 38 Kalp debisinin ö l çü lmesi (Fick y ö ntemi) 250mlO 2 /dk PaO 2 0.15mlO 2 /ml kan PvO 2 0.20mlO 2 /ml kan Pulmoner arter Pulmoner ven CO= O2 t ü ketimi (ml/min) PvO 2 - PaO 2 Pulmoner kapiller Akci ğerler Debi (mL/dk) = Akci ğerlerden bir ? dakikada kana verilen O2 miktar (mL/dk) / arteriyoven ö z O2 fark (mL/L). Sa ğ kalbe gelen 1 L kandaki O2 ? miktar 160 mL, Sol kalpten ç kan kandaki O2 ? miktar 200 mL Bir dakikada akci ğerlerden kana verilen ? O2 miktar 200 mL ’ dir. Ö yleyse bir litre kana verilen O2 ? miktar n n (40 mL), bir dakikada 200 mL ’ ye ula ş abilmesi i ç in 5 kez akci ğerlerden ge ç mesi gerekir. Yani bir dakikada 5000 (5x1000 mL) mL kan akci ğerlerden ge ç meli ki her litresinden 40 mL O2 t ü ketimi ger ç ekle ş sin. Arteriyal kan, herhangi bir arterden, ? ven ö z kan ise, bir kateter yard m ile sa ğ ventrik ü l veya pulmoner arterden elde edilmelidir. Akci ğerlerden dola ş ma verilen O 2 miktar ise, solunum havas ndan eksilen oksijenin saptanmas ile bulunur.01.2013 39 Kalp debisinin ö l çü lmesi (Fick y ö ntemi) Esas , bir dakika i ç in belirlenen oksijen t ü ketiminin ? ger ç ekle ş mesi i ç in, bilinen hacimdeki kanda arterden ven sistemine ge ç i ş te olu ş an O 2 fark n n ka ç kez akci ğerlerden ge ç mesi gerekti ğinin hesaplanmas d r. Sistemik dola ş m Oksijen t ü ketimi (mol O 2 /dk) Kardiak Output Kardiak Output Arterial Kan [O 2 ] a Ven ö z Kan [O 2 ] v CO . [O 2 ] a-v = VO 201.2013 40 Kalp debisinin kontrol mekanizmalar ı Debi ölçümünde di ğ er yöntemler ? Termodil ü syon y ö ntemi: ? Ucunda bir termist ö r bulunan Swan-Ganz kateteri ile ö l çü l ü r. So ğuk SF enjekte edilir ve s de ği ş imi kay tlan r. Termist ö r ü n so ğuk s kay tlama s ü resi, kan ak m n n azl ğ ile do ğru orant l d r. İ ndikat ö r (dye) dil ü syon metodu: ? indikat ö r (kardiogreen) sa ğ atriyuma enjekte edilir. Bir arterden ge ç en indikat ö r ü n konsantrasyonundaki de ği ş iklik belirlenir, ve CO un hesaplanmas nda kullan l r.01.2013 4101.2013 42 Neuronal Innervation to Organs01.2013 43 III = ok ü lomotor sinir: Edinger-Westphal ç ekirde ğ i VII = fasyal sinir, n. salivarius sup. IX = glossofaringeal sinir, n. salivarius inf. X = vagus siniri, dorsal vagal ç ekirdek, n. ambiguus Sempatik sinir • sistemi = torakolumbar sistem T1 – L3 (veya L2) – aras ı segmentler. Parasempatik sinir sistemi • = kranyosakral sistem III, VII, IX ve X. kafa çiftleri – ve S2-S4 aras ı segmentlerden kaynaklan ı r.01.2013 44