Kan Akışı, Kan Basıncı ve Direnç
Kan akışı, kanın bir damar, doku veya organ boyunca hareketini ifade eder ve genellikle birim zaman başına kan hacmi cinsinden ifade edilir. Kalbin karıncıklarının kasılması ile başlatılır. Ventriküler kasılma kanı ana arterlere fırlatır ve kan daha küçük arterler ve arteriyollerle, ardından kılcal damarlarla, sonra da venöz sistemin venül ve venleriyle karşılaştıkça daha yüksek basınçlı bölgelerden daha düşük basınçlı bölgelere doğru akışla sonuçlanır. Bu bölümde vücuttaki kan akışına katkıda bulunan bir dizi kritik değişken ele alınmaktadır. Ayrıca, bu bölüm, direnç olarak bilinen bir olgu olan kan akışını engelleyen veya yavaşlatan faktörleri de ele alır.
Daha önce de belirtildiği gibi hidrostatik basınç, yerçekimi nedeniyle bir akışkanın genellikle içinde bulunduğu kabın duvarına uyguladığı kuvvettir. Hidrostatik basıncın bir şekli de kan basıncıdır; kanın kan damarlarının duvarlarına veya kalp odacıklarına uyguladığı kuvvettir. Kan basıncı, kılcal damarlar ve toplardamarların yanı sıra pulmoner dolaşım damarlarında da ölçülebilir; ancak, herhangi bir özel tanımlayıcı olmaksızın kan basıncı terimi tipik olarak sistemik arteriyel kan basıncını, yani sistemik dolaşımın arterlerinde akan kanın basıncını ifade eder. Klinik uygulamada bu basınç mm Hg cinsinden ölçülür ve genellikle kolun brakiyal arteri kullanılarak elde edilir.
Arteriyel Kan Basıncının Bileşenleri
Büyük damarlardaki arteriyel kan basıncı birkaç farklı bileşenden oluşur (aşağıdaki şekil): sistolik ve diyastolik basınçlar, nabız basıncı ve ortalama arteriyel basınç.
Sistolik ve Diyastolik Basınçlar
Sistemik arteriyel kan basıncı ölçüldüğünde, iki sayının oranı olarak kaydedilir (örneğin, 120/80 normal bir yetişkin kan basıncıdır) ve diyastolik basınç üzerinde sistolik basınç olarak ifade edilir. Sistolik basınç daha yüksek bir değerdir (tipik olarak yaklaşık 120 mm Hg) ve ventriküler kasılma veya sistol sırasında kanın dışarı atılmasından kaynaklanan arteriyel basıncı yansıtır. Diyastolik basınç daha düşük bir değerdir (genellikle yaklaşık 80 mm Hg) ve ventriküler gevşeme veya diyastol sırasında kanın arteriyel basıncını temsil eder.
Nabız Basıncı
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, sistolik basınç ile diyastolik basınç arasındaki fark nabız basıncıdır. Örneğin, sistolik basıncı 120 mm Hg ve diyastolik basıncı 80 mm Hg olan bir bireyin nabız basıncı 40 mmHg olacaktır.
Genel olarak, nabız basıncı sistolik basıncın en az yüzde 25'i kadar olmalıdır. Bu seviyenin altındaki bir nabız basıncı düşük veya dar olarak tanımlanır. Bu durum, örneğin konjestif kalp yetmezliği, aort kapağında darlık veya travma sonrası ciddi kan kaybı gibi durumlarda görülebilen düşük atım hacmine sahip hastalarda ortaya çıkabilir. Buna karşılık, dinlenme anında 30-40 mm Hg olan nabız basınçları, egzersiz yaptıktan sonra sağlıklı insanlarda geçici olarak 100 mm Hg'ye kadar yükselebilir. Nabız basıncının sürekli olarak 100 mm Hg veya üzerinde yüksek olması arterlerde aşırı dirence işaret edebilir ve çeşitli bozukluklardan kaynaklanabilir. Kronik yüksek istirahat nabız basınçları kalp, beyin ve böbrekleri bozabilir ve tıbbi tedavi gerektirir.
Ortalama Arter Basıncı
Ortalama arter basıncı (MAP), arterlerdeki kanın "ortalama" basıncını, yani kanı dokulara hizmet eden damarlara yönlendiren ortalama kuvveti temsil eder. Ortalama istatistiksel bir kavramdır ve değerlerin toplamının değer sayısına bölünmesiyle hesaplanır. Doğrudan ölçülmesi ve hesaplanması karmaşık olsa da, MAP nabız basıncının üçte birine diyastolik basınç eklenerek veya sistolik basınç eksi diyastolik basınç ile yaklaşık olarak hesaplanabilir:
İki yukarıdaki şekilde bu değer yaklaşık olarak 80 + (120 - 80) / 3 veya 93,33'tür. Normalde, MAP 70-110 mm Hg aralığına düşer.
Eğer değer uzun bir süre boyunca 60 mm Hg'nin altına düşerse, kan basıncı dokulara dolaşımı sağlamak için yeterince yüksek olmayacak ve bunun sonucunda iskemi veya yetersiz kan akışı oluşacaktır. Hipoksi adı verilen ve dokuların yetersiz oksijenlenmesi anlamına gelen bir durum genellikle iskemiye eşlik eder. Hipoksemi terimi, sistemik arteriyel kandaki düşük oksijen seviyelerini ifade eder. Nöronlar hipoksiye karşı özellikle hassastır ve kan akışı ve oksijen kaynakları hızla geri kazanılmazsa ölebilir veya hasar görebilir.
Nabız
Kalpten kan atıldıktan sonra, arterlerdeki elastik lifler kanı karşılamak için genişlediğinde ve daha sonra geri döndüğünde yüksek bir basınç gradyanını korumaya yardımcı olur. Nabız olarak bilinen bu genişleme ve geri çekilme etkisi elle palpe edilebilir veya elektronik olarak ölçülebilir. Bu etki kalpten uzaklaştıkça azalsa da, nabzın sistolik ve diyastolik bileşenlerinin unsurları arteriyol seviyesine kadar hala belirgindir.
Nabız kalp atış hızını gösterdiğinden, bir hastanın sağlık durumu hakkında ipuçları sağlamak için klinik olarak ölçülür. Dakikada atım olarak kaydedilir. Nabzın hem hızı hem de gücü klinik açıdan önemlidir. Yüksek veya düzensiz bir nabız hızı fiziksel aktivite veya diğer geçici faktörlerden kaynaklanabilir, ancak aynı zamanda bir kalp rahatsızlığına da işaret edebilir. Nabız gücü ventriküler kasılmanın ve kalp debisinin gücünü gösterir. Nabız güçlüyse sistolik basınç yüksektir. Zayıfsa sistolik basınç düşmüştür ve tıbbi müdahale gerekebilir.
Nabız, parmak uçları vücut yüzeyine yakın bir atardamarın üzerine yerleştirilerek ve hafifçe bastırılarak elle palpe edilebilir. Bu işlem normalde el bileğindeki radyal arter veya boyundaki ortak karotid arter kullanılarak yapılsa da, palpe edilebilen herhangi bir yüzeysel arter de kullanılabilir (aşağıdaki şekil). Nabzın bulunabileceği yaygın bölgeler arasında baştaki temporal ve fasiyal arterler, üst koldaki brakiyal arterler, uyluktaki femoral arterler, dizlerin arkasındaki popliteal arterler, medial tarsal bölgelerin yakınındaki posterior tibial arterler ve ayaklardaki dorsalis pedis arterleri bulunur. Nabız ölçmek için çeşitli ticari elektronik cihazlar da mevcuttur.
Kan Basıncı Ölçümü
Kan basıncı, her sağlık hizmeti ortamında neredeyse her hasta üzerinde ölçülen kritik parametrelerden biridir. Günümüzde kullanılan teknik 100 yıldan uzun bir süre önce öncü bir Rus hekim olan Dr. Nikolai Korotkoff tarafından geliştirilmiştir. Damarlardaki türbülanslı kan akışı, kan basıncı ölçülürken yumuşak bir tıkırtı olarak duyulabilir; bu sesler Korotkoff sesleri olarak bilinir. Kan basıncını ölçme tekniği, bir sfigmomanometre (bir ölçüm cihazına bağlı bir kan basıncı manşonu) ve bir stetoskop kullanılmasını gerektirir. Teknik aşağıdaki gibidir:
- Klinisyen, şişirilebilir bir manşeti hastanın kolunun etrafına kalp hizasında sıkıca sarar.
- Klinisyen, manşete hava enjekte etmek için lastik bir pompayı sıkarak arter etrafındaki basıncı yükseltir ve hastanın koluna giden kan akışını geçici olarak keser.
- Klinisyen stetoskopu hastanın antekübital bölgesine yerleştirir ve kaf içindeki havanın yavaş yavaş dışarı çıkmasına izin verirken Korotkoff seslerini dinler.
Tanınan beş Korotkoff sesi olmasına rağmen, normalde sadece ikisi kaydedilir. Başlangıçta, damarlardan kan akışı olmadığı için hiçbir ses duyulmaz, ancak hava basıncı düştükçe manşet gevşer ve kola kan akışı geri döner. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, stetoskoptan duyulan ilk ses -ilk Korotkoff sesi- sistolik basıncı gösterir. Manşetten daha fazla hava çıktıkça, kan brakiyal arterden serbestçe akabilir ve tüm sesler kaybolur. Son sesin duyulduğu nokta hastanın diyastolik basıncı olarak kaydedilir.
Hastanelerin ve kliniklerin çoğunda kan basıncını ölçmek için aynı prensiplerle çalışan otomatik ekipmanlar bulunmaktadır. Daha da yeni bir buluş ise hastanın bileğini saran küçük bir alettir. Hasta daha sonra bileğini kalbin üzerinde tutarken cihaz kan akışını ölçer ve basıncı kaydeder.
Kan Akışını ve Kan Basıncını Etkileyen Değişkenler
Beş değişken kan akışını ve kan basıncını etkiler:
- Kalp debisi
- Uyumluluk
- Kan hacmi
- Kan viskozitesi
- Kan damarı uzunluğu ve çapı
Kanın yüksek basınçtan düşük basınca doğru hareket ettiğini hatırlayın. Kalpten arterlere yüksek basınçta pompalanır. Arterlerdeki basıncı artırırsanız (ard yük) ve kardiyak fonksiyon bunu telafi etmezse, kan akışı aslında azalacaktır. Venöz sistemde ise tam tersi bir ilişki söz konusudur. Damarlarda artan basınç arterlerde olduğu gibi akışı azaltmaz, aksine akışı artırır. Damarlardaki basınç normalde nispeten düşük olduğundan, kanın kalbe geri akması için atriyal diyastol sırasında kulakçıklardaki basıncın daha da düşük olması gerekir. Atriyumlar kasılmadığı sürece normalde sıfıra yaklaşır.
Kardiyak Çıktı
Kardiyak debi, kalpten karıncıklara doğru olan kan akışının ölçümüdür ve genellikle dakikada litre olarak ölçülür. Kalp atış hızını veya atım hacmini ya da her ikisini birden yükselterek kalp debisinin artmasına neden olan herhangi bir faktör, kan basıncını yükseltecek ve kan akışını hızlandıracaktır. Bu etkenler arasında sempatik stimülasyon, katekolaminler epinefrin ve norepinefrin, tiroid hormonları ve artan kalsiyum iyonu seviyeleri yer alır. Tersine, kalp hızını veya atım hacmini ya da her ikisini birden azaltarak kalp debisini düşüren herhangi bir etken, arteriyel basıncı ve kan akışını azaltacaktır. Bu faktörler arasında parasempatik stimülasyon, yükselmiş veya azalmış potasyum iyonu seviyeleri, azalmış kalsiyum seviyeleri, anoksi ve asidoz yer alır.
Uyumluluk
Uyumluluk, herhangi bir bölmenin artan içeriği barındıracak şekilde genişleyebilmesidir. Örneğin metal bir boru uyumlu değildir, oysa bir balon uyumludur. Bir arterin uyumu ne kadar büyükse, direnç veya kan basıncı artışı olmadan kan akışındaki dalgalanmaları karşılamak için o kadar etkili bir şekilde genişleyebilir. Toplardamarlar atardamarlara göre daha uyumludur ve daha fazla kan tutabilmek için genişleyebilirler. Vasküler hastalık arterlerin sertleşmesine neden olduğunda, uyum azalır ve kan akışına karşı direnç artar.
Sonuç olarak, daha fazla türbülans, damar içinde yüksek basınç ve azalmış kan akışı oluşur. Bu durum kalbin iş yükünü artırır.
Kan Akışını Etkileyen Etkenlere Matematiksel Bir Yaklaşım
Jean Louis Marie Poiseuille, kan akışını ve bunun bilinen parametrelerle ilişkisini tanımlayan matematiksel bir denklem geliştiren Fransız bir hekim ve fizyologdu. Aynı denklem sıvıların akışıyla ilgili mühendislik çalışmaları için de geçerlidir. Kan akışını etkileyen etkenler arasındaki ilişkilerin ardındaki matematiği anlamak, kan akışını anlamak için gerekli olmasa da, aralarındaki ilişkilerin anlaşılmasını sağlamlaştırmaya yardımcı olabilir. Denklem göz korkutucu görünse bile, onu bileşenlerine ayırmanın ve ilişkileri takip etmenin, matematikte zayıf olsanız bile bu ilişkileri daha net hale getireceğini lütfen unutmayın. Üç kritik değişkene odaklanın: yarıçap (r), damar uzunluğu (λ) ve viskozite (η).
Poiseuille denklemi:
- π Yunanca pi harfidir ve bir dairenin çevresinin çapına oranı olan matematiksel sabiti temsil etmek için kullanılır. Gerçek sayı sonsuza kadar uzanmasına rağmen, genellikle 3,14 olarak gösterilebilir.
- ΔP basınç farkını temsil eder.
- r^4 kabın yarıçapının (çapının yarısı) dördüncü kuvvetine eşittir.
- η Yunanca eta harfidir ve kanın viskozitesini temsil eder.
- λ Yunanca lambda harfidir ve bir kan damarının uzunluğunu temsil eder.
Bu denklemin yapmamızı sağladığı birkaç şeyden biri de damar sistemindeki direnci hesaplamaktır. Normalde bu değeri ölçmek son derece zordur, ancak bu bilinen ilişkiden hesaplanabilir:
Bunu biraz yeniden düzenlersek,
Then by substituting Pouseille’s equation for blood flow:
Bu denklemi inceleyerek sadece üç değişken olduğunu görebilirsiniz: viskozite, damar uzunluğu ve yarıçap, çünkü 8 ve π'nin her ikisi de sabittir. Hatırlanması gereken önemli şey şudur: Bu değişkenlerden ikisi, viskozite ve damar uzunluğu, vücutta yavaşça değişecektir. Bu etkenlerden yalnızca biri olan yarıçap, vazokonstriksiyon ve vazodilatasyon ile hızla değiştirilebilir ve böylece direnci ve akışı önemli ölçüde etkiler. Ayrıca, denklemde dördüncü kuvvete yükseltildiği için yarıçaptaki küçük değişiklikler akışı büyük ölçüde etkileyecektir.
Kalp debisi ve kan hacminin kan akışı ve basıncını nasıl etkilediğini kısaca ele aldık; bir sonraki adım diğer değişkenlerin (kasılma, damar uzunluğu ve viskozite) Pouseille denklemiyle nasıl eklemlendiğini ve kan akışı üzerindeki etki hakkında bize neler öğretebileceklerini görmektir.
Kan Hacmi
Kan hacmi, kan basıncı ve kan akışı arasındaki ilişki sezgisel olarak açıktır. Su, kurak bir mevsimde bir dere yatağı boyunca sadece sızabilir, ancak şiddetli bir yağmurdan sonra hızla ve büyük bir basınç altında akabilir. Benzer şekilde, kan hacmi azaldıkça basınç ve akış azalır. Kan hacmi arttıkça basınç ve akış artar.
Normal şartlar altında kan hacmi çok az değişiklik gösterir. Hipovolemi olarak adlandırılan düşük kan hacmi kanama, dehidrasyon, kusma, ciddi yanıklar veya hipertansiyon tedavisinde kullanılan bazı ilaçlardan kaynaklanabilir. Vücuttaki diğer düzenleyici mekanizmaların kan basıncını korumada etkili olduğunu bilmek önemlidir ki, bir kişi kan hacminin yüzde 10-20'si kaybedilene kadar asemptomatik olabilir. Tedavi tipik olarak intravenöz sıvı replasmanını içerir.
Hipervolemi, aşırı sıvı hacmi, kalp yetmezliği, karaciğer sirozu, bazı böbrek hastalığı türleri, hiperaldosteronizm ve bazı glukokortikoid steroid tedavileri olan hastalarda görüldüğü gibi su ve sodyum tutulmasından kaynaklanabilir. Bu hastalarda homeostazın yeniden sağlanması, hipervolemiyi tetikleyen durumun tersine çevrilmesine bağlıdır.
Kan Viskozitesi
Viskozite, akışkanların akış kabiliyetlerini etkileyen kalınlık derecesidir. Örneğin temiz su, çamurdan daha az viskozdur. Kanın viskozitesi dirençle doğru, akışla ters orantılıdır; dolayısıyla viskozitenin artmasına neden olan herhangi bir durum aynı zamanda direnci artıracak ve akışı azaltacaktır. Örneğin, aynı boyuttaki pipetten önce süt, sonra milkshake yudumladığınızı düşünün. Daha fazla direnç ve dolayısıyla milkshake'ten daha az akış hissedersiniz. Tersine, viskozitenin azalmasına neden olan herhangi bir durum (milkshake'in erimesi gibi) direnci azaltacak ve akışı artıracaktır.
Normalde kanın viskozitesi kısa zaman aralıklarında değişmez. Kan viskozitesinin iki temel belirleyicisi; şekilli elementler ve plazma proteinleridir. Oluşan elementlerin büyük çoğunluğu eritrositler olduğundan, polisitemi veya anemi gibi eritropoezi etkileyen herhangi bir durum viskoziteyi değiştirebilir. Plazma proteinlerinin çoğu karaciğer tarafından üretildiğinden, karaciğer fonksiyonunu etkileyen herhangi bir durum da viskoziteyi hafifçe değiştirebilir ve dolayısıyla kan akışını değiştirebilir. Hepatit, siroz, alkol hasarı ve ilaç toksisitesi gibi karaciğer anormallikleri, plazma proteinlerinin düzeyinin azalmasına ve buna bağlı olarak kan viskozitesinin azalmasına neden olur. Lökositler ve trombositler normalde oluşan elementlerin küçük bir bileşeni olsa da, şiddetli aşırı üretimin viskoziteyi de etkileyebileceği bazı nadir durumlar vardır.
Damar Uzunluğu ve Çapı
Bir damarın uzunluğu direnci ile doğru orantılıdır: damar ne kadar uzunsa direnç o kadar büyük ve akış o kadar düşük olur. Kan hacminde olduğu gibi, damarın artan yüzey alanı kan akışını engelleyeceğinden, bu sezgisel olarak mantıklıdır. Aynı şekilde damar kısaltılırsa direnç azalacak ve akış artacaktır.
Kan damarlarımızın uzunluğu elbette büyüdükçe çocukluk boyunca artar, ancak normal fizyolojik koşullar altında yetişkinlerde değişmez. Ayrıca, damarların dağılımı tüm dokularda aynı değildir. Yağ dokusu geniş bir vasküler kaynağa sahip değildir. Bir kilo yağ dokusu yaklaşık 200 mil damar içerirken, iskelet kası bunun iki katından fazlasını içerir. Genel olarak, damarların uzunluğu yalnızca kütle kaybı veya ampütasyon sırasında azalır. 150 kilo ağırlığındaki bir bireyin vücudunda yaklaşık 60.000 mil uzunluğunda damar bulunur. Yaklaşık 10 kilo almak, alınan dokunun yapısına bağlı olarak 2000 ila 4000 mil damar ilave eder. Kilo vermenin en büyük faydalarından biri de, kilometrelerce uzunluktaki damarların direncini aşmak zorunda kalmayan kalbin üzerindeki stresin azalmasıdır.
Uzunluğun aksine, kan damarlarının çapı, daha önce tartıştığımız gibi, damar tipine göre vücut boyunca değişir. Herhangi bir damarın çapı da vazodilatasyon ve vazokonstriksiyonu tetikleyen sinirsel ve kimyasal sinyallere yanıt olarak gün boyunca sık sık değişebilir. Damarın vasküler tonusu, düz kasın kasılma durumudur ve çapın, dolayısıyla direncin ve akışın birincil belirleyicisidir. Damar çapının direnç üzerindeki etkisi ters yönlüdür: Aynı hacimde kan söz konusu olduğunda, çapın artması damar duvarına daha az kan temas etmesi, dolayısıyla sürtünmenin azalması ve direncin düşmesi, dolayısıyla akışın artması anlamına gelir. Çapın azalması, kanın daha fazla kısmının damar duvarına temas etmesi ve direncin artarak akışın azalması anlamına gelir.
Lümen çapının direnç üzerindeki etkisi dramatiktir: Çaptaki küçük bir artış veya azalma dirençte büyük bir azalmaya veya artışa neden olur. Bunun nedeni, direncin kan damarının yarıçapının (damar çapının yarısı) dördüncü kuvvete yükseltilmesiyle ters orantılı olmasıdır (R = 1/r^4). Bu, örneğin bir arter veya arteriyolün orijinal yarıçapının yarısına kadar daralması durumunda, akışa karşı direncin 16 kat artacağı anlamına gelir. Ve eğer bir arter ya da arteriyol başlangıçtaki yarıçapının iki katına kadar genişlerse, damardaki direnç orijinal değerinin 1/16'sına düşecek ve akış 16 kat artacaktır.
Damar Çapı ve Toplam Alanın Kan Akışı ve Kan Basıncındaki Rolü
Arteriolleri direnç damarları olarak sınıflandırdığımızı hatırlayın, çünkü küçük lümenleri göz önüne alındığında, arterlerden kan akışını önemli ölçüde yavaşlatırlar. Aslında, arteriyoller tüm damar ağında en büyük direncin olduğu bölgedir. Kılcal damarların daha küçük bir boyuta sahip olduğu düşünüldüğünde bu şaşırtıcı görünebilir. Bu fenomen nasıl açıklanabilir?
Aşağıdaki şekilde damar çapı, toplam kesit alanı, ortalama kan basıncı ve sistemik damarlardaki kan hızı karşılaştırılmaktadır. (a) ve (b) bölümlerinde vücudun kılcal damar yataklarının toplam kesit alanının diğer tüm damar türlerinden çok daha büyük olduğuna dikkat edin. Tek bir kılcal damarın çapı bir arteriyolün çapından önemli ölçüde daha küçük olmasına rağmen, vücutta diğer kan damarı türlerinden çok daha fazla kılcal damar vardır. Kısım (c), kan arterlerden arteriollere, kılcal damarlara, venüllere ve venlere doğru ilerledikçe ve daha büyük dirençle karşılaştıkça kan basıncının eşit olmayan bir şekilde düştüğünü göstermektedir. Ancak, en hızlı düşüşün yaşandığı ve en büyük direncin olduğu yer arteriyollerdir. Bu durum, arteriyollerin vazodilatasyon ve vazokonstriksiyonunun kan basıncının düzenlenmesinde neden diğer damarların vazodilatasyon ve vazokonstriksiyonundan daha önemli bir rol oynadığını açıklamaktadır.
Kısım (d), kan arterlerden arteriyollere ve kılcal damarlara doğru ilerledikçe kan akış hızının (hızının) önemli ölçüde azaldığını göstermektedir. Bu yavaş akış hızı, değişim süreçlerinin gerçekleşmesi için daha fazla zaman sağlar. Kan damarlardan akarken, kan kalbe geri döndükçe hız artar.
| …BOZUKLUKLARI Kardiyovasküler Sistem: Arterioskleroz Uyumluluk, kalpten kan pompalandığında bir arterin genişlemesine ve ardından dalgalanma geçtikten sonra geri dönmesine izin verir. Bu, kan akışını desteklemeye yardımcı olur. Arteriosklerozda uyum azalır ve damar içindeki basınç ve direnç artar. Bu durum hipertansiyon ve koroner kalp hastalığının önde gelen nedenlerinden biridir, çünkü kalbin direncin üstesinden gelecek kadar büyük bir basınç oluşturmak için daha fazla çalışmasına neden olur. Arterioskleroz, yüksek kan şekeri, enfeksiyon, tütün kullanımı, aşırı kan yağları ve diğer etkenlerden kaynaklanan tahrişin neden olabileceği bir arter endotelinin yaralanmasıyla başlar. Yüksek basınçta akan kan tarafından sürekli olarak gerilen arter duvarlarının yaralanma olasılığı da daha yüksektir; bu da hipertansiyonun damar sertliğini teşvik edebileceği gibi bunun bir sonucu da olabileceği anlamına gelir. Yüksek basınçta akıp giden kan tarafından sürekli olarak zorlanan arter duvarları, yaralanmaya daha yatkındır – bu da hipertansiyonun arteriyosklerozu teşvik edebileceği anlamına gelir, aynı zamanda onun sonucu olabilir. Doku hasarının iltihaplanmaya neden olduğunu hatırlayın. Enflamasyon arter duvarına yayıldıkça, onu zayıflatır ve yara izi bırakarak sertleşmesine (sklerotik) neden olur. Sonuç olarak, uyumluluk azalır. Dahası, dolaşımdaki trigliseritler ve kolesterol hasarlı astar hücreleri arasından sızarak arter duvarında sıkışabilir ve burada sıklıkla lökositler, kalsiyum ve hücresel artıklarla birleşir. Sonunda, plak adı verilen bu birikim arterleri kan akışını bozacak kadar daraltabilir. Bu durum için kullanılan terim olan ateroskleroz (athero- = “lapa”) etli birikintileri tanımlar (aşağıdaki şekil). Bazen bir plak yırtılabilir ve arter duvarında kanın diğer taraftaki dokuya sızmasına izin veren mikroskobik yırtıklara neden olabilir. Bu olduğunda, trombositler kanı pıhtılaştırmak için bölgeye hücum eder. Bu pıhtı arteri daha da tıkayabilir ve -koroner veya serebral arterde meydana gelirse- ani bir kalp krizine veya felce neden olabilir. Alternatif olarak, plak kopabilir ve daha uzak, daha küçük bir arteri tıkayana kadar bir emboli olarak kan dolaşımında ilerleyebilir. Tam tıkanıklık olmasa bile damar daralması, daralmış damarın “aşağı akış yönündeki” doku bölgesinde iskemiye (kan akışının azalması) yol açar. İskemi de hipoksiye yol açarak dokulara giden oksijen miktarının azalmasına neden olur. Kalp kası veya beyin dokusunu içeren hipoksi, hücre ölümüne ve beyin veya kalp fonksiyonlarında ciddi bozulmaya yol açabilir. Hem arterioskleroz hem de ateroskleroz için önemli bir risk etmeni ileri yaştır, çünkü bu hastalıklar zaman içinde ilerleme eğilimindedir. Arterioskleroz normalde daha genel bir uyum kaybı, “arterlerin sertleşmesi” olarak tanımlanırken, ateroskleroz damar duvarlarında plak birikimi için kullanılan daha spesifik bir terimdir ve arteriosklerozun spesifik bir türüdür. Ayrıca belirgin bir genetik bileşen vardır ve önceden var olan hipertansiyon ve/veya diyabet de riski büyük ölçüde artırır. Ancak obezite, kötü beslenme, fiziksel aktivite eksikliği ve tütün kullanımı önemli risk faktörleridir. Tedavi; kilo verme, sigarayı bırakma, düzenli egzersiz ve sodyum ve doymuş yağ oranı düşük bir diyetin benimsenmesi gibi yaşam tarzı değişikliklerini içerir. Kolesterol ve kan basıncını düşürmek için ilaçlar reçete edilebilir. Tıkalı koroner arterler için ameliyat gereklidir. Anjiyoplastide, daralma noktasındaki damarın içine bir kateter yerleştirilir ve balon benzeri bir ucu olan ikinci bir kateter şişirilerek açıklık genişletilir. Damarın daha sonra çökmesini önlemek için genellikle stent adı verilen küçük bir ağ tüp yerleştirilir. Endarterektomide plak cerrahi olarak damar duvarından çıkarılır. Bu operasyon tipik olarak, beyin için oksijenli kanın ana kaynağı olan boyundaki karotid arterler üzerinde gerçekleştirilir. Koroner bypass prosedüründe, vücudun başka bir yerinden alınan hayati olmayan yüzeysel bir damar (genellikle büyük safen ven) veya sentetik bir damar, koroner arterin tıkalı bölgesi etrafında bir yol oluşturmak için yerleştirilir. |
Toplardamar Sistemi
Kalbin pompalama hareketi, kanı daha yüksek basınçlı bir alandan daha düşük basınçlı bir alana doğru arterlere iter. Kanın damarlardan kalbe geri akması için damarlardaki basıncın kalbin kulakçıklarındaki basınçtan daha yüksek olması gerekir. İki etken, damarlar ve kalp arasındaki bu basınç gradyanının korunmasına yardımcı olur. İlk olarak, diyastol sırasında atriyumlardaki basınç çok düşüktür, atriyumlar gevşediğinde (atriyal diyastol) genellikle sıfıra yaklaşır. İkinci olarak, iki fizyolojik "pompa" toplardamar sistemindeki basıncı artırır. "Pompa" teriminin kullanımı, akışı hızlandıran fiziksel bir cihazı ima eder. Bu fizyolojik pompalar daha az belirgindir.
İskelet Kası Pompası
Birçok vücut bölgesinde, damarların içindeki basınç çevredeki iskelet kasının kasılmasıyla artabilir. İskelet kası pompası olarak bilinen bu mekanizma (aşağıdaki şekil), düşük basınçlı damarların yerçekimi kuvvetine karşı koymasına yardımcı olur ve kanı kalbe geri taşımak için basıncı artırır. Bacak kasları kasıldıkça, örneğin yürüme veya koşma sırasında, iskelet kası pompası çok sayıda tek yönlü valfleri ile yakındaki damarlara baskı uygularlar. Bu artan basınç kanın yukarı doğru akmasına neden olur ve kasılmış kasların üstündeki kapakçıkları açarak kanın akmasını sağlar. Aynı anda, kasılan kasların altındaki kapakçıklar kapanır; böylece, kan aşağıya doğru ayaklara geri sızamaz. Askerler, uzun süre hazır olda dururken bacaklarını hafifçe bükmeleri için eğitilirler. Bunun yapılmaması, kanın kalbe dönmek yerine alt uzuvlarda toplanmasına neden olabilir. Sonuç olarak, beyne yeterince oksijenli kan gitmez ve kişi bilincini kaybedebilir.
Solunum Pompası
Solunum pompası, toraks ve karın damarlarından kan akışına yardımcı olur. Soluk alma sırasında göğüs kafesinin hacmi, büyük ölçüde aşağı doğru hareket eden ve karın boşluğunu sıkıştıran diyaframın kasılması yoluyla artar. Dış interkostal kasların kasılması nedeniyle göğsün yükselmesi de toraks hacminin artmasına katkıda bulunur. Hacim artışı, göğüs kafesi içindeki hava basıncının düşmesine neden olarak nefes almamızı sağlar. Ayrıca, göğüs kafesi içindeki hava basıncı düştükçe, göğüs damarlarındaki kan basıncı da azalarak karın damarlarındaki basıncın altına düşer. Bu, kanın basınç gradyanı boyunca basıncın daha yüksek olduğu toraks dışındaki damarlardan, basıncın artık daha düşük olduğu torasik bölgeye akmasına neden olur. Bu da kanın torasik venlerden kulakçıklara dönüşünü destekler. Nefes verme sırasında, göğüs boşluğu içinde hava basıncı arttığında, göğüs damarlarındaki basınç artarak kalbe doğru kan akışını hızlandırırken, damarlardaki kapakçıklar kanın göğüs ve karın damarlarından geriye doğru akmasını önler.
Toplardamar Sistemindeki Basınç İlişkileri
Damar çapı daha küçük venüllerden daha büyük venlere ve nihayetinde venae cavae'ye doğru artmasına rağmen, toplam kesit alanı aslında azalır. Tek tek damarların çapı venüllerden daha büyüktür, ancak toplam sayıları çok daha azdır, bu nedenle toplam kesit alanları da daha düşüktür.
Ayrıca, kan venüllerden venlere doğru hareket ettikçe ortalama kan basıncının düştüğüne, ancak kan hızının aslında arttığına dikkat edin. Bu basınç gradyanı kanı kalbe doğru geri iter. Yine, tek yönlü kapakçıkların varlığı ve iskelet kası ve solunum pompaları bu artan akışa katkıda bulunur. Toplam kan hacminin yaklaşık yüzde 64'ü sistemik toplardamarlarda bulunduğundan, toplardamarlardaki kan akışını artıran herhangi bir eylem kalbe venöz dönüşü artıracaktır. Damarlardaki damar tonusunun korunması, damarların sadece şişerek kan akışını azaltmasını önler ve göreceğiniz gibi, vazokonstriksiyon aslında akışı artırır.
Venokonstriksiyonun Direnç, Kan Basıncı ve Akıştaki Rolü
Daha önce tartışıldığı gibi, bir arter veya arteriyolün vazokonstriksiyonu yarıçapı azaltır, direnci ve basıncı artırır, ancak akışı azaltır. Öte yandan, venokonstriksiyonun çok farklı bir sonucu vardır. Damarların duvarları ince ancak düzensizdir; dolayısıyla bu duvarlardaki düz kaslar daraldığında lümen daha yuvarlak hale gelir. Lümen ne kadar yuvarlak olursa, kan o kadar az yüzey alanıyla karşılaşır ve damar o kadar az direnç gösterir. Vazokonstriksiyon, bir arterde olduğu gibi bir damar içindeki basıncı artırır, ancak damarlarda artan basınç akışı artırır. Venöz kanın akacağı kulakçıklardaki basıncın çok düşük olduğunu ve kalp döngüsünün gevşeme fazının en azından bir kısmında sıfıra yaklaştığını hatırlayın. Bu nedenle, venoconstriction (venöz damarlarda daralma) kanın kalbe dönüşünü artırır. Başka bir ifadeyle, venoconstriction kalp kasının önceden yüklenmesini veya gerilimini artırır ve kasılmasını güçlendirir.
Önceki Ders: Kan Damarlarının Yapısı ve İşlevi
Sonraki Ders: Kılcal Damar Değişimi
Yorumlar
Yorum Gönder