Kılcal Damar Değişimi
Kardiyovasküler sistemin birincil amacı gazları, besinleri, atıkları ve diğer maddeleri vücut hücreleri arasında dolaştırmaktır. Gazlar, yağlar ve yağda çözünen moleküller gibi küçük moleküller, kılcal damar duvarının endotel hücrelerinin zarlarından doğrudan difüze olabilir. Glikoz, amino asitler ve sodyum, potasyum, kalsiyum ve klorür dahil olmak üzere iyonlar, kolaylaştırılmış difüzyon yoluyla zardaki belirli kanallardan geçmek için taşıyıcıları kullanır. Glikoz, iyonlar ve daha büyük moleküller de hücreler arası yarıklardan kanı terk edebilir. Daha büyük moleküller fenestralı kılcal damarların gözeneklerinden geçebilir ve hatta büyük plazma proteinleri sinüzoidlerdeki büyük boşluklardan geçebilir. Kan plazmasındaki bazı büyük proteinler endositoz ve ekzositoz yoluyla veziküller içinde paketlenmiş olarak endotel hücrelerinin içine ve dışına hareket edebilir. Su osmoz yoluyla hareket eder.
Toplu Akış
Akışkanların kılcal yatakların içine ve dışına kütle hareketi, sadece difüzyondan çok daha etkili bir taşıma mekanizması gerektirir. Genellikle yığın akışı olarak adlandırılan bu hareket, basınca dayalı iki mekanizma içerir: Sıvı hacimleri, filtrasyon yoluyla bir kılcal yataktaki daha yüksek basınçlı bir alandan dokulardaki daha düşük basınçlı bir alana hareket eder. Buna karşılık, sıvının dokulardaki daha yüksek basınçlı bir alandan kılcal damarlardaki daha düşük basınçlı bir alana hareketi geri emilimdir. Bu hareketlerin her birini yönlendirmek için iki tür basınç etkileşime girer: hidrostatik basınç ve ozmotik basınç.
Hidrostatik Basınç
Kılcal damarlar ve dokular arasında sıvı taşınmasını sağlayan birincil güç, bir boşlukta bulunan herhangi bir sıvının basıncı olarak tanımlanabilen hidrostatik basınçtır. Kan hidrostatik basıncı, kan damarları veya kalp odacıkları içinde hapsedilen kanın uyguladığı kuvvettir. Daha da spesifik olarak, kanın kılcal damar duvarına uyguladığı basınca kılcal damar hidrostatik basıncı (CHP) denir ve kılcal damar kan basıncı ile aynıdır. CHP, sıvıyı kılcal damarlardan dışarı ve dokulara doğru iten kuvvettir.
Sıvı bir kılcal damardan çıkıp dokulara doğru hareket ettikçe, interstisyel sıvıdaki hidrostatik basınç da buna bağlı olarak yükselir. Bu karşıt hidrostatik basınca interstisyel sıvı hidrostatik basıncı (IFHP) adı verilir. Genel olarak, arteriyel yollardan kaynaklanan CHP, IFHP'den oldukça yüksektir, çünkü lenfatik damarlar sürekli olarak dokulardan fazla sıvıyı emmektedir. Böylece, sıvı genellikle kılcal damarlardan dışarı ve interstisyel sıvıya doğru hareket eder. Bu sürece filtrasyon denir.
Ozmotik Basınç
Yeniden emilimi (sıvının interstisyel sıvıdan kılcal damarlara geri hareketi) sağlayan net basınca ozmotik basınç (bazen onkotik basınç olarak da adlandırılır) denir. Hidrostatik basınç sıvıyı kılcal damarın dışına iterken, ozmotik basınç sıvıyı tekrar içeri çeker. Ozmotik basınç, ozmotik konsantrasyon gradyanları, yani kan ve doku sıvısındaki çözünen-su konsantrasyonları arasındaki fark tarafından belirlenir. Çözünen madde konsantrasyonu yüksek (ve su konsantrasyonu düşük) bir bölge, su konsantrasyonu yüksek (ve çözünen madde konsantrasyonu düşük) bir bölgeden yarı geçirgen bir zar boyunca su çeker.
Kan ve doku sıvısındaki ozmotik basıncı tartışırken, kanı oluşturan unsurların ozmotik konsantrasyon gradyanlarına katkıda bulunmadığını kabul etmek önemlidir. Daha ziyade, anahtar rolü oynayan plazma proteinleridir. Solütler de konsantrasyon gradyanlarına göre kapiler duvar boyunca hareket eder, ancak genel olarak konsantrasyonlar benzer olmalı ve ozmoz üzerinde önemli bir etkiye sahip olmamalıdır. Büyük boyutları ve kimyasal yapıları nedeniyle, plazma proteinleri gerçek anlamda çözünen maddeler değildir, yani çözünmezler ancak sıvı ortamlarında dağılırlar veya asılı kalırlar, bir çözeltiden ziyade bir kolloid oluştururlar.
Kandaki kolloidal proteinlerin konsantrasyonunun yarattığı basınca kan kolloidal ozmotik basıncı (BCOP) denir. Kılcal damar değişimi üzerindeki etkisi suyun geri emilimini açıklar. Kanda asılı duran plazma proteinleri yarı geçirgen kılcal hücre zarından geçemez ve bu nedenle plazmada kalırlar. Sonuç olarak kan, doku sıvısından daha yüksek kolloidal konsantrasyona ve daha düşük su konsantrasyonuna sahiptir. Bu nedenle suyu çeker. BCOP'nin interstisyel sıvı kolloidal ozmotik basıncından (IFCOP) daha yüksek olduğunu da söyleyebiliriz; bu basınç interstisyel sıvı çok az protein içerdiği için her zaman çok düşüktür. Böylece su, çözünmüş molekülleri de beraberinde taşıyarak doku sıvısından kapiller içine geri çekilir. Kolloidal ozmotik basınçtaki bu fark yeniden emilimi açıklar.
Hidrostatik ve Ozmotik Basınçların Etkileşimi
Kardiyovasküler sistem içindeki basınçları ifade etmek için kullanılan normal birim milimetre cıvadır (mm Hg). Bir arteriyolü terk eden kan kapiller yatağa ilk girdiğinde, CHP oldukça yüksektir-yaklaşık 35 mm Hg. Kan kapiller boyunca ilerledikçe bu ilk CHP kademeli olarak azalır, böylece kan venöz uca ulaştığında CHP yaklaşık 18 mm Hg'ye düşmüş olur. Buna karşılık, plazma proteinleri kanda asılı kalır, bu nedenle BCOP kapiller uzunluğu boyunca yaklaşık 25 mm Hg'de oldukça sabit kalır ve interstisyel sıvıdaki ozmotik basıncın önemli ölçüde üzerindedir.
Net filtrasyon basıncı (NFP), hidrostatik ve ozmotik basınçların etkileşimini temsil ederek sıvıyı kapiler dışına iter. CHP ve BCOP arasındaki farka eşittir. Filtrasyon, tanımı gereği, geri emilim gerçekleşirken sıvının kılcal damar dışına hareketi olduğundan, NFP negatif bir sayıdır.
NFP kapiller yatakta farklı noktalarda değişir (aşağıdaki şekil). Kapillerlerin arteriyel ucuna yakın yerlerde yaklaşık 10 mm Hg'dir, çünkü 35 mm Hg'lik CHP eksi 25 mm Hg'lik BCOP 10 mm Hg'ye eşittir. İnterstisyel sıvının hidrostatik ve ozmotik basınçlarının esasen ihmal edilebilir olduğunu hatırlayın. Dolayısıyla, 10 mm Hg'lik NFP, arteriyel uçtaki kapiller dışına net bir sıvı hareketi sağlar. Kılcal damarın yaklaşık olarak ortasında, CHP 25 mm Hg'lik BCOP ile yaklaşık olarak aynıdır, bu nedenle NFP sıfıra düşer. Bu noktada net bir hacim değişikliği olmaz: Sıvı, kılcal damarın içine doğru hareket ettiği oranda kılcal damarın dışına doğru da hareket eder. Kılcal damarın venöz ucunun yakınında, sıvı kaybı nedeniyle CHP yaklaşık 18 mm Hg'ye düşmüştür. BCOP 25 mm Hg'de sabit kaldığı için su kapiller içine çekilir, yani geri emilim gerçekleşir. Bunu ifade etmenin bir başka yolu da kılcal damarın venöz ucunda -7 mm Hg'lik bir NFP olduğunu söylemektir.
Lenfatik Kılcal Damarların Görevi
Total CHP (koloid osmotik basınç), BCOP'den (blok kolloid osmotik basınç) daha yüksek olduğundan dolayı, arteriyel uçta kapillerlerden filtrasyon yoluyla net sıvının çıkması venöz uçta geri emilim yoluyla girenden daha fazla olması kaçınılmazdır. Bir gün boyunca tüm kılcal damarlar düşünüldüğünde, bu oldukça önemli miktarda sıvı olabilir: Günde yaklaşık 24 litre filtre edilirken, 20,4 litre geri emilir. Bu fazla sıvı lenfatik sistemin kılcal damarları tarafından toplanır. Bu son derece ince duvarlı damarlar, sonunda boyundaki subklavian venlere drene olan daha büyük lenfatik damarlar boyunca tek yönlü akışı sağlayan çok sayıda valfe sahiptir. Lenfatik sistemin önemli bir işlevi de sıvıyı (lenf) kana geri döndürmektir. Lenf, geri dönüştürülmüş kan plazması olarak düşünülebilir. (Lenfatik sistem hakkında daha fazla ayrıntı için ek içeriğe bakınız).
| İNTERAKTİF BAĞLANTI Kılcal damarları ve vücutta nasıl işlediklerini keşfetmek için bu videoyu izleyin. Kılcal damarlar asla 100 mikrometreden daha uzakta değildir. İnterstisyel sıvının ana bileşeni nedir? Önceki Ders: Kan Akışı, Kan Basıncı ve Direnç Sonraki Ders: Damar Sisteminin Homeostatik Düzenlenmesi |
Yorumlar
Yorum Gönder