Egzersize başladığınızda kalbinizin daha hızlı attığını hissedersiniz. Oturmak yerine yürüdüğünüzde, yürümek yerine koştuğunuzda kalp atımınız otomatik olarak duruma göre ayarlanır. Peki bu otomatik kontrol tam olarak nasıl gerçekleşir hiç merak ettiniz mi?
Kalbin bir dakikada pompaladığı kan miktarına kardiyak çıktı adı verilir. Kardiyak çıktıyı artırmak için hem SV hem de kalp atım hızı (heart rate, HR) sinir sistemi tarafından yükseltilir. Böylece egzersizin sürdürülmesi için ihtiyaç duyulan kan miktarı yani O2 kaslara düzenli olarak ulaştırılır.
GÖRSEL - Kardiyak çıktı (CO)
Kalp, sinoatriyal düğümdeki pacemaker hücreler sayesinde kendi elektriksel uyarısını oluşturur. Pacemaker hücreler sabit ritimde elektrik üreterek hücreyi eşik potansiyeline (-60 mV'tan -40mV'a) ulaştırır. SA düğümde ritmik olarak üretilen bu elektriksel uyarılarla dakikada ortalama 100 kez eşik geçilir (aksiyon potansiyeli oluşur) yani 100 kalp atışı gerçekleşir.
"Dinlenme esnasında parasempatik sistem vagus sinirleriyle kalp atım hızında yavaşlatıcı etkiye sahiptir."
Kalpteki ritim sinoatriyal düğümden doğduğu için kalp atımına etki edecek kalp dışı faktörlerin (ekstrinsik faktörler) sinoatriyal düğüme etki göstermesi gerekir. Medulla oblangatada bulunan kardiyovasküler kontrol merkezinden üretilen uyarılar otonom sinir sisteminin sempatik ve parasempatik bölümlerinden geçerek kalp üzerinde etki gösterirler.
GÖRSEL - Pacemaker potansiyeli ve eşik değer
Kardiyovasküler merkez yüksek beyin merkezlerinden ve duyusal reseptörlerden girdi alarak vücudun durumuna ilişkin bilgi toplar ve düzenlemeyi yapar. Sporcunun HR'si daha maça başlamadan artabilir, heyecan yüksek beyin merkezlerini etkileyerek buna sebep olabilir.
Sporcunun maça başlamasıyla beraber proprioseptörler sporcunun fiziksel hareketlerini, kemoreseptörler kanda bulunan kimyasal miktarlarının değişimini, baroreseptörler ise kan basıncındaki değişimleri izler ve kontrol merkezine iletir. Bu girdiler doğrultusunda da kalp atım hızı düzenlenir.
GÖRSEL - Basitleştirilmiş CV kontrol merkezi
Parasempatik Etki
Kalp kendi elektriksel uyarısını oluştursa da otonom sinir sistemi kalp üzerinde etkilidir. Dinlenme anında parasempatik bölüm baskındır. Parasempatik sinirler SA ve AV düğüme kadar uzanır. Uyarıldıklarında bu düğümlerin (SA, AV) hiperpolarizasyona uğramalarına yani -60 mV'tan daha düşük (-65, -70 mV gibi) değerlere ulaşmalarına sebep olur.
Hiperpolarizasyonla beraber pacemaker hücrelerin eşik değere ulaşacak kadar elektrik üretmesi daha fazla vakit alır. Bu yüzden aksiyon potansiyeli oluşumu yani depolarizasyonun gerçekleşmesi gecikir. Neticede, normalde dakikada 100 kez atan kalp belki 60 belki de 70 kez atacaktır. Görseli bir inceleyin.
GÖRSEL - Parasempatik ve sempatik stimülasyon
Sempatik Sinir Sistemi
Egzersizle beraber ise sempatik sinir sistemi bölümü uyarılır, kardiyak hızlandırıcı sinirler kalp üzerinde baskın hale gelir. Sempatik sinir sistemi kalbin işleyişinde 3 farklı noktadan etki gösterir; SA düğüme, AV düğüme ve ventriküllere etki eder.
Kardiyak hızlandırıcı sinirler SA düğüme etki eder; ürettiği elektriksel uyarı sıklığını artırarak HR'yi yükseltir. AV düğüme etki ederek elektriksel iletinin daha kısa süreliğine bekletilmesini sağlar böylece kalpteki elektriksel iletimi hızlandırır. Son olarak, pozitif inotropik etki yaratan bir madde olan norepinefrin (NE) salarak miyokardın kontraktilitesini artırır.
GÖRSEL - Sempatik ve parasempatik sinirler
"Sempatik stimülasyon kalbin daha hızlı ve kuvvetli kasılmasını sağlarken gevşeme hızını da artırır."
Sempatik ve parasempatik sistemden bağımsız olarak, HR üzerinde etkisi bulunan bazı kimyasal maddeler de vardır. Egzersize yanıt olarak adrenal medulladan salınan NE ve epinefrin (Epi), sempatik sinirlerden salınan NE ile aynı etkileri gösterir. Tiroid hormonu olan tiroksin hem kalbi hızlandırır hem de NE ve Epi etkilerini artırır.
Sonuç olarak, kalp atım hızı (HR) ve kalp atım hacmi (HR) egzersize veya duruma yanıt olarak düzenlenir. Egzersizin ihtiyaç duyduğu oksijen tedariğini sağlamak için kardiyak çıktı (SV x HR) yükseltilir. HR artışını sağlamak için parasempatik etkinin durması ve sempatik etkinin artırılması gerekir. Dinlenim anında aktif olan parasempatik uyarılma sinoatriyal düğümde daha uzun aralıklarla aksiyon potansiyeli oluşturulmasına sebep olur. Aktiviteyle artan sempatik uyarılma ise SA düğümde daha kısa aralıklarla aksiyon potansiyeli üretilmesini sağlar. Yüksek beyin merkezleri ve medulladaki kardiyovasküler kontrol merkezi vücutla alakalı duyusal girdiler toplar. Bu girdiler neticesinde HR hızlanır veya yavaşlar. Egzersize katılan bireyin kas ve eklem hareketleri proprioseptörlerle, kan basıncı ve kimyasal madde miktarlarının değişimi ise baroreseptör ve kemoreseptörler ile izlenir ve kardiyovasküler merkeze sürekli olarak iletilir.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.
Solunum Sistemi
Kardiyovasküler Sistem
