Kalp, sürekli olarak sistol ve diyastolü tekrarlar, bu mekanik işleyişine de kardiyak döngü adı verilir. Her bir sistolde ventrikülerden dolaşıma fırlatılan kan miktarına kalp atım hacmi (stroke volume) ya da kısaca SV denir. Bu yazımızda SV'yi etkileyen faktörleri anlattık.
SV'yi etkileyen faktörler temelde 3 tanedir (önyük, ardyük, kontraktilite). Bu faktörler bireyin gerçekleştirdiği eyleme uygun olarak SV'nin düzenlenmesini sağlar. Sıra sıra hepsine bakalım.
Önyük (EDV)
Önyük, diyastol sonu hacmi yani EDV'yi ifade eder. EDV ne kadar artarsa kalp atım hacmi de buna oranla artar. Bu doğru orantılı ilişki Frank-Starling mekanizması olarak ifade edilir.
Kardiyak kas lifleri de iskelet kas lifi gibi sarkomerlerden oluşur. Sarkomer yapısında maksimum aktin-miyozin örtüşmesi gerçekleştiğinde en yüksek kasılma kuvveti üretilir. Dinlenim anında ventriküllere dönen kan miktarı ventrikülleri genişletse de kas liflerinde optimum sarkomer uzunluğunu yaratmaz.
Kalbe dönen kan miktarı yani venöz dönüş EDV'yi artırır. EDV'nin artmasıyla da Frank-Starling mekanizmasına göre SV artar. Kardiyak kas liflerinde optimum sarkomer boyuna erişmek için EDV yaklaşık 300 mL olmalıdır. Şunu unutmayın, tek bir ventriküle bu kadar kan dolması mümkün değildir. Ancak dinlenme anındaki 130 mL'lik değere kıyasla egzersizde 200-220 mL EDV değerlerine ulaşılabilir, böylece SV de artmış olur.
GÖRSEL - Frank-Starling mekanizması
GÖRSEL - Frank-Starling mekanizması
"Egzersizle beraber venöz dönüş artar, EDV arttığı için SV de artmış olur."
Kontraktilite
Kontraktilite, ventriküler miyokardın kasılma kuvvetini ifade eder. Kas hücresi içine giren Ca+2 miktarının artmasıyla aktin-miyozin örtüşmesi artacağı için hücre içi Ca+2 akışını artıran maddeler kalp kasının daha kuvvetli kasılmasını sağlar. Normalde %50-60 olan ejeksiyon fraksiyonu bu sayede %70-80'lere kadar artabilir.
Kalbe aynı miktarda kan dolmasına rağmen, yani EDV değişmemesine rağmen SV'nin artmasını sağlar. Kontraktiliteyi artıran maddelere pozitif inotropik ajanlar adı verilir. Sempatik sinir sisteminin aktivasyonu, katekolaminler (epinefrin, norepinefrin), glukagon ve tiroksin kardiyak kas liflerinde pozitif inotropik etki yaratır.
Pozitif inotropik etki; kardiyak kas liflerinin daha yüksek kasılma kuvvetine ulaşmalarına, bu kuvveti daha hızlı ortaya çıkarmalarına ve daha hızlı gevşemelerine olanak sağlar. Böylece egzersiz yapan kasta hızlı ve kuvvetli kasılma gerçekleşir. Gevşeme hızının arttığı içinde diyastolde daha fazla zaman geçirebilir; kan doluşunu olumsu etkilemez.
GÖRSEL - NE ve artan Ca2+ girişi
GÖRSEL - Sempatik stimülasyonda EF artar
"Asidoz (H+) ve ekstraselüler potasyum (K+) birikimi negatif inotropik etki yaratır."
Ardyük
Son olarak ardyük, aorta veya pulmoner arterdeki basıncı ifade eder. Kan akışı, basıncın yüksek olduğu kısımdan az olduğu kısma doğru ilerler. Dolayısıyla sağ ventrikül basıncı pulmoner arter basıncından (10 mmHg), sol ventrikül basıncı ise aortik basınçtan (80 mmHg) daha yüksek olduğunda ventriküler ejeksiyon gerçekleşir.
Sağ ventrikülün pulmoner artere atım yapacağı için çok kaslı olmasına gerek yok. Burada hem mesafe kısa hem de basınç düşük. Sol ventrikül için ise durum çok farklı. Hem aortik basıncı geçmeli hem de kanı tüm vücuda iletebilecek kadar kuvvetli kasılması gerekir dolayısıyla miyokardı daha kalındır.
GÖRSEL - Aorta ve pulmoner arter
"Hipertansiyon hastalığı bulunmayan bireylerde ardyük SV için çok etkili bir faktör değildir."
Sonuç olarak; EDV sarkomer boyunda etki göstererek, kontraktilite hücre içi Ca+2 girişini artırarak SV üzerinde etki gösterir. Sağlıklı bireylerde arterlerde bulunan basınçlar (ardyük) SV miktarında çok önemli değildir. Egzersizin bir etkisi venöz dönüşü artırarak Frank-Starling mekanizması gereğince SV miktarında artışa sebep olmasıdır. Bir diğer etkisi ise, sempatik uyarılmayı ve hormonel salınımı artırmasıdır. Böylece kalp kasının hem daha kuvvetli hem de daha hızlı kasılmasını sağlarken aynı zamanda daha hızlı gevşemesine sebep olur. Gevşeme hızının artması kısalan atım süresinde diyastolik fonksiyonun devam etmesine olanak tanır.
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
