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.
SV'yi etkileyen faktörler temelde 3 tanedir (önyük, ardyük, kontraktilite). Bu faktörler bireyin gerçekleştirdiği eyleme uygun olarak SV'nin düzenlenmesini sağlar. Bu farktörlerin işleyişi nasıl etkilediğini inceleyelim.
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. Aşağıdaki görselden EDV artışının SV'yi doğrudan etkilediğini inceleyin.
GÖRSEL Frank-Starling mekanizması
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 sarkomerlerde yeterince uzama meydana getirmez.
Venöz dönüş arttıkça EDV yükselir, bu da Frank-Starling mekanizmasıyla SV’yi artırır. Sarkomerlerin optimum uzunluğa ulaşması için EDV teorik olarak 300-350 mL olmalıdır, ancak tek bir ventrikülde bu kadar kan dolumu mümkün değildir. Dinlenmede 130 mL olan EDV, egzersizde 200-220 mL’ye çıkarak SV’nin de artmasını sağlar.
GÖRSEL Optimum uzunluk ve EDV
"Egzersizle beraber venöz dönüş EDV'yi artırır, EDV artışıyla 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.
Kontraktiliteyi artıran maddelere "pozitif inotropik ajanlar" adı verilir. Bunlar, EDV'yi değiştirmemelerine rağmen SV'nin artmasını sağlar. Sempatik sinir sisteminin aktivasyonu, katekolaminler (epinefrin, norepinefrin), glukagon ve tiroksin kardiyak kas liflerinde pozitif inotropik etki yaratır.
GÖRSEL NE ve artan Ca2+ girişi
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 hızı arttığı için de ventriküller diyastolde daha fazla zaman geçirebilir; böylece kan doluşu da olumsuz etkilenmez.
"Asidoz (H+) ve ekstraselüler potasyum (K+) birikimi kalpte negatif inotropik etki yaratır."
GÖRSEL Sempatik stimülasyonda EF artışı
Ardyük
Son olarak ardyük, aorta veya pulmoner arterdeki basınçları 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;
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.