Kardiyomiyositte ATP Üretimi ve Koroner Dolaşım

Kalp kası iskelet kasları gibi ATP üretip hidrolize uğratarak çalışır; ancak bu üretim neredeyse tamamen aerobik yollarla gerçekleşir. Kardiyomiyosit hacminin %30–35'ini oluşturan mitokondriler bu yüksek aerobik kapasiteyi mümkün kılar. Vücuttaki herhangi bir dokunun en yüksek mitokondri yoğunluklarından birine sahip olan kalp, yaşam boyu kesintisiz çalışmaya bu yapısal özelliğiyle uyum sağlamıştır.

Egzersiz sırasında artan kardiyak iş yükü ATP hidrolizini belirgin biçimde artırır. Bu artışın yaklaşık %70'i aktin-miyozin çapraz köprü döngüsünden, %25'i sarkoplazmik retikulumun Ca²⁺ geri alımından, kalan %5'i ise sarkolemmal iyon gradyanlarının yenilenmesinden kaynaklanır. Egzersizin başlangıcında kısa süreli bir fosfokreatin tamponu devreye girse de asıl yükü aerobik metabolizma taşır.

GÖRSEL  Kardiyomiyositte ATP tüketim noktaları

Yakıt tercihi. Kardiyomiyositler glikoz, yağ asitleri, laktat, keton cisimleri ve pirüvatı ATP üretiminde kullanabilir. Hangi yakıtın tercih edileceği büyük ölçüde dolaşımdaki mevcut substrat düzeylerine bağlıdır. Dinlenimde ve gece boyu açlık sonrasında enerjinin yaklaşık %60'ı yağ asitlerinin oksidasyonundan, %40'ı ise karbonhidratlardan sağlanır.

Yüksek karbonhidratlı bir öğünün ardından kardiyomiyositler neredeyse yalnızca glukozu yakıt olarak kullanır. Egzersiz yoğunluğu arttıkça iskelet kaslarının ürettiği laktat miktarı yükselir ve dolaşıma salınan bu laktat kalp tarafından hızla ve etkin biçimde alınarak ATP üretiminde kullanılır. Egzersiz şiddeti ile kardiyomiyositlerin laktat kullanımı arasındaki ilişki doğru orantılıdır.

GÖRSEL  Egzersizde laktat üretimi

Koroner dolaşım. Yoğun aerobik metabolizma sürekli ve yüksek miktarda oksijen gerektirir. Kalp odacıklarındaki kandan beslenemez; miyokardın beslenmesi koroner dolaşım aracılığıyla sağlanır. Aortanın köküne yakın noktada dallanan sağ ve sol koroner arterler kalbin temel kan kaynağını oluşturur. Sağ koroner arter sağ atriyum ve ventrikülü beslerken, sol koroner arter ön inen (left anterior descending) ve sirkumfleks dallarına ayrılarak sol ventrikülün büyük bölümünü ve sol atriyumu perfüze eder.

Kapiller düzeyde gerçekleşen gaz değişiminin ardından koroner venler kanı koroner sinüs aracılığıyla sağ atriyuma geri taşır. Koroner perfüzyon esas olarak diyastol sırasında gerçekleşir; sistolde kasılan miyokard koroner damarları sıkıştırarak akımı geçici olarak kısıtlar. Bu nedenle kalp hızının aşırı yükselmesi diyastol süresini kısaltarak miyokardın yeterli perfüzyon almasını zorlaştırabilir.

GÖRSEL  Koroner arter ve venler

Koroner dolaşım dinlenimde kardiyak çıktının yaklaşık %4–5'ini alır ve egzersizde de bu oran korunur; çünkü artan kardiyak iş yükü koroner akımı da orantılı biçimde artırır. Kalp dinlenimde bile koroner kandan oksijenin %65–70'ini ekstrakte eder; bu oran iskelet kasının dinlenimdeki değerinin çok üzerindedir ve egzersizde %80'e ulaşarak fizyolojik sınırına yaklaşır.

Bu nedenle egzersiz sırasında miyokarda artan oksijen iletimi ekstraksiyon artışıyla değil, koroner akım hızının yükseltilmesiyle sağlanır. Adenozin ve nitrik oksit gibi lokal metabolik faktörler koroner arteriyollerde vazodilatasyon oluşturarak bu akım artışını yönlendirir. Bu mekanizma kalbin kendi iş yüküyle orantılı biçimde kendi kan akımını düzenleyebildiğini gösterir.

Kardiyomiyositlerin enerji metabolizması ve koroner dolaşım, kalbin hem dinlenimde hem de maksimal egzersizde işlevini sürdürebilmesinin biyolojik temelini oluşturur. Bir sonraki başlıkta bu sistemin bütününün egzersiz sırasında nasıl koordineli biçimde yanıt verdiği ele alınacaktır.

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.