KALP FAALİYETİNİN DÜZENLENMESİ Prof. Dr. Ümmühan İşoğlu-Alkaç İ. Ü KALP FAALİYETİNİN DÜZENLENMESİ Prof.Dr. Ümmühan İşoğlu-Alkaç İ.Ü. İstanbul Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı 2009-2010 alkac@istanbul.edu.tr

Öğrenim Hedefleri: Frank-Starling mekanizması ve önemi. Ön-yük (Pre-load) ve art-yük (after-load) kavramları ve önemi Heterometrik ve homeometrik düzenleme

Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi * Kalbin pompaladığı kan hacminin düzenlenmesi başlıca iki yolla olur: 1. İç-kaynaklı (Intrensek) düzenlenme (Frank-Starling Mekanizması) 2. Ekstrensek-Otonom sinir sistemi ile düzenlenme (sempatik ve parasempatik sinirlerle düzenlenme)

Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi * Dinlenme halindeki bir kişide kalp 4-6 litre/dak. kanı dolaşıma pompalar * Ağır egzersiz sırasında dakika hacmi bu miktarın 4-7 katına kadar yükselebilir

Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi Kalbin Pompalama İşlevinin Düzenlenmesi * Önyük (Pre-load) : Ventrikül kasılmaya başladığında kas üzerindeki gerim Diyastol sonu basıncı

Önyük (Pre-load) Kasılma öncesi ventrikül kasındaki gerim; Önyük (Pre-load) Diyastol sonu hacim ile bağlantılıdır Diyastol sonu hacim ise venöz dolma basıncı ile bağlantılıdır

Artyük (After-load) : Ventrikül kasının kasılma kuvvetini hangi yüke karşı kullandığı Ventrikülden çıkan arterdeki basınç veya periferik dirençtir.

Ventrikülün kan fırlatırken karşılaştığı basınç; Art yük AFTER LOAD: ART YÜK Ortalama Aort Basıncı Aort Basınç (mmHg) Pulmoner arter Ventrikülün kan fırlatırken karşılaştığı basınç; Art yük Art yük; sistolik kasılma sürecinde ventrikül duvarında oluşan gerim

Önyük Artışı (Volüm yüklenmesi) Kalp yetersizliği Artyük artışı (Basınç yüklenmesi) Kalp yetersizliği

Kalp yetersizliği Kompansatuvar mekanizmalar; Su-tuz tutulumu, önyük artışı, kalp debisinde artma Sempatik sinir sistemi aktiflenir; miyokard kasılması ve kalp hızı artırılır Ventrikül genişlemesi ve hipertrofisidir

Frank-Starling Mekanizması Frank-Starling Mekanizması Kalp kası doluş sırasında ne kadar çok gerilirse, kasılma kuvvetinin ve aortaya pompalanan kanın miktarının da o kadar büyük olacağı anlamına gelir.

Fizyolojik sınırlar içerisinde kalp, venlerde normalden fazla miktarda kan birikmesine izin vermeyecek şekilde, kendisine gelen kanın tamamını pompalar.

Frank-Starling Mekanizmasının açıklaması Frank-Starling Mekanizmasının açıklaması Kalbe gelen kan miktarının artması ile kalbin hacmi artınca; * kalp kasının gerilmesi gibi bir etkinin yanısıra * kalbin pompalama gücünü artıran bir etki daha olur; sağ atriyum duvarının gerilmesi kalp hızını doğrudan %10-20 artırarak, dakikada pompalanan kan miktarını artırır.

Frank-Starling Mekanizmasının açıklaması diyastolik hacim artar  kalbin kasılma gücü artar  atım hacmi artar.

Rezervuar yüksekte Vurum hacmi Diyastol sonu hacmi Ventriküler dolma basıncı Ventri-küler dolma basıncı Ventrikül diyastol sonu hacmı- Atım hacmı: Rezervuar yükselince ventrikül dolma basıncı artar ve ventriküle daha çok kan dolar.Ventrikül kası bu gerime daha şiddetli kasılarak cevap verir.

Kalp Kasında Uzunluk-Gerim ilişkisi : Frank Starling Yasası Kalp Kasında Uzunluk-Gerim ilişkisi : Frank Starling Yasası *Kalpte kas liflerinin uzunluğu uygulanan gerimle (ing. pre-load) yani diyastol sonu (ing. end diastolic) hacimle orantılıdır. *Kalbin kasılma gücü kas liflerinin uzunluğuna bağlı olarak değişir. Kalbin diyastol sonu hacmi arttıkça, ventriküldeki gerim de arttığı için kasılma gücü yükselecektir. Sarkomerlerin boyunun değişmesiyle ortaya çıkan düzenlemeye heterometrik regülasyon denmektedir.

Kalp kasında sarkomerlerin boyu yaklaşık 2 Kalp kasında sarkomerlerin boyu yaklaşık 2.2 m iken kasılma gücü en büyüktür (iskelet kası gibi) Bu uzunluktan daha fazla gerilen sarkomerlerde çapraz köprülerin sayısı azalır  aktif kasılma gücü düşer. Sarkomer boyu 3.5 m olduğu zaman aktin filamentleri çapraz köprü yapamayacağından kasılma da olmaz.

Ventriküllerdeki diyastolik basınç 12 mmHg olduğu zaman sarkomerlerin boyu 2.2 m kadardır  maksimum kasılma için 12 mmHg lık basınç üst sınır olarak kabul edilir.

Frank-Starling Mekanizmasının Özeti : Fizyolojik sınırlar içinde kalp, venlerde normalden fazla miktarda kan birikmesine izin vermeyecek şekilde, kendisine gelen kanın tamamını pompalar.