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

Öğrenim Hedefleri: Kalp debisine etki eden faktörler Venöz dönüşün önemi Hiper- ve hipoefektif kalp ve etki eden faktörler Kalp debisinin ölçümü

Kalp debisi (Cardiac Output: CO); Kalp debisi (Cardiac Output: CO); * kalbin bir dakikada aortaya pompaladığı kan miktarıdır. * Kişinin aktivite durumu, vücut metabolizması, yaş, egzersiz ve vücut büyüklüğü ile önemli ölçüde değişir.

Kalp debisi; ~ 4 - 6 litre / dakika Kalp indeksi: Vücut yüzeyinin metrekaresi başına kalp debisidir. 70 kg. erişkinde, vücut yüzeyi; 1.7 m2, kalp indeksi, 3 litre/dak/m2

Kalp debisi (Dakika hacmi) (ing Kalp debisi (Dakika hacmi) (ing. cardiac output) Bir ventrikülden dakikada atılan kan miktarı. Kalp debisi, * ventriküllere diyastolde gelen kanın miktarına, * kalbin kasılma gücüne * vurum sayısına bağlıdır

Kalp Debisi = Atım Hacmi x Dakikadaki Atım Sayısı

Kalp debisi venöz dönüşle kontrol edilir ** Kalp debisi venöz dönüşle kontrol edilir Venöz dönüşü belirleyen; venlerden kalbe kan akışını etkileyen çeşitli periferik dolaşım faktörleridir. Ana nedeni; Kalbin venlerle sağ atriyuma gelen tüm kanın otomatik olarak pompalanmasını sağlayan bir mekanizmaya sahip olmasıdır (Frank-Starling Yasası) Kalbe gelen kan miktarı artınca, sağ atriyum gerilir ve kalp hızını %10-15 artırır (Bainbridge refleksi)

Kalbin ulaşabileceği kardiyak debi sınırlıdır Kalbin ulaşabileceği kardiyak debi sınırlıdır. Bu, kalp debisi eğrisinde plato düzeyine neden olur Bu düzey normal kalp debisinin (5 litre/dakika) X 2.5 katıdır = 13 litre/dakika Bunun üzerinde kan pompalayan kalbe hiperefektif, altında kan pompalayan kalbe hipoefektif kalp denir.

Sol Atriyum basıncı (mmHg) KARDİYAK REZERV Kalp Debisi (L/dak) Normal Kalp Hiperefektif Kalp Hipoefektif Kalp Sol Atriyum basıncı (mmHg)

Hiperefektif kalp: 1. Sinirsel uyarı: Hiperefektif kalp: 1.Sinirsel uyarı: * frekansta artış; 120-150 vuru/dakika * Artmış kasılma gücü - normalin iki katı ~ 25 litre/dak

2. Kalp kasının hipertrofisi: Kalpte artmış iş yüklerine maruz kalınması hipertrofiye neden olur kalp kasının kitlesinde kasılma gücünde artışa yol açar. Örn: Maraton koşucularının kalbinde %50-75 kitle artışı- Kalp debisi plato düzeyini bazen %50-100 artırır ve kalbin daha fazla kan pompalamasına izin verir. (~ 30-40 litre/dakika)

Kalp debisi: Yüksek kalp debisi Kalp debisi: Yüksek kalp debisi hemen hemen daima azalmış total periferik direnç nedeniyle görülür: Beriberi- Tiyamin eksikliği-lokal kan akımı azalır-vazodilatasyon- Periferik R azalır Hipertiroidizm: Vücuttaki tüm dokuların metabolizması artar- O2 kull artar-vazodilatatör maddeler salınır- Periferik R azalır Anemi: Eritrosit sayısının azalması - kan viskozitesinin azalması ve hemoglobin düşüklüğü nedeniyle O2 miktarının azalması ile lokal vazodilatasyon olur.

Kalp debisi: Düşük kalp debisi 1 Kalp debisi: Düşük kalp debisi 1. Kalbin pompa etkinliğinin çok azalması Miyokard enfarktüsü (MI), ağır kapak hastalığı, miyokardit 2. Venöz dönüşün çok azalmasına neden olan anormallikler Kan hacmının azalması (kanama), Akut venöz dilatasyon (sempatik sinir sisteminin aniden inaktif olması), büyük venlerin tıkanması

Hipoefektif Kalp: Kalbin pompalama etkinliğinin azalması: Kalbin sinirsel uyarılmasının inhibisyonu Kalp atım hızı ve ritminde bozulma Kalp kapak hastalıkları Yüksek tansiyon Kalıtsal kalp hastalıkları Miyokardit

Kalp debisinin ölçümü Deney hayvanlarında aorta yerleştirilen akım ölçen aletlerle (flowmeter) doğrudan kalp debisi belirlenir. İnsanda ekokardiyografi, Fick metodu, boya veya izotoplarla uygulanan seyreltme (dilution) metodu gibi dolaylı yöntemlerle tayin edilir.

Ekokardiyografi Ultrasonik dalgalar kullanarak kalpten yansıyan dalgaların incelenmesi. Kulakla duyulamayan bu ses dalgaları çeşitli yönlerde kalbe gönderilerek, kalpten yansıyan dalgalar ekranda görünür hale getirilir. Ultrasonik dalgalar deriden 20 cm derinliğe kadar erişebilir. Eriştiği dokuların derinliğine göre farklı zamanlarda yansımalar olur.

Ekokardiyografi Ekokardiyografi ile sol ventrikülün sistol sonu, diyastol sonu çapları, kalbin atım hacmi gibi sol ventrikülün fonksiyon ve verimi ile ilgili bilgiler elde edilebilir. Ekokardiyografi ile kapak hareketleri de kaydedilerek fonksiyonel bozukluklar saptanabilir. Doppler Etkisi : Ses dalgalarını yansıtan ortam hareket ediyorsa, uzaklaşırken yansıyan sesin frekansı azalır, yaklaşırken artar.  Kan akımını görüntülemek olanaklı  Kalp atım hacmi ölçülebilir.

Fick metodu : Organizmanın bir dakikada tükettiği O2 miktarı ölçülür Fick metodu : Organizmanın bir dakikada tükettiği O2 miktarı ölçülür. Arteryel kan ile venöz kan arasındaki O2 farkı bulunduktan sonra, kalp debisi, her ml venöz kanın akciğerden geçerken aldığı O2 miktarından aşağıdaki formüle göre hesaplanır : O2 tüketimi (ml/dak) x 100 Sol kalp debisi = --------------------------------  (Arteryel O2 - Venöz O2) (ml/100 ml kan)

Örnek : Arteriyel O2 : 19 ml/100 ml Venöz O2 : 14 ml/100 ml O2 tüketimi : 250 ml/dak bulunursa, örneğimizde arteryo-venöz O2 farkı 5 ml olduğundan : 250 x 100 Kalp debisi = ---------------- = 5000 ml/dak 5

Boya (dilüsyon) metodu : Evans mavisi kol venasına enjekte edilir Boya (dilüsyon) metodu : Evans mavisi kol venasına enjekte edilir. Kol arterinden alınan bir seri örnekte boyanın konsantrasyonu tayin edilir. Kalp debisi enjekte edilen boya miktarının tek bir dolaşımdan sonra arteriyel kandaki ortalama konsantrasyonuna bölünmesi ile elde edilir. Bu zaman içinde kalpten atılan kanın hacminden, kalbin dakika hacmi hesaplanır. Sükun Egzersiz Zaman (s)

Enjekte edilen boya Kalp Debisi = ---------------------------------------- Ortalama boya konsantrasyonu x Eğrinin süresi Örnek : Enjekte edilen boya = 5 mg Ortalama boya konsantrasyonu = 1.6 mg/l 5 mg x 60 Kalp debisi = ------------------------ = 4.808 l/dak 1.6 mg/l x 39 sn

Radyoizotop metodu. Boya metodu için arteryel kan örnekleri gerektiği halde, proteine bağlı I131 kullanmak suretiyle venöz ponksiyonla kalbin dakika hacmi tayin edilebilir. Bu maksatla 1 ml standart izotop eriyiği v. basilicaya enjekte edilir. Aort üzerine uygulanan prop ile aortaya geçen radyoizotop miktarından boya eğrisine benzer bir eğri kaydeder.

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

Öğrenim Hedefleri: Ven damarlarının özelliği (yedek depo, venöz pompa) Hidrostatik basıncın venöz basınca etkisi

Kapakçık Endotel Bazal membran Düz kas tabakası Bağ dokusu

Venöz dolaşım Kasılma ve genişleme yetenekleriyle fazla miktarda kanı depo edip, dolaşımın herhangi bir yerinde gerektiği zaman hazır tutmaları önemlidir; Yedek depo * Dolaşımın homeostazisinde önemli

Damarların gerilebilme yeteneği ***basınç artışına karşılık gelen hacim artış oranı • Kanın damarlarda düzgün ve sürekli akımı • Basıncın kompanse edilebilmesi • Venlerin kanı depolayabilmesi • İhtiyaca göre doku kan akımının değiştirilebilmesi

Vasküler kompliyans (kapasitans) Kompliyans=hacim artışı / basınç artışı • Kompliyans=gerilebilirlik X hacim • Venlerin kompliyansı arterlerinkinden fazladır.

Venöz pompa; kalp debisinin düzenlenmesi Venöz dolaşım Venöz pompa; kalp debisinin düzenlenmesi

Venöz Basınçlar Kan sistemik venlerden sağ atriyuma akar; Sağ atriyum P ~ Santral venöz P Sağ atriyum P; * Kalbin kanı sağ atriyumdan pompalama yeteneği ve * kanın periferik damarlardan geriye, kalbe dönme eğilimi arasındaki denge ile düzenlenir.

Sağ atriyum P;. Atmosfer basıncına eşittir ~ 0 mmHg. 20-30 mmHg: Sağ atriyum P; * Atmosfer basıncına eşittir ~ 0 mmHg * 20-30 mmHg: Ağır kalp yetmezliği Kalbe dönen kan V artması Masif kan transfüzyonu * -3 -5 mmHg: Kalbin güclü pompalaması Ağır kanama Periferden donen kan akımı azalması

Venöz direnç Büyük venler genellikle kan akımına önemli ölçüde direnç gösterir ve çevre dokular tarafından birçok noktada sıkıştırıldığı için, sağ atriyum basıncından 4-7 mmHg daha yüksektir; 1. Boyunda 2. Kaburga (1.) 3. Koltuk altı 4. Toraks içi P 5. Karın içi P ile venler sıkıştırılarak kollabe olur.

Damardaki akım hızını damarın iki ucu arasındaki basınç farkı belirler. Kan akımı basınç farkı yönündedir Kalpte yüksek, kalpten uzaklaştıkça azalır Hidrostatik basınç Aorttan-vena kava’ya %90 azalır

Hidrostatik basınç: içi su dolu kapta suyun kaba uyguladığı basınç. Su kolonunun ağırlığı ile orantılıdır.

Su sistemde akmaya başlayınca; sürtünme nedeniyle enerji kaybedildiğinden basınç mesafe ile orantılı olarak azalır. Dolaşım sistemindeki durum aynıdır

Hidrostatik basıncın venöz basınca etkisi Suyun ağırlığından kaynaklanan basınca hidrostatik P denir; 13,6 mm-1 mmHg Sağ atriyumda ~ 0 mmHg Ayaklarda ~ 90 mmHg * Kafatası içindeki venler sıkıştırılamayan boşlukta olduğundan kollabe olmazlar; Dural sinüslerde negatif basınç vardır (~-10mmHg)

Yürüyen insanda ayaklarda ven P~ 25 mmHg. Ayakta tam hareketsiz 30 sn Yürüyen insanda ayaklarda ven P~ 25 mmHg * Ayakta tam hareketsiz 30 sn. durulursa; 90 mmHg * 15 dakika; dolaşım sisteminden kan V nın %10-20 si kaybedilir

Hidrostatik basıncın venöz basınçlara etkisi Basınç (mmHg) Venler Arterler Hidrostatik basıncın venöz basınçlara etkisi 0 mmHg

Venöz Basıncın Ölçümü Tahmini: Normalde oturur durumda boyun venleri belirgin değildir. Sağ atriyum basıncı 10-15 mmHg olduğu zaman boyun venlerinde dolgunluk görülür. Sıfır Basınç Referans Düzeyi: Triküspid kapakta hidrostatik etkilerin bulunmaması, bu noktadaki hidrostatik basınç değişimlerini kalbin otomatik olarak engellemesine bağlıdır feedback basınç regülatörü

Özel Kan Depoları Sistemik venler dolaşımın kan depoları gibidir; 1 Özel Kan Depoları Sistemik venler dolaşımın kan depoları gibidir; 1. Dalak (~ 100 ml) 2. Karaciğer sinüsleri (birkaç yüz ml) 3. Büyük abdominal venler (~ 300 ml) 4. Derialtı venöz pleksuslar (birkaç yüz ml) 5. Kalp (50-100 ml), akciğerler (100-200 ml) Kan kaybı, arter basıncında düşme; Basınç refleksleri Sempatik aktivasyon Venlerin kasılması *Total kan hacmının %20 kaybını tolere edebilir.