KALP KASININ FİZYOLOJİK ÖZELLİKLERİ Dr. Müge Devrim Üçok

Dersin öğrenim hedefleri: Kalp kasının fizyolojik özelliklerini sayabilmeli ve bunların işlevsel açısından önemini açıklayabilmeli. Kalpte ritmik eksitasyonların oluşma mekanizmasını açıklayabilmeli. Kalp kasında aksiyon potansiyelinin farklı dönemlerinin nasıl oluştuğunu ve eksitasyon-kontraksiyon sürecini anlatabilmeli.

Kalp Kasında Aksiyon Potansiyelleri

Mikroelektrodlarla kaydedilen ritmik aksiyon potansiyelleri.

Hızlı sodyum kanalları Yavaş kalsiyum kanalları Potasyum kanalları

Plato döneminin oluşmasının iki nedeni var: Yavaş kalsiyum kanallarının (kalsiyum-sodyum kanalları) açılması. Kalp kası membranının potasyum iyonlarına geçirgenliğinin azalması (yaklaşık 5 kat).

Plato dönemi, kas kontraksiyonunun ventriküllerden kanı fırlatmaya yetecek kadar uzun sürmesini sağlar (iskelet kasından 15 kat daha uzundur); fırlatma tamamlanmadan kas hücrelerinin tekrar uyarılmalarına izin vermez. Plato döneminde kalsiyumun hücre içine girmesi kontraksiyon sürecini başlatır.

Tetani oluşmaz. Kalp kasında kontraksiyon depolarizasyonun başlangıcından hemen sonra başlar ve aksiyon potansiyelinin 1.5 katı kadar sürer. Kalp kası geç repolarizasyon döneminin yarısına kadar ki dönemde mutlak refrakter, sonuna kadar ki dönemde ise rölatif refrakterdir.

Ventrikül kası kontraksiyonunun gücü Ventrikül kası kontraksiyonunun gücü. Refrakter periyodun ve rölatif refrakter periyodun süresi ve prematür kontraksiyonların etkisi. Prematür kontraksiyonlar, iskelet kasındaki gibi, dalga sumasyonuna neden olmaz.

Eksitasyon-Kontraksiyon Eşleşmesi

Aksiyon potansiyeli kalp kası membranı boyunca yayılırken transvers (T) tübüller boyunca kasın derinliklerine de hızla yayılır  T tübül aksiyon potansiyeli longitudinal sarkoplazmik tübüllerin membranlarından kalsiyum salınımına neden olur  kalsiyum miyofibrillere difüze olur ve aktin ve miyozin filamentlerinin birbiri üzerinden kaymasını sağlayacak kimyasal reaksiyonları katalizler.

Sarkoplazmik retikulumdan salınan kalsiyum iyonlarına ek olarak aksiyon potansiyeli sırasında T tübüllerinden de sarkoplazmaya kalsiyum difüze olur. Eksitasyon-kontraksiyon süreci sırasında T tübül membranının depolarizasyonu  voltaj-kapılı Ca2+ kanallarının açılması  Ca2+ girişi T tübüllerinden kalsiyum girişi olmazsa kalp kasının kontraksiyon gücü azalır çünkü SR’u iskelet kasındakinden daha az gelişmiştir ve tam bir kasılmayı sağlayacak kadar kalsiyumu depolayamaz. Kalp kasındaki kasılmanın gücü büyük oranda ekstraselüler sıvının kalsiyum konsantrasyonuna bağlıdır.

* T tübülleri iskelet kasındakinden daha geniştir (5 kat kadar). * Sarkoplazmik retikulum iskelet kasındaki kadar gelişmemiştir. * İskelet kasından daha zengin mitokondri taşır. * Kapiller ağın genişliği iskelet kasından 3-4 kat fazladır.

Kalp kası iskelet kasındaki gibi aktin, miyozin, tropomiyozin ve troponin içerir ve kasılması aktin ve miyozin filamentlerinin birbiri üzerinde kayması ile gerçekleşir.

Kalbin Ritmik Olarak Uyarılması

Kalpte aksiyon potansiyellerinin kaynağı, normalde sinüs düğümü (sinoatriyal düğüm) dür. Sağ atriyumda bulunur; hücreleri kontraktil kas filamentlerini içermez ve küçük çaplıdır. Sinüs düğümü hücreleri atriyal kas hücreleri ile doğrudan bağlantılıdır.

Sinüs düğümü hücresinin dinlenme potansiyeli, membranlarında sodyum ve kalsiyumu sızdıran kanalların olması nedeniyle -55 ila -60 mV arasındadır ve sabit değildir. Miyokardın diğer hücrelerinde ise -85 ila -90 mV’dur. Dinlenme potansiyeli daha az negatif olduğundan hızlı sodyum kanalları kapalıdır. Bu nedenle yalnız yavaş kalsiyum sodyum kanalları açılabilir ve aksiyon potansiyeli oluşturabilir. Bu nedenle atriyal nodal ap’i ventrikül kası ap’inden yavaş gelişir. Sinüs düğümü hücresinin ritmik deşarjı. Ventrikül kası hücresindeki aksiyon potansiyeli ile karşılaştırması.

Sinüs düğümü hücresinin kendi kendine uyarılması Ekstraselüler sıvıda sodyum iyon konsantrasyonunun yüksek olması ve membranda sodyum sızıntı kanallarının bulunması nedeni ile sodyum hücre içine girer. Membran potansiyeli eşik voltaj olan yaklaşık -40 mV’a ulaşınca yavaş kalsiyum kanalları aktiflenerek aksiyon potansiyeli oluşur. Bu ritmik potansiyel değişikliklerine: “Prepotansiyel” ya da ''pacemaker'' potansiyeli denir.

Pacemaker potansiyeline normalde yalnız S-A ve A-V düğümlerde rastlanır. İleti sisteminin diğer hücreleri ise latent karekterdedir; S-A ve A-V düğümler depresyona uğradığı ya da ileti bloğu meydana geldiği zaman ritmik deşarjlar yaratabilirler. Atriyal ve ventriküler kas hücreleri ise prepotansiyellere sahip değillerdir; ancak anormal koşullarda spontan deşarj oluştururlar.