Dolaşım Sistemi ve Egzersiz

... konulu sunumlar: "Dolaşım Sistemi ve Egzersiz"— Sunum transkripti:

1 Dolaşım Sistemi ve Egzersiz

2 Dolaşım Sistemi Dolaşım Sistemi vucudumuzda kanın taşınmasından sorumludur.; kalp kan damarları ve kandan oluşmaktadır. Bu sistem kardiovasküler sistem olarak da tanımlanır. Kalbin görevi kanı kan damarlarına pompalamaktır. Kan damarları kanı vücudumuzun her hücresine ulaştırır. Kan yoluyla oksijen ve besin maddeleri hücrelere taşınırlen CO2 ve artık ürünler de boşaltım organlarına taşınır. Ayrıca kan yoluyla hormonlar salındıkları bezlerden kullanıldıkları hedef dokulara taşınırlar.. Kanın diğer görevleri ise hücrelerin belli bir düzeyde sıvı dengesini korumak, vucudun ısı düzenlemesine yardımcı olmaktır.

3

4 Egzersiz esnasında homeostasisi sürdürmek için en büyük etken kasların artan O2 ihtiyacıdır.
Ağır egzersiz sırasında bu ihtiyaç dinlenik duruma göre kat artar. Egzersiz boyunca kasın artan O2 ihtiyacını karşılamak için iki büyük ayarlama yapılır. Kardiak devir Kanın pasif organlardan aktif iskelet kaslarına dağılımı (redistiribisyonu)

5 Kalbin Anatomisi ve Fizyolojisi
Kalp bu sistem içerisinde motor görevi yapar. Kalp insanda dakikada vuruş arasında değişen bir hızla günde 9000 litre kanı vücuda pompalar. Günde yaklaşık 100 bin, yılda 40 milyon, tüm insan hayatı boyunca yaklaşık 2,5 milyar kere, hiç durmadan yaklaşık 8 ton kanı vücuda pompalar. Normal bir insanda ortalama ağırlığı gramdır. Kalp memelilerde 4 odacıklı ve 4 kapakçıklıdır. Odacıklar sağ odacıklar ve sol odacıklar olarak 2 ana bölümden oluşur. Sağ bölüm, kanın vücuttan döndüğü odacık olan sağ kulakçık (atrium) sonra triküsbit kapak adı verilen 3 yaprakçıklı bir kapakçık ile ana odacık olan sağ karıncıktan (ventrikül) oluşur. Kan vücutta oksijeni ve besin öğeleri kullanıldıktan sonra vena cava adı verilen 2 adet ana toplardamar ile sağ kulakçığa gelir. Baş ve üst ekstremitelerden gelen kan vena cava superior ve gövde ve alt ekstremitelerden gelen kan vena cava inferior dan olmak üzere sağ atriuma gelir. Sağ kulakçıktan kan yerçekimi ve kulakçık kasılması ile aradaki kapak olan triküsbit kapaktan (3 yaprakçıklı kapak) geçerek sağ karıncığa (ventrikül) girer.

6

7

8 Sağ ventrikül kasıldığında tricüspid kapak kapanır ve kanın atriuma geri dönmesi engellnir. Aynı zamanda pulmoner kapakçık açılır. Sağ karıncık ile pulmoner atardamar arasındaki kapağa da pulmoner kapakçık adı verilir. Sağ karıncık kanı pulmoner atardamar adını verdiğimiz bir damar yoluyla akciğerlere pompalar. Sol atriuma kan pulmoner venler aracılığıyla akciğerlerden oksijenden zenginleştirilmiş olarak gelir. Sol kulakçığa gelen bu kan yerçekiminin de etkisi ile ve biraz da sol kulakçığın kasılması yardımı ile sonradaki kapak olan mitral kapakçık adı verilen 2 yaprakçıklı bir kapaktan sol karıncığa (ventrikül) akar. Sol karıncık ile aort atardamarı arasında aort kapakçığı denilen 3 yaprakçıklı bir kapak bulunmaktadır. Sol karıncıktan temiz kan güçlü kasların kasılması etkisi ile aort atardamarı denilen ana atardamar vasıtasıyla vücuda sunulur. Elimizi göğsümüzün sol tarafına götürdüğümüzde kalbimizden gelen sesin nedeni kulakçık ile karıncık arasındaki kapakçıkların açılıp kapanmasıdır. Eğer bir kapakçık da arıza var ise kan geri akar bu da üfürüm olarak adlandırılır.

9 Diastolik evre Sistolik evre Kan damarları;kalp ve vücut hücreleri arasında kan taşıyan kapalı bir tüp sistemidir. Kan damarları arter (atar damar), ven (toplar damar), arteriol, kılcal damar ve venül olmak üzere beş çeşittir.

10 Kalbin mikroskobik yapısı
Kalp kası iskelet kasına çok benzer. Çizgilidir, miyofibriller, aktin ve myosin protein filamentleri içerir. Kayan filamentler teorisine göre kasıldığı bilinir. Ancak öte yandan çizgili kaslardan farklılıklar gösterir.

11 Kalp 3 tabakadan oluşmaktadır
Kalp 3 tabakadan oluşmaktadır. Yani kalp duvarlarını 3 farklı yapı çevirir. Bunlar içten dışa doğru “Endokardium”, “Myokard” ve “Perikardium”dur. Endokard bir sıra epitel hücreleriden oluşur. Kasılma yetenekleri azdır ve İmpuls(Sinir hücreleri tarafından taşınan elektriksel uyartı) iletmek için özelleşmişlerdir. Myokard ise özel yapılı çizgili kas dokusundan oluşur. Kalp kasılmasını sağlayan kalp kası hücreleridir. Myocard kan desteğini sağ ve sol koroner arterler sayesinde alır. Bu damarlar aortun dallarındandır ve kalbi sarmalar. Koroner venler arteri izleyen ve kanı koroner sinüs adı verilen daha büyük bir vene çeker ve sağ atriuma boşalır.

12 Miyokard bazı noktalarda farklıdır.
Tüm kas hücreleri aynı anda bir birim gibi kasılır. Ancak atriumlar ve ventriküllerin arasında var olan bir konektif doku atriumların ventriküllerden ayrı kasılmasını sağlar. Myokard iskelet kasındaki çeşitliliğin aksine slowtwitch kas fibrillerinden oluşmuştur. İskelet kası gibi kayan flamentler teorisine göre kasılır. Perikard ise kalbi dıştan sarar ve bağ dokudan oluşur. Arası sıvı dolu 2 tabakadan oluşur ve sıvı sayesinde kalbin çalışması kolaylaştırılır.

13

14 Kalp Kasının Kasılması
Kalp kasının kasılması SA düğümünden çıkan bir sinir uyarısının kalp kasında yayılması sonucu oluşan bir sistol(kasılma) ve bunu takip eden diastolü(gevşeme) kapsamaktadır. Kalpte kasılma ve gevşeme olmak üzere 2 çeşit hareket görülür. Kulakçık kasılırken kan karıncığa, karıncık kasılırken atardamarlara pompalanır. Kulakçık ve karıncıkların çalışması birbirine zıttır. Kulakçıklar kasılırken karıncıklar gevşer, karıncıklar gevşerken kulakçıklar gevşer.

15 Kulakçık ve karıncıkların ikisinin de gevşemede olduğu faz kalp siklusunun(döngüsünün) başlangıcıdır. Bu sırada büyük ve küçük kan dolaşımından gelen kan kulakçıklara dolmaktadır ve buradan kapakçıkları geçerek karıncıklar dolmaktadır. Kulakçığa gelen kanın %70’i bu şekilde pasif olarak karıncığa dolar.

16 SA düğümünden çıkan sinir uyarısı ile birlikte kulakçıklar kasılır ve kulakçıklarda kanın geri kalan kısmı da(%30) karıncığa geçer. Uyarı karıncıklara ulaşınca mitral ve trikuspid kapaklar kapanır. Kanın kulakçık-karıncık arasındaki geçişi engellenir. Bu sırada birinci kalp sesi oluşur.

17 Kasılmanın devamında Aort ve Pulmoner Arterin Semilunar kapakları açılarak kanın pompalanması sağlanır. Karıncıkların kasılmasını gevşemesi takip ederek karıncık basıncı, düşerek atardamara pompalanan kanın az bir kısmı karıncığa geri dönerken semilunar kapakları kapatır ve ikinci kalp sesini oluşturur. Böylece bir siklus sona erer. Kanın karıncıklara dolması ile ikinci bir siklus başlar.

18

19 Kalbin Uyarı ve ileti Sistemi
Kalp kendisini uyaran tüm sinirleri kesilse dahi kasılmaya devam eden bir organdır. Kalp dokusu, uyarıları kalbin her tarafına yayan bir ileti sistemine sahiptir ve “pacemaker”(Önder odak, adım attırıcı) adı verilen bir takım yapılardan oluşmuştur. Kalp de sırasıyla uyarı iletmeye yarayan yapılar; SA Düğümü(Sınortrial), AV Düğümü(Antrioventriküler), His demeti, His demetinin sağ-sol dalı, Purkinje sistemi veya lifleridir.

20 Kalbin Uyarı ve İleti Sistemi

21 SA düğümü dakikada 70-80, AV düğümü 40-60, his demeti ve purkinje lifleri ise daha düşük hızlarda kendiliğinden uyarı oluşturma yeteneğine sahiptirler. Kalp kası uyarılması için sinirsel uyarıya ihtiyaç olmayan ve kendi uyarılarını kendi oluşturabilen özelliğe sahiptir. Kalp kasının kasılmasını başlatan ve kasılma-gevşeme hızını tayin eden SA düğümüdür. Kalp kasılması için SA düğümünden çıkan sinir uyarısı öncelikle kulakçıkları uyarır, sonra 0.1 sn’lik bir gecikme ile AV düğümüne geçerek, sinir uyarısının his demeti ve purkinje liflerine ulaşımı sağlanarak karıncıkların uyarılması ve kasılması sağlanılır.

22 AV düğümü normal şartlarda uyarı çıkarmamakla birlikte, anormal durumlarda SA düğümünün uyarı çıkarmaması gibi bir durumda uyarı oluşturabilmektedir. Böylece kulakçık kasılması ile karıncıklara, karıncık kasılması ile de kan damarlara pompalanmakta, AV düğümüne uyarının 0.1 sn gecikme ile geçişi de kulakçıkların, karıncıklardan önce kasılmasını ve kanın karıncıklara geçişini sağlamaktadır.

23 Kalbin Sinirsel Kontrolü
Kalp otomatik olarak çalışır ancak, çalışması otonom sinir sistemi tarafından kontrol edilir. Otonom sinir sistemi Sempatik ve Parasempatik sinir sistemi olarak ikiye ayrılır:

24 Sempatik Sinir Sistemi
1-sinüs düğümünün ileti hızını artırır, 2-kalbin bütün bölümlerinde ileti hızını ve uyarılabilirlik durumunu artırır, 3-hem atrium hem de ventrikül kasının kasılma kuvvetini artırır. 4-Sonuçta sempatik uyarılma ile kalbin pompalama hızı ve gücü artar

25 Parasempatik Sinir Sitemi
Asetilkolin SA nodunun ritmini ve uyarıların ventriküllere geçişini yavaşlatır. Sonuçta parasempatik uyarılma ile kalp hızını yavaşlatır. Sempatik ve Parasempatik sinirler SA düğümünü etkilerler. AV düğümü normal şartlarda uyarı çıkarmaz, SA düğümü herhangi bir nedenle devre dışı kalırsa, AV düğümü devreye girer, kalp frekansla çalışır. Kalp enerjisinin çoğunu aerobik yol ile sağlar. Glikoz, yağ asitleri ve kasta oluşan laktik asidi enerji kaynağı olarak kullanır.

26 Dolaşım Sisteminin Organizasyonu
İnsan dolaşım sistemi kapalı bir kutudur. Bu kutunun içinde kan tüm dokulara ulaşır. Kan dolaşımı kassal bir pompa hareketi gerektiren bu hareket sistemi boyunca kanın hareketi için basınç yaratır. Kan kalpten dokulara arterler aracılığıyla hareket eder ve kalbe venler aracılığıyla gelir. Sistem kapalı olarak düşünülür çünkü daha küçük damarlarla arterler ve venler birbirini izler.

27 Venüller kalbe geri döndükçe çapları artar ve ven haline gelir.
Kapiller en küçük sayısız kan damarlarıdır ve dokular arası O2-CO2 ve besin maddelerinin değişimi gerçekleşir- kapiller yatak Kan kapiller yataktan venül olarak adlandırılan küçük venöz damarlara geçer. Venüller kalbe geri döndükçe çapları artar ve ven haline gelir. Majör venler direk olarak kalbe boşalır. Üst ve alt vücuttan gelen venöz kan karışımı kalbin sağ tarafına gelir Vena cava superior Vena cava inferior

28          Dolaşım sisteminin egzersiz fizyolojisi ve fiziksel aktivite ile ilişkisi kalp debisi ve kan akışını dağılımıdır.

29 Egzersize Dolaşımsal Uyumlar
Aerobik yolla enerji üretiminde besin maddelerinin ATP resentezini sağlamak üzere yanması için ortamda yeterli miktarda oksijen bulunması gerekmektedir. Organizmada oksijen akciğerler yoluyla kana geçmekte ve dolaşım sistemiyle ilgili dokulara (egzersizde kaslara) iletilmektedir. Artan iş yüküyle birlikte harekete katılan kas gruplarının sayısı da artacağından oksijene gereksinim artacak dolayısıyla dolaşım sisteminde yeni düzenlemeler (uyumlar) gerekecektir.

30 Kan akımı Canlı organizma da yaşam fonksiyonlarının sürdürülebilmesi için belirli bir kan akımının sağlanması gerekmektedir. Bu fonksiyon 1) kalbin bir dakikada çevreye (perifere) pompaladığı kan miktarı (kalp debisi) ve 2) Bunun dokulara uygun şekilde dağılımı ile (distribüsyon) ile mümkün olmaktadır.

31 Kalp Debisi Atım Hacmi (Stroke volüm) kalbin bir kasılma sırasında perifere gönderdiği kan miktarını ifade etmektedir ve yaklaşık cm³ kadardır. Sağlıklı bir kişinin sinoatrial düğümünden bir dakikada çıkan uyaran sayısı ortalama 75 kadardır (60-90). Bu nabız (kalp Atım hızı–KAH) olarak izlenebilmektedir. Böylece bir dakikada perifere gönderilen kan miktarı atım hacmiyle nabzın ilişkisine dayalı olarak hesaplanabilmekte ve kalp debisi (Q) olarak adlandırılmaktadır. Kalp debisi dinlenik durumda yak. 5 L kadardır. Maksimal bir egzersizde 35 L ye kadar çıkabilir.

32 Kalp debisi= Atım hacmi x KAH
Örn. Q (l/dk) = 70 ml x 70 atım/dk = 4900 ml/dk = 4,9 L/dk Atım hacmi bayanlarda daha az ml. Antrenmanlılarda ise daha yüksek değerdedir ( ml). Egzersiz esnasında ise atım hacmi daha yüksek değerlere çıkabilmektedir ( ml). Bazı bireysel değerlere göre 200 ml. çıktığı gözlenmiştir.

33 Starling yasası Kalp debisi sağ kalbe geri dönen venöz kan miktarına, yani venöz dönüşe bağlıdır. Egzersiz esnasında kaslardan geri dönen venöz kan sağ ventrikülü oluşturan kalp kasının gerilmesine yol açmakta ve daha büyük bir kasılma (kontraksiyon) gücü doğurmaktadır. Böylece sistol ile birlikte perifere daha fazla miktarda kan pompalanabilmektedir. Bu sol kalp için de geçerlidir. Venöz dönüşle kalp debisi arasındaki ilişki Starling yasası olarak bilinmektedir.

34 KAH ve Düzenlenmesi Kalbin dakikadaki atım sayısı, nabız, vuru
Medulla Oblangata’daki kardiyak merkezden kaynaklanan sempatik ve parasempatik sinir sistemlerinin etkisi altında olan KAH dolaşım fonksiyonunun izlenmesinde önemli bir göstergedir. Örn: Antrenmansız bir kimsede dinlenik durumda KAH 75 atım/dk iken aynı şahıs antrenmanlı duruma geldiğinde atım hacmi artacağından ve vücuda pompalanacak olan kan miktarı değişmeyeceğinden (5 L kadar) KAH daha düşük olması yeterli olacaktır.

35 Dinlenik ve Maksimal Egzersiz Durumunda Kan Akışının (Q) Düzenlenmesi
Organ Yüzde (%) L/dk Kemikler 5 0,3 0,5 0,15 Beyin 15 0,9 4 1,2 Kalp Böbrek 25 1,5 2 0,6 Karaciğer 3 Kas 85 25,5 Cilt Diğer 1 TOPLAM 100 6,0 30

36 Kanın redistribüsyonu iki mekanizmaya bağlıdır
Kanın redistribüsyonu iki mekanizmaya bağlıdır. Arteriollerin böbrek, karaciğer ve cilt gibi vücudun aktif olmayan parçalarına dağılımını refleks daralmayla azaltması (vazokonstrüksiyon); ve iskelet kaslarına giden arteriollerin genişlemesi (vazodilatasyon) üretilen LA, CO2 gibi vazodilatör metabolitlerce oluşan süreç. Bu iki kontrol sistemi dinlenik durumda ve egzersiz esnasında kan akışının tüm organlara en verimli düzeyde kan desteği vermesini sağlar.

37 Dinlenik Q = Atım Hacmi x KAH
Antrenmansız 4,9 L = 70 ml x 70 atım/dk Antrenmanlı 4,9 L = 100 ml x 49 atım/dk Dinlenik durumda olduğu gibi antrenmanlı bireylerde verili bir egzersiz şiddetinde de KAH daha düşük olmaktadır.

38 Örn: Antrenmanlar öncesinde 150 Watt şiddetindeki bir egzersiz esnasında kaslara gönderilecek kan miktarı 20 L. ise ve bunu 200 atım ile 100 ml. atım hacmi ile gerçekleştirilebiliyorsa antrenmanlardan sonra aynı iş yükünde kan gereksinimi pratikte değişmeyeceğinden atım hacmi yükselmiş KAH düşmüş olacaktır. 150 watt yük Q = Atım Hacmi x KAH Antrenmansız 20 L = 100 ml x 200 atım/dk Antrenmanlı 20 L = 111 ml x 180 atım/dk

39 Egzersizin başlamasıyla birlikte, sempatik nöronlar yoluyla yoluyla böbrek üstü bezinden (adrenal medulla) norepinefrin adı verilen hormonun salınımı gerçekleşmekte ve sinoatrial düğüm uyarılmaktadır. Böylece KAH artmaktadır. AORT ve Carotid arter üzerindeki basınç algılayıcıları (baroreseptörler) ise kanın basıncı değişikliklerini kardiyak merkeze iletirler. Vagus Siniri (parasempatik sinir) yardımıyla sinoatrial düğüme mesaj gönderilir ve KAH yavaşlamış olur. Bu olay negatif geri bildirim (negatif feedback) örneği olup homeostatisin korunmasında önemli rol oynar.

40 Kalbin Hipertrofisi Yapılan düzenli antrenmanlar sonucu kalp kaslarında hipertrofi meydana getirildiği yolunda birçok bulgular mevcuttur. Egzersizin kalp üzerinde yarattığı etkiler yapılan antrenman çeşidine göre farklılık göstermektedir. Yapılan güç ve hız antrenmanları sonucu kalp kaslarında hipertrofi görülürken, dayanıklılık antrenmanları sonucunda ise sol karıncık hacminde büyüme görülmektedir.

41 Egzersizin Dolaşım Sistemi Üzerine Etkileri
Antrenmanın vücutta en etkili olduğu organ kalptir. Yüklenmelerin kalbi etkilemesi ile ilgili olarak genelde “karıncıkların büyümesinden” ( Ventriküler Hipertrofi) bahsedilir. HERSCHEN, normale göre daha büyük olan ve daha önceleri patolojik bir durum şeklinde “Öküz Kalbi- Corius Bobinus” adı ile tanımlanmış bu kalbe “ SPORCU KALBİ” adını vermiştir. Antrene olmayan normal kişilerde kalbin ağırlığı gram olmasına karşılık sporcularda bu ağırlık 500 gram civarında bulunmaktadır (Hollmann). Normal kalpte 5-7 mm olan sol karıncık duvar çeperi 7-15 mm arasında bir kalınlığa sahiptir

42 Kalbin dakikada pompaladığı maksimal kan hacmi artar
Antrenmanla nabızda daha az artma meydana gelir Zamanla sinuzal bradikardi(dinlenik durumdayken nabzın normalin altında olması) meydana gelir, nabız 60’ın altına iner. Dayanıklılık sporcularında dinlenme kalp frekansı atım/dk’ya kadar düşmektedir. Mukavemet kayakçılarda bu değerler 28 atım/dk’ya kadar ölçülmüştür(Hollmann-Hettinger) . Yüklenme sonrası nabzın normale dönüşü antrenmansızlara göre süratli olur. Antrenman esnasında kanın aktif(kaslar)- inaktif(iç organlar) organlara dağılımı daha mükemmeldir

43 Kaslarda kanlanma, kapillarizasyon(kılcal damarlanma) artar.
Spor yapmayan erkek ve kadınlarda her kas fibrili çevresinde ortalama 3 veya 4 kılcal damar bulunmasına karşılık bu sayı sporcularda 5 ile 7 arasında değişmektedir.Bu da dayanıklılık sporlarında daha fazla oksijen tedariki sağlar. Kan hacmi ve hemoglobin miktarı artar. Dolayısıyla oksijen taşıma kapasitesi artar.

44 Sporcu Kalbi Herşeyden önce kalbin aslında bir kas olduğunu bir kenara yazalım. Çalışan her kas gibi, kalp de büyür. Bunun yanında kalbin takatı da artar. Tıp dünyasında bu durum „sporcu kalbi“ diye adlandırılır. 70kg ağırlığında „normal“ bir erkeğin kalbi cm3’ tür. Haftada sadece 3 saat antrenman sonucunda bu hacim 800’e çıkabilir.

45 Normal bir kalp 5 litre kanı kalp-damar sistemine pompalamak için dinlenme durumunda yaklaşık 55 saniyeye ihtiyaç duyar. Düzenli egzersiz neticesinde zorlanan kalp ise gelişir, ve büyür. Kalbin büyüyen kısmı karıncık ya da sol ventriküldür. Bu sayede pompalama için toplayabileceği kan miktarı artar, bununla beraber nabız sayısı bir defada daha fazla kan pompalayabildiği için düşer. Örneğin; normal bir kalple karşılaştırıldığında iyi durumda bir amatör bisiklet sporcusunun kalbi 55 saniye içinde yaklaşık 25 litre, yani 5 kat daha fazla kan pompalayabilir.

46 Peki sporcu kalbi hiç mi „teklemiyor?“
Sporcu kalbine yapılabilecek en kötü şey, bıçakla keser gibi sporu bırakmaktır. Sporu bıraktıktan sonra koroner yetmezlik özellikle profesyonellerde olan bir hadise. Antrenmanlar spor kariyerin bittikten sonra bıçakla keser gibi bırakılırsa kalp çok hızlı bir şekilde küçülüyor ve pörsümüş bir şekil alıyor; Bu da ekonomik çalışmamasına ve kısmen ritm bozukluğuna (çarpıntı, düzenli atmıyor, sekiyor) yolaçıyor. Avusturya’da bu konuda üç grubu kapsayan bir araştırma yapılmış. Birinci grup eski profesyonel sporcular, ama sporu bırakmamışlar profesyonel kariyerleri bittikten sonra. Ikinci grup yine eski profesyonel sporcular, ama sporu tamamen bırakmışlar. Üçüncü grup hayatları boyunca sporla alakası olmayanlar. Araştırmanın sonucu: En büyük kalp yetmezliği ve kalp krizi sonucu ölüm riski sporu bırakan profesyonel sporcularda. Hiç spor yapmayanlarda bile bu risk daha düşük çıkmış.