Dolaşım Sistemi Fizyolojisi I

DOLAŞIM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ I
Dr. Nevzat KAHVECİ
2009
Dolaşım sistemi,
Dolaşım sistemi,
• O2 ve CO2 taşınması
1- Vücuttaki bütün dokuların kan akımı,
daima doku gereksinimlerine göre
hassas biçimde kontrol edilir.
• Sindirim sisteminden besinlerin
alınıp gerekli yerelere taşınması
2- Kardiyak debi başlıca, lokal doku
akımlarının tümü tarafından kontrol
edilir.
• Fazla su ve metabolik artıkların
böbreklere taşınması
• Vücut içinde açığa çıkan ısının
vücut yüzeyine dağıtılması
3- Arteriyal basınç, genellikle lokal akım
kontrolü ya da kalp debisi kontrolü
mekanizmalarından bağımsız olarak
düzenlenir.
• Endokrin salgıların hedef hücre
ve organlara taşınması
• ........
Elastik arterler
Sistemik dolaşım
Aorta
Dolaşım sistemi,
Sistemik dolaşım
Aortik kapak
Sol
kalp
Sol ventrikül
Mitral kapak
Sol atriyum
Arteriol
Pulmoner ven
Pulmoner dolaşım
Akciğerler
Kapiller
değişim
Kapillerler
Pulmoner arter
Pulmoner kapak
Sağ
kalp
Vena
kava
Sağ ventrikül
Trikuspit kapak
Sağ atriyum
Venüller
Venler
Pulmoner dolaşım
1
Dolaşım sistemi
Kan, protein ve inorganik tuzları içeren
visköz (iç sürtünmeli) sulu bir çözelti ile bu
çözelti içinde suspansiyon halindeki çeşitli
tipte hücrelerden oluşur.
Kalp
Damarlar
Kan
• Yetişkin bir kişi kan miktarı 4-5 litre
• Vücut ağırlığının %8
%45 şekilli elamanlar
%55 plazma
Kalp
%7
Sistemik dolaşım
% 84
Arterler
% 13
Arteriyol ve kapillerler
%7
Ven, venül
% 64
Pulmoner dolaşım
%9
• AKIM (Velocity)
Birim zamanda yer değiştiren sıvının
hacmidir. Birimi, cm3/sn’dir.
Kan damarları
Arterler
Kapiller
Arteriyoller
• HIZ (Flow)
Kapillerler
Venüller
Venler
Arter
Ven
Zamana bağlı olarak sıvı parçasının yer
değiştirme hızıdır. Birimi, cm/sn’dir.
2
HIZ&AKIM
Enine çapı değişen bir borudaki;
HIZ = AKIM/ENİNE KESİT ALANI
Hız (V),
r=4
Akım (Q),
r=2
Enine kesit alanı (A)
göz önüne alındığında;
V= Q/A
eşitliği yazılabilir.
r=1
Akım
hız
100 cm 3/sn
çap (cm)
alan (cm 2) (r2)
akım (cm 3/sn, ml/sn)
hız (cm/sn)
Enine kesit
alanı (cm2)
Dolaşım sisteminin farklı kesiminde hızlar,
o bölgenin enine kesit alanı ile ilişkilidir.
Sistemin herhangi bir noktasında sıvının akım hızı yalnızca
kesit alanına değil, akıma da bağlıdır. Akım ise basınç farkına,
sıvının özelliklerine ve çapa bağlıdır.
Ohm Yasası
2
12.56
100
8
4
50.24
100
2
cm2
Venler
AKIM&BASINÇ
1
3.14
100
32
Vasküler yapıların enine kesit alanları
Hız
(cm/sn)
Arterler
Kapillerler
Kan, aortadan geçtikten sonra hızı giderek azalır.
Kapiller damarlarda hız minimal değerlere ulaşır.
Daha sonra venöz sistemde tekrar giderek hız kazanır.
Aort
100 ml/s
Aorta
2.5
Küçük arterler
20
Arteriyoller
40
Kapillerler
2500
Venüller
250
Küçük venler
80
Vena kavalar
8
• Basınç bir potansiyel enerjidir.
(Potansiyel enerji, cisimlerin bulundukları fiziksel durumlardan ötürü
depolandığı kabul edilen enerjidir. Örneğin; biriken su, sıkıştırılan veya
gerilen yay potansiyel enerji depolar.)
Basınç farkı sıvının hareket etmesini sağlar.
Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin (kan akımı) sahip olduğu enerji
şeklidir.
Eğer sürtünme ve viskoziteyi gözardı edersek, total enerji
(potansiyel+kinetik); kan akımının düzenini sağlar. Akım artarsa basınç
azalır, basınç azalırsa akım artar.
•
•
•
Q  P/R
Q : Kan akımı
Akım
P: Damarın iki ucu arasındaki basınç farkı
100 ml/sec
R : Direnç
hız
100 ml/s
r=4
Basınç
r=2
r=1
P(r = 4) > P(r = 2) > P(r = 1)
3
Damar Çapı
POISEUILLE YASASI
P
Q=
=
R
Viskozite
. r4 . P
Tüm diğer faktörler değişmemek kaydı ile, viskozite ne
kadar büyürse, damarda akım o kadar azalır.
8l
• Eritrositler
P
r
9
= Kan akımı
• Plazma proteinleri
= Damarın iki ucu arasındaki basınç farkı
• Hematokrit
= Damarın yarıçapı

= Kanın viskozitesi
Kan
8
Viskozite (su=1)
Q
7
6
5
4
Normal Kan
3
Plazma
2
1
Su
0
l
0
= Damarın uzunluğu
10
20
30
40
50
60
70
Hematokrit
Laminar Akım
Girdaplı Akım
• Düzgün akım
• Damarın merkezindeki akım hızı kenarlardan çok
fazladır.
Damar duvarı
Kan akımı
Kan akım hızının parabolik profili
• Kan akım hızının çok artması
• Viskozitenin düşük veya çok fazla olması
• Kanın dar bir bölgeden geçmesi
• Damarın keskin bir dirsek yapması
• Damarın aşırı geniş olması
• Damar iç yüzünün düzgün olmaması
•Damara değen tabakadaki sıvı molekülleri çeperle
arasındaki adhezyon kuvveti nedeni ile zor hareket
ederler. Diğer molekül tabakaları bunların üzerinden
kayar.
Damar duvarı
Darlık
Kan akımı
Girdaplı Akım
Damarlardaki sürtünme kuvvetleri çok arttığı için kan düz akıma göre
daha büyük bir dirençle karşılaşır.
Reynold sayısı: Girdaplı akım oluşumuna eğilimin bir ölçüsüdür.
2000’den az olduğunda akım genellikle düzgündür, 3000’den
• Kan Akımı
Dolaşımın belirli bir noktasından belirli bir
zaman içinde geçen kan miktarıdır.
5000 ml/dk
fazla olduğunda girdaplı, 2000-3000 arasında olduğunda akım
düzgün veya girdaplı akıma değişebilir.
v.r.
Re =

Re: Reynold sayısı
v: Hız
r: Yarıçap
• Kalp Debisi
Birim zamanda kalp tarafından pompalanan
kan miktarıdır.
: yoğunluk
: viskozluk katsayısı
4
Kan Akımının Ölçülmesi
LASER DOPPLER FLOWMETRE
Stern (1977) deri dokusunda kan akımının ölçülmesi
• Elektromagnetik akım ölçer
• Elektriksel empedans pletismografisi
Çeşitli yönlere hareket eden eritrositlerin hızının ölçülmesi
Ortamdaki hareket eden partiküllere monokromatik fotonların
• Fotopletismografi
insidental olarak çarpıp geri yansımaları sonucunda oluşan
• Ultrasonik akış ölçer
frekans farkı indirekt olarak ölçülmektedir.
• Doppler ultrasonik akım ölçer
Sonuç mlLD/100g doku/dakika
Probun geometrisi ve yerleştirilmesi
Hareket artefaktı
GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ
Kan Akımına Direnç
• Radyografik ksenon tekniği (Xe-133)
• Direnci doğrudan ölçme olanağı yoktur.
• Stabl ksenon komputerize tomografi (Xe-CT)
• Damarın iki noktası arasındaki basınç farkı
• Single photon emission computorized tomography (SPECT)
1 mmHg ve akım 1 ml/sn ise direncin 1 PRU
• Positron emission tomography (PET)
(Periferik Direnç Birimi) olduğu söylenir.
Toplam periferik direnç
KOMPLİANS
Sistemik dolaşım kan akış hızı  100 ml/sn
Sistemik dolaşım basınç farkı  100 mmHg
Total periferik direnç  100/100 =1 PRU
Dolaşımın belirli bir bölgesinde her 1 mmHg
basınç artışına karşılık depo edilebilen kan
Toplam pulmoner direnç
miktarı, söz konusu vasküler yatağın
Pulmoner dolaşım kan akış hızı  100 ml/sn
komplians veya kapasitans değeridir.
Pulmoner dolaşım basınç farkı  14 mmHg
Pulmoner basınç – Sol atriyum basıncı
16 mmHg
2 mmHg
Total periferik direnç  14/100 =0.14 PRU
(Birim basınç değişikliğinin sebep olduğu
hacim değişikliğidir.)
5
Kan Basıncı
SİSTOLİK
SİSTOLİK BASINÇ
BASINÇ
Kanın damar çeperinin herhangi bir birim
alanına uyguladığı basınçtır.
mmHg
cmH2O
1 mmHg = 1.36 cmH2O
Vent.
kasılması
Semilunar
kapak açık
Vent.
gevş.
Sistolik Basınç
Diyastolik Basınç
Semilunar
kapak kapalı
DİYASTOLİK BASINÇ
Nabız Basıncı
Ortalama Arteriyel Basınç
Nabız Basıncı = Sistolik Basınç – Diyastolik Basınç
OAB = 2/3 DB + 1/3 SB
40 mmHg
Nabız basıncını iki önemli faktör etkiler:
100 mmHg
1- Kalbin vurum hacmi
Kalp Siklusu: 0.8 sn
2- Arter sisteminin total kompliansı
(total gerilebilme yeteneği)
(0.3 sn sistol, 0.5 sn diastol)
Dolaşım Sisteminin Değişik Bölümlerinde Basınçlar
ARTERİAL BASINÇ PULSASYONUNUN SÖNMESİ
Sistolik Basınç
Basınç (mmHg)
Nabız
Basıncı
1- Kanın damarlardaki
hareketine karşı direnç 
Diastolik
Basınç
Ortalama
Arterial Basınç
Sol
ventrikül
Arterler
Arterioller
2- Damarların kompliyansı 
Kapillerler
Venüller
Venler
Sağ
atrium
SİSTEMİK DOLAŞIM
6
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
İndirekt Yöntemler (Noninvaziv Yöntemler):
W. Harvey (1628)
İnsanda dolaşım sistemi,
Von Bash (1876)
Sistolik basınç ölçümü,
E. J. Marey (1876)
Sistolik ve diastolik basınç ölçümü,
Riva-Rocci (1896)
Ekstremite çevresine pnömotik bir kafın sarılması
Hill ve Barnard (1897)
Palpasyon metodu
Korotkoff (1905)
Oskültasyon metodu
SFİGMOMANOMETRİ
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
A
> 120 mmHg
Steteskop
B
80 - 120 mmHg
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
mmHg
Manşon
basıncı
Sistolik
basınç
120
100
AKIM Y OK
80
SES DUYULMUYOR
C
SES DUYULUYOR (Korotkoff sesleri)
< 80 mmHg
Korotkof sesleri
Diastolik
basınç
60
40
20
SES DUYULMUYOR
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
Kol çevresi ve tansiyon aleti manşon genişlikleri
KOL ÇEVRESİ (cm)
MANŞON GENİŞLİĞİ (cm)
Yeni doğan
6-11
2.5x5
Bebek
10-19
6x12
Çocuk
18-26
9x18
Yetişkin
25-35
12x23
33-47
15x33
46-66
18x36
Bacak için
(Kol için kullanılan manşon genişliği+3 cm)
7
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
Arterial Kan Basıncının Ölçülmesi
Direkt Yöntemler (İnvaziv Yöntemler):
Otomatik Osilometrik Teknik
R. S. Hales (1733)
İlk invaziv kan basıncı monitörizasyonu
Faivre (1856)
İnsanda kan basıncı ölçülemesi
Lamberd-Wood (1947)
Direkt olarak arter basıncının ölçülmesi
Barr (1961)
“İğne üzerinde kateter” tanımı
Basınç (mmHg)
Venler
NORMAL KAN BASINCI DEĞERLERİ
Erişkinde; Sistolik kan basınç 100-145 mmHg
Arterler
Hidrostatik Basınç
Diastolik basınç 60-90 mmHg
Efor, heyecan, sinirlilik kan basıncının birkaç dakika yükselmesine
sebep olur.
Kan basıncı birkaç kez ölçülerek saptanmalıdır.
Sağ kolda kan basıncı, genellikle sol kola oranla 5-10 mmHg daha
fazladır.
Hidrostatik basınç kanın
ağırlığı nedeniyle
ortaya çıkan basınçtır.
Alt ekstremitelerde kan basıncı, üst ekstremitelere göre 20-50
mmHg daha fazladır.
Sistolik ve diastolik basınçlar vertikal durumda, yatar duruma göre
daha yüksektir.
13.6 mm mesafede basınç 1 mmHg yükselir.
Uykuda sistolik basınç, periferik vazodilatasyon ve emosyonel
gerginliğin ortadan kalkması ile 20-50 mmHg kadar düşer.
Yatar Pozisyonda (Dinlenim Durumunda)
Sistolik ve Diastolik Basınçlar
Vena porta
(10/12 mmHg)
Arterler
(120/80 mmHg)
Sağ ventrikül
(25/-1 mmHg)
Sol ventrikül
(120/1 mmHg)
Sağ atriyum
(6/-2 mmHg)
Sol atriyum
(12/1 mmHg)
Pulmoner arter
(25/10 mmHg)
8