Çalışma hedefleri EG Campus. Dolaşımın temel işleyişi. Bu kayıt, mevcut kaynaklı bölüm metninin bilgisayarın Türkçe sentetik sesiyle okunmasıdır. İnsan konuşmacı kaydı değildir. Çalışma hedefleri. Bu bölümde Akciğer ve sistemik dolaşımı seri bağlı devre olarak izler.. Arter ve veni kalbe göre akış yönüyle tanımlar.. Kapak durumunu basınç farkları ve döngü dönemleriyle açıklar.. Atım hacmi ve kalp debisini birimleriyle hesaplar.. Akış, hız, direnç ve kapiller değişimin farklı katkılarını modellerin sınırlarıyla yorumlar. 1. İki dolaşım yolu, bağlantılı bir devre 1. İki dolaşım yolu, bağlantılı bir devre. Dolaşım sistemi kanı yalnız hareket ettirmekle kalmaz; hücrelerle akciğerler, besin kaynakları ve atık uzaklaştıran yapılar arasında madde taşınmasına katkı sağlar. Bu sistemin temel şemasında sağ kalp akciğer dolaşımına, sol kalp sistemik dolaşıma kan gönderir. Akciğerlerden dönen kan sol kalbe, sistemik dokulardan dönen kan sağ kalbe ulaşır. Böylece iki yol büyük ölçekte seri bağlanmış bir devre oluşturur. Bir kan parçasının yolunu sağ atriyumdan başlayarak izleyin: Sağ ventriküle, akciğerlere, sol atriyuma, sol ventriküle ve sistemik damarlara ulaşır; ardından sağ atriyuma döner. Bu çizim bütün damarsal ayrıntıları göstermez, fakat iki pompanın neden bağımsız kaplar gibi çalışamayacağını açıklamaya yardım eder. Kararlı bir durumda uzun süreli ortalama akımların uyumlu olması gerekir. Aksi halde devrenin bir bölümünde sürekli birikim veya sürekli azalma oluşurdu. Tek bir an veya tek bir atım için mutlak eşitlik varsaymak ise gereksizdir. Arter ve ven adları, kalbe göre akış yönünü belirtir. Arter kanı kalpten uzaklaştırır, ven kalbe getirir. Bu adları yalnız oksijen miktarıyla tanımlamak yanlıştır; akciğer dolaşımı bu yanılgıyı görünür kılar. Öğrenme şemasında yön oklarını ve gaz alışverişi bölgesini ayrı işaretleyin. Bir damarın adı, taşıdığı kanın her özelliğini tek başına açıklamaz. Yolun nereden başlayıp nereye ulaştığı temel ilişkidir. 2. Kapakları basınç farkı açıp kapatır 2. Kapakları basınç farkı açıp kapatır. Kalp odacıkları arasında ve ventriküllerin çıkışında bulunan kapaklar, uygun basınç ilişkileriyle tek yönlü akışa katkıda bulunur. Bir kapağı kendi başına kasılarak kanı ileri iten küçük pompa gibi düşünmek doğru değildir. Kapak yaprakları üzerindeki basınç farkı değiştikçe açılma veya kapanma eğilimi oluşur. Basınç yüksek olan tarafın değişmesi, kapağın o andaki durumunu anlamak için başlangıç sorusudur. Atriyum ile ventrikül arasındaki atriyoventriküler kapak, uygun koşulda atriyumdan ventriküle doluma izin verir. Ventrikül basıncı artıp ilişkiler tersine döndüğünde kapanma yönü oluşur. Ventrikül çıkışındaki yarımay kapakları, ventrikül basıncı ilgili arterin basıncını aşınca çıkışa izin verir. Ventrikül basıncı düşüp arter tarafı daha yüksek hale geldiğinde geri akışı sınırlayan kapanma gerçekleşir. Burada kapakların işlevini, odacık basınçları ve damar basıncı birlikte açıklar. Papiller kaslar ve kirişsi yapılar atriyoventriküler kapak yapraklarının uygun konumda kalmasına katkıda bulunur; kapağı doldurma sırasında çekip açan bir ip mekanizması olarak anlatılmamalıdır. Bir öğretim modelinde yalnız hangi basıncın yüksek olduğunu değil, akışın mümkün olduğu yönü de yazın. Kapağın açık olmasıyla kanın akması da tam eş anlamlı değildir: Akış için uygun basınç farkı gerekir. Bu nedenle “kapak açık” etiketini tek başına bütün dolaşım açıklamasının yerine koymayın. 3. Kalp döngüsünde basınç ile hacmi ayırmak 3. Kalp döngüsünde basınç ile hacmi ayırmak. Bir kalp döngüsünü izlerken en az iki değişken gerekir: Odacığın basıncı ve içerdiği kan hacmi. Ventrikül dolarken hacim artar. Kasılma başlayınca basınç yükselir; fakat bütün kapakların kapalı olduğu kısa bir aralıkta içerik giriş ve çıkış yapmadığından hacim yaklaşık sabittir. Bu aralık izovolümetrik kasılma olarak adlandırılır. Sözcük, kasın hiç etkinlik göstermediğini veya basıncın sabit olduğunu söylemez. Ventrikül basıncı çıkış arterinin basıncını aşınca çıkış kapağı açılır ve ejeksiyon başlar. Ventrikülden kan çıktığı için hacim azalır. Sonra gevşeme sırasında çıkış kapağı kapanır. Atriyoventriküler kapak henüz açılmadığı sürece izovolümetrik gevşeme aralığı vardır; basınç düşerken hacim yaklaşık aynı kalır. Basınç ilişkisi doluma elverişli hale geldiğinde atriyoventriküler kapak açılır ve yeni dolum başlar. Sistol ve diyastol sözcüklerini kullanırken hangi odacığın döneminden söz ettiğinizi belirtin. Atriyumun etkinliğiyle ventrikülün etkinliği aynı anda tamamen aynı süreç olmak zorunda değildir. Başlangıç eğitiminde ventrikül döngüsü üzerinden konuşmak açıklığı artırır. Bir tabloda her dönem için “basınç yönü, hacim yönü ve kapak durumu” sütunları oluşturun. Öğrenci bir dönemde hacim sabitken basıncın nasıl değişebildiğini açıklayabiliyorsa, yalnız sıra ezberinden mekanizma anlayışına geçmiş demektir. Kanı yaklaşık sıkıştırılamaz kabul eden bu modelde sabit hacim, basınç değişimine engel değildir. 4. Elektriksel düzen ve mekanik yanıt 4. Elektriksel düzen ve mekanik yanıt. Kalbin elektriksel etkinliği kasılmanın zamanlamasına katkıda bulunur; elektriksel olayla mekanik yanıtı aynı şey olarak adlandırmak uygun değildir. Uygun elektriksel uyarılma kas hücresindeki iyon ve kalsiyum süreçleriyle bağlantılıdır; ardından kuvvet ve basınç değişimleri gelişir. Böylece bir zaman çiziminde elektriksel başlangıç, kasılma ve kanın dışarı atılması ayrı basamaklar olarak gösterilebilir. Basamakların birbirine bağlı olması aynı anda ve aynı mekanizmayla gerçekleştiğini söylemez. Tipik düzenlemede sinoatriyal düğüm ritmin başlatılmasına katkı verir. Uyarı atriyal dokulara, atriyoventriküler bağlantıya ve ventriküllere ulaştıran iletim yollarına yayılır. Atriyoventriküler bölgede iletimin zamanlaması, atriyal ve ventriküler etkinliklerin uygun sıralanmasına katkıda bulunur. Bu yapıların işlevini yalnız anatomik konumla değil, uyarının hangi yolu ve hangi sırayla izlediğiyle açıklamak yararlıdır. Kalpte farklı hücrelerin elektriksel özellikleri aynı değildir. Ritim oluşturan hücrelerin kendi kendine gelişen potansiyel değişimleriyle, kasılmaya katkı veren hücrelerin dalga biçimleri ayrı incelenir. Önceki bölümdeki tipik nöron aksiyon potansiyelini bütün kalp hücrelerine değişmeden uygulamak bu yüzden yanlıştır. Ayrıca kalbin kendi ritim düzenine sahip olması, sinirsel ve hormonal etkilerden bağımsız olduğu anlamına gelmez. Bu etkiler hız ve çalışma özelliklerini değiştirebilir. Başlangıç öğrenmesinin amacı bir elektriksel kayıt üzerinden kişisel tanı koymak değil, uyarılma ile pompa işinin nedensel bağlantısını kurmaktır. 5. Atım hacmi ve debi: Birimleri izlemek 5. Atım hacmi ve debi: Birimleri izlemek. Bir ventrikülün tek atımda dışarı gönderdiği kan hacmi atım hacmidir. Basit modelde bu miktar, dolum sonu hacminden kasılma sonunda kalan hacmin çıkarılmasıyla bulunur. Kalp debisi ise birim zamanda gönderilen hacimdir; atım sayısı ile atım hacminin çarpımı olarak ifade edilir. Bu ilişkilerde birimleri izlemek önemlidir. Dakikada atım ile atım başına mililitre çarpıldığında dakikada mililitre elde edilir. Örneğin tamamen kurgusal bir modelde dolum sonu hacmi yüz on iki mililitre, kasılma sonunda kalan hacim kırk iki mililitre olsun. Atım hacmi yetmiş mililitredir. Dakikada yetmiş iki atım varsayılırsa debi dakikada beş bin kırk mililitre olur. Bunlar kişiye ait normal değer, hedef veya tanı sınırı değildir. Hesap, belirtilen atımların aynı hacmi gönderdiği ve ek akışların dışlandığı basit bir eğitim modeli içindir. Gerçek sistemde atım hacmi dolum koşulları, çıkışa karşı yük ve kasılma özellikleriyle ilişkilidir. Ön yük, ard yük ve kasılabilirlik aynı terimin farklı adları değildir. Dolum artışının uygun sınırlar içinde kas liflerinin çalışma koşullarını değiştirmesi, bir ilişkinin parçasıdır; her koşulda sınırsız daha fazla debi oluşacağı anlamına gelmez. Hızın artması da diğer değişkenler sabit kalmıyorsa debiyi aynı oranda artırmak zorunda değildir. Formülü kullanırken hangi niceliklerin sabit, hangilerinin değişken olduğunu önce belirtin. 6. Akış, basınç farkı ve direnç 6. Akış, basınç farkı ve direnç. Bir yol boyunca akışı açıklarken tek bir noktadaki basınçtan çok, yolun iki ucu arasındaki basınç farkı önemlidir. Basit modelde akış, basınç farkının dirence bölünmesiyle ilişkilendirilir: Q = ΔP/R. Bu ifade aynı yol ve karşılaştırılabilir koşullar için kullanıldığında, basınç farkı sabitken direncin artmasının akışı azaltacağını gösterir. Yalnız giriş basıncının yüksek olduğunu bilmek, çıkış basıncı ve direnç bilinmeden bütün akışı açıklamaz. İdeal bir tüpte sabit uzunluk, sabit viskozite ve uygun laminer akış varsayımları altında direnç yarıçapın dördüncü kuvvetiyle ters ilişkilidir. Yarıçapın yarıya inmesi bu modelde direnci on altı kat artırır. Gerçek damar ağı bu ideal tüpün bütün koşullarını her anda sağlamaz. Damarların esnekliği, dallanma, kanın özellikleri ve düzenleyici yanıtlar etkilidir. Bu nedenle dördüncü kuvvet ilişkisini insan için koşulsuz bir tahmin kuralı gibi kullanmak yerine, geometrinin güçlü etkisini gösteren sınırlı model olarak öğrenin. Akış ile hız da ayrılmalıdır. Akış birim zamanda geçen hacimdir; hız, birim zamanda alınan mesafeyi ifade eder. Aynı toplam akış daha büyük toplam kesit alanına dağıldığında ortalama hız azalabilir. Çok sayıdaki kılcal damarın toplam alanı bu ilişkiyi anlamaya yardımcı olur. Tek bir damarın dar görünmesi, bütün damar grubunun toplam alanının küçük olduğunu kanıtlamaz. Hesapta hangi kesit alanını kullandığınızı mutlaka adlandırın. 7. Damar işlevleri ve kapiller değişim 7. Damar işlevleri ve kapiller değişim. Damarları yalnız kanın içinden geçtiği eşdeğer borular olarak düşünmek dolaşımın işini daraltır. Büyük elastik arterler, atımlar arasında akışın sürmesine katkıda bulunan mekanik özellikler taşır. Arteriyoller direnç ve bölgesel akış düzenlenmesinde önemlidir. Kılcal damarlar, kan ile çevredeki dokular arasında madde değişimine uygun yapılarıyla öne çıkar. Venler ise geniş hacim barındırabilen özellikleriyle devrenin dönüş tarafına katkı sağlar. Kılcal değişimde difüzyon ile toplu sıvı hareketini ayırın. Bir maddenin derişim farkı boyunca geçişi, bütün sıvının basınçla yer değiştirmesiyle aynı süreç değildir. Hidrostatik basınç ilişkileri, proteinlerle bağlantılı onkotik etkiler, geçiş yüzeyi ve bariyer özellikleri sıvı hareketine katkıda bulunur. Damar duvarı özellikleri dokular arasında farklıdır. Ayrıca endotel yüzeyindeki glikokaliks ve onun yakın çevresi, değişimin daha ayrıntılı açıklamasında önem taşır. Ders şemasında “arteriyel uçta dışarı, venöz uçta bütün sıvı geri” çizimini bütün dokulara zorunlu bir kural olarak uygulamayın. Kararlı ve geçici durumlar ile doku özellikleri ayrılmalıdır. Lenfatik yollar, doku sıvısının dolaşıma dönüşünde önemli bir rol oynar. Burada amaç sıvı tedavisi hakkında sonuç çıkarmak değildir; geçişi belirleyen kuvvetlerin, sınır özelliklerinin ve dönüş yollarının bir arada olduğunu görmek gerekir. Bir madde için uygun değişim yolunun bulunması, bütün maddelerin ve sıvının aynı biçimde davranacağını göstermez. 8. Venöz dönüş, yerel düzenleme ve geri bildirim 8. Venöz dönüş, yerel düzenleme ve geri bildirim. Kalbin pompaladığı kan, devreyi tamamlayarak tekrar kalbe döner. Venöz dönüşün koşulları kalbin dolumunu etkileyebilir; dolum ve atım hacmi arasındaki ilişkiler de pompa işine katkı sağlar. Böylece “kalp her şeyi tek başına belirler” ifadesi eksiktir. Devrenin damar özellikleri ve kalbe dönüş koşulları, pompanın çalıştığı ortamın parçalarıdır. Uzun süreli kararlı durumda kalbin gönderdiği ve kalbe dönen ortalama hacimlerin uyumlu olması gerekir. Bölgesel dokuların akış gereksinimleri aynı anda aynı düzeyde değildir. Yerel metabolik koşullar arteriyol davranışını etkileyerek o bölgeye giden akışın düzenlenmesine katkı sağlayabilir. Bunun yanında sinirsel ve hormonal etkiler daha geniş düzenlemelerde rol oynar. Yerel süreç ile genel geri bildirim birbirinin aynı adı değildir; bir bölgeye ait koşul değişikliği ile bütün devreyi etkileyen bilgi ayrı izlenmelidir. Arteriyel basınçla ilişkili gerilme algılayıcıları, değişiklik hakkında düzenleyici merkezlere bilgi sağlar. Uygun sinirsel yanıtlar kalbin ve damarların çalışma özelliklerini etkileyerek ilk değişime karşı koyabilir. Bu ilişki, ilk bölümdeki negatif geri bildirim düşüncesine bağlanır. Bir döngü çiziminde düzenlenen değişkeni, algılamayı, iletişimi ve etkileyici yanıtı ayrı yazın. Ardından tek bir ölçümün bütün döngüyü kanıtlamadığını hatırlayın. Dört bölüm birlikte okunduğunda hücre zarı, elektriksel iletişim, pompa ve damar davranışı iç ortamın korunmasına katkı veren bağlantılı süreçler olarak görülebilir. Gerekçeli örnek 1 Gerekçeli örnek 1. Kurgusal modelde dolum sonu hacim 112 mL, kasılma sonunda kalan hacim 42 mL ve hız 72 atım/dakikadır. Atım hacmi ve kalp debisini bulun. Hız 90 olduğunda atım hacmi de 56 mL olursa debi mutlaka artmış olur mu? İlk atım hacmi 112 − 42 = 70 mL; ilk debi 70 × 72 = 5040 mL/dakika = 5,04 L/dakika. İkinci debi 56 × 90 = 5040 mL/dakika = 5,04 L/dakikadır. Hız artarken atım hacmi azaldığı için bu modelde debi aynıdır. Yalnız hız artışından koşulsuz debi artışı çıkarılamaz. Sayılar hesap öğretimi içindir, bireysel hedef veya tanı değeri değildir. Gerekçeli örnek 2 Gerekçeli örnek 2. İdeal bir tüpte ΔP = 24 model basınç birimi ve R = 4 model direnç birimi. Basınç farkı ve diğer koşullar korunurken yarıçap yarıya indiriliyor. R ∝ 1/r^4 varsayımıyla ilk ve son akışı hesaplayın. İlk akış Q = 24/4 = 6 model akış birimidir. Yarıçapın yarıya inmesi direnci 16 kat artırır: R yeni = 4 × 16 = 64. Yeni akış 24/64 = 0,375 model akış birimi; oran 0,375/6 = 1/16 olur. Sonuç sabit viskozite, uzunluk ve uygun laminer akışlı ideal tüp varsayımına aittir; gerçek damar ağı için koşulsuz öngörü değildir. Sık karıştırılan nokta Sık karıştırılan nokta. Kalp daha hızlı atarsa debi her koşulda aynı oranda artar; arter adı da her zaman oksijence zengin kan demektir. Düzeltme: Debi hız ve atım hacminin çarpımıdır; atım hacmi değişirse hızdan tek başına sonuç çıkarılamaz. Arter ve ven adları oksijen miktarına değil, kalbe göre akış yönüne dayanır. Kendini kontrol et Kendini kontrol et. Bölümü kendi cümlelerinle anlat. Sonra EG Campus bölümündeki soruları çöz, gerekçeni açıklamalarla karşılaştır. Kaynakça ve soru çözümleri bölüm sayfasında bulunur. Kaynaklar: https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-1-heart-anatomy https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-3-cardiac-cycle https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-2-cardiac-muscle-and-electrical-activity https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-4-cardiac-physiology https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/20-1-structure-and-function-of-blood-vessels https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/20-2-blood-flow-blood-pressure-and-resistance https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/20-3-capillary-exchange https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/20-4-homeostatic-regulation-of-the-vascular-system https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53443/