Alan: Hayvan fizyolojisi | Beceri: Anlık refleksi kalp debisi ve doku oksijen tüketiminden ayırmak
Kalp debisi ve venöz dönüş
Kalp debisi (CO) = kalp hızı (HR) × atım hacmi (SV). Atım hacmi, dolum (preload), art yük (afterload), kasılabilirlik ve kalp hızı ile ilişkili süreçlerden etkilenir. Frank–Starling mekanizması, fizyolojik sınırlar içinde daha yüksek ventrikül dolumunun daha büyük atım hacmiyle ilişkilendiğini açıklar. Bu yanıtın her durumda süresiz sürmesi beklenmez; ağır kalp yetmezliği, perikard kısıtı veya yüksek art yükte ilişki değişebilir. Venöz dönüş ve kalp debisi kararlı durumda birbirine eşittir; bir anlık geçişte ikisi arasında hacim birikimleri oluşabilir.
Kan basıncının hızlı kontrolü
Karotis sinüsü ve aortik ark baroreseptörleri damar duvarı gerilmesindeki değişimi beyin sapına taşır. Arter basıncı yükseldiğinde baroreseptör ateşleme sıklığı tipik olarak artar; otonom refleksle kalp hızının azalması ve bazı damarlarda tonus değişimi görülebilir. Barorefleksin hedefi yalnız basınç sayısını sabit tutmak değildir; dolaşımın doku gereksinimlerini karşılayabilmesi bağlamsaldır. Kronik hipertansiyonda reseptörlerin çalışma aralığı yeniden ayarlanabilir. Bu nedenle 'barorefleks uzun süreli kan basıncının tek belirleyicisidir' demek yanlış olur; böbrek-sodyum dengesi ve hormonal sistemler önemlidir.
Oksijen tüketimi ve Fick ilkesi
Yaklaşık kararlı durumda sistemik oksijen tüketimi, sistemik arter kanı ile dokulardan dönen karışık venöz kanın O₂ içeriği farkından hesaplanır: V̇O₂ = CO × (CaO₂ − CvO₂). İçerik birimi mL O₂/L kan, CO birimi L/dk olursa sonuç mL O₂/dk'dır. O₂ içeriği, oksijenin hemoglobine bağlı kısmı ve çözünmüş kısmının toplamıdır; yalnız PO₂ basıncı değildir. Hemoglobin konsantrasyonu değiştiğinde aynı arteriyel PO₂'de O₂ içeriği farklı olabilir. Egzersizde CO ve doku ekstraksiyonu birlikte değişebilir.
Nicel örnek
HR=75 atım/dk ve SV=80 mL/atım ise CO=6 L/dk. Arter-ven O₂ içerik farkı 50 mL/L ise V̇O₂=6×50=300 mL/dk. Başka durumda CO=8 L/dk, fark 40 mL/L ise V̇O₂=320 mL/dk olur. Daha yüksek CO her zaman daha yüksek ekstraksiyon oranı demek değildir. İki deneyde örnekler eşzamanlı alınmalıdır. Karışık venöz O₂ içeriğini temsil etmek için pulmoner arter örneği kullanılabilir. Tek bir periferik venden alınan kan, tüm dokulardan dönen kanı temsil etmeyebilir.
Deneysel ayırt etme
Bir ilacın kalp debisini artırdığını gözlemek tek başına kronotropik mi (HR) inotropik mi (kasılabilirlik) olduğunu göstermez. HR, SV, kan basıncı ve mümkünse ventrikül hacimlerini birlikte ölçmek gerekir. Kararlı ortalamalarla MAP − Psağ atriyum ≈ CO × sistemik damar direnci yazılabilir. Sağ atriyum basıncı MAP’ye göre çok küçükse MAP ≈ CO × direnç kestirimi uygundur. Bu bağıntı atım içindeki basınç dalgasını açıklamaz. Akut sıvı uygulamasında preload etkisi ile otonom refleks aynı anda bulunabilir.
IBO problemi ve çözüm
Bir deneyde HR=100/dk, SV=60 mL; ikinci koşulda HR=80/dk, SV=90 mL. CO nasıl değişmiştir? A) 6,0'dan 7,2 L/dk'ya artar B) 6,0'dan 5,4'e düşer C) Değişmez D) 10'dan 8'e düşer E) Hesaplanamaz.
Yanıt A. İlk CO=100×60=6.000 mL/dk=6 L/dk; ikinci 80×90=7.200 mL/dk=7,2 L/dk. Hızın azalması debinin azalmasını zorunlu kılmaz. İkinci yorum: Hangi mekanizmanın SV'yi artırdığı bu verilerle kesin söylenemez.
Ayrıntılı okuma · NCBI Bookshelf · Kalp debisi ve Fick ilkesi
Kaynak çerçevesi: Guyton & Hall, kardiyovasküler fizyoloji; klasik Fick prensibi.
Bu notta yer alan veriler eğitim amacıyla kurgulanmıştır. Resmî IBO materyali değildir; bilimsel kaynak ve görsel açıklamaları için kaynaklar sayfasına bakınız.