Kalp, sürekli kasılıp gevşeyerek çalışır. Kalbin kasılmasına sistol, gevşemesine diastol denir. Kalp kasının yapısı iskelet kasına benzer ancak iskelet kasından farklı olarak tek lif hâlinde kasılabilme yetisi vardır. Böylelikle ritmik kasılma gerçekleştirebilir. Kalbin kasılması otonom sinir sisteminin kontrolünde gerçekleşir. Aynı zamanda başlayan kasılmaları kontrol edebilen bir sistem de bulunmaktadır.
Kalp çalışması dört farklı yapı tarafından kontrol edilir:
1. Kalpte uyarıların ilk çıktığı yer sinoatrial düğüm (SA) olarak adlandırılır. Kalbin atışını başlatır ve kasılma ritmini denetler. Bu nedenle belirleyici anlamında bu bölgeye peysmeyker otoritmik hücre topluluğu (biyolojik kalp pili) denir. Kalbin sağ kulakçığındaki SA, elektriksel impulslar üreterek kulakçıkların aynı anda kasılmasını uyarır. Sinoatrial düğüm, dakikada 70-80 kez impuls oluşturabilir. SA impulsunun artması taşikardiye neden olur.
2. SA düğümden çıkan impuls, sağ kulakçığın arka duvarında, triküspit kapakçığın yakınındaki atrioventriküler düğüm (AV) denilen diğer bir otoritmik hücre topluluğuna ulaşır. AV düğüm, uyarının kulakçıklardan karıncıklara geçişini sağlar. İmpuls, AV düğümünde yaklaşık 0,1 saniye bekletilir. Bunun amacı, kanın kulakçıklardan karıncıklara pompalanmasını sağlamaktır.
3. Ardından AV düğümündeki impuls, özelleşmiş kas lifleri olan his demetleri ile karıncıkların sağ ve soluna doğru yayılarak kalbin uç noktalarına kadar iletilir.
4. İmpuls, his demetlerinin sağ ve sol kolları aracılığıyla purkinje liflerine ulaşır. Karıncık kaslarına dağılan his demetinin daha küçük dallarına purkinje lifleri denir. Purkinje lifleri, özelleşmiş kas lifleridir. Bu lifler, uyartıyı karıncık kaslarına ileterek karıncıkların kasılmalarını sağlar. Bu sayede impuls, tüm karıncıklara yayılır. Bu impuls sayesinde karıncıklar kasılır ve içlerindeki kan, akciğer atardamarlarına ve aorta pompalanır.
| Bilgi Notu_________________________ Taşikardi: Kalbin kulakçıkları ve karıncıkları belli bir düzende ve ritmik olarak kasılır. Bu düzenin bozulmasına aritmi denir. Uyartıların artması, sinirsel etkiler, kalbi uyaran sinir ağının belli noktalarda bloke olması, kalbin farklı bölgelerinden uyartı oluşması gibi pek çok nedenle bu ritim bozulabilir. Kalp hızının bu nedenlerle artmasına taşikardi denir. Kalbin atım hızının yavaşlamasına bradikardi denir. |
His demetleri ve purkinje lifleri, SA ve AV düğümlerine göre daha düşük hızlarda, dakikada 15-40 kez impuls oluşturma özelliğine sahiptir.
Kalbin çalışması, kulakçık ve karıncıkların ritmik kasılma (sistol) ve gevşeme (diyastol) hareketleri ile gerçekleşir. Kanın kulakçıklara dolmasıyla başlayan ve bu kanın karıncıklardan kalbi terk etmesine kadar geçen süreçte gerçekleşen olaylara kalp döngüsü denir.
| Bilgi Notu_________________________ Kalbin çalışması: Kalbin çalışmasını düzenleyen atrioventriküler düğüm, dakikada 40-60 kez impuls oluşturabilir. His demetleri ve purkinje lifleri, SA ve AV düğümlerine göre daha düşük hızlarda, dakikada 15-40 kez impuls oluşturma özelliğine sahiptir. Kalp durması sırasında kalbin hangi bölgesinin çalışmadığı tespit edilip elektroşok cihazıyla o düğüm üzerine o düğümü çalıştıracak güçte şok verilir. |
Kalbin kanla dolduğu gevşeme dönemiyle, kanı pompalayan kasılma dönemi bir kalp döngüsünü oluşturur. Dinlenme hâlindeki bireyin kalp döngüsü yaklaşık 0,8 saniye sürer. Aşağıdaki görselde bir kalp döngüsü şematize edilmiştir. (a) bölümünde kulakçıklar ve karıncıklar gevşeme hâlindeyken büyük toplardamarlardan gelen kan buralara dolar (0.4 sn). (b) bölümünde kulakçıkların kasılmasıyla kan, karıncıklara pompalanır (0.1 sn). (c) bölümünde karıncıkların kasılmasıyla kan, büyük atardamarlara pompalanır (0.3 sn). Böylece bir kalp döngüsü tamamlanmış olur.
| ! Kalp atışı hızlanırsa kalp döngüsü de hızlanacağından kalp, odacıkların tam olarak kanla dolmasına izin verecek kadar gevşeyemez. ! Bir kalp döngüsü sırasında kulakçıkların 0,7 saniye boyunca gevşemiş hâlde bulunup toplardamarlardan gelen kanla dolduğuna dikkat ediniz. ! Kalbin sinirsel kontrolünün ana merkezi, omurilik soğanıdır. Bu ana merkez, uç beyin ve hipotalamusla birlikte çalışır. |
Kalpte uyarı ilerlerken uyartı sırasında oluşan elektriksel akım, kalbin çevresindeki dokulara da yayılır. Bu elektriksel akımın vücut yüzeyine yerleştirilen elektrotlar yardımıyla ölçülmesi yöntemine elektrokardiyogram (EKG) adı verilir. EKG, kalpte meydana gelen elektiriksel değişimleri gösterir. Ritim bozuklukları gibi kalp-damar hastalıklarının tanısında kullanılır.
Kalbin çalışması ve atım sayısı, bazı faktörler tarafından düzenlenerek kalbin değişen çevre koşullarına uyum göstermesi sağlanır. Bu faktörlerden bazıları kalp atışlarını hızlandırırken bazıları yavaşlatır.
Kalp atım hızını; otonom sinirlerden olan vagus sinirinden salgılanan asetilkolin hormonu, vücut sıcaklığının düşmesi, hücreler arasında aşırı miktarda potasyumun bulunması ve kalsiyum eksikliği gibi nedenler azaltır. Kafein ve tein gibi bazı kimyasal maddeler, adrenalin ve tiroksin hormonları, kandaki CO2 yoğunluğu ise kalp atım hızını arttırır.
Otonom sinirlerden salgılanan noradrenalin ile kalbin çalışması hızlanır. Kişi aşırı kan kaybettiğinde kalp, otonom sinirlerle uyarılır. Bu uyarı sayesinde kalp atım hızı dakikada 150-180 atıma kadar artabilir.
Vücut sıcaklığının 15,5-21,1 oC’ ye kadar düşmesiyle görülen hipotermi, ölümle sonuçlanabilir. Bu gibi durumlarda kalp atım hızı dakikada birkaç atıma kadar düşer. |
Karıncıkların kasılması sonucu kanın atardamarlara geçmesiyle, atardamarların duvarında gerilme olur. Her seferinde gerçekleşen bu ritmik gerilmelere nabız denir. Bir dakikadaki nabız sayısı, kalp atım hızını verir. El bileği ya da boyunda bulunan atardamarlardan nabız hissedilebilir.
Sağlıklı bir kalp, steteskopla dinlendiğinde genellikle “lap, dap, lap, dap” sesleri duyulur. “Lap” sesi, kanın kapalı olan atriyoventriküler (AV) kapakçıklara çarpmasıyla, “dap” sesi ise kanın, kapalı olan yarım ay kapakçıklarına çarpmasıyla oluşur. Kalpte bulunan bu kapakçıkların yapısının doğuştan bozuk olması veya sonradan bozulması sonucu kan, kapakçıktan ters yöne doğru fışkırabilir. Bu fışkırma sırasında tıslama şeklinde bir ses duyulur. Bu duruma kalp üfürümü adı verilir. Kalp üfürümü doğuştan olabilir ve çoğu kişide dolaşımı önemli ölçüde etkilemez. Etkileyecek boyutlarda ise kapakçık ameliyatı yapılabilir.
Kanın, atardamarlar çeperine yaptığı sıvı basıncına tansiyon adı verilir. Karıncıkların kasılması sonucu oluşan basınca büyük tansiyon (sistolik basınç), gevşemesi sonucu oluşan basınca küçük tansiyon (diastolik basınç) adı verilir.
Tansiyon, tansiyon aleti (sfigmomanometre) ile ölçülür ve ölçüm değeri milimetre cıva (mmHg) olarak ifade edilir. Genellikle kalple aynı hizaya getirilmiş koldaki bir atardamardan ölçülür. Sağlıklı bireylerde tipik olarak büyük tansiyon 120 mmHg, küçük tansiyon 80 mmHg olarak ölçülür.
| Bilgi Notu Sıvı basıncı: Sıvının birim yüzey üzerinde uyguladığı kuvvete sıvı basıncı denir ve ölçü birimi fizyolojide genelde mmHg’dır. Kan akım hızı (debi) birim zamanda taşınan kan hacmidir ve birimi mL/dak’dır. Basınç farkı olan iki nokta arasında kanın ne kadar zor aktığının hesaplanmasına direnç denir. Direnç kanın akım hızına karşı koyan sürtünmenin bir ölçüsüdür. Basınç aynıyken direnç artarsa kanın akım hızı düşer. Dirence sebep olan 2 faktör vardır: 1. Kanın viskozitesi (yoğunluğu): Kan hacmi ve kırmızı kan hücrelerinin sayısı kanın yoğunluğunu etkiler. 2. Kan damarı çapı: Direnç, gevşemiş damarlarda azalırken daralmış damarlarda artar. Bu durum, damar sistemindeki direncin dakika dakika kontrolü için en büyük yardımcıdır. |
Dokuda kan akım hızı, dokunun ihtiyacına göre düzenlenir. Dokunun aktif olduğu zamandaki ihtiyacı, dinlenme hâlindekinden fazladır. Bu durumun ayarlanmasında sinirsel sinyallerle kalbin pompalama gücü artar. Toplardamarlar ve çevresindeki kaslar ile atardamar yapısındaki kaslar kanın taşınma hızının ayarlanmasına destek olur. Bu durum kanın taşınma hızını birkaç kat arttırabilir.
Düzenli antreman yapan atletlerde normal bir insanın kalbine oranla daha büyük ve kuvvetli bir kalp bulunur. Bu durum, istirahat hâlinde bile daha büyük bir atım hacmine sahip kalp anlamına gelir ve kan dolaşımının çabuk gerçekleşmesine bağlı olarak kalp atım hızının yavaşlamasına sebep olur.