1. KARD聴YAK F聴ZYOLOJ聴
Form端ller ve Deerler
Prof.Dr.Berent D聴C聴G聴L
Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dal脹
Adnan Menderes niversitesi
AYDIN
T端rk Kalp Damar Cerrahisi Dernei Okulu
10-12 Nisan 2015
Eskiehir
2. 聴stirahat potansiyali
Diyastol
H端cre polarize halde dengede
H端cre i巽i elektronegativite X konsantrasyon gradienti
(Gibbs-Donnan Equilibrium)
Potasyum iyonundaki konsantrasyon fark脹
135mM vs 4mM = -94mV (-90mV)
4. Sarkolemmadaki kanallar
Sodyum kanal脹 voltage gated
142 mEq/L vs 10 mEq/L (konsantrasyon gr)
-70 ila -90 mV (elektriksel gradient)
Sodium influx, depolarizasyon (spontan)
-70 ila -50 mV olunca kanal a巽脹l脹r
Inh. Kap脹s脹 kapan脹yor, msec
聴stirahat potansiyeli oluncaya dek kapal脹
5. Sarkolemmadaki kanallar
Kalsiyum kanal脹 voltage gated
T (transient)
-60mV - -50mV a巽脹l脹yor, hemen kapan脹yor
Erken depolarizasyon (atrial pacemaker)
L (long lasting)
Yava inaktive oluyor
-30 - -20mV a巽脹l脹yor
Aksiyon potansiyelini devam ettiriyor
Eksitasyon kontraksiyonu balat脹yor
Kateolamine
Beta resept旦r Ca iyon giriini artt脹r脹yor
Sarkomer kontraksiyonu art脹yor
Ach ve adenosine resept旦rleri bu etkiyi
zay脹flat脹yor
6. Sarkolemmadaki kanallar
Potasyum kanallar脹
Voltage gated 3 adet potasyum kanal脹
(Delayed rectifier current)
Repolarize ediyor
Ach ve adenosine aktif kanal
Hiperpolarize ediyor (atrial ve nodal
pacemaker)
Kalsiyum aktif
Sitozoldaki Ca d端zeyi art脹nca aksiyon
potansiyelini daha erken sonland脹r脹yor
ATP duyarl脹 kanal
ATP azal脹nca
Hiperpolarize ediyor
Depolarizasyon ve sonunda kontraksiyon ge巽
7. 聴yon Deiimi
1- Na-K ATP pompas脹
3 Na diar脹, 2 K i巽eri
聴stiarahat potansiyeline katk脹s脹 10mV
ATP affinitesi fazla, d端端k d端zeyde bile..
2- Kalsiyum pompas脹
Kalsiyum h端cre d脹脹na ta脹n脹r
Katk脹s脹 az
3- 聴yon deiimi
Na-Ca deiimi (intrasel端ler kalsiyumun as脹l 巽脹k脹 yolu)
3 ekstrasel端ler Na vs 1 intrasel端ler Ca
Hiponatremide Ca 巽脹k脹脹 azal脹r
Kontraktilite artar
聴skemide intrasel端ler Na artar
Kalsiyum h端cre i巽inde birikir
Na-H deiimi
1 Na vs 1 H, 聴ntrasel端ler asiditeyi 旦nler
聴skemide
H diar脹, Na i巽eri
聴ntrasel端ler Na artar, Na-Ca deiimi yavalar
聴ntrasel端ler Ca birikir , h端cre 旦l端m端 (iskemi-reperf端zyon)
9. Myosit
Kalp kas脹 h端cresi (25亮m 巽ap, 100亮m uz.)
Myofibril
Myofilaman
Sarkomer
Kas脹lan birim
Z-hatt脹 birleim yeri
2.2-2.4亮m optimum
Transverse (T-) tubules
Ca kanallar脹 i巽eriyor
Sarkoplasmik retikulum
10. Kalbin Kas脹lmas脹
Actin
聴nce flaman
Myosin
Kal脹n flaman
Myosinin globuler ba脹 bir ATPase
Actin myosine balan脹nca ATPase aktive olur
ATP hidrolize olur
Myosin flaman脹 巽eker
Troponin ve Tropomyosin
Tn-C (Ca balan脹r)
Tn-T (Tropomyosin balan脹r)
Tn-I (Tropomyosinin actin-myosin etkileimini
inhibe etmesini kolaylat脹r脹r)
Diyastol
Ca yok, Tn C ile balant脹 yok
Actin, myosin ile kenetlenemiyor
Sistol
Depolarizasyon
Ca influx
Ca konsantrasyonu 10-7M iken 10-5M oluyor
Tn C, Tn I inhibe edici etkisini kald脹r脹yor
Myosin ATPase aktive olur
Z-line birbirine yakla脹yor
11. Kalp D旦ng端s端 (Cardiac Cycle)
0.9 sn (67at脹m/dk)
Balang脹巽 diyastol sonu
Elektriksel aktivasyonun 旦ncesi
12. Kalp D旦ng端s端 (Cardiac Cycle)
Diyastol 2/3端
H脹zl脹 dolu
Yava dolu (diastasis)
Natural relaxation volume
Atriyal kontraksiyon
Ekstra vol端m
Gen巽 %10-20
Yal脹 (80y) %46
EDV ~120ml,
EDP 4(R) ve 9(L)
13. Kalbin Fonksiyonu - Pompa
Sistemik P, PAP, PCWP, CVP
CO (thermodil端syon, oksijen t端ketim)
PVR, SVR, SW
EF (Echo,ventrik端lografi)
Kalbin vol端m y端k端, HR, kontraktilite
Kontraktilite?
CO = HR X SV
SV = LVEDV - LVESV
CO Belirleyicileri:
Kalp h脹z脹
Preload
Kompliyans
Afterload
Kontraktilite
14. Kalbin Fonksiyonu - Pompa
Frank-Starling ilikisi
Otto Frank (1865-1944)
聴zole kurbaa (poikilotermik) kalbinde, aortay脹
balam脹,
Farkl脹 diayastolik volumlerde bas脹n巽 旦l巽m端 (1895).
Ernest Starling (1866-1927)
K旦pekte benzer bir deney yapm脹 (1914)
Diyastolde ventrik端l ne kadar 巽ok gerilirse,
sistolde o kadar 巽ok i (stroke work) yapar
The energy of contraction of a cardiac muscle fiber,
like that of a skeletal muscle fiber, is proportional to the
initial fiber length at rest
Diyastolde gelen kadar hacmi pompalar (sump pump)
Ventrik端l doluu ile sarkomer uzunluu ilikisi
16. Preload
聴stirahat haldeki kas脹n 端zerindeki y端k
Kas脹, fonksiyonu i巽in gerekli olan uzunlua getiriyor
Kalp kas脹lmadan 旦nceki ventrik端l i巽indeki vol端m (EDV)
Vol端m yerine bas脹n巽
Preload, ventrik端l端n dolu bas脹nc脹d脹r
EDP ve EDV ilikisi?
EDV artar, kalp gerilir, EDP artar
Kompliyans V / P
Stiffness (kat脹l脹k) P / V
Hipertrofi, fibrosis, yalanan kalp
Geveme aktif, enerji gerektiren bir s端re巽
Kateolamin daha 巽ok gevemeye imkan verir
聴skemi, hipotridizm, konjestif kalp yetm.
17. Afterload
聴zole kas i巽in
kas脹l脹rken kar脹 kar脹ya kald脹脹 gerilim
Kalp i巽in
ventrik端l端n ejeksiyonu yaparken kar脹lat脹脹 bas脹n巽
Potansiyel enerji
Afterload ne kadar y端ksek ise, f脹rlat脹lan kan k端tlesine o kadar 巽ok
mekanik enerjinin y端klenmi olmas脹 gerekli
Bas脹n巽 deiimi ile anl脹yoruz.
Kinetik enerji
Kas脹lan sol ventrik端l 端retiyor,
Aortan脹n genileyebilme yetenei ile sistemik arterlerin birlikte
oluturduklar脹 kompliyans脹 yenmesi gerekiyor.
Kompliyans vask端ler sistemin ejekte edilen kan脹 i巽ine alabilme
kapasitesi
Potansiyel enerji >>kinetik enerji
Rezistans = P / CO
Kandaki potansiyel enerji
聴mpedans = rezistans (vask端ler sistem kompliyans脹 fazla ise)
聴mpedans > rezistans (kompliyans d端端k ise, ie ateroskleroz)
Aort bas脹n巽 trasesindeki dikrotik notch
19. Ventrik端l Dolu Bas脹nc脹 - CVP
Kan脹n 2/3端 ven旦z sistemde
Kan vol端m端 , CVP , SV
Kan transf端zyonu CVP, SV
Ayakta olmak CVP
Sempatik aktivite, periferik venler konstrikte olur, kan santrale kayar, CVP
Egzersizde CO , arterlerde daha 巽ok kan olur, CVP, preload , afterload
Egzersizde venokontriksiyon olur CVP
S脹cakta ciltte venodilatasyon olur, CVP
21. Koroner Kan Ak脹m脹
聴stirahat an脹nda 1mL/1gr kalp kas脹/1dk
Epikardiyal ileti damarlar脹
Penetre eden arterioller (20-120亮m) rezistans
Myokardiyal Kapiller A (1 myosit 1 kapiller)
Subendokardiyumda youn
Koroner kan ak脹m脹 rezervi normalin 3-4 kat脹
myokard oksijen ihtiyac脹 art脹nca (egzersiz)
Lokal koroner kan ak脹m脹
Vazodilat旦r ve vazokonstrikt旦r mekanizmalar
Metabolik vazodilat旦r sistem O2 azal脹nca, ADP ATPye d旦n端emeyince
Adenosine, CO2, laktik asit, histamine
N旦rojenik kontrol sistemi
⇔-resept旦r (vazokonstriktor, daha dominant), -resept旦r (vazodilatasyon)
Endotel
Nitrik oksit (vazodialat旦r)
Endotelin (vazokonstrikt旦r)
No-reflow fenomeni (endotel disfonksiyonu, NO azal脹r, endotelin bask脹n, vazodilat旦r kapasite azal脹r)
Perf端zyon bas脹nc脹 60 ile 120mmHg aras脹nda koroner kan ak脹m脹 sabit
22. Koroner Kan Ak脹m脹
Epikardiyal
Sistolde ve diyastolde
Distal koroner arter bas脹nc脹 40mmHg.ya kadar perf端zyon devam ediyor
Aort yetmezlii
聴ntraventrik端ler bas脹n巽 artm脹
Diyastolik bas脹n巽 d端端k
Subendokardiyal iskemi
Subendokardiyal
Diyastolde
Distal koroner arter bas脹nc脹 60mmHg alt脹na d端端nce vazodilat旦r kapasite yetersiz kal脹yor.
End-diyastolik bas脹n巽 25-30mmHg olursa diyastolde de kompresyon
23. Koroner Arter Stenozu
Poiseuille kanunu
S脹v脹n脹n vizkozitesi ile silindir i巽indeki laminer
ak脹ma kar脹 oluan diren巽 aras脹ndaki iliki.
Rezistans
Yar脹巽ap ile ters,
Darl脹脹n uzunluu ile doru orant脹l脹
24. Stenozun derecesi ve uzunluu ile Ak脹ma kar脹 oluan Rezistans Aras脹ndaki 聴liki
(Poiseuille Kanunu)
80% vs. 60% stenoz Rezistanstaki oransal art脹 16
90% vs. 60% stenosis Rezistanstaki oransal art脹 256
Not: Referans olarak 0.25 cm. %0 stenoz referans olarak al脹nm脹 ve 1 olarak kabul edilmitir.
Stenoz Y端zdesi
(Damar 巽ap脹 1 cm)
Yar脹巽ap(cm) Segementer Stenozun Uzunluu ile
Rezistans脹n oransal deiimi
0.25 cm 1 cm 2 cm
0 0.5 1 4 8
50 0.25 16 64 128
60 0.2 39 156 313
70 0.15 123 494 988
80 0.1 625 2500 5000
90 0.025 10,000 40,000 80,000
25. Baar脹l脹 bir sonu巽 almak i巽in,
hastan脹n yeniden normal fonksiyona g端venli bir ekilde d旦nd端r端lmesi i巽in,
bu temel bilgilere ihtiyac脹m脹z var.
A巽脹k Kalp Cerrahisinde Fizyoloji
T脹p uygulamalar脹 aras脹nda fizyoloji bilgisinin en s脹k kullan脹ld脹脹 alan a巽脹k kalp cerrahisi