Kan neden tam da kılcalda yavaşlar?
Kalpten çıkan kan aortta en hızlıdır, kılcallarda neredeyse durur, sonra yeniden hızlanır. Sebebi damarın kendi çapı değil, toplam kesit alanı. Bu ünitede üç damar çeşidinin duvar yapısını, tansiyonun nereden geldiğini, Starling kuvvetlerinin kılcal boyunca nasıl yer değiştirdiğini, kanın hücrelerini ve pıhtılaşmanın beş adımını göreceksin.
Kan, vücutta damarlardan oluşmuş kapalı bir sistem içerisinde hareket eder. Bu sayede kan içerisindeki maddeler hücrelere ulaşabilirken hücrelerden atılan maddeler de kanla ortamdan uzaklaştırılabilir. Dolaşım sisteminde atardamar, kılcal damar ve toplardamar olmak üzere üç çeşit damar bulunur.
Her damarın duvar kalınlığı, çapı ve katmanları gerçek oranına yakın çiziliyor. Toplardamar seçildiğinde tek yönlü kapakçık da görünür.
Kalbin karıncıklarında bulunan kanı ilgili organlara taşıyan damarlardır. Akciğer atardamarı hariç diğer atardamarlarda oksijen bakımından zengin kan bulunur. Endotel tabakasının üzerinde en dışta elastik lifler içeren bağ doku, ortada düz kaslar ve elastik lif içeren tabaka vardır. Duvarları kanın yüksek basıncına dayanacak şekilde kalın ve güçlüdür.
Atardamarlar ve toplardamarlar arasında bulunur. Tek katlı yassı epitel hücrelerinden oluşmuş endotel tabaka içerir ve yalnızca bu tabakadan oluşan çok ince bir duvara sahiptir. Duvarları öteki iki damarınkinden daha incedir. Kan ile doku sıvısı arasındaki madde alışverişleri kılcal damarlar sayesinde olur.
Kanı kalbe getiren damarlardır. Akciğer toplardamarı hariç toplardamarlarda karbondioksit bakımından zengin kan bulunur. Endotel tabakasının üzeri ortada düz kas, dışta bağ doku ile kaplıdır. Düşük basınçlı kanı taşıdıkları için duvarları atardamarlara göre üç kat daha incedir; buna karşılık çapları daha büyüktür ve duvarları daha fazla genişleyebilir — bu yüzden toplardamarlarda daha fazla oranda kan bulunur.
Karıncıkların kasılmasıyla atardamarlarda oluşan basınç, atardamarların düz kaslarının kasılıp gevşemesi ve elastik liflerle esneyip eski hâllerine gelmeleri sayesinde kılcallara kadar korunur. Sinir sistemi ve hormonlar sayesinde bu düz kasların kasılıp gevşemesi düzenlenerek kan akışı kontrol altında tutulur.
Kalbe göre daha üstte bulunan toplardamarlarda kanın kalbe dönmesinde yer çekiminin olumlu etkisi vardır; kalbe göre daha altta kalan toplardamarlar için yer çekimi olumsuz bir etkidir. Buna karşın toplardamarların yapısındaki düz kasların ve iskeleti saran kasların kasılıp gevşemesi kanın hareketini kolaylaştırır. Ayrıca toplardamarlardaki tek yönlü açılan kapakçıklar kanın kalbe doğru tek yönde akmasını sağlar.
Kan, arterlerden arteriyollere (büyük atardamarlardan daha küçük atardamarlara), oradan da kılcal damarlara geçer. Kılcalların geniş bir yüzeye dağılması, kılcalların toplam kesit alanının atardamarın toplam kesit alanından çok daha fazla olması demektir. Bunun sonucu olarak kan, kılcallara geçtiği zaman oldukça yavaşlar. Bu durum kılcal damarlar ile doku sıvısı arasındaki madde alışverişini oldukça kolaylaştırır. Kan daha sonra kılcallara göre toplam kesit alanı daha küçük olan toplardamara geçerek hızlanır.
Kaydırağı damar yolu boyunca gezdir: üstte toplam kesit alanı, altta kan akış hızı çiziliyor. İki eğri birbirinin tersi gibi davranır; kesit alanının tepe yaptığı yerde hız dibe iner.
Aynı yolda bu kez kan basıncı çiziliyor. Kalp kasılıp gevşerken atardamarlarda basınç sistolik ile diyastolik arasında salınır; kılcalda düşer ama hâlâ toplardamardakinden yüksektir.
Kalp karıncıklarının duvarları kulakçıklara göre daha kalındır; bu yüzden atardamarlardaki kan basıncı daha fazladır. Özellikle sol karıncık kulakçıklara oranla daha güçlü kasıldığından kan basıncının en yüksek olduğu damar aorttur. Doku kılcallarında kan basıncı kısmen düşse de toplardamarlardaki kan basıncından daha yüksektir.
Kalbin kasılıp gevşemesi sırasında atardamarlarda oluşan basınca tansiyon denir. Kalp kasıldığında oluşan basınç sistolik basınç (büyük tansiyon), karıncıkların gevşemesiyle düşen basınç diyastolik basınç (küçük tansiyon) adını alır. Her atışta atardamarlarda oluşan gerilim ve ritmik genişlemeler nabız olarak ifade edilir. Kan basıncı kalple aynı hizada olan bir koldan tansiyon aleti (sfigmomanometre) ile ölçülür; dinlenmedeki sağlıklı bir yetişkinde sistolde ortalama 120 mmHg, diyastolde ortalama 70 mmHg’dir.
Kan ile doku sıvısı arasındaki madde alışverişi kılcal damarlar aracılığıyla olur. Kılcal damarlar O2, CO2, glikoz, tuz gibi bazı küçük moleküllere geçirgendir; ancak kan proteinleri gibi büyük moleküllere geçirgen olmadığı için bu moleküller genellikle kan içerisinde kalır. Kanda kalan bu proteinler kanın ozmotik basıncının oluşmasında önemli rol üstlenir.
Kaydırak, kılcal damarın atardamar ucundan toplardamar ucuna doğru gezer. Kan basıncı çubuğu boyunca düşerken ozmotik basınç çubuğu hiç değişmez — çünkü onu oluşturan proteinler kılcaldan çıkamaz. Hangi çubuk yüksekse akış oku o yöne döner.
| Adım | Ne olur |
|---|---|
| 1 | Kan basıncı kılcal damarların atardamar ucunda yüksektir ve toplardamar ucuna doğru gidildikçe düşer. |
| 2 | Ozmotik basıncı oluşturan proteinler kılcal damardan çıkamayacağı için ozmotik basınç kılcal damarlarda sabittir. |
| 3 | Kan basıncı ozmotik basınçtan yüksek olduğu zaman kan içerisindeki su ve çözünmüş maddeler kılcal damardan çıkar. |
| 4 | Ozmotik basınç kan basıncından yüksek olduğu zaman su ve çözünmüş maddeler kana geri döner. |
Ancak Starling hipotezine göre kılcal damardan çıkan sıvı miktarı, kılcal damara geri dönen sıvı miktarından biraz daha fazladır. Kılcal damarlar tarafından kaybedilen bu sıvı lenf sistemi ile kana karışır.
Kan basıncı ile ozmotik basınç aynı şey değildir, hatta ters yönde çalışır. Kan basıncı, kılcal damar çeperlerindeki mikro açıklıklardan geçebilecek büyüklükteki maddelerin (su ve çözünmüş maddeler) kandan doku sıvısına geçmesini sağlar; kan proteinleri sayesinde oluşan ozmotik basınç ise maddeleri kan içerisine çeker. Bu iki zıt etkene Starling kuvvetleri denir; adı E. H. Starling’den gelir. İkisi de damarın içindedir ama biri dışarı iter, öteki içeri çeker.
Kan, kan plazması ve plazmada bulunan kan hücrelerinden oluşan bağ dokudur. Kanın yaklaşık %55’i plazma, %45’i kan hücrelerinden oluşur. İnsan kanının pH’si 7,4’tür.
Santrifüjlenmiş bir kan tüpü gibi düşün: üstte %55 plazma, altta %45 kan hücreleri. Düğmelerle katmanların içine girip plazmanın %90’ının su olduğunu ve kalan %10’un neler içerdiğini gör.
Kan; içerisindeki besin maddelerini, solunum gazlarını, suyu, iyonları, tuzları, mineralleri, hormonları, kan hücrelerini ve metabolik atıkları ilgili yerlere taşır. Vücudun su, elektrolit ve pH dengesinin sağlanmasında etkilidir. İçerdiği pıhtılaşma mekanizmalarıyla hasar gören damardan kan kaybının önlenmesini sağlar. Mikroorganizma ve hastalıklara karşı vücudun savunulmasında etkilidir.
Plazmanın %90’ı sudur. Kalan %10’luk kısmında çözünmüş tuzlar, plazma proteinleri, besin maddeleri, solunum gazları, metabolik atıklar ve hormonlar bulunur. Plazmadaki iyonlar, plazma proteinleriyle birlikte kanın ozmotik basıncının ayarlanmasında ve pH tamponlanmasında rol alır; ikisi birlikte insan kanının pH değerini 7,4’te sabit tutar.
İyonların plazmadaki konsantrasyonu doku sıvısının bileşimini de doğrudan etkiler; bu iyonların birçoğu sinir ve kas aktivitelerinde önemli role sahiptir. Plazma proteinleri, kanın akışkanlığa karşı olan direncine (viskozite) ve kan ile doku sıvısı arasındaki dengenin korunmasına katkı sağlar.
Plazma proteinlerinden antikorlar, vücuda giren mikroplar ve yabancı maddelerle mücadele eder. Pıhtılaşma faktörleri olarak adlandırılan proteinler ise damarlar hasar gördüğünde pıhtılaşmayı sağlayarak kan kaybını engeller. Fibrinojen gibi pıhtılaşma proteinleri plazmadan ayrıldığında kalan kısma serum denir.
Kanın üç şekilli elemanı vardır ve alyuvarlar, akyuvarlar ve trombositlerin hepsi kök hücrelerden gelişir. Bu kök hücreler kaburgaların, omurganın, göğüs kemiğinin ve leğen kemiğinin kırmızı kemik iliğinde yer alır ve kan hücrelerinin yenilenmesi görevini üstlenir. Bazı kan hastalıklarının tedavisinde kemik iliği nakli bu yüzden önemlidir.
Üç şekilli eleman gerçek biçimleriyle çiziliyor: alyuvar önden ve arkadan içe çökük, akyuvar çekirdekli, trombosit çekirdeksiz sitoplazmik parçacık. Altta 1 mm³ kandaki sayıları logaritmik bir şeritte karşılaştırılıyor.
Solunum organından dokulara oksijen, dokulardan solunum organına karbondioksit taşıyan hücrelerdir. Kanda pasif hareket eder ve damar dışına çıkmaz. Yüzey alanlarını artırıp plazma zarlarından oksijenin difüzyonunu artıracak şekilde önden ve arkadan içe çöküktür. Olgun alyuvarlarda hücre çekirdeği ve mitokondri bulunmaz; bu durum oksijen taşıma kapasitesini artırır. Mitokondrileri olmadığı için ATP oksijensiz solunumla elde edilir. İçlerinde oksijen taşıyıcı, demir içeren bir pigment olan hemoglobin bulunur.
Erkeklerde 1 mm³ kanda 4,5-6 milyon, kadınlarda 3,5-5 milyon alyuvar bulunur. Yüksek yerlerde yaşayan insanlarda alyuvar sayısı daha fazladır: yükseklik arttıkça oksijenin kısmi basıncı azalır, bu nedenle eritropoietin hormonu kırmızı kan hücrelerinin üretimini uyarır. Eritropoietinin %90’ı böbreklerde, %10’u karaciğerde üretilir. Alyuvarlar embriyonik dönemde dalak, lenf düğümleri ve karaciğerde; daha sonra göğüs kemiği, kaburgalar, pelvis, omurlar ve üyelerin uzun kemiklerindeki kırmızı kemik iliğinde üretilir. Ömrü yaklaşık 120 gündür; işlevini yitirenler dalak ve karaciğerde parçalanır.
Savunma sisteminde görev alan kan dokusu elemanlarıdır; vücudu enfeksiyonlara ve toksik maddelere karşı korur. Bazı akyuvarlar mikroorganizmaları ve ölü hücreleri fagositozla yutarak sindirirken bazıları antikor olarak bilinen özel proteinler sentezler. Lenfositler, özelleşmiş B ve T hücrelerine dönüşerek bağışıklıkta görev alır. Sağlıklı bir yetişkinde 1 mm³ kanda yaklaşık 5-10 bin akyuvar bulunur; bu sayı enfeksiyon durumunda artabilir. Çekirdekli hücrelerdir; hem kanda hem doku sıvısı ve lenf sisteminde bulunabilir. Ömürleri birkaç saatten birkaç güne kadar değişir. Kemik iliğinde ve lenf dokusunda (bademcik, dalak gibi) üretilir.
Kırmızı kemik iliğindeki megakaryosit adı verilen özelleşmiş hücrelerden kopan ve kana verilen sitoplazmik parçacıklardır. Yaklaşık her on günde bir yenilenir. 1 mm³ kanda ortalama 150-300 bin trombosit bulunur. Çekirdekleri bulunmaz ancak işlevi için gerekli enzim ve kimyasal maddelere sahiptir. Damar zedelenmelerinde kanın pıhtılaşmasını başlatır ve kan sızıntılarını önler.
Zedelenen damarda pıhtı beş adımda oluşuyor. Her adımda hangi maddenin hangisine dönüştüğü ayrıca yazılıyor; 5. adımda fibrin iplikçikleri ağ kuruyor.
Kanın pıhtılaşmasında kandaki Ca+2 iyonları ve K vitamininin de rolü vardır. Pıhtılaşma faktörlerinden birinin eksik olması kanın pıhtılaşma süresini olumsuz etkileyebilir. Örneğin hemofili, pıhtılaşma sürecini engelleyen X kromozomuna bağlı kalıtsal bir hastalıktır; hemofili bireylerde çok küçük kesik ya da yaralanmalarda bile aşırı kanamalar görülür.
Alyuvarların zarlarında bulunan aglutinojen adı verilen bazı glikoproteinler alyuvarlara antijenik özellik kazandırır. İnsanlar kanlarına göre sınıflandırılırken bu aglutinojenler esas alınır. İnsan alyuvarlarında çok sayıda antijen olmasına karşın kan grubu sınıflandırması A, B ve Rh aglutinojenlerine göre yapılır.
Soldan verici, üstten alıcı seç. Alıcının plazmasındaki antikor ile vericinin alyuvarındaki antijen karşılaşırsa hücreler kümeleşir ve kutu kırmızıya döner. Çizim, kümeleşmeyi alyuvarları gerçekten topaklandırarak gösteriyor.
| Grup | Alyuvardaki antijen (aglutinojen) | Plazmadaki antikor (aglütinin) |
|---|---|---|
| A | A aglutinojeni | Anti-B |
| B | B aglutinojeni | Anti-A |
| AB | Her iki aglutinojen bir arada | Yok |
| 0 (O) | Yok — ikisini de bulundurmaz | Anti-A ve Anti-B |
A aglutinojeninin aglütinini Anti-A, B aglutinojeninin aglütinini Anti-B diyerek hangi antikorun hangi antijenle tepkimeye girdiğini verir; yukarıdaki sütun ise her grubun kendi plazmasında hangi antikoru taşıdığını gösterir — kişi kendi antijenine karşı antikor taşımaz.
A ve B aglutinojenleriyle reaksiyona giren antikorlar kan plazmasında bulunur; bu antikorlara aglütinin denir. Eğer anti-A, A aglutinojeni taşıyan alyuvarlar ile karşılaşacak olursa çok sayıda alyuvarı bağlayarak onların kümeleşmesine neden olur. Bu duruma aglütinasyon (çökelme) denir. Bu tip antijen-antikor reaksiyonları alyuvar yıkımı ve kaybına neden olur.
İnsanların alyuvar zarlarında bulunan diğer bir antijen Rh faktörüdür. Bir kişi alyuvarlarında Rh antijeni taşıyorsa Rh pozitif (+), taşımıyorsa Rh negatif (–) olarak değerlendirilir. İnsanların %80’i Rh (+)’tir. Rh negatif bireylerin plazmasında, Rh antijeniyle ilk karşılaştıkları andan itibaren Anti-D antikorları sentezlenmeye başlar.
Kan nakillerinde genel kural, aynı kan grubundan bireylerin kan alıp vermesi gerektiğidir. Alıcının kanında vericinin alyuvarlarındaki antijenlere karşı antikor varsa çökelme (aglütinasyon) meydana gelir. Sonra sırasıyla: çökelen kan damarları tıkar ve alyuvarlar parçalanır → alyuvar sayısı hızla azalır, plazmada hemoglobin artar → böbrek damarları daralır ya da tıkanır, akut böbrek yetmezliği ortaya çıkar → hemoglobinin yıkılması sonucu bilirubin ortaya çıkar → bilirubinin vücuttan atılmasındaki yavaşlama sonucu sarılık oluşur.
Parmağını kestiğinde, sağlık kontrolünde, kampa çıktığında: hepsinde bu bölümün kuralları çalışıyor.
Kanama birkaç dakikada durur: açığa çıkan kolajen liflere trombositler tutunur, trombosit tıkacı oluşur, sonunda fibrin iplikçikleri ağ kurup damarı sızdırmaz hâle getirir.
Manşet kalple aynı hizada bir kola takılır. İki sayı okunur: büyük tansiyon sistolik (kalp kasılırken), küçük tansiyon diyastolik (karıncıklar gevşerken). Dinlenmede sağlıklı bir yetişkinde ortalama 120 ve 70 mmHg.
Parmağını bileğine koyduğunda hissettiğin şey kanın kendisi değil: her atışta atardamarlarda basınçtan dolayı oluşan gerilim ve ritmik genişlemeler. Bu yüzden nabız toplardamardan değil atardamardan alınır.
Dağda ilk gün çabuk yoruluyorsan sebep var: yükseklik arttıkça oksijenin kısmi basıncı azalır. Vücut eritropoietin salgılar, o da alyuvar üretimini uyarır. Yüksek yerlerde yaşayanlarda alyuvar sayısı daha fazladır.
Sonuç kâğıdındaki üç satır tam da bu bölümün konusu: alyuvar (erkekte 4,5-6, kadında 3,5-5 milyon), akyuvar (5-10 bin, enfeksiyonda artar), trombosit (150-300 bin).
Alyuvarların ömrü yaklaşık 120 gün; kemik iliğindeki kök hücreler sürekli yenisini üretir. Düzenli kan bağışıyla ihtiyaç anında uygun kanın hemen bulunması hayati önem taşır.
Uzun süre ayakta kaldığında ayaklarının şişmesi tesadüf değil: kalbin altındaki toplardamarlar için yer çekimi olumsuz bir etkidir. Yürümek işe yarar, çünkü iskeleti saran kasların kasılıp gevşemesi kanı yukarı iter.
Uzun yürüyüşte parmakların şişer: kılcaldan çıkan sıvı, geri dönenden biraz daha fazladır. Fazlası normalde lenf sistemiyle kana döner; toplanma hızlanınca dokuda sıvı birikir.
Kartındaki iki bilgi iki ayrı antijen sistemidir: harf A ve B aglutinojenlerini, artı-eksi Rh faktörünü söyler. İnsanların %80’i Rh (+) olduğu için eksi olanlar daha az bulunur.
56 soruluk test · üç damar çeşidi ve duvar yapıları, toplam kesit alanı ile akış hızı ilişkisi, tansiyon ve nabız, Starling kuvvetleri, kan plazması ve şekilli elemanlar, pıhtılaşmanın beş adımı, ABO ve Rh sistemleri
Atardamar: karıncıklardaki kanı organlara taşır; akciğer atardamarı hariç oksijence zengin; en dışta elastik lif içeren bağ doku, ortada düz kas + elastik lif; duvar kalın ve güçlü. Kılcal: tek katlı yassı epitelden endotel, en ince duvar; madde alışverişi burada. Toplardamar: kanı kalbe getirir, akciğer toplardamarı hariç CO2’ce zengin; duvar atardamarın üçte biri kalınlığında, çap daha büyük, daha çok kan.
Kılcalların toplam kesit alanı atardamarınkinden çok fazladır; bu yüzden kan kılcalda oldukça yavaşlar ve madde alışverişi kolaylaşır. Toplam kesit alanı yeniden küçüldüğü için kan toplardamarda hızlanır.
En yüksek basınç aortta (sol karıncık en güçlü kasılır). Kılcalda düşer ama toplardamardan yüksektir. Sistolik = kalp kasılırken (ort. 120 mmHg), diyastolik = karıncıklar gevşerken (ort. 70 mmHg). Nabız = her atışta oluşan gerilim ve ritmik genişleme. Ölçüm kalple aynı hizadaki koldan, sfigmomanometre ile.
Kan basıncı su ve çözünmüş maddeleri dışarı iter; proteinlerin oluşturduğu ozmotik basınç içeri çeker. Kan basıncı atardamar ucunda yüksek, toplardamar ucuna doğru düşer; ozmotik basınç sabittir. Çıkan sıvı geri dönenden biraz fazladır; fazlası lenf sistemiyle kana karışır.
Plazma + kan hücrelerinden oluşan bağ doku. %55 plazma, %45 hücre; plazmanın %90’ı su. pH 7,4; plazma proteinleri ve iyonlar bunu sabit tutar. Fibrinojen gibi pıhtılaşma proteinleri ayrılınca kalan kısım serumdur.
Alyuvar: çekirdeksiz ve mitokondrisiz, iki yüzü çökük, hemoglobin taşır, 120 gün, erkekte 4,5-6 · kadında 3,5-5 milyon/mm³, damar dışına çıkmaz. Akyuvar: çekirdekli, 5-10 bin/mm³, kanda + doku sıvısında + lenfte, birkaç saat-birkaç gün. Trombosit: megakaryositlerden kopan çekirdeksiz parçacık, 150-300 bin/mm³, 10 günde bir yenilenir.
1) Kolajen liflere trombositler tutunur, yapışkanlaşır. 2) Damarı büzen maddeler salınır, trombosit tıkacı oluşur. 3) Fibrin pıhtısı damarı sızdırmaz yapar; pıhtılaşma faktörleri salınır. 4) Faktörler protrombini trombine çevirir. 5) Trombin, fibrinojeni fibrine çevirir. Ca+2 ve K vitamini gerekir; hemofili X kromozomuna bağlı kalıtsaldır.
Sınıflandırma A, B, Rh aglutinojenlerine göre. A → A antijeni + anti-B; B → B antijeni + anti-A; AB → iki antijen, antikor yok; 0 → antijen yok, iki antikor. Uyuşmazlıkta aglütinasyon → damar tıkanması → alyuvar yıkımı → akut böbrek yetmezliği → bilirubin → sarılık. Rh (+) insanların %80’i; Rh (–) birey Rh antijeniyle karşılaşınca Anti-D üretmeye başlar.