Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Isı değişikliklerinin kalp hareketlerine etkisi

---

İki küçük kaba fizyolojik su konur. Bunlardan biri buzdolabına diğeri 35-40° etüve konarak amaçlanan ısıya gelmeleri beklenir. Bundan sonra şu deneyler yapılır;

Önce soğuk fizyolojik sudan pipet ile alınarak kimografa bağlı kalp üzerine damlatılır. Kalp hareketlerinde bir yavaşlama görülür. Kalp hareketleri yavaşladıktan sonra sıcak sudan pipetle alınarak tekrar kalp üzerine damlatılır. Bu sefer kalp hareketlerinin hızlandığı görülür.

Sıcak ve soğuk fizyolojik su tatbikinden sonra kimografta çizdirilen kalp hareketlerini, birim zamanda olacak şekilde sayarak yorumlayınız.

Tipik olarak bir omurgalı kalbinde farklı 3 tip kas hücresi bulunmaktadır;

i) Kalbin kasılmasını sağlayan esas kalp kası hücreleri,

ii) Sinoatrial (SA) düğüm hücreleri ve

iii) Atrioventriküler (AV) düğüm hücreleri.

SA ve AV düğümlerı oluşturan hücreler değişikliğe uğramış kas hücreleri olup kalpte, kalbin kasılması için gerekli impulsu yaratan ve bu impulsu tüm kalp içine (atrium ve ventriküllere) ileten hücrelerdir. Bu hücrelerin en önemli özellikleri dışarıdan her hangi bir impuls almaksızın kendiliğinden ve ritmik olarak bir sinir impulsu meydana getirebilmeleridir.

Kalbin kasılması için gerekli ilk sinir impulsunu meydana getiren ve kasılma/gevşeme evrelerinin hızını belirleyen bölge sağ atriumun posterior duvarında bulunan ve pacemaker olarak da isimlendirilen SA düğümdür (Şekil 1). Bu yüzden kalbin normal ritmi SA düğüm hücreleri tarafından belirlenir. SA düğümde kasılmanın kendiliğinden başlaması Na+ iyonları ile olmaktadır. Hücre dışında bol miktarda bulunan + yüklü Na iyonları kas hücresinin gevşeme devresinde, membranın Na+’a karşı geçirgen olması nedeniyle hücre içine sızarlar. Böylece zarın elektrik potansiyeli değişir ve depolarize olan kas hücresi kasılmaya başlar. Na+ iyonları dışarı pompalandığında ise kas hücresi membran dinlenme potansiyeline geri döner ve aynı olay yeniden meydana gelir.

SA düğüm hücreleri dakikada yaklaşık olarak 70-80 aksiyon potansiyeli meydana getirirler. Bu intrinsik ritim, otonom sinirler tarafından kontrol edilmektedir. SA düğümde oluşan bir impuls 0.3 m/sn’lik bir hız ile tüm atrium kaslarına yayılır ve atriumların kasılmasına neden olur. Bu esnada atrium içinde bulunan kan atrioventriküler kapaklardan geçerek ventriküller içerisine dolar.

Atriumların kasılmasına neden olan depolarizasyon dalgasının ventriküllere geçmesi AV düğüm hücreleri ile olur. AV düğüm (Şekil 1), atriumlar ile ventriküllerin birleştiği yerde bulunur. SA düğümde oluşturulup AV düğüme ulaşan impuls, özelleşmiş iletim yolları olan his demeti (Şekil 2) ve Purkinje lifleri (Şekil 2) aracılığı ile ventriküller içine yayılır ve ventriküllerin kasılmaları sağlanır. Ancak, AV düğümün impuls iletme hızı yavaştır (0,1 m/s). His demetinin impuls iletimi ise oldukça hızlıdır (1,5 / 2,5 m/s). Bu hızlı iletim ile depolarizasyon dalgası hızla ventrikül kaslarına yayılarak iki ventrikülün de aynı anda kasılmasını sağlar. AV düğümde impuls iletiminin yavaş oluşu, atriumların ventriküllerden önce kasılmalarını tamamlamaları ve kanın atriumlardan ventriküllere geçmesi için gerekli gereken zamanı sağlar.

Kurbağa kalbi 3 odacıklı olup iki atrium ve bir ventrikülden ibarettir (Şekil 3). Bu kısımlardan karın tarafta ventrikülden çıkan ve sonra ikiye ayrılan Bulbus (=Truncus) arteriosus görülür. Sırt tarafta ise sağ atriuma açılan sinus venosus bulunur.

Kalbin kendi sinir impulslarını oluşturup ilettiğini, yani otomatik bir organ olduğunu

İlk kez Stannius adlı bilim adamı kurbağa kalbi ile yaptığı çalışma ile göstermiştir. Stannius, göğsü açılarak kalbi açığa çıkartılmış bir kurbağanın sinus venosus bölgesinden bir ip geçirerek bu bölge ile sağ atriumu birbirinden ayıracak şekilde buraya bir düğüm atmıştır (I. Stannius bağı). Bu düğüm atıldıktan sonra atriumlar ve ventrikülün kasılmayı durdurduğu gözlenmiştir. Ancak bu esnada sinus venosus bölgesi eski ritmik çalışmasını sürdürmüştür. Bu deney SA düğümde oluşturulan nomotop uyaranın sinus venosus bölgesinde bloke edildiğini göstermektedir. Stannius, aynı kurbağanın atrioventriküler bölgesine ikinci bir düğüm daha atmış ve bu kez (ikinci düğüm atıldıktan sonra) ventrikülün yeniden kasılmaya başladığını gözlemiştir. Bu esnada atriumlar yine kasılmadan durmaktadırlar. İkinci bağ atıldıktan sonra daha önce durmuş olan ventrikülün yeniden çalışmaya başlaması atrioventriküler düğümde, sinus venosusdaki nomotop emir merkezinden başka, bir heterotop merkezin varlığını göstermektedir. Diğer bir ifadeyle, atrioventriküler düğüme dışarıdan herhangi bir uyaran verilirse bu bölgede oluşacak bir aksiyon potansiyeli ventirükülün çalışmasına sebep olacaktır.

---