Kalp, ritmik kasılma ve gevşeme döngüleriyle kanı dolaşıma pompalayan bir kas organıdır. Bir kalp atımı boyunca gerçekleşen mekanik ve elektriksel olayların tümü kardiyak siklus olarak adlandırılır. Bu döngünün fazlarını, basınç ve hacim değişimlerini, kapak hareketlerini ve bunların kalp sesleriyle ilişkisini kavramak; TUS fizyolojisinin en çok soru getiren ve dahiliye-kardiyoloji vakalarına temel oluşturan başlıklarından biridir.
Temel Kavramlar
Kardiyak siklus, temelde iki ana evreye ayrılır:
- Sistol: Ventriküllerin kasıldığı ve kanı dışarı pompaladığı evre.
- Diyastol: Ventriküllerin gevşeyip kanla dolduğu evre. İstirahatte siklusun yaklaşık üçte ikisini diyastol oluşturur; bu nedenle koroner perfüzyonun büyük kısmı diyastolde gerçekleşir.
Kalbin pompa işlevini tanımlayan birkaç kritik büyüklük vardır:
- Diyastol sonu hacim (DSH): Diyastol bittiğinde ventrikülde biriken maksimum kan hacmi (yaklaşık 120 mL). Ön yükü (preload) yansıtır.
- Sistol sonu hacim (SSH): Sistol bittiğinde ventrikülde kalan hacim (yaklaşık 50 mL).
- Atım hacmi (stroke volume): DSH eksi SSH, yani her atımda fırlatılan kan miktarı (yaklaşık 70 mL).
- Ejeksiyon fraksiyonu (EF): Atım hacminin DSH'ye oranı (yaklaşık yüzde 55-65). Ventrikül sistolik işlevinin en kullanışlı göstergesidir.
- Kalp debisi (cardiac output): Atım hacmi çarpı kalp hızı; istirahatte yaklaşık 5 L/dakika.
Mekanizma: Kardiyak Siklusun Fazları
Kardiyak siklus, sol ventrikül örneği üzerinden klasik olarak yedi faza ayrılır. Sıralamayı doğru kavramak, kapak hareketleri ve sesleri çözmenin anahtarıdır:
- Atriyal sistol: Sinüs düğümünden çıkan uyarı atriyumları kasar. Ventriküle son kan eklenir ve DSH tamamlanır. Atriyal katkı normalde debinin yaklaşık yüzde 20'sidir; atriyal fibrilasyonda bu katkı kaybolur.
- İzovolümetrik kasılma: Ventrikül kasılmaya başlar, ventrikül basıncı atriyum basıncını aşar ve atriyoventriküler (mitral/triküspit) kapaklar kapanır. Henüz semilunar kapaklar açılmadığından hacim sabittir; basınç hızla yükselir.
- Hızlı ejeksiyon: Ventrikül basıncı aort/pulmoner arter basıncını aşınca semilunar (aort/pulmoner) kapaklar açılır, kan hızla fırlatılır.
- Yavaş ejeksiyon: Atılım yavaşlar, ventrikül basıncı düşmeye başlar.
- İzovolümetrik gevşeme: Ventrikül basıncı aort basıncının altına inince semilunar kapaklar kapanır. Tüm kapaklar kapalıdır, hacim sabittir, basınç hızla düşer.
- Hızlı dolum: AV kapaklar açılır, ventrikül pasif olarak hızla dolar.
- Yavaş dolum (diastasis): Dolum yavaşlar; siklus yeni bir atriyal sistolle başa döner.
Bu olaylar basınç-hacim ilkmesi (P-V loop) ile özetlenir. Döngünün genişliği atım hacmini, alanı ise ventrikülün o atımda yaptığı mekanik işi (stroke work) gösterir. P-V eğrisi, ön yük, art yük ve kasılabilirlik değişikliklerinin etkisini analiz etmenin en güçlü aracıdır.
Kalp sesleri kapak kapanmalarından doğar:
- S1: AV kapakların (mitral + triküspit) kapanması; sistolün başlangıcını işaretler.
- S2: Semilunar kapakların (aort + pulmoner) kapanması; diyastolün başlangıcını işaretler. Solunumla fizyolojik çiftleşme (splitting) gösterir.
- S3: Hızlı dolum fazında duyulur; çocuklarda normal, erişkinde kalp yetmezliği/hacim yüklenmesinin işareti olabilir.
- S4: Atriyal sistol sırasında, sert (kompliyansı düşük) ventriküle çarpan kan ile oluşur; ventrikül hipertrofisinde tipiktir.
Düzenleme
Kalbin pompa gücü hem içsel (intrinsik) hem de dışsal (ekstrinsik) mekanizmalarla ayarlanır.
- Frank-Starling mekanizmasi: Diyastolde ventrikül ne kadar çok dolarsa (ön yük arttıkça), kas lifleri optimal uzunluğa yaklaşır ve kasılma gücü artar. Böylece artan venöz dönüş, otomatik olarak artan atım hacmine çevrilir. Bu içsel uyum, iki ventrikülün debisini birbirine eşitler.
- Ön yük (preload): Venöz dönüş ve DSH ile belirlenir; arttıkça atım hacmi artar.
- Art yük (afterload): Ventrikülün karşı pompalamak zorunda olduğu direnç (aort basıncı, sistemik vasküler direnç). Arttıkça atım hacmi azalır.
- Kasılabilirlik (inotropi): Lif uzunluğundan bağımsız kasılma gücü. Sempatik uyarı, katekolaminler ve dijital kasılabilirliği artırır; asidoz ve hipoksi azaltır.
- Otonom denetim: Sempatik sistem beta-1 reseptörler üzerinden hem hızı (kronotropi) hem gücü (inotropi) hem de iletim hızını artırır. Parasempatik (vagus) sistem ise muskarinik reseptörlerle SA ve AV düğümü baskılayarak hızı düşürür.
Klinik Önem
- Aort darlığında art yük artar; ventrikül konsantrik hipertrofiye gider, S4 belirginleşir ve P-V döngüsü daralır.
- Mitral yetmezlikte sistolde geriye kaçak nedeniyle gerçek atım hacmi azalır; izovolümetrik kasılma fazı bozulur.
- Atriyal fibrilasyonda atriyal kasılma kaybolur, atriyal katkı yok olur; bu nedenle diyastolik işlev bozukluğu olan hastalar AF'yi kötü tolere eder.
- Kalp yetmezliğinde Frank-Starling eğrisi aşağı kayar; aynı ön yüke karşı daha düşük atım hacmi üretilir ve S3 duyulabilir.
- Koroner perfüzyon ağırlıkla diyastolde olduğundan, taşikardi diyastolü kısaltarak iskemi riskini artırır.
TUS'ta Yüksek Verim
- İzovolümetrik fazlarda her iki kapak da kapalıdır ve hacim sabittir — en sık sorulan ayrıntı budur.
- S1 = AV kapak kapanması (sistol başı), S2 = semilunar kapak kapanması (diyastol başı).
- Atım hacmi = DSH eksi SSH; EF = atım hacmi / DSH.
- Frank-Starling: Ön yük artışı kasılma gücünü artırır; içsel bir uyumdur, sinir gerektirmez.
- Art yük artışı atım hacmini düşürür (aort darlığı, hipertansiyon).
- Diyastol siklusun çoğunu kaplar ve koroner kan akımı diyastolde olur; taşikardi bunu bozar.
- S4 sert ventrikülün (hipertrofi) işareti, S3 hacim yüklenmesinin/kalp yetmezliğinin işaretidir.
- EKG karşılıkları: P dalgası atriyal sistolü, QRS ventriküler depolarizasyonu (sistolün başlangıcını), T dalgası repolarizasyonu (gevşemeyi) gösterir.
Özet
Kardiyak siklus, ventrikülün dolum (diyastol) ve boşalma (sistol) evrelerini, aradaki izovolümetrik geçişlerle birlikte tanımlar. Basınç ilişkileri kapakların açılıp kapanmasını belirler; kapak kapanmaları da kalp seslerini doğurur. Atım hacmi DSH ile SSH farkıyla, ejeksiyon fraksiyonu ise bu hacmin orana çevrilmesiyle bulunur. Frank-Starling mekanizması ön yük ile kasılma gücünü bağlarken, art yük ve kasılabilirlik pompa performansını şekillendirir. Bu temelleri P-V döngüsü ve EKG karşılıklarıyla birlikte düşünmek, hem fizyoloji hem klinik kardiyoloji sorularını çözmenin anahtarıdır.
Konuyu sınav formatındaki sorularla pekiştirmek için soru bankamıza buradan ulaşabilirsin.