Egzersiz sırasında kasların enerji üretimi için daha fazla oksijene ihtiyaç duymaktadır ◦ Egzersiz sırasında kaslara daha çok oksijen sağlanması ve

oksijen kullanımı sonucu oluşan atık maddelerin kaslardan uzaklaştırılması gerekir

2

Kalp her gün 7000 litre civarındaki kanı tüm vücuda pompalar

Ortalama bir yaşam süresince kalp 2.5 milyar kez atar.

Kardiovasküler sistem kalp ve damarlardan oluşur

3

4

Kardiyovasküler Sistemin Organizasyonu

• Kalp – Kanı pompalar

• Arterler ve arterioller – Kanı kalpten dokulara taşır

• Kapiller / Kılcal Damarlar – Dokularda madde alışverişini gerçekleştirir

• Venler ve venüller – Kanı dokulardan kalbe taşır

5

Kalbin Anterior Görünümü

6

Kalbin Anterior Görünümü

Atrium (kulakçık)

Ventrikül (karıncık)

Kalp ikiye ayrılır: sağ ve sol ◦ İntraventriküler septum

Kalp sağ atrium ve sağ ventrikülden oluşan sağ pompa

ve sol atrium ve sol ventrikülden oluşan sol pompa olmak üzere iki pompa şeklinde çalışır

7

Kan atriumlardan ventriküllere doğru hareket eder

Hareket eden kanın geri dönüşünü engellemek için kalpte kapakçıklar bulunur ◦ Arteioventriküler kapak atrium ile ventrikül

arasında ◦ Semilünar kapak ventriküller ile arterler

arasında ◦ Triküspit kapak sağ atrium ile sağ ventrikül

arasında ◦ Biküspit kapak sol atrium ile sol ventrikül

arasında

8

9

Koroner damarlar

10

Pulmoner dolaşım: kalbin sağ bölümü O2 miktarı az CO2

miktarı fazla kanı akciğerlere gönderir, O2 miktarı normale dönünce kalbin sol bölümüne geri gelir

Sistemik Dolaşım: kalbe geri dönen O2 kan sol

atriumdan sol ventriküle ve oradan da aort yoluyla bütün vücuda pompalanır. ◦ Dokularda O2 enerji için kullanılırken, CO2 üretilir ve CO2

miktarı yüksek olan kan venöz dönüşle vena kava yolu ile sağ atriuma geri döner

11

12

13

Pulmoner Dolaşım

Kalp bağımsız bir kasılma ritmine sahiptir ◦ Kalbe bağlı bütün sinirler zarar görse de kalp kasılmaya devam

eder ◦ Sinoatrial Düğüm (SA düğüm) bu otoritmi sağlayan kalbin sağ

atriumunda bulunan özel bir doku alanı

Sinirsel uyarı SA düğümden atria boyunca dağılır ve böylece ilk önce atria kasılır ve içindeki kanı ventriküllere boşaltır

14

◦ Daha sonra bu uyarı atria ile ventriküllerin birleştiği yerde bulunan Atrioventriküler düğümü (AV düğüm) harekete geçirir

Bu uyarı AV düğümün bir uzantısı ve aynı şekilde özel bir iletim dokusu olan His Demeti yoluyla ventriküllere gider

His demeti sağ ve sol ventirkül duvarlarına Purkinje Lifleri olarak yayılır

Böylece uyarılar tüm ventirküler miyokardiuma ulaşır ve ventriküler kasılmayı sağlar

15

16

Kalbin Uyarılması

Bir kalp atımı sırasında kalpte meydana gelen elektriksel ve mekanik değişiklikler (basınç ve volüm değişiklikleri)

Sistol : miyokardiumun kasılması

Diastol: miyokardiumun gevşemesi

Elektrokardiografi: kalbin elektriksel aktivitesinin ölçümü

17

18

Sistol

• Kontraksiyon fazı

Diyastol

• Gevşeme fazı

19

İstirahat Sırasında Normal EKG

20

Miyokardial İskemi Sırasında EKG

21

Kalpteki Elektriksel Aktiviteler ile EKG Kaydı İlişkisi

22

CQ, kardiyak output veya kalp dakika atım volümü ◦ Dolaşım sisteminin fiziksel aktivitenin gerektirdiği fonksiyonel

ihtiyaçları karşılayabilme kapasitesinin bir göstergesidir.

◦ Kalpten bir dakikada pompalanan kan miktarı

◦ Kalp atım hızı (KAH) ve kalp atım volümünün bir ürünüdür

23

KAH: Kalp Atım Hızı: kalbin bir dakika içindeki

kasılma sayısı KAV: Kalp atım volümü, strok volüm (SV): kalpten

bir atımda pompalanabilen kan miktarı

24

CQ = KAV x KAH (L/dk) (L/atım) (atım/dk)

İstirahat ve maksimal egzersiz koşullarında antrenmanlı ve antrenmansız kadın ve erkeklerde KAH, SV ve kardiyak debi değerleri

25

Katılımcı KAH (atım/dk)

SV (ml/atım)

Kardiyak debi (L/dk)

Dinlenik

Antrenmansız erkek 72 X 70 = 5.00

Antrenmansız kadın 75 X 60 = 4.50

Antrenmanlı erkek 50 X 100 = 5.00

Antrenmanlı kadın 55 X 80 = 4.50

Maksimal egzersiz

Antrenmansız erkek 200 X 110 = 22.0

Antrenmansız kadın 200 X 90 = 18.0

Antrenmanlı erkek 190 X 180 = 34.2

Antrenmanlı kadın 190 X 125 = 23.9

Ancak kadınlar aynı oksijen değerindeki bir iş yükünde daha yüksek CQ’ye sahiptir

Daha düşük oksijen taşıma kapasitesi, Daha az Hb seviyesi

Maksimal CQ da kadınlarda daha düşük

Daha küçük vücut yapısına sahip olmaları

26

1. Antrenmanlı kişiler aynı yaştaki antrenmansız kişilere göre daha yüksek istirahat ve egzersiz KAV sahiptirler

27

2. Hem antrenmanlı ve hem de antrenmansız kişilerde KAV’deki en yüksek artış istirahattan orta şiddetli bir egzersize geçerken görülmektedir.

◦ Egzersizin şiddeti arttıkça KAV’deki artış daha az

olmaktadır

28

3. Maksimal KAV’ne maksimal O2 tüketiminin % 40-50’sinde ulaşılmaktadır. ◦ KAV daha şiddetli egzersizlerde bir düşüş göstermemektedir

ancak fazla da artmamaktadır

29

4. Antrenmansız kişilerde istirahattan egzersize geçiş sırasında KAV çok küçük bir artış gözlenmektedir. ◦ CQ deki artış sadece KAH artması ile oluşmaktadır

30

KAV’nü istirahat ve egzersiz sırasında düzenleyen 3 değişken: ◦ 1. End-Diastolik Volüm (EDV) ◦ 2. Ortalama Aortik Kan Basıncı ◦ 3. Ventriküler Kasılmanın Kuvveti

31

Venöz dönüşü arttıran veya kalp atımını düşüren her faktör diastol sırasında daha fazla kanın ventrikülleri doldurmasına neden olur ◦ Bu artış diastol sonunda ventriküllerde bulunan kan volümünü

yani sistol başında ventirkülün içerdiği kan volümünü de arttırır

Miyokardial fibriller daha fazla gerilir ve kalp kası daha güçlü kasılır (Starling Kanunu)

32

33

Frank-Starling mekanizması

• Yüksek “preload” ventriküllerin gerilmesine yol

açarak daha kuvvetli kasılmasını sağlar

• Yüksek venöz dönüş “preload” ı artırır

Venöz dönüşü etkileyen faktörler:

1. Venokonstriksiyon

2. İskelet kası pompası

3. Solunum pompası

34

Ritmik kas kasılmaları ekstremitelerdeki kanı kalbe doğru zorlar

Venlerdeki tek yönlü kapaklar kanın geri akışını engeller

Kanın kalpten pompalanabilmesi için sol ventriküldeki basıncın aorttaki basınçtan daha fazla olması gerekir ◦ KAV aortik basınçla ters orantılıdır

35

Miyokardiyumun kasılma gücünde meydana gelen bir artış ventriküllerde bulunan kanın daha büyük bir yüzdesinin kalpten pompalanmasını sağlar ◦ Miyokardial kasılma sinirler ve hormonlar tarafında kontrol

edilir

norepinefrin

36

Normal KAH: ◦ ortalama olarak 60-80 atım/dk ◦ İyi dayanıklılık sporcusunda: 30-40 atım/dk ◦ Orta yaşlı sedanter kişi: 100 atım/dk

Maksimum KAH: ◦ Kalp atımları egzersizin şiddeti ile birlikte artar ◦ Maksimal egzersiz sırasında yorgunluk seviyesinde elde edilen

en yüksek KAH

37

Maksimum KAH=220-yaş

Denge Durumu (steady state) KAH: ◦ Egzersizin şiddeti belli bir submaksimal seviyede

olduğunda KAH önce yükselir sonra belli bir düzeyde sabitlenir

Egzersiz Sırasında KAH Kontrolü: ◦ SA düğümü tarafında kontrol edilir ◦ Sempatik sinirler norepinefrin ve epinefrin salgılayarak

KAH artmasına neden olur ◦ Parasempatik sinirler asetilkolin salgılayarak KAH düşürür

38

Antrenmanlı kişilerde

Antrenmansız kişilerde

39

İstirahat CQ= 50 atım/dk x 100 ml/atım= 5 L/dk

İstirahat CQ= 70 atım/dk x 72 ml/atım= 5 L/dk

Bir antrenör ya da spor bilimci KAH kullanarak:

1. Egzersizin şiddetini belirleyebilir 2. Antrenman etkisini değerlendirebilir 3. İlk iki maddenin sonuçlarına dayanarak, yüklenme prensibine göre en etkili antrenman programını geliştirebilir

40

Egzersiz sırasında venöz dönüşü arttıran 3 mekanizma: ◦ Kas pompası ◦ Solumun pompası ◦ Vazokonstriksiyon

41

42

Kas Pompası

Egzersiz sırasında artan oksijen ihtiyacını karşılamak ve oksijen kullanma kapasitesini arttırmak için iki mekanizma geliştirilmiştir ◦ Kan akışını yani kardiyak debiyi arttırmak ◦ Kanla dokuya ulaşan oksijenin daha büyük bir kısmını kullanmak

yani a-vO2 farkını arttırmaktır

Bu değer kan dokulardan geçerken dokular tarafından

ne kadar O2 kullanıldığını ifade eder.

43

44

Maks VO2= CQ x a-vO2 farkı

Hemodinamik: Fizik kurallarının kan akışıyla olan bağlantısı ◦ İki hemodinamik faktör

Kan basıncı

Akış direnci

45

CQ = kan basıncı / akış direnci

Kan Basıncı ◦ Kanı dolaşım sisteminde hareket ettiren güç ◦ Kan yüksek basınçtan alçak basınca doğru akar ◦ CQ, damar genişliği ve kan volümündeki değişikliklere göre

değişiklik gösterir

46

47

Basınç, Hacim ve Kalp Sesleri arasındaki İlişki

48

Kan Basıncını Etkileyen Faktörler

Ortalama Arteryal Basınç (OAB): Sistemik sistolik ve diastolik basınçların bir kardiyak siklus sırasındaki ortalaması ◦ Sistemik dolaşımdaki kan akış oranını belirler ◦ Nabız basıncı: sistolik basınç ile diastolik basınç arasındaki

fark

◦ SB:125 mm Hg DB: 80 mm Hg ◦ OAB: 80+((125-80) x 1/3) ◦ OAB:95 mm Hg

49

OAB = diastolik basınç + 1/3 nabız basıncı

Akış Direnci ◦ Kanın akışına karşı oluşan direnç ◦ Kan ile damarların duvarları arasında oluşan sürtünme

sonucu oluşur Kanın akışkanlığı (viskosite), damar uzunluğu ve damar

çapından etkilenir ◦ Egzersiz sırasında kanın viskositesinde bir artış

olur Plazma volümü azalır

Egzersiz sırasında artan kan basıncı kanın içindeki sıvı kısmın kapilerlerin dışına iter

Terleme

◦ Egzersiz sırasında akış direncinde fazla bir artış olmaz Kas hücrelerindeki kapillerlerde dilatasyon oluşur

50

51

Kardiyak Debiyi Düzenleyen Faktörler

52

Egzersiz Sırasında Kardiyak Debinin Dağılımı

53

54

1. Sempatik vazokonstriksiyonun ortadan kalkması

Egzersizin başlangıcında etkili

2. Otoregülasyon (intrinsik metabolik kontrol)

Egzersizin ilerleyen dönemlerinde etkili

Kan akımı, dokunun metabolik gereksinimlerini karşılamak amacıyla

artar

Metabolik hızdaki artış;

O2 tensionda düşüş, CO2 tensionda artış, pH’da düşüş,

potasyum, adenozin ve nitrik oksid konsantrasyonlarında artış

Vazodilatasyona ve dolayısı ile kan akımında artışa yol açar

Aktif kılcal damar sayısında artış

Dinlenik: %5-10’u aktif

Egzersiz sırasında: Tamamı aktif olabilir

Dinlenik koşullarda her 30-40 kılcal damardan sadece 1’i

açıktır

Egzersiz sırasında, kılcal damarlar açılır, dokuya kan akımı ve

O2 dağıtımı artar

Vazodilatasyon şu yollarla gerçekleşir;

Sıcaklık artışı pH

CO2 Adenozin

NO K+ Mg+

55

56 56

Dinlenik koşullar

Egzersiz sırasında

Egzersiz Sırasında İskelet Kasları Kan Akımındaki Artış Nasıl Gerçekleşir?