Büyük ve Küçük Dolaşımın Yolculuğu

Açılış

Dinlenen bir yetişkinde kalp dakikada yaklaşık beş litre kan pompalar ve bedendeki kan hacmi de yaklaşık beş litredir. Bu, ortalama bir kan damlasının yaklaşık bir dakikada hem büyük hem küçük dolaşımı tamamlayıp başladığı yere döndüğü anlamına gelir. Bu derste o damlayı sol karıncıktan çıkışından yine sol karıncığa dönüşüne kadar izleyeceğiz ve yol üzerindeki her durağı adıyla anacağız.

Kalbin dört kapakçığı, iki büyük arter gövdesi ve iki büyük ven gövdesi var. Kan bu durakları hangi sırayla geçiyor, ve dallanan damar ağacının neresinde en hızlı, neresinde en yavaş akıyor?

Bu derste ne olacak

Önce büyük dolaşımın güzergâhını sol karıncıktan sağ kulakçığa kadar adlandıracağız. Sonra küçük dolaşımın güzergâhını sağ kulakçıktan sol karıncığa kadar izleyeceğiz ve dört kapakçığın bu yolculuğu nasıl tek yönlü tuttuğunu göreceğiz. Ardından damar ağacı dallandıkça toplam kesit alanının nasıl büyüdüğünü ve akışın neden kapillerlerde en yavaş olduğunu inceleyeceğiz. Son olarak dönüş yolunda kanın neden yeniden hızlandığını ele alacağız.

Sıfır noktası

Mekanizma

Büyük dolaşımın güzergâhı

Yolculuk sol karıncıkta (ventriculus sinister) başlar. Karıncık kasıldığında kan aort kapakçığından (valva aortae) geçerek çıkan aorta (aorta ascendens) girer. Aort önce yukarı çıkar, sonra aort kavsi (arcus aortae) ile sola ve arkaya kıvrılır ve inen aort olarak göğüs ile karın boyunca aşağı iner. Yol boyunca verdiği dallar organlara ulaşır, orada arteriollere ve kapillerlere ayrılır.

Kapillerden çıkan kan venüllerde toplanır ve giderek büyüyen venlerle geri döner. Diyaframın üstündeki bölgelerin kanı vena cava superior ile, altındaki bölgelerin kanı vena cava inferior ile sağ kulakçığa (atrium dextrum) ulaşır. Kalbin kendi duvarını besleyen kan ise ayrı bir yoldan, sinus coronarius adlı ven toplayıcısıyla doğrudan sağ kulakçığa döner.

Küçük dolaşımın güzergâhı ve dört kapakçık

Sağ kulakçığa gelen kan, üç yaprakçıklı valva tricuspidalis'ten geçerek sağ karıncığa iner. Sağ karıncık kasıldığında kan pulmoner kapakçıktan (valva trunci pulmonalis) truncus pulmonalis'e çıkar, sağ ve sol pulmoner arterlere ayrılır ve akciğerlerde alveollerin çevresindeki kapiller ağa dağılır. Oksijenlenen kan dört pulmoner venle sol kulakçığa döner, oradan iki yaprakçıklı valva mitralis'ten geçerek sol karıncığa iner ve yolculuk yeniden başlar.

Bu yolculukta kan dört kapakçıktan geçer ve dördü de tek yönlüdür. Kulakçık ile karıncık arasındaki iki kapakçık (valva tricuspidalis ve valva mitralis) karıncık kasılırken kapanır ve kanın kulakçığa geri kaçmasını önler. Büyük arterlerin çıkışındaki iki kapakçık (valva aortae ve valva trunci pulmonalis) ise karıncık gevşerken kapanır ve arterdeki kanın karıncığa geri akmasını önler. Stetoskopla duyulan iki kalp sesi bu iki kapanma grubunun sesidir: birincisi kulakçık-karıncık kapakçıklarının, ikincisi arter kapakçıklarının kapanmasıdır.

Dallandıkça toplam alan büyür, akış yavaşlar

Aortun kesit alanı yalnızca birkaç santimetrekaredir. Aort dallandıkça her dal ondan daha incedir, ama dalların sayısı çok hızlı arttığı için toplam kesit alanı büyür. Kapiller düzeyine gelindiğinde tek bir kapillerin çapı yalnızca 5–10 µm olduğu hâlde, bütün kapillerlerin toplam kesit alanı aortunkinin yüzlerce katına ulaşır.

Kalp her dakika aynı miktarda kanı ağacın her düzeyinden geçirmek zorundadır. Aynı hacim daha geniş bir toplam alandan geçerken hız düşer; tıpkı dar bir boğazdan geniş bir deltaya açılan nehrin yavaşlaması gibi. Bu yüzden kan aortta saniyede birkaç on santimetre hızla akarken kapillerlerde saniyede bir milimetrenin altına iner. Dolaşımın en yavaş olduğu yer, tek damarların en dar olduğu yerle aynıdır.

Bu yavaşlık kapillerin işi için gereklidir. Sistemik bir kapillerin boyu çoğu zaman bir milimetre kadardır ve kan onu yaklaşık bir-iki saniyede geçer. Oksijen, karbondioksit ve besin maddelerinin endotel duvarından difüzyonla geçmesine yetecek süre bu yavaşlık sayesinde kazanılır.

Dönüş yolunda yeniden hızlanma

Venüller birleşip venleri, venler birleşip daha büyük venleri oluşturdukça tersi olur: damar sayısı azalır, toplam kesit alanı küçülür ve kan yeniden hızlanır. Kalbe yaklaşan kan vena cava'larda yeniden saniyede on santimetreler düzeyinde bir hıza ulaşır. Yine de venlerin toplam kesit alanı, aynı düzeydeki arterlerinkinden büyük kalır; bu yüzden ven tarafındaki akış, arter tarafındaki karşılığından biraz daha yavaştır.

Gidiş ile dönüş arasındaki benzerlik yalnızca geometridedir. Gidişte kanı kalbin kasılması iter ve arter duvarının esnekliği bu itişi sürdürür. Dönüşte kalbin basıncı büyük ölçüde tükenmiştir; kanın ilerlemesine ven kapakçıkları, çevredeki kasların sıkıştırması ve soluk alırken göğüs boşluğunda düşen basınç yardım eder. Ders 09-01'de gördüğümüz düşük ven basıncı, dönüş yolculuğunun bu yardımcılara neden ihtiyaç duyduğunu açıklar.

Kendin dene

Toparlayalım

• Büyük dolaşım: sol karıncık → valva aortae → çıkan aort → arcus aortae → inen aort → organlar → venae cavae → sağ kulakçık.
• Küçük dolaşım: sağ kulakçık → valva tricuspidalis → sağ karıncık → valva trunci pulmonalis → truncus pulmonalis → akciğer → pulmoner venler → sol kulakçık → valva mitralis → sol karıncık.
• Kulakçık-karıncık kapakçıkları kasılmada, arter kapakçıkları gevşemede kapanır; iki kalp sesi bu iki kapanmadır.
• Dallandıkça toplam kesit alanı büyür; kapillerlerin toplam alanı aortunkinin yüzlerce katıdır.
• Akış aortta saniyede on santimetreler düzeyindeyken kapillerlerde saniyede bir milimetrenin altına düşer.
• Kan bir kapilleri yaklaşık bir-iki saniyede geçer; bu süre difüzyon için gereklidir.
• Dönüşte venler birleştikçe kan yeniden hızlanır ama dönüşü kalbin basıncı değil, kapakçıklar, kaslar ve soluk alıp verme destekler.

Ders 09-02'de iki devreyi, bu derste de kanın bu devrelerdeki tam güzergâhını çizdik. Şimdi bu güzergâhı taşıyan borunun içine bakacağız: her damar duvarı üç katmandan oluşur ve bu katmanların kalınlığı, damarın ağaçtaki yerine göre değişir. Damar Duvarının Katmanları.