Kardiyak Debisi, Kalp Hızı ve Atım Hacmi
Kardiyak debi, kalbin dakikada pompaladığı kan hacmidir ve kalp hızı ile atım hacminin çarpımıdır. Egzersiz sırasında, kalp hızı yükseldikçe ve atım hacmi arttıkça, dinlenme durumuna göre birkaç kat artış gösterebilmekte, çalışan kaslara oksijen sağlayan merkezi motor işlevi görmektedir. Kalp hızı ve atım hacminin her birinin nasıl katkıda bulunduğu ve tavan değerlerine nasıl ulaştıkları, tüm vücut egzersiz kapasitesinin merkezi sınırını belirlemektedir.
Tanım
Kardiyak debi, kalbin dakikada attığı kan miktarı olup, kalp hızı ile atım hacminin çarpımına eşittir; atım hacmi, her atımda atılan kan miktarıdır ve kalp hızı, dakikadaki atım sayısıdır.
Kapsam
Bu konu, kardiyak debinin tanımını, kalp hızı ve atım hacminin dinlenme durumundan maksimum egzersize kadar olan ayrı davranışlarını, her birini artıran mekanizmaları ve ürünlerinin oksijen iletimini nasıl belirlediğini kapsamaktadır. Bu bilgiler referans fizyolojisi olarak ele alınmakta olup, test eşikleri veya antrenman reçeteleri sunmamaktadır.
Temel sorular
- Kardiyak debi, dinlenme durumundan maksimal egzersize ne kadar artış göstermektedir ve tavanını ne belirlemektedir?
- Egzersiz yoğunluğu arttıkça kalp hızı ve atım hacmi ayrı ayrı nasıl değişmektedir?
- Dinamik egzersiz sırasında atım hacmini hangi mekanizmalar artırmaktadır?
- Merkezi kardiyak debi neden maksimal oksijen alımının temel bir sınırı olarak kabul edilmektedir?
Anahtar kavramlar
- Kardiyak debi, kalp hızı çarpı atım hacmine eşittir
- Frank-Starling mekanizması ve venöz dönüş
- Ejeksiyon fraksiyonu ve end-diyastolik hacim
- Maksimal kalp hızı
- Atım hacmi platosu
- Debiyi oksijen alımına bağlayan Fick prensibi
Mekanizmalar
Egzersiz başlangıcında, parasempatik çekilme ve ardından artan sempatik aktivite kalp hızını artırırken, kas pompası ve venokonstriksiyon venöz dönüşü (venous return) artırmaktadır; daha fazla dolum (Frank-Starling mekanizması) ile artan kontraktilite (kasılabilirlik) atım hacmini yükseltmektedir (Rowell, 1974). Atım hacmi, düşük ila orta yoğunluklarda hızla artmakta ve ardından bir plato çizme eğiliminde olmaktadır, böylece yüksek yoğunluktaki kardiyak debi artışları büyük ölçüde kalp hızına bağlı olmaktadır (Åstrand ve ark., 1964). Maksimal kardiyak debi, maksimal kalp hızı neredeyse maksimal bir atım hacmiyle çakıştığında elde edilmekte olup, bu merkezi oksijen iletim kapasitesi, maksimal oksijen alımının temel bir belirleyicisi olarak kabul edilmektedir (Joyner & Casey, 2015).
Klinik önem
Kardiyak debi, kalp hızı ve atım hacminin davranışları, egzersiz testlerinin yorumlanmasının temelini oluşturmakta ve azalmış pompa fonksiyonunun egzersiz toleransını nasıl sınırlayabileceğini açıklamaya yardımcı olmaktadır. Bu madde, tanımlayıcı referans fizyolojisi niteliğinde olup, bireysel tanı, prognoz veya tedaviye rehberlik etme amacı taşımamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Nicel tanımlamalar, klinik kılavuzlardan ziyade klasik invaziv fizyoloji çalışmalarından ve sentezleyici derlemelerden gelmektedir. Åstrand ve arkadaşları, submaksimal ve maksimal iş yüklerinde kardiyak debiyi ölçmüşler ve Rowell'in derlemesi bu verileri dolaşım kontrolünün daha geniş resmine entegre etmektedir.
Tarihçe
Yirminci yüzyılın ortalarında, boya dilüsyonu (dye-dilution) ve Fick prensibi kullanılarak iş sırasında kardiyak debinin doğrudan ölçümü, kalbin debisinin egzersiz yoğunluğuyla nasıl ölçeklendiğini ortaya koymuştur. Åstrand ve arkadaşlarının 1964 tarihli çalışması, submaksimal ve maksimal iş yüklerinde kardiyak debinin bir dönüm noktası niteliğindeki tanımıdır ve sonraki derlemeler bu bulguları dolaşımın entegre kontrolü çerçevesine yerleştirmiştir.
Tartışmalar
- Atım hacmi, ayakta yapılan egzersiz sırasında gerçekten bir plato çizmekte midir?
- Atım hacminin orta yoğunlukta bir platoya ulaşıp ulaşmadığı veya maksimal çabaya doğru artmaya devam edip etmediği tartışılmaktadır; yanıt duruşa, kondisyona ve ölçüm yöntemine bağlı olarak değişmektedir; ayakta yapılan dinamik egzersizde genellikle bir plato gözlenmektedir.
Öne çıkan isimler
- Per-Olof Åstrand
- Bengt Saltin
- Loring Rowell
- Michael Joyner
İlgili konular
Temel eserler
- astrand-1964
- rowell-1974
- joyner-casey-2015
Sıkça sorulan sorular
- Kardiyak debi nasıl hesaplanmaktadır?
- Kardiyak debi, kalp hızı ile atım hacminin çarpımına eşittir, bu nedenle kalbin ne kadar hızlı attığını ve her atımda ne kadar kan pompaladığını yansıtmaktadır.
- Egzersiz sırasında kardiyak debideki artışı kalp hızı mı yoksa atım hacmi mi yönlendirmektedir?
- Her ikisi de katkıda bulunmaktadır, ancak atım hacmi esas olarak düşük yoğunluklarda artmakta ve bir plato çizme eğiliminde olmaktadır, bu nedenle yüksek yoğunluktaki kardiyak debi artışları büyük ölçüde kalp hızındaki sürekli artışa bağlı olmaktadır.