Ünite 2: Kan Fizyolojisi

Kan Fizyolojisi

Kalp ve damarlardan oluşan dolaşım sistemi ile kan sindirim kanallarından aldığı besin maddelerini hücrelere, hücrelerden aldığı metabolizma son ürünlerini ise atılım organlarına taşırken vücuttaki doku ve organların, hücrelerin beslenmesini ve onarılmasını sağlar.

Kan plazma sıvısı ve hücrelerden oluşur. Kan hücrelerinden alyuvarlar içlerindeki hemoglobin ile akciğerlerden oksijen alıp hücrelere taşırken buradaki karbondioksiti alıp akciğerlere taşırlar. Vücut ısısının düzenlenmesi, vücut su ve elektrolit dengesinin korunması da kan yoluyla sağlanır. Kandaki akyuvarlarında vücudun savunmasında önemli rolü vardır.

Kan kıvamlı, yapışkan ve çabuk pıhtılaşan kırmızı renkli bir sıvıdır. Oksijen yönünden zengin olduğunda kan daha çok kırmızıdır. Kanın her hayvanın türüne özgün bir kokusu ve hafif tuzlu bir tadı vardır. Kanın ısısı vücut ısısından biraz daha fazladır.

Kanın %60’nı plazma, %40 ise kan hücreleri oluşturur. Kan hücreleri hacminin tüm kana oranına hematokrit değer denir. Hücreler alyuvarlar (eritrosit), akyuvarlar (lökosit) ve kan pulcukları (trombosit) dır. Hücreler kanda dağınık olarak bulunur. Kan damardan alındıktan sonra tüpte bekletilirse üst kısımda sarımtırak renkli serum ve alt kısımda kan hücreleri kalır. Pıhtılaşmayı önlemek için antikoagulant (pıhtılaşmayı önleyici maddeler) katılmalıdır. Eğer pıhtılaşma önleyici maddeler katıldıktan sonra kan tüpte 3000 devirde 30 dakika santrifüj edilirse alt kısımda alyuvarlar, (kan hücreleri), üzerinde ince bir tabaka akyuvarlar, bunun da üzerinde çok ince bir tabaka kan pulcukları (trombositler, platelet) ve üst kısımda plazma yer alır. Plazma pıhtılaşma faktörlerini içerirken, serum bunları içermez.

Kusma, sürgün gibi durumlarda hematokrit değerde belirgin artış görülür. Anemi de ise alyuvar sayısı azalır ve hematokrit değer düşer.

Kan plazmasının %90’ı su, diğer kısmı ise plazma proteinleri, lipidler, karbonhidratlar, elektrolitler gibi maddelerdir. Bunlar kanda pıhtılaşmanın sağlanmasında, ödemlerin oluşmasında etkili olur.

Kan Hücreleri

Alyuvarlar kan hücrelerinin büyük bir bölümüdür. Alyuvarlar memelilerde çekirdeksiz, kuş, sürüngen, amphibia ve balıklarda çekirdeklidir. İçinde kana kırmızı rengi veren hemoglobin taşırlar. Alyuvar sayıları hayvanların türlerine, ırkına, yaşına, cinsiyetine, yaşadıkları yere, çalışma ve dinlenme durumuna göre farklılık gösterir.

Embriyonel yaşamda alyuvarlar saccus vitellinustaki kan adacıklarının mezenşim hücrelerinde ve daha sonra bu adacıklarda oluşan kılcal kan damarlarında yapılırlar. Fetüsta organların oluşumu başlayınca karaciğer ve dalakta, sonra da yaşam boyu alyuvar yapımıyla görevli olan kemik iliğinde yapılırlar. Geviş getiren hayvanlarda kırmızı kemik iliğinden başka hemal lenf düğümlerinde de alyuvar yapımı vardır. Genç alyuvarlar mitokondri ve ribozomlar taşır fakat bunlar sonradan kaybolur.

Alyuvar yapımı için birçok maddenin kanda bulunması gerekir. Bunların eksikliği anemiye sebep olabilir. Normal şartlarda erkeklerde alyuvar sayısı dişilerdekine göre fazladır.

Böbreklerin görevini yapmaması durumunda da alyuvar yapımında aksamalar meydana gelir. Deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça oksijen ihtiyacını karşılamak için böbreklerden gelen uyarılarla daha fazla alyuvar yapılır.

Alyuvarlara kırmızı rengini veren hemoglobin bir kromoproteindir. Akciğerlerde oksijenle birleşip dokulara taşırken, dokularda da karbondioksit ile birleşerek taşınmalarını sağlarlar.

Alyuvarlar insanlarda 100-120, köpeklerde 112, atlarda 145, danalarda 52, kedilerde 72, tavuklarda da 20-35 gün yaşarlar. Daha sonra dolaşım kanından uzaklaştırılırlar ve parçalanırlar. Hemoglobin de bu sırada parçalanarak protein ayrılır, ayrıca açığa çıkan demir yeni alyuvarların oluşumunda hemoglobin yapımında kullanılır. Fazlası da kemik iliği, karaciğer ve dalakta depo edilir.

Hemoglobinin alyuvar membranından dışarı çıkması durumuna hemoliz denir. Membran tamamen parçalanmış ise geriye kalan hemoglobinsiz alyuvara da hayalet alyuvar denir. Mekaniksel etkenler, donma, çözünme, ısı, birçok kimyasal maddeler ve toksinler hemolize neden olur.

Pıhtılaşması önlenen bir tüpe konursa alyuvarlar ve kan hücreleri çöker. Buna alyuvarların çökmesi (sedimentasyon) denir. İnsanlarda ve hayvan türlerinde farklı olmak üzere belirli bir hızda çökerler. Çökme hızı alyuvar sayısına, plazmadaki fibrinojen ve globulin miktarına bağlıdır. Sedimentasyon hızının belirlenmesi ile hastalık teşhisi yapılamaz. Hastalığın iyiye yada kötüye gittiği belirlenir.

İnsanlarda ve hayvanlarda, alyuvar sayısının veya hemoglobin miktarının azalması veya her ikisinin de normalin altına düşmesine anemi denir. Kanın genel miktarının azalması ise oligemi olarak adlandırılır. Oluşum mekanizmalarına göre dört çeşit anemi vardır.

• Damar büyüklüğünün bozulmasına neden olan durumlara kan kaybı anemisi denir.

• Kemik iliğinde tahribat yapan etkenler aplastik anemiye neden olur.

• Mineraller, vitaminler ve protein yetersizliğine bağlı şekillenen anemi olgunlaşma yetersizliği anemisi olarak adlandırılır.

• Alyuvarların parçalanmasına yani hemoliz oluşmasına neden olan etkenler hemolitik anemi oluşturur.

İnsanların ve hayvanların yaşamlarını sürdürmeleri için gerekli olan kan bedende sabit bir miktarda bulunur. Karaciğer, dalak gibi kan depo organlarından bedenin ihtiyacına göre kan aktarımı yapılması veya kanın sıvı kısmından dokulara sıvı geçişi kan miktarını düzenler.

Bedenlerdeki kan miktarı canlı türüne, şişman ya da zayıflığa, hayvanlarda yağlı yada besili olmalarına, yaşlarına, cinsiyetlerine, gebeliğe göre farklılık gösterir. Canlılarda kan miktarının 1/10’u alınabilir. Bu işlem canlıya zarar vermez.

Canlılarda kan hacminin belirlenmesi için kanlı yöntemle canlıya zarar vererek işlem yapılabileceği gibi canlıya zarar vermeden klinik yöntemlerle alyuvar ve plazma hacmi ayrı ayrı belirlenerek kan hacmi hesaplanabilir.

Canlılarda genel dolaşımın dışında bazı organlarda bir miktar daha kan bulunur. Örneğin dalak fötal yaşam sırasında alyuvarların yapımı ile görevlidir. Daha sonraki dönemlerde karşılaşılan acil ihtiyaç durumlarında da kan hücrelerini üretebilir. İnsanlarda kan yapma yeteneği zayıf olduğundan dalağın eksikliği yaşamsal bir problem çıkarmaz. At, köpek, kedi gibi hayvanlarda dalağın kan depolama yeteneği daha gelişmiştir. Normal şartlarda dalak kanı, genel dolaşım kanından tamamen ayrıdır ve genel dolaşıma karışmaz. Karaciğer de vücutta çok önemli görevleri olan ve kan depolayan bir organdır. Fötusta alyuvar yapımında görevli bir organken, doğumdan sonra kemik iliği yetersizliklerinde kan hücrelerinin yapımında görev alır. Kanın pıhtılaşma faktörlerinin birçoğu karaciğerde yapılırken yaşlanmış alyuvarlar da burada parçalanır.

Akyuvarlar dolaşan kanda alyuvarlardan daha az sayıda bulunurlar. Hayvanların türlerine göre oran değişiklik gösterir. Akut enfeksiyonlarda kemik iliğinde bulunan akyuvarların dolaşıma verilmesiyle sayı artar. Bakteriyel enfeksiyonlarda da benzer durum olur. Akyuvar sayısının artması leukocytosis olarak adlandırılır. Viral hastalıklarda ise akyuvar sayısında azalma görülür. Akyuvar sayısının azalması leukopenia olarak adlandırılır. Akyuvarlar, embriyonel yaşamda mezodermde, doğumdan sonra ise tüm kan hücreleri kemik iliğinde yapılır.

Akyuvarlar dolaşımda, damarların endotel yüzeyine sürtünerek hareket ederler, kılcal kan damarı endotel hücreleri aralığından yalancı ayaklar çıkararak doku aralığına geçebilirler. Bu olaya diapedesis denir. Akyuvar tiplerinin artması ve azalmasına göre beş farklı şekilde isimlendirilir.

• Netrofiller bakterileri, virüsleri ve diğer küçük partikülleri figosite eder. Vücudu enfeksiyonlara karşı korur.

• Eozinofiller büyük, hareketli ve fagositik yetenekleri az hücrelerdir. Dolaşım kanında sayıları azdır fakat alerjik durumlarda, anaflaktik şokta, paraziter hastalıklarda ve deri hastalıklarında sayıları artar. Damar içinde oluşan pıhtılaşmayı engellemek için plazminojen salgılarlar.

• Bazofillerin hareketleri yavaş ve kanda sayıları en azdır. Benzofiller ve mast hücreleri heparin, histamin, serotonin gibi maddeler taşırlar. Kronik yangınlarda ve yangının iyileşme sürecinde kandaki sayıları artar.

• Lenfositler kemik iliğinden köken alırlar ve dolaşım kanına gererek farklılaşacakları yere giderler. Enfeksiyöz hastalıklarının tümünde başlangıçta sayıları azalır, buna lenfopeni denir. Stres durumunda da sayıları azalır. İyileşme evresinde ise sayıları artar, buna da lenfositoz denir.

• Monositler retikulo-endothelyal sistemin bir parçasıdır. Amipsi hareketlerle mikroorganizmaları fagosite ederler.

Plazma hücreleri küçük lenfositlerden köken alır, dolaşım kanında bulunmazlar. Hücrenin görevi antikor yapmak ve salgılamaktır. Akyuvarlar kandan doku aralarına çıkarak aktivite gösterdiklerinden yaşam sürelerini hesaplamak zordur.

Kan hücrelerinin (trombosit) en küçüğü olan kan pulcukları, kemik iliğinde megakaryositlerin sitoplazmalarının parçalanmasıyla oluşurlar. Evcil hayvanların 1mm3 kanında bulunan trombosit sayısı 200 ile 400 arasındadır. Yaşam süreleri 3-5 gündür ve dalakta parçalanırlar. Kan pulcukları kanamanın durdurulmasını ve pıhtılaşmayı sağlarlar.

Kanın Pıhtılaşması

Kanama (hemoraji) damar bütünlüğünün bozularak kanın damar dışına çıkmasıdır. Vücudun dış kısmında oluşan kanamalara dış kanama, mide ve bağırsak ülserlerinde veya iç organ yaralanmalarında iç kanamalar oluşur. Kan kayıplarında, kan azlığı sonucunda dokulara yeterli miktarda oksijen gidemez, bu nedenle önce beyin ve kalp daha sonra akciğerler, böbrekler ve karaciğer gibi organlar görev yapamazlar.

Bitkisel ve hayvansal besinlerde bulunan K vitamini bağırsaklarda bulunan bakterilerce sentezlenir. Bağırsaklarda yağ sindirimi ve emiliminin bozulduğu durumlarda, sarılıkta, karaciğer hastalıklarında K vitamini eksikliği nedeniyle pıhtılaşma süresi uzar.

Damardan akan kanın durdurulması ve damar içinde kalması hemostaz ile sağlanır. Kanın pıhtılaşmasında görev alan faktörlere pıhtılaşma faktörleri denir ve bunlar romen rakamlarıyla isimlendirilir. Başlangıçta on üç olan faktör sayısı sonradan on ikiye düşürülmüştür.

Bir damarın yaralanması durumunda önce trombositler buraya yapışırlar ve kümeleşirler, sonra fibrin şekillenir ve bir ağ oluşturur. Bu ağlar kan hücrelerine ve dokuya yapışarak kanamayı durdurur. Kan damar içinde dolaşırken endoteli kaygan bir yapıda olduğundan kan hücreleri buralara tutunamaz ve pıhtılaşma olamaz. Travmalar ve damar çeperinin yangıları gibi patolojik durumlar endotolin yapısını bozar, zedelenen kısımlara trombositler yapışarak kümeler oluştururlar. Buralarda oluşan pıhtıdan kopan parçalar dolaşım ile akciğerlere ve beyine giden kılcal damarların tıkanmasına yol açar ve ölümle sonuçlanan embolilere neden olabilir.