PAH'IN TARİHÇESİ - FİZYOLOJİK GELİŞMELER -1- DOLAŞIM SİSTEMİ ÖLÇÜM TEKNİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ - 2024.09.17

PAH'ın Tarihçesi - Fizyolojik Gelişmeler -1- Dolaşım Sistemi Ölçüm Tekniklerinin Geliştirilmesi

Yirminci yüzyılın başlarında, akciğerlerdeki kan dolaşımı (pulmoner hemodinami) çalışmaları çok sınırlıydı. Araştırmacılar genellikle anestezi altındaki hayvanların göğüslerini açarak ve suni solunum yaptırarak akciğer atardamarlarındaki (pulmoner arter) basıncı ölçüyorlardı. ³ O dönemde basınç ölçümleri oldukça standartlaşmıştı. Farklı ölçüm aletleri kullanılmasına rağmen, çeşitli manometrik sistemlerle kaydedilen sonuçlar genellikle doğru  ve tutarlıydı. Yirminci yüzyılın ortalarında, akciğer damarlarındaki direnci (pulmoner vasküler direnç) hesaplamak ve sol kalp ölçümleri yapmak için gereken yeni ölçüm yöntemleri geliştirildi. Bu yeni yöntemler, kanın kalpten çıkış noktasındaki basıncını (çıkış basıncı) ölçmeyi mümkün kıldı. Bu gelişme, akciğer ve kalp fonksiyonlarının daha iyi anlaşılmasını sağladı

Alman fizyolog ve hekim Otto Frank (1865-1944), basınç ölçümlerinin standartlaştırılmasında öncü bir rol oynadı. Frank, 1915 yılında ortaya çıkan "Frank-Starling Yasası"nın geliştirilmesine katkıda bulundu. Bu yasa, kalbin kasılma gücünün, kalbe gelen kan miktarına bağlı olduğunu açıklar ve kardiyolojinin temel prensiplerinden biridir.

Frank'in daha az bilinen ama çok önemli bir katkısı da, damarlardaki basınç dalgalarının doğru ölçülmesi için standartlar belirlemesiydi. Bu standartlar, daha sonra insanlarda kullanılacak kalp kateterlerinin tasarımında ve uygulanmasında çok önemli bir rol oynadı. ^3,4

Ernest Henry Starling (1866-1927), kalp ve kan dolaşımı üzerine yaptığı çalışmalarla tanınan önemli bir fizyoloji bilim insanıydı. Onun çalışmaları, vücudumuzun nasıl çalıştığını anlamamıza büyük katkı sağladı. İşte Starling'in başlıca katkıları:

• Kalp-akciğer preparatları: Starling, kalp ve akciğerleri vücut dışında çalışır halde tutabilen bir sistem geliştirdi. Bu, fizyolojik olayları daha yakından incelemesini sağladı.
• Frank-Starling kanunu: Bu kanun, kalbin nasıl çalıştığını açıklar. Kalbe ne kadar çok kan gelirse, o kadar güçlü kasılır.
• Starling kuvvetleri: Bu kuvvetler, kılcal damarlarda (kapillerlerde) sıvı alışverişini kontrol eder.
• Sıvı dengesi: Vücuttaki dokular arasında sıvı dengesinin nasıl korunduğunu açıkladı.
• Hormonlar: 'Hormon' terimini ortaya atan Starling'dir. Hormonların vücudun farklı bölümlerinde nasıl etki ettiğini açıkladı.
• Kapiller hipotezi: Starling, kılcal damarların duvarlarının yarı geçirgen olduğunu ve bu durumun sıvı alışverişini nasıl etkilediğini açıkladı. Buna göre:
  • Hidrostatik basınç (sıvının ağırlığından kaynaklanan basınç) sıvıyı damardan dışarı iter.
  • Ozmotik basınç (protein konsantrasyonu farkından kaynaklanan) ise sıvıyı damara çeker.

Starling'in çalışmaları çok önemliydi; ancak, çalışmalarını laboratuvar gibi kontrollü ve yapay ortamlarda gerçekleştirdiği için, vücudun kendi doğal çevresinde gerçekleştirdiği bazı otomatik düzenlemeleri fark edemeyerek gözden kaçırmasına neden oldu. ³

Not: 

Hidrostatik basınç,  bir sıvının durduğu yerde, yani hareket etmediği bir durumda, sıvının ağırlığından dolayı oluşan basınçtır. Bu basınç, sıvının yüksek basınçlı bölgelerden düşük basınçlı bölgelere doğru hareket etmesine neden olur.

Öte yandan, ozmotik basınç, bir çözeltideki suyun, daha az yoğunluktan daha fazla yoğunluğa doğru hareket etmesiyle oluşur. Bu hareket, suyun daha yoğun çözeltiye geçişi sırasında hücre zarında bir basınç oluşturur.

Bu iki basınç türü, sıvıların ve çözeltilerin davranışlarını anlamada temel kavramlardır.

Kalp ve akciğerlerin nasıl çalıştığını anlamak, tıbbın her zaman önem verdiği konularından biri olmuştur. Bu alandaki araştırmalar, zamanla büyük ilerlemeler kaydetmiştir.

1870 yılında, Alman bilim insanı Adolph Eugen Fick (1829-1901), kalbin ne kadar kan pompaladığını ölçmek için yeni bir fikir ortaya attı. Würzburg'daki bir tıp toplantısında sunduğu bu fikir, daha sonra "Fick ilkesi" olarak anılacaktı. Fick'in önerisi basitti: Vücudun aldığı oksijen miktarını, kandaki oksijen farkına bölerek kalbin pompaladığı kan miktarını hesaplayabilirsiniz. Bu yöntem, karbondioksit kullanılarak da uygulanabilirdi.

Kardiyak çıktı (CO), oksijen tüketimi (VO2) bölü arteriyovenöz oksijen içeriği farkına (CaO2 - CvO2) eşittir. Yani,

CO = VO2 / (CaO2 - CvO2). 

Ancak Fick'in bu parlak fikri hemen uygulamaya konulmadı. Bilim insanları, bu yöntemi hayvanlarda denemek için yaklaşık 20 yıl beklediler. 1890'larda Fick ilkesi nihayet hayvan deneylerinde kullanılmaya başlandı.

Akciğer kan akışı ölçümünde gerçek bir atılım ise 1912 yılında geldi. Danimarkalı bilim insanları August Krogh (1874-1949) ve Johannes Lindhard (1870-1947), insanlarda akciğer kan akışını ölçmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bu, modern akciğer kan akışı ölçümünün başlangıcı olarak kabul edilir.

Krogh ve Lindhard, nitroz oksit gazını kullanarak bir ölçüm yöntemi tasarladılar. Bu yöntem, o zamana kadar kullanılanlardan daha gelişmiş olsa da, hâlâ bazı sorunlar içeriyordu. Örneğin, gazın vücutta çok hızlı yayılması ve akciğerlerdeki hava keseciklerinden (alveollerden) gaz alımını etkileyen faktörler, ölçümlerin tam olarak doğru olmasını engelliyordu. Bu nedenle, ölçülen kalp debisi (kalbin pompaladığı kan miktarı) genellikle gerçek değerden daha düşük çıkıyordu. ³

Bu çalışmalar, kalp ve akciğer fonksiyonlarını anlamak için atılan önemli adımlardı. Zaman içinde yöntemler daha da geliştirildi ve bugün kullandığımız modern tıbbi tekniklerin temelini oluşturdu. Bu bilim insanlarının çabaları, günümüzde kalp ve akciğer hastalıklarının teşhis ve tedavisinde kullanılan birçok yöntemin öncüsü oldu.

Gelecek Konu: PAH'ın Tarihçesi - Fizyolojik Gelişmeler -2- Dolaşım Sistemi Ölçümleri İçin Mekanizmaların Geliştirilmesi 

KAYNAKÇA:

1. Pulmoner Arteriyel Hipertansiyonun Tarihçesi - Bölüm 2 (1891 - ) (pahssc.org.tr)
2. Primary Pulmonary Hypertension - Volume 99 - Lewis J. Rubin, Stuart Rich
3. A Century of Pulmonary Hemodynamics
4. Historical perspective on heart function: the Frank–Starling Law - PMC (nih.gov)

Yazan: Kamil Hamidullah
Oluşturma Tarihi: Kamil Hamidullah / EKİM 2018
Önceki güncelleme: 
Son güncelleme: Kamil Hamidullah / EYLÜL 2024

Önceki Konu: PAH'ın Tarihçesi - Tanılama Sürecinde Fizyolojideki Gelişmeler

#PulmonerHipertansiyon #PAHSSc #PulmonaryHypertension