Dolaşım Sistemi ve Bağışıklık

Dolaşım sistemi neden gerekli?

Tek hücreli bir canlı ihtiyaç duyduğu maddeleri doğrudan çevresinden difüzyonla alabilir. İnsan gibi trilyonlarca hücreden oluşan bir canlıda ise hücrelerin büyük çoğunluğu dış ortamdan uzaktadır. Difüzyon ancak çok kısa mesafelerde hızlıdır; akciğerdeki oksijenin difüzyonla ayak parmağındaki bir hücreye ulaşması neredeyse sonsuza kadar sürerdi. Bu yüzden maddeleri vücudun her yerine hızla taşıyan bir sisteme ihtiyaç vardır.

İnsanın dolaşım sistemi kalp, damarlar ve kandan oluşan kan dolaşımı ile lenf damarları ve lenf organlarından oluşan lenf dolaşımından meydana gelir. Bu sistem besinleri, oksijeni ve hormonları hücrelere ulaştırır; karbondioksit ve üre gibi atıkları uzaklaştırır; vücut sıcaklığının vücuda dengeli dağılmasını, pH'ın ve su dengesinin korunmasını sağlar; akyuvarlar ve antikorlarla vücudu savunur. İnsanda kan her zaman damarların içinde kalır. Bu tür dolaşıma kapalı dolaşım denir.

Kalbin yapısı

Kalp, göğüs boşluğunda iki akciğerin arasında, ucu biraz sola dönük duran, yaklaşık yumruk büyüklüğünde kaslı bir organdır. Dıştan perikard (kalp zarı) adı verilen çift katlı bir zarla sarılıdır. Perikardın iki katı arasındaki sıvı, kalp atarken oluşan sürtünmeyi azaltır. Kalbin duvarı dıştan içe epikard, kalın kas tabakası miyokard ve odaların içini döşeyen ince endokard tabakalarından oluşur.

Miyokardı oluşturan kalp kası çizgili görünür ama istemsiz çalışır. Hücreleri dallanmıştır ve birbirine ara disklerle bağlanır; bu bağlantılar uyarının hücreden hücreye çok hızlı yayılmasını, kalbin bir bütün hâlinde kasılmasını sağlar. Kalp kası hücrelerinde mitokondri çok boldur; kalp ömür boyunca durmadan çalışır ve iskelet kası gibi yorulmaz. Kalp kası kendi besinini ve oksijenini odalarındaki kandan değil, aortun başlangıcından çıkan koroner damarlardan alır.

İnsan kalbi dört odalıdır. Üstteki iki oda kulakçık, alttaki iki oda karıncıktır. Kalbin sağ ve sol yarısı birbirinden kalın bir bölmeyle tamamen ayrılmıştır; bu yüzden oksijence zengin ve fakir kan kalpte karışmaz. Sağ kulakçık ve sağ karıncıkta vücuttan dönen oksijence fakir kan, sol kulakçık ve sol karıncıkta akciğerlerden dönen oksijence zengin kan bulunur.

Odalara giren ve çıkan damarlar şunlardır:

• Sağ kulakçığa vücudun üst kısmından gelen üst ana toplardamar, alt kısmından gelen alt ana toplardamar ve kalp kasının kanını toplayan koroner toplardamarlar açılır.
• Sağ karıncıktan akciğerlere giden akciğer atardamarı çıkar.
• Sol kulakçığa akciğerlerden gelen dört akciğer toplardamarı açılır.
• Sol karıncıktan bütün vücuda kan dağıtan en büyük atardamar, aort çıkar.

Kanın kalpte tek yönde akmasını kapakçıklar sağlar. Sağ kulakçık ile sağ karıncık arasında üç parçalı triküspit kapakçık, sol kulakçık ile sol karıncık arasında iki parçalı biküspit (mitral) kapakçık bulunur. Bu kapakçıklar karıncık tarafından ince kirişlerle kas çıkıntılarına bağlıdır; karıncık kasılırken kapakçığın kulakçığa doğru ters dönmesini bu kirişler önler. Karıncıkların atardamarlara açıldığı yerde, aortun ve akciğer atardamarının başlangıcında cep biçimli yarım ay kapakçıkları vardır. Bu kapakçıklar, karıncıklar gevşediğinde atardamarlardaki kanın karıncıklara geri dönmesini engeller.

Odaların duvar kalınlığı yaptıkları işe uygundur. Kulakçıklar kanı yalnızca hemen altlarındaki karıncıklara gönderdiği için ince duvarlıdır. Sağ karıncık kanı yakındaki akciğerlere gönderir. Sol karıncık ise kanı baştan ayak parmaklarına kadar bütün vücuda pompalamak için çok daha yüksek basınç üretmek zorundadır; duvarı en kalın odadır.

Kalbin çalışması: kalp döngüsü

Kalp kasının kasılmasına sistol, gevşemesine diyastol denir. Bir kalp atışı boyunca odalarda gerçekleşen kasılma ve gevşeme olaylarının tamamına kalp döngüsü denir. Kalp dakikada 75 kez atıyorsa bir döngü \(60 : 75 = 0{,}8\) saniye sürer.

1. Kulakçık sistolü (yaklaşık 0,1 s): Kulakçıklar kasılır ve içlerindeki kanı açık olan triküspit ve biküspit kapakçıklardan karıncıklara iter. Karıncıklar bu sırada gevşektir. Aslında karıncıklar kanlarının büyük kısmını kulakçıklar kasılmadan önce, genel diyastolde almıştır; kulakçık sistolü son bölümü ekler.
2. Karıncık sistolü (yaklaşık 0,3 s): Karıncıklar kasılmaya başlayınca içlerindeki basınç kulakçıklardakinden yüksek olur ve triküspit ile biküspit kapakçıklar kapanır. Basınç atardamarlardakini geçince yarım ay kapakçıkları açılır; sağ karıncık kanı akciğer atardamarına, sol karıncık aorta pompalar. Bu sırada kulakçıklar gevşemiştir ve toplardamarlardan gelen kanla dolmaya başlar.
3. Genel diyastol (yaklaşık 0,4 s): Bütün odalar gevşektir. Karıncık basıncı düşünce yarım ay kapakçıkları kapanır, kulakçık-karıncık kapakçıkları açılır ve kan toplardamarlardan kulakçıklara, oradan karıncıklara kendiliğinden akar.

Kapakçıkların açılıp kapanmasını kasılma emri değil, iki tarafındaki basınç farkı belirler: kan, kapakçığı basıncın yüksek olduğu taraftan düşük olduğu tarafa doğru iter. Sağlıklı bir kalpte stetoskopla iki ses duyulur. Birinci ses karıncık sistolünün başında kulakçık-karıncık kapakçıklarının, ikinci ses diyastolün başında yarım ay kapakçıklarının kapanmasıyla oluşur.

Uyarı iletim sistemi ve EKG

Kalbin bir sinir uyarısı olmadan da kasılabilmesine otomatizm denir. Kasılma uyarısı kalbin kendi içindeki özelleşmiş kas hücrelerinde oluşur. Vücuttan çıkarılan ve uygun bir sıvıya konan bir kalbin bir süre atmaya devam etmesi, kalp naklinde sinir bağlantıları kesilen kalbin yeni vücutta çalışabilmesi bu özelliğe dayanır.

• SA düğümü (sinoatriyal düğüm): Sağ kulakçığın duvarında, üst ana toplardamarın girdiği yerin yakınındadır. Düzenli aralıklarla kendiliğinden uyarı oluşturur ve kalbin ritmini belirler; bu yüzden kalp pili olarak adlandırılır. Uyarı buradan iki kulakçığa yayılır ve kulakçıklar kasılır.
• AV düğümü (atriyoventriküler düğüm): Sağ kulakçığın tabanında, kulakçıklar arası bölmenin alt ucundadır. Kulakçıklardan karıncıklara geçebilen tek yol budur; kulakçıklarla karıncıklar arasındaki bağ doku uyarıyı başka yerden geçirmez. AV düğümü uyarıyı yaklaşık 0,1 saniye geciktirir. Bu gecikme sayesinde kulakçıklar kasılıp kanlarını boşaltmadan karıncıklar kasılmaz.
• His demeti: AV düğümünden çıkan uyarıyı karıncıklar arası bölme boyunca kalbin ucuna doğru taşır; sağ ve sol dallara ayrılır.
• Purkinje lifleri: Dallardan ayrılarak karıncık duvarlarına dağılan iletim lifleridir. Uyarı karıncıklara önce kalbin ucundan ulaştığı için karıncıklar uçtan tabana doğru kasılır ve kanı yukarıdaki atardamar çıkışlarına doğru sıkar, tıpkı bir diş macunu tüpünü alttan sıkmak gibi.

Kalpte oluşan elektriksel değişimler vücut yüzeyine yerleştirilen elektrotlarla kaydedilebilir. Bu kayda elektrokardiyogram (EKG) denir. EKG kasılmanın kendisini değil, kasılmaya yol açan elektriksel olayları gösterir.

P dalgası kulakçıkların uyarılmasını gösterir ve kulakçık sistolünden hemen önce oluşur. QRS dalga grubu karıncıkların uyarılmasını gösterir; karıncık sistolü hemen ardından başlar. Kulakçıkların eski hâline dönmesi de bu sırada olur ama büyük QRS dalgası tarafından örtülür. T dalgası karıncıkların eski elektriksel hâline dönmesini gösterir. Dalgalar arasındaki sürelerin uzaması ya da dalgaların biçiminin bozulması, iletim sistemindeki bir sorunun veya kalp kasındaki bir hasarın işareti olabilir. Örneğin AV düğümünde iletim yavaşlarsa P dalgası ile QRS arasındaki süre uzar.

Kalp atış hızının düzenlenmesi

SA düğümü kalbin ritmini kendisi başlatır, ama atış hızı vücudun o anki ihtiyacına göre sinirler ve hormonlarla ayarlanır. Bu ayarın merkezi beyin sapındaki omurilik soğanıdır.

• Sempatik sinirler SA düğümünü uyararak kalp atış hızını ve kasılma gücünü artırır. Heyecan, korku ve egzersizde etkindir.
• Parasempatik sinirler (vagus siniri) kalp atış hızını azaltır. Dinlenme hâlinde kalbin hızı, SA düğümünün kendi hızından düşüktür; bunun nedeni parasempatik sinirlerin sürekli fren etkisidir. Bu yüzden vagus siniri kesilirse kalp hızlanır.
• Adrenalin (böbreküstü bezinin öz bölgesinden) kalp atış hızını ve kasılma gücünü artırır. Tiroksin metabolizmayı hızlandırarak kalp hızını dolaylı olarak artırabilir.
• Kanda karbondioksit miktarının artması, vücut sıcaklığının yükselmesi ve egzersiz kalp hızını artırır.

Sinir sistemi kalbi çalıştırmaz, yalnızca hızını ve gücünü değiştirir. Kalbin bir dakikada bir karıncıktan pompaladığı kan hacmine kalp debisi denir: atım hacmi ile kalp atış hızının çarpımıdır. Dinlenmedeki bir yetişkinde yaklaşık 70 mL atım hacmi ve 70–75 atım/dk ile yaklaşık 5 litre/dakikadır; bu değer yaklaşık olarak bütün kanın bir dakikada vücudu bir kez dolaşması demektir. Yoğun egzersizde hem atım hacmi hem de hız artar ve debi birkaç katına çıkar.

Damarlar

Kanı kalpten organlara götüren damarlara atardamar (arter), organlardan kalbe getiren damarlara toplardamar (ven) denir. Atardamarlar dallanarak küçük atardamarlara, onlar da en ince damarlar olan kılcal damarlara ayrılır. Kılcal damarlar birleşerek küçük toplardamarları, onlar da toplardamarları oluşturur. Bir damarın atar ya da toplar olması taşıdığı kanın oksijen miktarına göre değil, kanın akış yönüne göre belirlenir.

Atardamarların esnek duvarı karıncık sistolünde gerilir, diyastolde eski hâline dönerken kanı ileri iter; böylece kalp kesik kesik pompaladığı hâlde kan atardamarlarda sürekli akar. Bileğe ya da boyna dokunulduğunda hissedilen nabız, karıncık sistolüyle oluşan basınç dalgasının atardamar duvarını genişletmesidir; nabız sayısı kalp atış hızına eşittir.

Toplardamarlarda kan basıncı çok düşüktür ve özellikle bacaklardan kalbe dönen kan yer çekimine karşı yükselmek zorundadır. Kanın kalbe dönüşüne üç etken yardım eder: toplardamarları sıkıştıran iskelet kaslarının kasılması, kanın geri akmasını önleyen toplardamar kapakçıkları ve soluk alırken göğüs boşluğunda basıncın düşmesi. Uzun süre hareketsiz ayakta kalanlarda ayak bileklerinin şişmesi, kas pompasının çalışmamasındandır. Kapakçıkları yetersizleşen toplardamarlarda kan birikir, damar genişleyip kıvrılır; buna varis denir.

Kan basıncı ve akış hızı

Kanın damar duvarına yaptığı basınca kan basıncı denir. Kan basıncı en yüksek aortta ölçülür ve kan kalpten uzaklaştıkça sürekli azalır. Kolda tansiyon aletiyle ölçülen değerde büyük tansiyon (sistolik basınç) karıncık sistolündeki, küçük tansiyon (diyastolik basınç) diyastoldeki basınçtır; sağlıklı bir yetişkinde yaklaşık 120/80 mmHg'dir.

Grafiği okurken üç kuralı aklında tut:

• Basınç kalpten uzaklaştıkça hiç yükselmeden azalır. Atardamarlarda basınç her atımda inip çıkar; küçük atardamarlardan sonra bu dalgalanma kaybolur. Basıncın en çok düştüğü yer, direncin en büyük olduğu küçük atardamarlardır. Toplardamarlarda basınç sıfıra yakındır.
• Toplam kesit alanı, o düzeydeki bütün damarların kesit alanlarının toplamıdır. Tek bir kılcal damar çok incedir ama sayıları milyarları bulduğu için kılcalların toplam kesit alanı aortunkinin yüzlerce katıdır.
• Akış hızı toplam kesit alanıyla ters orantılıdır. Her düzeyden bir dakikada aynı hacimde kan geçer; geniş bir nehrin yatağı genişlediğinde suyun yavaşlaması gibi, toplam kesit alanı büyüdükçe kan yavaşlar. Kan en hızlı aortta, en yavaş kılcallarda akar. Toplardamarlarda kesit alanı yeniden küçüldüğü için hız tekrar artar, ama aorttaki değere ulaşmaz.

Kılcallarda kanın yavaş akması, madde alışverişi için zaman kazandırdığı için yararlıdır.

Kılcal damarlarda madde alışverişi

Kılcal damarlar vücuttaki hemen her hücrenin çok yakınından geçer. Duvarları tek katlı olduğu için su, oksijen, glukoz, amino asitler, iyonlar, karbondioksit ve üre bu duvardan kolayca geçer. Kan hücreleri ve büyük plazma proteinleri ise normalde geçemez. Kan ile hücreler arasındaki alışveriş, hücreleri çevreleyen doku sıvısı aracılığıyla olur.

Kılcal damarda sıvının hangi yöne hareket edeceğini iki kuvvet belirler:

• Kan basıncı (kalbin oluşturduğu basınç) sıvıyı kılcaldan dışarı iter.
• Osmotik basınç, kılcal damardan geçemeyen plazma proteinlerinin (özellikle albüminin) suyu kılcala çekmesidir.

Kılcalın atardamar ucunda kan basıncı (yaklaşık 35 mmHg) osmotik basınçtan (yaklaşık 25 mmHg) büyüktür; su ve içinde çözünmüş küçük moleküller dokuya geçer. Kan ilerledikçe basıncı düşer. Toplardamar ucunda kan basıncı (yaklaşık 15 mmHg) osmotik basınçtan küçüktür; doku sıvısındaki su, karbondioksit ve atıklarla birlikte kılcala geri döner. Osmotik basınç kılcal boyunca hemen hemen sabittir, çünkü proteinler kılcaldan çıkmaz.

Dokuya çıkan sıvının tamamı kılcala dönmez; geri kalan kısım lenf kılcallarına girer ve lenf dolaşımıyla kana döner. Bu denge bozulursa dokularda sıvı birikir; buna ödem denir. Uzun süre proteinden yoksun beslenen çocuklarda kandaki protein azalır, osmotik basınç düşer ve kılcala geri dönen sıvı azalır; bu çocuklarda karın ve bacaklarda ödem görülür. Kalp yetmezliğinde toplardamarlarda kan basıncının yükselmesi, lenf damarlarının tıkanması da ödeme yol açar.

Büyük ve küçük kan dolaşımı

Kan vücutta iki ayrı devreyi art arda dolaşır. Bir kan damlası bir kez vücudu dolaştıktan sonra mutlaka akciğerlerden geçer; buna çift dolaşım denir.

Küçük (akciğer) dolaşımı: Sağ karıncık → akciğer atardamarı → akciğer kılcalları → akciğer toplardamarları → sol kulakçık. Görevi kanı oksijenlendirmek ve kandaki karbondioksiti akciğerlere bırakmaktır.

Büyük (vücut) dolaşımı: Sol karıncık → aort → atardamarlar → doku kılcalları → toplardamarlar → üst ve alt ana toplardamar → sağ kulakçık. Görevi oksijeni ve besinleri dokulara dağıtmak, atıkları toplamaktır.

Hangi damarda hangi kan bulunduğunu ezberlemek yerine akış yönünü takip et: kan akciğer kılcallarından geçince oksijence zenginleşir, doku kılcallarından geçince oksijen bırakır. Bu yüzden:

• Akciğer atardamarı oksijence fakir kan taşır. Atardamar olduğu hâlde kanı vücuttan dönen sağ karıncıktan alır.
• Akciğer toplardamarları oksijence zengin kan taşır. Toplardamar oldukları hâlde akciğerden yeni çıkan kanı sol kulakçığa getirir.
• Büyük dolaşımda bütün atardamarlarda oksijence zengin, bütün toplardamarlarda oksijence fakir kan bulunur.

Sindirim kanalından (mide, ince bağırsak, kalın bağırsak), dalaktan ve pankreastan gelen kan doğrudan kalbe dönmez. Bu kan karaciğer kapı toplardamarıyla karaciğere gider ve karaciğer kılcallarından geçer. Böylece ince bağırsakta emilen glukoz ve amino asitler önce karaciğerde düzenlenir, zararlı maddeler etkisiz hâle getirilir. Kapı toplardamarı oksijence fakirdir ama yemekten sonra besince en zengin damardır. Karaciğerden çıkan karaciğer toplardamarları alt ana toplardamara açılır. İki kılcal ağı birbirine bağladığı için "kapı" adını alan bu damar, bir maddenin vücutta izlediği yolu soran sorularda sık kullanılır.

Kan: plazma ve kan hücreleri

Yetişkin bir insanda yaklaşık 5 litre kan bulunur. Bir tüpteki kan pıhtılaşması önlenerek santrifüj edilirse iki kısma ayrılır: üstte sarımsı, sıvı kısım olan plazma (yaklaşık %55) ve altta kan hücreleri (yaklaşık %45).

Plazmanın yaklaşık %90'ı sudur. Geri kalanında plazma proteinleri, glukoz, amino asitler, yağlar, mineral iyonları, hormonlar, vitaminler, üre ve karbondioksit bulunur. Başlıca plazma proteinleri şunlardır: osmotik basıncı sağlayan albümin, antikorların da içinde bulunduğu globülinler ve pıhtılaşmada görev yapan fibrinojen. Albümin ve fibrinojen karaciğerde üretilir. Pıhtılaşma sonrasında geriye kalan, fibrinojen ve pıhtılaşma proteinleri çıkmış sıvıya serum denir.

Kan hücrelerinin hepsi kırmızı kemik iliğindeki kök hücrelerden oluşur.

Alyuvarlar (eritrositler): İki yüzü çukur, yassı disk biçimli hücrelerdir; bu biçim yüzey alanını artırarak gaz alışverişini hızlandırır. \(1\ \text{mm}^3\) kanda yaklaşık 4,5–5,5 milyon alyuvar bulunur. Memelilerde alyuvarlar olgunlaşırken çekirdeklerini, mitokondrilerini ve ribozomlarını kaybeder. Bu nedenle olgun memeli alyuvarı bölünemez, protein sentezleyemez ve ATP'sini oksijen kullanmadan, glikolizle üretir; taşıdığı oksijeni kendisi kullanmaz. Kuşların, sürüngenlerin, kurbağaların ve balıkların alyuvarları ise çekirdeklidir. İnsanda alyuvarların ömrü yaklaşık 120 gündür. Yaşlanan alyuvarlar dalakta ve karaciğerde parçalanır; demir yeniden kullanılır, hemoglobinin geri kalanından safra boyası (bilirubin) oluşur. Böbrekler, kandaki oksijen azaldığında salgıladıkları bir hormonla kemik iliğinde alyuvar yapımını artırır; yüksek rakımda yaşayanların kanında alyuvar sayısının fazla olması bundandır.

Alyuvarın sitoplazması demir içeren hemoglobin proteiniyle doludur. Her hemoglobin molekülü dört oksijen molekülü bağlayabilir. Oksijenin yaklaşık %98'i hemoglobine bağlı olarak (oksihemoglobin), çok küçük bir kısmı plazmada çözünmüş olarak taşınır. Karbondioksitin ise yaklaşık %70'i plazmada bikarbonat iyonu (\(\text{HCO}_3^-\)) olarak, yaklaşık %23'ü hemoglobine bağlı olarak, geri kalanı plazmada çözünmüş olarak taşınır. Bikarbonatın oluşumunu alyuvardaki karbonik anhidraz enzimi hızlandırır. Karbonmonoksit (CO) hemoglobine oksijenden kat kat güçlü bağlanır ve oksijen taşınmasını engeller; kapalı ortamda yanan soba ve şofben zehirlenmelerinin nedeni budur. Gazların akciğerdeki alışverişi solunum sistemi konusunda ayrıntılı işlenir.

Akyuvarlar (lökositler): Çekirdekli, renksiz, alyuvarlardan büyük hücrelerdir. \(1\ \text{mm}^3\) kanda yaklaşık 5 000–10 000 akyuvar bulunur; enfeksiyonlarda sayıları artar. Amip hareketiyle kılcal damar duvarından dokulara geçebilirler (diyapedez). Sitoplazmalarında belirgin tanecikler olup olmamasına göre iki gruba ayrılırlar:

Kan pulcukları (trombositler): Kemik iliğindeki çok büyük hücrelerin sitoplazmasından kopan, çekirdeksiz hücre parçalarıdır. \(1\ \text{mm}^3\) kanda yaklaşık 150 000–400 000 kan pulcuğu bulunur. Görevleri kanın pıhtılaşmasını başlatmaktır.

Kanın pıhtılaşması

Bir damar zedelendiğinde kan kaybı birbirini izleyen olaylarla durdurulur. Önce damar büzülür. Kan pulcukları zedelenen bölgedeki damar duvarına yapışır ve birbirine tutunarak geçici bir tıkaç oluşturur. Ardından pıhtılaşma tepkimeleri başlar.

1. Zedelenen doku hücreleri ve parçalanan kan pulcukları tromboplastin salar.
2. Tromboplastin, kandaki \(\text{Ca}^{2+}\) iyonlarının da katılımıyla, plazmadaki etkisiz protrombini etkin trombin enzimine dönüştürür.
3. Trombin, plazmada çözünmüş hâlde bulunan fibrinojeni çözünmeyen fibrin ipliklerine dönüştürür.
4. Fibrin iplikleri yaranın üzerinde bir ağ örer; bu ağa alyuvarlar ve kan pulcukları takılır ve pıhtı oluşur.

Protrombin ve fibrinojen karaciğerde üretilir. Protrombinin üretimi için K vitamini gereklidir; K vitamini eksikliğinde ya da ağır karaciğer hastalığında kanın pıhtılaşma süresi uzar. K vitaminini kalın bağırsaktaki bakteriler de üretir. Kan bankalarında saklanan kana, kalsiyum iyonlarını bağlayan sitrat gibi maddeler eklenir; kalsiyum ortamdan uzaklaştırılınca protrombin trombine dönüşemez ve kan pıhtılaşmaz. Pıhtılaşma proteinlerinden birinin kalıtsal olarak eksik olduğu hemofili hastalarında küçük yaralanmalar bile uzun süren kanamalara yol açabilir.

Pıhtılaşma sağlıklı damarların içinde olmamalıdır. Damar içinde oluşan pıhtı yerinden koparak akciğer, beyin ya da kalp damarlarını tıkayabilir. Kanda heparin gibi pıhtılaşmayı önleyen maddeler bulunur.

Kan grupları ve kan nakli

Alyuvarların zarında, kişiden kişiye değişebilen glikoprotein ve glikolipit yapılı antijenler bulunur. ABO sisteminde iki antijen vardır: A ve B. Kişinin plazmasında, kendi alyuvarlarında bulunmayan ABO antijenine karşı antikor bulunur. Kan grubunun genetik temeli (\(I^{A}\), \(I^{B}\), \(i\) alelleri) kalıtım konusunda işlendi; burada kan naklindeki sonuçlarına bakıyoruz.

Rh sistemi: Alyuvarında Rh (D) antijeni bulunan kişiler Rh+, bulunmayanlar Rh−'dir. ABO'dan farklı olarak Rh− bir kişinin plazmasında doğuştan anti-Rh antikoru yoktur. Bu antikor ancak Rh− kişi Rh+ kanla karşılaştıktan sonra üretilir ve bellek hücreleriyle kalıcı hâle gelir.

Bir antijen, kendisine özgü antikorla karşılaşınca alyuvarlar birbirine yapışarak kümeleşir; buna çökelme (aglütinasyon) denir. Kümeleşen alyuvarlar küçük damarları tıkar ve parçalanır; uyumsuz kan nakli bu yüzden ölümcül olabilir. Kan naklinde temel kural şudur: vericinin alyuvarlarında, alıcının plazmasındaki antikorlarla çökelecek bir antijen bulunmamalıdır. Rh antijenini de hesaba katınca kural pratikte şu hâle gelir: vericinin alyuvarlarında, alıcının alyuvarlarında olmayan bir antijen bulunmamalıdır. Örneğin A Rh+ bir hasta A Rh+, A Rh−, 0 Rh+ ve 0 Rh− kan alabilir.

Kan grubu, kan damlalarına anti-A, anti-B ve anti-Rh serumları damlatılarak belirlenir. Çökelme görülen serum, alyuvarda o antijenin bulunduğunu gösterir. Anti-A ile çökelip anti-B ile çökelmeyen, anti-Rh ile çökelen kan A Rh+ gruptur.

Genel verici ve genel alıcı: 0 Rh− kanın alyuvarlarında hiçbir antijen bulunmadığından bu kan bütün gruplara verilebilir; bu kişilere genel verici denir. AB Rh+ kişinin plazmasında hiçbir antikor bulunmadığından bu kişi bütün gruplardan kan alabilir; bu kişilere genel alıcı denir. Ancak bu kavramların bir sınırı vardır: 0 grubu kanın plazmasında anti-A ve anti-B antikorları bulunur. Az miktarda kan verildiğinde bu antikorlar alıcının kanında seyrelir ve önemli bir tepkiye yol açmaz; çok miktarda tam kan verildiğinde ise vericinin antikorları alıcının alyuvarlarını çöktürebilir. Bu yüzden hastanelerde mümkünse alıcıyla aynı gruptan kan kullanılır; genel verici kanı acil durumlar için düşünülür.

Rh uyuşmazlığı: Rh− bir anne Rh+ bir bebek taşıyorsa doğum sırasında bebeğin alyuvarlarından bir kısmı annenin kanına geçebilir. Anne anti-Rh antikoru ve bellek hücreleri üretir. İlk bebek genellikle etkilenmez, çünkü antikorlar doğumdan sonra oluşur. Sonraki bir Rh+ gebelikte annenin anti-Rh antikorları plasentadan bebeğe geçer ve bebeğin alyuvarlarını parçalar; bu durum bebekte ağır kansızlığa yol açabilir. Bunu önlemek için Rh− annelere doğumdan sonraki kısa süre içinde hazır anti-Rh antikoru verilir. Bu antikorlar, annenin kanına geçen bebek alyuvarlarını annenin bağışıklık sistemi onları tanımadan ortadan kaldırır ve bellek oluşmaz.

Lenf sistemi

Kılcal damarlardan dokuya sızan sıvının bir kısmı ve bu sıvıya karışan az miktardaki protein kılcala geri dönmez. Bu fazla sıvıyı lenf kılcalları toplar. Lenf kılcallarının bir ucu kapalıdır ve duvarları kan kılcallarınınkinden daha geçirgendir. Lenf kılcallarına giren sıvıya lenf denir.

Lenf kılcalları birleşerek kapakçıklı lenf damarlarını oluşturur. Lenf sisteminin kalp gibi bir pompası yoktur; lenf, çevresindeki iskelet kaslarının kasılmasıyla sıkıştırılarak ilerler, kapakçıklar geri akışı önler. Lenf damarları yol boyunca fasulye biçimli lenf düğümlerinden geçer. Lenf düğümlerinde lenf süzülür; bakteri, virüs ve kanser hücreleri makrofajlar tarafından tutulur, lenfositler çoğalır. Enfeksiyon sırasında boyun, koltuk altı ve kasıktaki lenf düğümlerinin şişip ağrımasının nedeni budur. Vücudun büyük kısmından gelen lenf göğüs lenf kanalında, sağ üst kısmından gelen lenf sağ lenf kanalında toplanır; bu iki kanal lenfi köprücük altı toplardamarlarına boşaltır ve lenf kana karışır.

Lenf sisteminin görevleri şunlardır:

• Kılcallardan dokuya sızan fazla sıvıyı ve proteinleri kana geri döndürmek; böylece ödemi önlemek
• İnce bağırsak villuslarındaki lenf kılcallarıyla sindirilmiş yağları emmek ve taşımak
• Lenf düğümlerinde mikropları tutmak ve bağışıklık yanıtında görev almak

Lenf sistemiyle birlikte çalışan organlar şunlardır: timus göğüs kemiğinin arkasında bulunur, T lenfositlerinin olgunlaşmasını sağlar ve ergenlikten sonra küçülür. Dalak karın boşluğunun sol üst kısmındadır; yaşlanmış alyuvarları ve kan pulcuklarını parçalar, kan deposu olarak görev yapar, lenfositlerin çoğaldığı yerlerden biridir. Bademcikler ağız ve burun yolunun yutağa açıldığı yerdeki lenf dokusu kümeleridir; solunum ve sindirim yolundan giren mikroplara karşı ilk savunmayı yapar. Kırmızı kemik iliğinde bütün kan hücreleri üretilir ve B lenfositleri olgunlaşır.

Bağışıklık: doğal (doğuştan) savunma

Vücudun hastalık yapıcı mikroorganizmalara (patojenlere) ve yabancı maddelere karşı direncine bağışıklık denir. Bağışıklık iki bölümde incelenir. Doğal (doğuştan, özgül olmayan) bağışıklık doğuştan vardır, hangi mikrop olursa olsun aynı biçimde ve hemen çalışır, bellek oluşturmaz. Kazanılmış (özgül) bağışıklık ise belirli bir antijeni tanır, yanıtı birkaç gün içinde gelişir ve bellek oluşturur.

Doğal savunmanın ilk engelleri mikropların vücuda girmesini önler:

• Deri: Ölü, keratinli hücrelerden oluşan dış tabakası mikropların geçmesine izin vermez. Ter ve yağ bezlerinin asidik salgıları birçok bakterinin çoğalmasını engeller.
• Mukus ve siller: Solunum yolundaki mukus mikropları ve tozları yakalar, siller bunları yutağa doğru süpürür.
• Salgılar: Gözyaşı ve tükürükteki lizozim enzimi bakteri çeperini parçalar; midedeki hidroklorik asit besinle gelen mikropların çoğunu öldürür. Bağırsaktaki ve deri yüzeyindeki yararlı bakteriler de zararlı bakterilerin yerleşmesini zorlaştırır.

Mikrop bu engelleri aşarsa ikinci savunma hattı devreye girer:

• Fagositoz: Nötrofiller ve makrofajlar mikropları hücre içine alarak lizozomlarıyla sindirir. Doğal öldürücü hücreler adı verilen bir lenfosit türü de virüsle enfekte olmuş ve kanserleşmiş hücreleri tanıyıp yok eder.
• Yangı (iltihap): Doku zedelendiğinde ya da mikrop girdiğinde bölgedeki hücreler histamin gibi maddeler salgılar. Histamin kılcal damarları genişletir ve geçirgenliklerini artırır; bölgeye gelen kan artar, damardan dokuya sıvı ve akyuvar geçer. Kızarıklık, sıcaklık, şişlik ve ağrı bu yüzden görülür. Bölgeye gelen fagositler mikropları ve ölü hücreleri temizler; irin, ölü akyuvar ve mikroplardan oluşur.
• Ateş: Bazı mikropların ve akyuvarların salgıladığı maddeler beyindeki sıcaklık düzenleme merkezini etkiler ve vücut sıcaklığı yükselir. Hafif ateş birçok mikrobun çoğalmasını yavaşlatır, akyuvarların etkinliğini artırır. Çok yüksek ateş ise enzimlerin işleyişini bozacağı için tehlikelidir.
• İnterferon: Virüs bulaşmış hücrelerin salgıladığı bu proteinler, komşu hücrelerin virüse karşı direncini artırır.

Kazanılmış (özgül) bağışıklık

Bağışıklık yanıtını başlatan yabancı moleküllere antijen denir. Antijenler çoğunlukla mikropların yüzeyindeki proteinler ve polisakkaritlerdir; polen, başka birinden nakledilen organ ya da uyumsuz kan grubu alyuvarları da antijen içerir. Kazanılmış bağışıklığı lenfositler yürütür. Her lenfositin yüzeyinde yalnızca belirli bir antijene uyan reseptörler vardır; tıpkı bir anahtarın yalnızca kendi kilidini açması gibi.

B lenfositleri kemik iliğinde olgunlaşır. Bir B lenfositi kendi antijenini tanıyıp yardımcı T lenfositinden de uyarı alınca hızla çoğalır. Oluşan hücrelerin çoğu plazma hücresine dönüşür ve kana bol miktarda antikor salgılar; bir kısmı ise bellek B hücresi olarak uzun yıllar yaşar. Antikorlar Y biçimli protein molekülleridir (immünoglobulinler). Antijene bağlanarak toksinleri ve virüsleri etkisiz hâle getirir, mikropları ve alyuvarları kümeleştirir, çözünmüş antijenleri çöktürür ve fagositlerin mikropları daha kolay tanımasını sağlar. Antikorların kanda ve lenfte yürüttüğü bu savunmaya sıvısal (humoral) bağışıklık denir.

T lenfositleri kemik iliğinde üretilir, timusta olgunlaşır. Makrofajlar yuttukları mikrobun parçalarını yüzeylerinde sergileyerek T lenfositlerine tanıtır.

• Yardımcı T lenfositleri antijeni tanıyınca salgıladıkları maddelerle hem B lenfositlerini hem de sitotoksik T lenfositlerini etkinleştirir. Kazanılmış bağışıklığın yöneticisidirler.
• Sitotoksik T lenfositleri virüs bulaşmış hücreleri, kanser hücrelerini ve nakledilen organın yabancı hücrelerini tanıyıp doğrudan öldürür. Bu savunmaya hücresel bağışıklık denir.
• Yanıt sona erince bir kısım T lenfositi de bellek T hücresi olarak kalır.

Vücut bir antijenle ilk kez karşılaştığında birincil yanıt oluşur. Antijene uyan az sayıdaki lenfositin bulunup çoğalması zaman aldığından antikor birkaç gün sonra görülmeye başlar, yaklaşık bir iki hafta içinde en yüksek değerine ulaşır ve miktarı görece düşüktür. Bu süre içinde hastalığın belirtileri ortaya çıkabilir. Aynı antijenle ikinci kez karşılaşıldığında bellek hücreleri hızla plazma hücrelerine dönüşür. Bu ikincil yanıtta antikor daha kısa sürede, çok daha fazla miktarda üretilir ve kanda daha uzun süre kalır. Çoğu zaman mikrop hastalık yapmadan yok edilir. Kızamık ya da su çiçeği geçiren birinin bir daha bu hastalıklara genellikle yakalanmaması bu yüzdendir. İkincil yanıt yalnızca aynı antijene karşı gelişir; vücut daha önce görmediği yeni bir antijenle aynı gün karşılaşsa bile ona birincil yanıt verir.

Aktif ve pasif bağışıklık

Kazanılmış bağışıklık, antikorları kimin ürettiğine göre ikiye ayrılır.

Aktif bağışıklıkta kişi antikorlarını ve bellek hücrelerini kendisi üretir. Koruma geç başlar ama uzun sürelidir, çünkü bellek hücreleri oluşur.

• Doğal yolla: Hastalığı geçirmek (kızamık, su çiçeği).
• Yapay yolla: Aşı. Aşılarda hastalık yapma gücü zayıflatılmış ya da öldürülmüş mikroplar, mikropların bazı parçaları ya da zehri etkisizleştirilmiş toksinler bulunur. Aşı hastalık yapmadan birincil yanıtı ve bellek hücrelerinin oluşumunu sağlar; gerçek mikropla karşılaşıldığında ikincil yanıt verilir. Bazı aşıların belirli aralıklarla tekrarlanması (rapel), bellek hücrelerinin sayısını artırmak içindir.

Pasif bağışıklıkta kişiye başka bir canlıda üretilmiş hazır antikorlar verilir. Koruma hemen başlar ama birkaç hafta ya da ay içinde antikorlar parçalandığı için kısa sürer; bellek hücresi oluşmaz.

• Doğal yolla: Annenin antikorlarının plasentadan bebeğe geçmesi ve anne sütüyle, özellikle doğumdan sonraki ilk günlerin sarımsı sütü olan ağız sütüyle bebeğe aktarılması. Bu antikorlar bebeği kendi bağışıklık sistemi gelişene kadar korur.
• Yapay yolla: Serum. Serumlar, belirli bir antijene karşı üretilmiş hazır antikorlar içerir; yılan ya da akrep sokmasında, tetanoz ve kuduz şüphesinde acil koruma için verilir.

Kuduz şüphesi olan bir hayvan ısırığında hem serum hem aşı uygulanır: serumdaki hazır antikorlar hemen koruma sağlar, aşı ise kişinin kendi bellek hücrelerini oluşturmasını sağlar.

Bağışıklık sistemi rahatsızlıkları ve dolaşım sistemi sağlığı

• Alerji: Bağışıklık sisteminin polen, ev tozu akarı, bazı besinler ya da ilaçlar gibi aslında zararsız maddelere (alerjenlere) aşırı yanıt vermesidir. Alerjenle karşılaşınca bazofiller ve dokudaki benzer hücreler bol histamin salgılar; hapşırma, burun akıntısı, kaşıntı ve kızarıklık görülür. Antihistaminik ilaçlar histaminin etkisini azaltır. Bazı kişilerde tepki tüm vücuda yayılarak kan basıncının ani düşmesine ve solunum yolunun daralmasına yol açar (anafilaktik şok); bu acil bir durumdur.
• Otoimmün hastalıklar: Bağışıklık sisteminin vücudun kendi hücrelerini yabancı gibi algılayıp onlara saldırmasıdır. Tip 1 diyabette pankreasın insülin üreten hücreleri, multipl sklerozda sinir hücrelerinin miyelin kılıfı, romatoid artritte eklemler hedef alınır.
• AIDS (Edinilmiş Bağışıklık Yetmezliği Sendromu): HIV adlı virüs yardımcı T lenfositlerine girip onları yok eder. Yardımcı T lenfositleri hem B hem sitotoksik T lenfositlerini etkinleştirdiği için hem antikor üretimi hem hücresel bağışıklık çöker. Hasta, sağlıklı bir insanda kolayca yenilen mikroplara ve bazı kanser türlerine karşı savunmasız kalır. HIV kan, cinsel ilişki ve anneden bebeğe geçer; günlük temasla, tokalaşmayla bulaşmaz.
• Organ nakli ve doku uyumu: Hücrelerin yüzeyinde bireye özgü doku uyum proteinleri bulunur. Nakledilen organın hücreleri alıcının sitotoksik T lenfositlerince yabancı olarak tanınabilir ve organ reddedilebilir. Bu yüzden nakil öncesinde doku uyumu araştırılır, nakilden sonra bağışıklığı baskılayan ilaçlar kullanılır. Tek yumurta ikizleri arasındaki nakillerde bu sorun görülmez.

Dolaşım sisteminin sık görülen rahatsızlıkları da bu bilgilerle açıklanır. Atardamarların iç duvarında yağ ve kolesterol birikerek plak oluşmasına damar sertliği (ateroskleroz) denir. Plak damarı daraltır; koroner damarlarda pıhtıyla tıkanma olursa kalp kasının bir bölümü oksijensiz kalır ve kalp krizi gelişir. Kan basıncının sürekli yüksek olmasına yüksek tansiyon (hipertansiyon) denir; kalbin iş yükünü artırır ve damarlara zarar verir. Alyuvar sayısının ya da hemoglobin miktarının azalmasına kansızlık (anemi), akyuvarların kemik iliğinde kontrolsüz çoğalmasına lösemi denir. Sigara içmemek, düzenli egzersiz yapmak, tuz ve doymuş yağ tüketimini sınırlamak dolaşım sistemini korur.