Toplardamarlar (venler), dokular etrafındaki kılcal damarlardan süzülen kanı toplayarak kalbe geri götüren damar sistemidir. Akciğer toplardamarları (pulmoner venler) hariç, vücuttaki tüm toplardamarlar oksijeni az, karbondioksiti ve metabolik atık maddeleri fazla olan kanı taşır. Akciğer toplardamarları ise akciğerlerde temizlenmiş, oksijence zengin kanı kalbin sol kulakçığına ulaştırır. Diğer beden bölgelerinden gelen alt ve üst ana toplardamarlar ise kirli kanı kalbin sağ kulakçığına döker.
Toplardamarların duvar yapısı, tıpkı atardamarlarda olduğu gibi üç tabakadan oluşur. Ancak toplardamar duvarı, atardamarlara kıyasla çok daha az düz kas ve elastik doku içerir. Bu yapısal farklılık nedeniyle toplardamar duvarları oldukça incedir ve kendi başlarına kasılıp gevşeme yetenekleri son derece zayıftır. İnce duvar yapısı, içlerindeki kan miktarı arttıkça damarın kolayca esneyip genişlemesine olanak tanır. Bu sayede toplardamarlar, atardamarlara göre çok daha fazla kan barındırabilirler.
Dinlenme (dinlenim) durumundaki sağlıklı bir bireyde, vücuttaki toplam kan hacminin yaklaşık %65'i toplardamarlar içinde bulunur. Bu yüksek barındırma kapasitesi nedeniyle toplardamarlar fizyolojide 'depo damarları' olarak da adlandırılır. Kanın kılcallardan kalbe geri dönüş yolculuğunda, arteriyollerden venül adı verilen küçük toplardamarlara geçiş gerçekleşir. Venüller, tek sıra epitel hücreden oluşmuş ince duvarlı yapılardır ve birleşerek daha büyük çaplı toplardamarları oluştururlar.
Toplardamarlar içindeki kanın, yer çekiminin tersi yönünde kalbe doğru ilerlemesi karmaşık mekanizmalara dayanır. Kanın kendi basıncı bu iletimde çok az bir rol oynar; asıl itici güç, damar çevresinde yer alan iskelet kaslarının kasılarak damarı dışarıdan sıkıştırmasıyla (iskelet kası pompası) sağlanır. Özellikle kol ve bacak gibi uzun üyelerdeki toplardamar kan akımı, çizgili kasların ritmik kasılma hareketleriyle doğrudan desteklenir.
Ayakta dururken bacak toplardamarlarındaki kan, yer çekiminin etkisiyle geriye doğru kaçma eğilimindedir. Kanın geriye kaçmasını engellemek amacıyla, toplardamarların iç yapısında tek yönlü açılan damar kapakçıkları bulunur. Kan ileri doğru hareket ederken açılan bu kapakçıklar, kan geriye kaçmaya çalıştığında kapanmaya zorlanarak akışı tek yönlü tutar. Hareketsiz ayakta durma durumlarında kas pompası çalışmadığı için kan bacaklarda göllenir; bu durum kalbe dönen kanı azaltarak beyne giden kan akışını düşürür ve bayılmaya yol açabilir.
Toplardamar kapakçıkları zayıflayan veya işlevini kaybeden bireylerde, kan geriye doğru kaçarak damar içinde birikir ve göllenir. Bu birikim, toplardamar duvarının aşırı genişlemesine ve kıvrımlı bir hal almasına neden olur ki bu klinik tabloya 'varis' adı verilir. Genellikle bacaklarda görülen varislerin yanı sıra, anüs etrafındaki toplardamarların genişlemesiyle oluşan varis yapısına ise 'hemoroid' denir. Büyük kan damarlarının kendi duvarlarını beslemek için duvarlarında barındırdığı kılcal damar ağlarına ise 'damar damarcığı' (vasa vasorum) adı verilir.
Akkan (lenf) damarları, dokular arası boşlukta ucu kapalı kör kılcallar (kör sonlanan tüpler) şeklinde başlar. Bu yapısal özellik nedeniyle akkan dolaşımı, kan dolaşımından farklı olarak tek yönlü bir akışa sahiptir. Akkan damarlarının içini dolduran, protein ve yağdan zengin beyazımsı sıvıya 'akkan' veya 'lenf' adı verilir. Akkan kılcalları birleşerek daha büyük çaplı iki ana akkan damarını oluşturur ve bu damarlar göğüs bölgesindeki büyük kan toplardamarlarına açılarak lenfi kan dolaşımına dahil eder.
Lenf damarlarındaki akkanın hareketi de tıpkı toplardamarlarda olduğu gibi çevredeki çizgili kasların kasılıp gevşemesiyle gerçekleşir. Lenf damarlarının içinde de sıvının geriye kaçmasını önleyen tek yönlü kapakçıklar bulunur. Ayrıca soluk alıp verme sırasında göğüs boşluğunda meydana gelen basınç düşmesi (negatif basınç), hem kanın hem de akkanın kalbe doğru çekilmesine yardımcı olur. Akkan damarları, akkan sıvısı, akkan düğümleri, bademcikler, timus bezi ve dalak bir araya gelerek 'akkan sistemini' oluşturur.
Akkan sisteminin vücutta dört temel görevi vardır: Kan dolaşımından dokular arası boşluğa sızan protein içerikli sıvıyı tekrar emerek dolaşıma kazandırmak, sindirim sisteminde emilen yağları alarak kan dolaşımına vermek, akyuvar (lökosit) üretmek ve vücut savunması için antikor oluşturmaktır. Dokular arasındaki sıvı miktarının artması ve birikmesi durumuna 'ödem' denir. Sivrisinek ısırmasıyla bulaşan bazı parazitlerin lenf yollarını tıkaması sonucu, bacaklarda aşırı şişmeye yol açan 'fil hastalığı' gelişir.
Dinlenme halindeki bir insanda toplam kan hacminin damar yataklarına dağılımı homojen değildir. Toplardamarların yüksek esneme yeteneği nedeniyle kanın %65'i venöz sistemde depolanır. Atardamarlar dar çaplı ve yüksek basınçlı olduğundan, kan buralarda çok daha hızlı akar ve toplam kanın sadece %11'ini barındırır. Kılcal damarlar sayıca milyonlarca olmasına rağmen, toplam kan hacminin yalnızca %4'ünü içerirler. Kanın %9'u kalbin odacıklarında, geri kalan %11'i ise akciğer dolaşımında bulunur.
Kanın damar içindeki akış hızı, damarın toplam kesit yüzey alanı ile ters orantılıdır. Bir atardamar uçlara doğru dallandıkça, oluşan küçük dalların toplam yüzey alanı, dalı veren ana damarın yüzey alanından kat kat büyük olur. En yüksek akış hızı, yüzey alanı en dar (4 cm²) olan aortta (40 cm/sn) görülür. Kan dallara ayrıldıkça hız azalır ve toplam yüzey alanının en yüksek (70000 cm²) olduğu kılcal damarlarda akış hızı en düşük seviyeye (0.05 cm/sn) iner.
Kılcal damarlardaki bu son derece yavaş akış hızı, kan ile doku hücreleri arasındaki madde ve gaz alışverişinin eksiksiz ve kolayca gerçekleşmesini sağlar. Kan, kılcallardan venüllere ve daha büyük toplardamarlara geçtikçe toplam yüzey alanı daralır ve akış hızı yeniden artmaya başlar; ana toplardamarlarda (vena kava) hız 5-20 cm/sn seviyesine ulaşır. Ancak kan basıncı aorttan (100 mm Hg) başlayarak kalbe dönene kadar sürekli düşer ve vena kavada 2 mm Hg'ye kadar geriler.
Vücudumuzda kan dolaşımı, gerçekleştirdiği görevlere ve izlediği yollara göre büyük (sistemik) ve küçük (pulmoner) dolaşım olmak üzere iki ana devreye ayrılır. Büyük dolaşım, sol karıncığın güçlü bir şekilde kasılarak oksijence zengin (temiz) kanı aorta pompalamasıyla başlar. Aorttan çıkan temiz kan, arterler ve arteriyoller yoluyla tüm vücut dokularına ve organlarına dağıtılır. Kılcal damarlarda dokulara oksijen ve besin verilip karbondioksit ve atıklar alındıktan sonra, kirli kan venüller ve toplardamarlar aracılığıyla toplanarak alt ve üst ana toplardamarlarla kalbin sağ kulakçığına dökülür.
Küçük dolaşım ise vücuttan toplanan karbondioksiti yüksek (kirli) kanın temizlenmesi amacıyla akciğerlere gönderilmesini kapsar. Sağ kulakçığa gelen kirli kan, üçlü kapağı (triküspit) geçerek sağ karıncığa iner. Sağ karıncığın kasılmasıyla kan, akciğer yarımay kapağını açarak akciğer atardamarına (pulmoner arter) pompalanır. Akciğer atardamarı, adında 'atardamar' geçmesine rağmen kirli kan taşıyan özel bir damardır. Akciğerlerde karbondioksit verilip oksijen alındıktan sonra temizlenen kan, akciğer toplardamarlarıyla (pulmoner venler) kalbin sol kulakçığına getirilir ve oradan sol karıncığa geçerek döngü tamamlanır.
Dolaşım sisteminin işleyişi, bir binadaki kombi ve kalorifer tesisatına benzetilebilir. Kombi (kalp), suyun (kanın) borularda akması için gerekli basıncı üreten pompadır. Sıcak su (temiz kan) borularla peteklere (kılcallara) gönderilir ve burada ısı alışverişi (madde değişimi) gerçekleşir. Soğuyan su (kirli kan) ise dönüş borularıyla (toplardamarlarla) tekrar kombiye getirilir. Vücudun aktivite durumuna göre bazı organların damarları daraltılarak (vanası kısılarak) kan akışı ihtiyacı yüksek olan beyin, kalp ve iskelet kasları gibi bölgelere yönlendirilir.
Sol karıncığın kasılması (sistol) sırasında aorta fırlatılan kanın damar duvarında oluşturduğu en yüksek basınca 'sistolik kan basıncı' (büyük tansiyon) denir ve sağlıklı bir bireyde dinlenme anında yaklaşık 120 mm Hg'dir. Karıncıkların gevşemesi (diastol) esnasında, damar duvarının elastik geri çekilimiyle damarda kalan kanın oluşturduğu en düşük basınca ise 'diyastolik kan basıncı' (küçük tansiyon) denir ve normal değeri 80 mm Hg'dir. Kan basıncının normalden düşük olmasına hipotansiyon, yüksek olmasına ise hipertansiyon adı verilir.
Kan basıncı, kalp debisi (kalp hızı x atım hacmi) ve periferik direnç tarafından belirlenir. Periferik direnç, kanın damar içinde akışına karşı gösterilen zorlukların toplamıdır ve iki temel değişkenden etkilenir: Kanın akışkanlığı (viskozitesi) ve damar çapı. Kan içindeki hücrelerin (alyuvarlar) veya proteinlerin artışı kanın yoğunluğunu ve dolayısıyla periferik direnci artırır. Damar çapı azaldıkça (vasokonstriksiyon) sürtünme artacağından periferik direnç ve kan basıncı yükselir. Damar çapını ayarlayan ana merkez beyin sapındaki (medulla) vazomotor merkezdir.
Kan basıncı vücudun konumuna göre dinamik olarak değişir. Yatar pozisyonda en düşük seviyede olan tansiyon, ayağa kalkınca yer çekimi etkisiyle dengelenmek için hafifçe yükselir, egzersiz sırasında ise dokuların kan ihtiyacını karşılamak amacıyla sistolik basınç 200 mm Hg seviyelerine kadar çıkabilir. Dinlenme durumunda ölçülen kan basıncının sürekli olarak 140/90 mm Hg ve üzerinde seyretmesi klinik olarak yüksek tansiyon (hipertansiyon) hastalığı olarak tanımlanır.
Her kalp atımında karıncıklardan atardamarlara fırlatılan kanın, elastik damar duvarlarında oluşturduğu ritmik genişleme ve daralma dalgalarına 'nabız' denir. Nabız oluşumu iki temel şarta bağlıdır: Kalbin kanı sürekli değil, belirli aralıklarla (kesikli) pompalaması ve atardamar duvarlarının elastik yapıda olması. Eğer damarlar sert borular olsaydı veya kalp kesintisiz aksaydı nabız dalgası oluşamazdı. Nabız, vücudun yüzeye yakın büyük atardamarlarının (el bileği veya boyundaki şah damarı) üzerine parmakla hafifçe bastırılarak kolayca hissedilebilir.
Nabız hızı, doğrudan kalp atım hızıyla eş zamanlıdır ve birçok fizyolojik faktörden etkilenir. Yenidoğan bebeklerde metabolizma hızı çok yüksek olduğundan nabız dakikada 120-140 atım arasındadır; yaş ilerledikçe bu değer azalarak yetişkinlerde dakikada 70-80 atıma geriler. Kadınların nabız hızı erkeklere göre hafifçe daha yüksektir. Fiziksel olarak küçük yapılı bireylerin nabzı, iri yapılı olanlara kıyasla daha yavaş seyredebilir. Uyku esnasında vücut aktivitesi minimuma indiğinden nabız dakikada 60 atıma kadar düşebilir.
Vücut ısısının yükseldiği ateşli hastalıklarda, tiroid bezinin aşırı çalışarak fazla tiroid hormonu salgıladığı durumlarda (hipertiroidi) ve heyecan, korku, öfke gibi duygusal değişimlerde nabız hızı belirgin şekilde artar. Yoğun fiziksel egzersiz sırasında ise iskelet kaslarının oksijen ihtiyacını karşılamak amacıyla nabız dakikada 100 atımın üzerine kolayca çıkar. Nabız takibi, kalbin ve dolaşım sisteminin genel sağlık durumunu değerlendirmede kullanılan en pratik ve hızlı yöntemlerden biridir.
Kalp, kendi uyarısını üretebilen (otomatik) bir organ olmasına rağmen, çalışmasının hızı ve gücü merkezi sinir sistemi ve hormonlar tarafından hassas bir şekilde düzenlenir. Bu düzenlemede hipotalamus, serebrum, medulla oblangata (omurilik soğanı) ve otonom sinir sistemi görev alır. Otonom sinir sisteminin sempatik bölümü, sinir uçlarından nörepinefrin salgılayarak sinoatrial (SA) düğümü uyarır; bu durum kalp atım hızını, ileti hızını, uyarılabilirliği ve kalp kasının kasılma gücünü artırır.
Dolaşım sistemi üzerindeki parasempatik kontrol ise vagus siniri aracılığıyla yürütülür. Vagus sinir uçlarından salgılanan asetilkolin, kalbin sadece SA ve AV düğümlerini etkileyerek kalp atım sayısını ve uyarıların geçiş hızını azaltır; parasempatik sinirlerin karıncık kaslarının kasılma gücü üzerinde doğrudan bir etkisi yoktur. Kalbin sinirsel kontrolünde ana komuta merkezi medulla oblangatada bulunan kardiyoregülatör bölgedir. Bu bölge, aort ve karotid arterlerdeki baroreseptörlerden (basınç) ve kemoreseptörlerden (pH, CO₂, O₂) gelen bilgileri değerlendirerek kalbin çalışmasını ayarlar.
Sempatik sinir sisteminin genel uyarılması, böbreküstü bezlerinin medulla kısmından kana epinefrin (adrenalin) salgılanmasını tetikler. Kana karışan adrenalin hızla kalbe ulaşarak sempatik sinirlerin etkisini pekiştirir; kalp hızını ve kasılma gücünü artırır. Otonom sinir sisteminin kalp üzerindeki bu etkileri tamamen düzenleyici niteliktedir; yani kalbin çalışmasını hızlandırır veya yavaşlatır, ancak kalbin kendi kendine ritmik olarak atım başlatması için zorunlu değildir.
Vücudumuzda bazı organların kan dolaşımı, genel sistemik dolaşım şemasından farklılıklar gösterir. Bunların başında karaciğer portal dolaşımı gelir. Karaciğer, karaciğer atardamarı ile genel dolaşımdan gelen temiz kanı alırken; sindirim kanalından (mide, bağırsaklar, dalak, pankreas) emilen besin maddelerini taşıyan kanı ise karaciğer portal toplardamarı (kapı toplardamarı) ile alır. Bu iki farklı damardan gelen kan karaciğer sinüslerinde birbirine karışır, işlendikten sonra karaciğer toplardamarı olarak alt ana toplardamara dökülür.
Beyin ve kalp, vücudun en aktif ve hayati organları oldukları için metabolik hızları son derece yüksektir. Bu yüksek enerji ihtiyacını kesintisiz karşılayabilmek amacıyla, beyin ve kalp dolaşımı birim zamanda en yüksek kan akımını alacak şekilde özel olarak organize edilmiştir. Akciğer dolaşımı (küçük dolaşım) ise, atardamarında oksijence fakir (kirli) kan, toplardamarında ise oksijence zengin (temiz) kan taşıması yönüyle diğer tüm damar sistemlerinden ayrılan özel bir yapıya sahiptir.
En büyük yapısal farklılık ise anne karnındaki fetusta görülen 'fetal dolaşım' sistemidir. Fetusun akciğerleri, böbrekleri ve sindirim sistemi henüz aktif çalışmadığı için, fetus oksijen ve besin ihtiyacını plasenta (etene) aracılığıyla anneden alır, atıklarını da yine plasenta yoluyla anneye verir. Bu nedenle fetal dolaşımda kanın izlediği yol çok farklıdır ve doğumdan hemen sonra bebeğin ilk nefes almasıyla birlikte normal dolaşım şemasına dönüşür.
Kan, kapalı bir damar sistemi içinde kalbin pompalama gücüyle sürekli hareket eden, sıvı halde özelleşmiş bir dokudur. Yetişkin bir bireyin vücut ağırlığının yaklaşık %8'ini oluşturan kanın toplam hacmi sağlıklı bir kişide ortalama 5-6 litredir. Bu hacmin üçte birinden fazlasının (yaklaşık 1.5 litre) ani kaybı hayati tehlike yaratır. Kan, santrifüj edildiğinde iki ana kısma ayrılır: Üstte kalan sıvı kısım olan plazma (%55) ve dipte toplanan hücresel kısım (%45).
Kanın vücuttaki temel görevleri şunlardır: Akciğerlerden aldığı oksijeni dokulara taşımak ve hücrelerde oluşan karbondioksiti atılmak üzere akciğerlere geri getirmek; sindirilen besinleri, hormonları, vitaminleri ve enzimleri hedef hücrelere ulaştırmak; metabolik atıkları boşaltım organlarına taşımak; vücut sıcaklığını eşit dağıtarak ısı dengesini sağlamak; içerdiği tampon moleküller sayesinde vücut sıvılarının pH değerini (7.35 - 7.40) sabit tutmak; lökositler ve antikorlar aracılığıyla vücudu enfeksiyonlara karşı savunmak; pıhtılaşma mekanizmalarıyla kan kaybını önlemek.
Kan, suya göre 3-4 kat daha viskoz (yoğun ve az akışkan) bir süspansiyondur. Kanın pH değerinin normal sınırların altına düşmesine asidoz, üzerine çıkmasına ise alkaloz denir; her iki durum da hücrelerin çalışmasını durdurabilecek kadar tehlikelidir. Kanın hücresel kısmının (şekilli elemanlar) toplam kan hacmine oranına 'hematokrit' denir. Kandaki en yoğun hücre grubu eritrositler olduğundan hematokrit değeri doğrudan eritrosit oranını yansıtır; bu değer kadınlarda %42 ± 5, erkeklerde ise %47 ± 5'tir.
Plazma, kanın %90'ı su, %10'u organik ve inorganik maddelerden oluşan sıvı kısmıdır. Kan örneği pıhtılaşmayı önleyici bir madde (antikoagulan) eklenerek santrifüj edilirse elde edilen sıvıya plazma denir. Eğer kan antikoagulan eklenmeden pıhtılaşmaya bırakılır ve ardından santrifüj edilirse, elde edilen sıvıya 'serum' denir. Serumun plazmadan en önemli farkı, pıhtılaşma sürecinde tüketildiği için içinde 'fibrinojen' proteininin bulunmamasıdır.
Plazmada çözünmüş halde bulunan maddelerin oluşturduğu ozmotik basınca plazma ozmolaritesi denir ve değeri yaklaşık 300 mosm/L'dir. Bu değerle aynı yoğunluğa sahip sıvılara izotonik denir; %0.9'luk NaCl (serum fizyolojik) çözeltisi plazma ile izotoniktir ve tıbbi tedavilerde güvenle kullanılır. Plazmada en bol bulunan organik bileşenler plazma proteinleridir. Bunlar albumin, globulinler ve fibrinojen olmak üzere üç gruba ayrılır. Albumin ve fibrinojen karaciğerde, globulinler ise hem karaciğerde hem de lenfoid dokularda sentezlenir.
Plazma proteinlerinin en kritik görevi, damar içinde bir emme gücü yaratarak sıvının damardan dışarı kaçmasını önleyen 'kolloid ozmotik basıncı' (onkotik basınç) oluşturmaktır; bu basıncın %80'inden tek başına albumin sorumludur. Plazma proteinlerinin azalması durumunda (hipoproteinemi) onkotik basınç düşer, sıvı doku aralığına sızar ve 'ödem' oluşur. Ayrıca plazma proteinleri demir gibi maddeleri taşır (demir, transferrin adlı beta-globulin ile taşınır), pH dengesini korur ve vücut savunmasında antikor (gama-globulin) olarak görev yapar.
Eritrositler, içlerinde barındırdıkları hemoglobin molekülü nedeniyle kana kırmızı rengini veren, iki tarafı basık disk (bikonkav) şeklindeki en yoğun kan hücreleridir. Sağlıklı bir kadının 1 mm³ kanında ortalama 4.2 milyon, erkekte ise 5.2 milyon eritrosit bulunur. Olgun eritrositler, daha fazla hemoglobin taşıyabilmek ve kılcal damarlardan esneyerek geçebilmek için çekirdek, golgi ve endoplazmik retikulum gibi tüm organellerini kaybetmişlerdir. Enerjilerini sadece oksijensiz (anaerobik) glikoliz yoluyla üretirler ve ömürleri yaklaşık 120 gündür.
Eritrositlerin üretim sürecine 'eritropoez' denir. Embriyonik dönemde vitellus kesesinde, fötal dönemde karaciğer ve dalakta üretilen eritrositler, doğumdan sonra yaşam boyu kemik iliğinde üretilirler. 20 yaşından sonra üretim sadece yassı kemiklerin iliklerinde devam eder. Vücuttaki oksijen azlığı (hipoksi), böbreklerden (%90-95) ve karaciğerden (%5-10) 'eritropoietin' adı verilen bir hormonun salgılanmasını tetikler. Eritropoietin kemik iliğini uyararak eritrosit yapımını başlatır; böbrek hastalarında bu hormon üretilemediği için ağır anemi (kansızlık) görülür.
Eritrositlerin laboratuvarda pıhtılaşması önlenmiş bir tüp içinde dibe çökme hızına 'sedimantasyon hızı' denir. Normal değeri kadınlarda 0-20 mm/saat, erkeklerde 0-10 mm/saattir. Enfeksiyon, tüberküloz, romatizma ve kanser gibi doku yıkımı yapan hastalıklarda plazmadaki globulin ve fibrinojen miktarı arttığı için sedimantasyon hızı belirgin şekilde yükselir. Eritrositlerin hipotonik ortama konulduğunda aşırı su alarak patlaması ve hemoglobinin dışarı sızması olayına ise 'hemoliz' denir.
Hemoglobin, eritrositlerin içini dolduran ve oksijen taşımaktan sorumlu olan küresel bir proteindir. Bir hemoglobin molekülü, 4 polipeptid zinciri ve her bir zincire bağlı birer adet 'hem' grubundan oluşur. Her hem grubunun merkezinde bir demir (Fe²⁺) atomu bulunur ve oksijen bu demire bağlanır; dolayısıyla bir hemoglobin molekülü toplam 4 oksijen molekülü taşır. Yetişkin insan hemoglobini HbA (2 alfa, 2 beta zinciri) olarak adlandırılırken, anne karnındaki bebekte oksijene ilgisi daha yüksek olan fötal hemoglobin HbF (2 alfa, 2 gama zinciri) bulunur.
Hemoglobin zincirlerindeki genetik mutasyonlar sonucu anormal hemoglobinler oluşur. Bunların en bilineni, beta zincirindeki glutamik asit yerine valin amino asidinin gelmesiyle oluşan HbS'tir. HbS, düşük oksijen ortamında kristalleşerek eritrositlerin orak şeklini almasına ve kılcallarda parçalanmasına yol açar; bu tabloya 'Orak Hücreli Anemi' denir. Hemoglobin polipeptid zincirlerinin eksik sentezlenmesi ise Akdeniz ülkelerinde yaygın görülen 'Talasemi' (Akdeniz Kansızlığı) hastalığına neden olur.
Anemi (kansızlık), kandaki eritrosit sayısı veya hemoglobin miktarının normalin altına düşmesidir. Kemik iliğinin hasar görmesiyle oluşan yetersizliğe aplastik anemi; mide-bağırsak kanamaları gibi gizli kan kayıplarına bağlı duruma kan kaybı anemisi; demir eksikliğine bağlı oluşan küçük ve soluk eritrositli tabloya mikrositer hipokromik anemi denir. B12 vitamini veya folik asit eksikliğinde DNA sentezi bozularak dev eritrositlerin oluştuğu tabloya ise megaloblastik anemi (pernisiyöz anemi) adı verilir.
Kan grupları, eritrositlerin zar yüzeyinde bulunan ve 'aglutinojen' adı verilen antijenlere göre belirlenir. ABO sisteminde A ve B antijenleri bulunur. Eritrositlerinde sadece A antijeni olanlar A grubu (plazmasında Anti-B antikoru taşır), sadece B antijeni olanlar B grubu (plazmasında Anti-A taşır), her iki antijeni taşıyanlar AB grubu (plazmasında antikor yoktur) ve hiçbirini taşımayanlar O grubu (plazmasında hem Anti-A hem Anti-B taşır) olarak sınıflandırılır.
AB grubu plazmasında antikor barındırmadığı için 'genel alıcı', O grubu ise eritrositlerinde antijen taşımadığı için 'genel verici' olarak adlandırılır. Ancak klinik uygulamalarda her bireyin kendi grubundan kan alması esastır; aksi halde antijen ve antikorların birleşmesiyle 'aglütinasyon' (hücrelerin kümelenerek çökelmesi) reaksiyonu gelişir ve damarlar tıkanarak ölüme yol açar. Rh sisteminde ise eritrosit zarında D antijeni taşıyanlar Rh (+), taşımayanlar ise Rh (-) olarak tanımlanır.
Rh (-) bir anne ile Rh (+) bir babadan doğacak Rh (+) bebek arasında 'Eritroblastozis Fetalis' (Yenidoğanın Hemolitik Hastalığı) adı verilen kan uyuşmazlığı gelişebilir. Doğum sırasında bebeğin Rh (+) kanı anneye geçerse, annede Rh antikorları (IgG) üretilir. Sonraki gebeliklerde bu antikorlar plasentadan geçerek bebeğin eritrositlerini parçalar. Aşırı açığa çıkan bilirubin bebeğin beyninde birikerek 'kernikterus' denilen zihinsel hasara yol açar. Bunu önlemek için riskli annelere doğumdan sonraki ilk 72 saat içinde Anti-D antikorları (koruyucu iğne) uygulanır.
Lökositler, vücudu bakteri, virüs ve yabancı mikroorganizmalara karşı koruyan çekirdekli savunma hücreleridir. Sağlıklı bir yetişkinde lökosit sayısı 1 mm³ kanda 4.000 - 10.000 arasındadır. Lökosit sayısının 10.000'in üzerine çıkmasına lökositoz, 4.000'in altına düşmesine ise lökopeni denir. Lökositler çekirdek ve granül yapılarına göre ikiye ayrılır: Granüllü olan polimorfonükleer lökositler (nötrofil, eozinofil, bazofil) ve granülsüz olan mononükleer lökositler (monosit, lenfosit).
Nötrofiller, lökositlerin %45-70'ini oluşturan ve vücutta en aktif fagositoz (yabancı hücreleri yutup sindirme) yapan hücrelerdir. Enfeksiyon bölgesinden salınan kimyasallara doğru yönelmelerine kemotaksi, damar duvarından sızarak dokuya geçmelerine ise diapedez denir. Eozinofiller (%1-5), parazitlerle savaşta ve alerjik reaksiyonların kontrolünde görev alır. Bazofiller (%0.1) ise fagositoz yapmaz; içerdikleri histamin, heparin ve bradikinin gibi maddeleri salgılayarak alerjik reaksiyonları ve yangıyı (enflamasyon) başlatırlar.
Monositler dokulara geçerek çok daha güçlü fagositoz yapan 'makrofajlara' dönüşürler ve antijenleri T lenfositlerine sunarlar. Lenfositler ise özgül bağışıklıktan sorumludur: T lenfositleri hücresel bağışıklığı (kanserli hücreler, virüs bulaşmış hücreler) sağlarken; B lenfositleri plazma hücrelerine dönüşerek antikor üretir ve humoral (sıvısal) bağışıklığı yürütür. Kemik iliğinde lökositlerin kontrolsüz ve kanserli şekilde aşırı çoğalması durumuna ise 'lösemi' (kan kanseri) adı verilir.
Trombositler (pulcuklar), kemik iliğindeki dev megakaryosit hücrelerinin parçalanmasıyla oluşan, çekirdeksiz ve çok küçük kan elemanlarıdır. Normal sayıları 150.000 - 400.000/mm³ arasındadır. Sayılarının azalmasına trombositopeni, artmasına ise trombositoz denir. Trombosit sayısının aşırı düşmesi durumunda deri altında peteşi adı verilen küçük morluklar ve kanama odakları oluşur; bu klinik tabloya 'trombositopenik purpura' denir. Trombositler içerdikleri aktin, miyozin ve serotonin gibi maddelerle kanamanın durdurulmasında hayati rol oynarlar.
Kanamanın durdurulması süreci olan hemostaz üç temel basamakta gerçekleşir: İlk olarak zedelenen damar refleks olarak ve trombositlerden salınan serotonin ve tromboksan A2 etkisiyle kasılarak daralır (vazokonstriksiyon). İkinci basamakta, yaralı bölgedeki kolajen liflere tutunan (adezyon) trombositler aktifleşerek birbirine yapışır (agregasyon) ve geçici bir 'trombosit tıkacı' oluşturur. Üçüncü basamakta ise pıhtılaşma (koagülasyon) süreci devreye girerek bu gevşek tıkacı sağlam ve çözünmez bir fibrin ağı ile kaplar.
Pıhtılaşma süreci, plazmada inaktif halde bulunan pıhtılaşma faktörlerinin (Faktör I - XIII) bir şelale reaksiyonu şeklinde birbirini aktifleştirmesiyle yürütülür. Damar içi hasarla başlayan yolağa intrensek yol, doku zedelenmesiyle başlayan yolağa ise ekstrensek yol denir. Her iki yol Faktör X düzeyinde birleşerek ortak yolu oluşturur. Aktifleşen Faktör X, kalsiyum ve Faktör V ile birleşerek protrombin aktivatörünü oluşturur; bu aktivatör protrombini aktif 'trombin' enzimine dönüştürür. Trombin de çözünür fibrinojeni çözünmeyen fibrin iplikçiklerine dönüştürerek pıhtıyı tamamlar.