Casus 11
Circulatie en Ademhaling I
Leerdoelen:
1. Regulatie van de bloeddruk (korte termijn, niet Raas systeem) (neurale regulatie
via receptoren) (basisprincipes lokale bloeddruk regulatie)
2. Wat gebeurt er bij flauwvallen? (vasovagale shock)
3. Bouw van het autonome zenuwstelsel (sympathisch en parasymphatisch)
4. Welke membraanreceptoren en neurotransmitters bij het autonome zenuwstelsel?
5. Waarom verandert de systolische bloeddruk wel en de diastolische bloeddruk niet
bij inspanning?
6. Symphatische en parasympatische innervatie van het hart
Regulatie van de bloeddruk
ΔP = CO x R
Neurale Controle
Neurale controle kan zowel de CO (cardiac output) als R (weerstand) veranderen. De meeste neurale
controllers werken via reflex bogen beïnvloedt door baroreceptoren. De reflexen komen samen in de medulla
en hun output wordt via autonome vezels naar het hart en gladde spierweefsel vervoerd. Ook
chemoreceptoren zijn hierbij betrokken.
Verschillende groepen neuronen in de medulla oblongata werken
samen bij de bloeddrukcontrole door CO en bloedvatdiameter te
veranderen. Dit cardiovasculaire centrum bestaat uit cardiac centers
(cardioacceleratory en cardioinhibitory centrum) en vasomotor
centra, die de diameter van bloedvaten bepalen. Het vasomotor
centrum vervoerd impulsen via vasomotor vezels. Deze vezels
verlaten het ruggenmerg van T1 tot L2, en innerveren het gladde
spierweefsel van bloedvaten, vooral arteriolen. Als gevolg hiervan zijn
arteriolen altijd een beetje in constrictie, wat vasomotor tone heet. In
de huid zijn arteriolen meer in constrictie dan bij skeletspieren.
De activiteit van het cardiovasculaire centrum is afhankelijk van input
door baroreceptoren (reageren op veranderingen in arteriële druk en
stretch), chemoreceptoren (reageren op veranderingen in CO2, H+ en
O2 gehalte) en hogere hersencentra.
Baroreceptoren
Wanneer de arteriële bloeddruk stijgt, worden baroreceptoren
geactiveerd. Deze baroreceptoren liggen in de carotid sinuses, in de
aortaboog en in de wanden van bijna elke grote arterie in de nek en
thorax. Als er stretch is versturen baroreceptoren snel impulsen naar
het cardiovasculaire centrum. De impulsen vanuit de carotid sinuses
worden vervoerd via de nervus glossopharyngeus. Signalen uit de aortaboog worden vervoerd via de nervus
vagus. Hierdoor worden het vasomoter en cardioacceleratory centrum onderdrukt en cardioinhibitory centrum
wordt gestimuleerd. Het resultaat hiervan is een daling van de bloeddruk. Drie mechanismen die hierbij
betrokken zijn, zijn:
- Arteriële vasodilatatie. Verminderde output van vasomotor centrum veroorzaakt vasodilatatie.
Hierdoor ontstaat een kleinere weerstand.
- Venodilatatie. Verminderde output van vasomotor centrum zorgt voor dilatatie van venen. Hierdoor
een kleinere venous return en CO.
- Verminderde cardiac output. Impulsen naar de cardiac centra stimuleren parasympathische activiteit,
waardoor hartslag en contractiekracht verminderen.
Chemoreceptoren
, Wanneer CO2 gehalte stijgt of pH daalt, sturen chemoreceptoren in de aortaboog en grote nekarteriën
impulsen naar het cardioacceleratory centrum en het vasomotor centrum. Het cardioacceleratory centrum
verhoogt de CO, het vasomotor centrum zorgt voor vasoconstrictie. De meest prominente chemoreceptoren
liggen in de buurt van de baroreceptoren. Chemoreceptoren spelen een grotere rol bij de longen dan bij de
bloeddruk.
Bij lage bloeddruk Bij hoge Bij hoge CO2 en lage Bij lage CO2 en hoge
(baroreceptoren) bloeddruk pH pH
(baroreceptoren) (chemoreceptoren) (chemoreceptoren)
Vasomotor centrum Stimulatie Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking
vasoconstrictie vasodilatatie vasoconstrictie vasodilatatie
Cardioacceleratory Stimulatie Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking
centrum sympathische sympathische
activiteit activiteit hogere
hogere hartslag hartslag en
en contractiekracht
contractiekracht
Cardioinhibitory Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking Stimulatie
centrum parasympatische parasympatische
activiteit lagere activiteit lagere
hartslag en hartslag en
contractiekracht contractiekracht
Hormonale controle
Hormonen helpen ook bij het reguleren van de bloeddruk, zowel op korte termijn via veranderingen in de
weerstand, als lange termijn via veranderingen in bloedvolume. Een aantal korte termijn effecten van
hormonen:
- Adrenal medulla hormones. Tijdens stress produceert de adrenal gland epinephrine en
norepinephrine. Beide hormonen veroorzaken sympathische respons waardoor CO verhoogd wordt en
vasocontrictie ontstaat.
- Angiotensin II. Wanneer de bloeddruk te laag is maken de nieren renine. Dit is een enzym voor de
aanmaak van angiotensine II, die vasocontrictie stimuleert.
- Atrial natriuretic peptide. De atria van het hart kunnen ANP produceren, waardoor er een afname van
bloedvolume en bloeddruk is.
- Antidiuretic hormone. De hypothalamus kan ADH produceren, dat de nieren stimuleert meer water
vast te houden. Bij een lage bloeddruk wordt veel ADH vrijgelaten.
Circulatie en Ademhaling I
Leerdoelen:
1. Regulatie van de bloeddruk (korte termijn, niet Raas systeem) (neurale regulatie
via receptoren) (basisprincipes lokale bloeddruk regulatie)
2. Wat gebeurt er bij flauwvallen? (vasovagale shock)
3. Bouw van het autonome zenuwstelsel (sympathisch en parasymphatisch)
4. Welke membraanreceptoren en neurotransmitters bij het autonome zenuwstelsel?
5. Waarom verandert de systolische bloeddruk wel en de diastolische bloeddruk niet
bij inspanning?
6. Symphatische en parasympatische innervatie van het hart
Regulatie van de bloeddruk
ΔP = CO x R
Neurale Controle
Neurale controle kan zowel de CO (cardiac output) als R (weerstand) veranderen. De meeste neurale
controllers werken via reflex bogen beïnvloedt door baroreceptoren. De reflexen komen samen in de medulla
en hun output wordt via autonome vezels naar het hart en gladde spierweefsel vervoerd. Ook
chemoreceptoren zijn hierbij betrokken.
Verschillende groepen neuronen in de medulla oblongata werken
samen bij de bloeddrukcontrole door CO en bloedvatdiameter te
veranderen. Dit cardiovasculaire centrum bestaat uit cardiac centers
(cardioacceleratory en cardioinhibitory centrum) en vasomotor
centra, die de diameter van bloedvaten bepalen. Het vasomotor
centrum vervoerd impulsen via vasomotor vezels. Deze vezels
verlaten het ruggenmerg van T1 tot L2, en innerveren het gladde
spierweefsel van bloedvaten, vooral arteriolen. Als gevolg hiervan zijn
arteriolen altijd een beetje in constrictie, wat vasomotor tone heet. In
de huid zijn arteriolen meer in constrictie dan bij skeletspieren.
De activiteit van het cardiovasculaire centrum is afhankelijk van input
door baroreceptoren (reageren op veranderingen in arteriële druk en
stretch), chemoreceptoren (reageren op veranderingen in CO2, H+ en
O2 gehalte) en hogere hersencentra.
Baroreceptoren
Wanneer de arteriële bloeddruk stijgt, worden baroreceptoren
geactiveerd. Deze baroreceptoren liggen in de carotid sinuses, in de
aortaboog en in de wanden van bijna elke grote arterie in de nek en
thorax. Als er stretch is versturen baroreceptoren snel impulsen naar
het cardiovasculaire centrum. De impulsen vanuit de carotid sinuses
worden vervoerd via de nervus glossopharyngeus. Signalen uit de aortaboog worden vervoerd via de nervus
vagus. Hierdoor worden het vasomoter en cardioacceleratory centrum onderdrukt en cardioinhibitory centrum
wordt gestimuleerd. Het resultaat hiervan is een daling van de bloeddruk. Drie mechanismen die hierbij
betrokken zijn, zijn:
- Arteriële vasodilatatie. Verminderde output van vasomotor centrum veroorzaakt vasodilatatie.
Hierdoor ontstaat een kleinere weerstand.
- Venodilatatie. Verminderde output van vasomotor centrum zorgt voor dilatatie van venen. Hierdoor
een kleinere venous return en CO.
- Verminderde cardiac output. Impulsen naar de cardiac centra stimuleren parasympathische activiteit,
waardoor hartslag en contractiekracht verminderen.
Chemoreceptoren
, Wanneer CO2 gehalte stijgt of pH daalt, sturen chemoreceptoren in de aortaboog en grote nekarteriën
impulsen naar het cardioacceleratory centrum en het vasomotor centrum. Het cardioacceleratory centrum
verhoogt de CO, het vasomotor centrum zorgt voor vasoconstrictie. De meest prominente chemoreceptoren
liggen in de buurt van de baroreceptoren. Chemoreceptoren spelen een grotere rol bij de longen dan bij de
bloeddruk.
Bij lage bloeddruk Bij hoge Bij hoge CO2 en lage Bij lage CO2 en hoge
(baroreceptoren) bloeddruk pH pH
(baroreceptoren) (chemoreceptoren) (chemoreceptoren)
Vasomotor centrum Stimulatie Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking
vasoconstrictie vasodilatatie vasoconstrictie vasodilatatie
Cardioacceleratory Stimulatie Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking
centrum sympathische sympathische
activiteit activiteit hogere
hogere hartslag hartslag en
en contractiekracht
contractiekracht
Cardioinhibitory Onderdrukking Stimulatie Onderdrukking Stimulatie
centrum parasympatische parasympatische
activiteit lagere activiteit lagere
hartslag en hartslag en
contractiekracht contractiekracht
Hormonale controle
Hormonen helpen ook bij het reguleren van de bloeddruk, zowel op korte termijn via veranderingen in de
weerstand, als lange termijn via veranderingen in bloedvolume. Een aantal korte termijn effecten van
hormonen:
- Adrenal medulla hormones. Tijdens stress produceert de adrenal gland epinephrine en
norepinephrine. Beide hormonen veroorzaken sympathische respons waardoor CO verhoogd wordt en
vasocontrictie ontstaat.
- Angiotensin II. Wanneer de bloeddruk te laag is maken de nieren renine. Dit is een enzym voor de
aanmaak van angiotensine II, die vasocontrictie stimuleert.
- Atrial natriuretic peptide. De atria van het hart kunnen ANP produceren, waardoor er een afname van
bloedvolume en bloeddruk is.
- Antidiuretic hormone. De hypothalamus kan ADH produceren, dat de nieren stimuleert meer water
vast te houden. Bij een lage bloeddruk wordt veel ADH vrijgelaten.
