Hoorcollege 1: Fysiologie van het hart
Deel 1: introductie en ontstaan van het hartritme
Van hartspiercel tot hartslag
Je hebt twee circulaties:
- Longcirculatie= longen, kleine bloedsomloop
➔ Zuurstofarm bloed vanuit rechterkamer van het hart via de longslagader naar
longen gepompt. In longen gaswisseling en via de longader stroomt het bloed
terug naar de linkerboezem van het hart.
- Systemische circulatie= ‘normale’ bloeddruk, grote bloedsomloop
➔ Zuurstofrijk bloed via linkerkamer van het hart via de aorta naar rest van het
lichaam gepompt en levert voedingsstoffen aan organen. Via aders keert het
zuurstofarme bloed terug naar rechterboezem van het hart.
Tussen de twee circulaties zit een verschil in bloeddruk. De bloeddruk van de
systemische circulatie is hoog en die van de longcirculatie is laag. De lage bloeddruk is
namelijk nodig voor zuurstofuitwisseling.
Functie van het hart:
- Rondpompen van zuurstofarm bloed naar longen
- Rondpompen van zuurstofrijk bloed naar organen en weefsels
- Het in stand houden van adequate bloedstroom richting alle lichaamsweefsels
- Contractie en relaxatie bepalen, cardiac output-> belangrijkste
➔ Hartwand wordt bij elke contractie korter en dikker
Hoe wordt efficiënte pompfunctie bereikt?
➔ Coördinatie van contractie en relaxatie van hartspiercellen. Hart vullen met bloed en
dit weer eruit pompen. Dit werkt alleen als alle cellen samenwerken.
Hoe?
Excitatie-contractie koppeling= contractie van een hartspiercel volgt op de
elektrische stimulatie van die cel. In het hart werkt dit met actiepotentialen wat
volgt door een contractie.
Bij hartfalen hebben de meeste mensen problemen met relaxatie, dan kan er niet
genoeg bloed in gepompt worden.
Automatie= het hart kan zelfstandig samentrekken in de afwezigheid van neuronale of
hormonale stimulatie-> spontaan! Je centrale zenuwstelsel heeft invloed op hartslag
maar is niet perse nodig voor hartslag. De gangmaker zijn de pacemaker cellen die het
hartritme zullen bepalen.
,Geleiding in het hart
sinusknoop (bovenin rechteratrium) -> AV-knoop (rechts onderin rechteratrium; enige
manier van signaaloverdracht atrium naar ventrikel, langzamer zodat atrium en
ventrikels niet tegelijk samentrekken) -> AV bundel/bundel van His ->bundeltakken ->
purkinjevezels.
*De pacemakercellen bevinden zich aan de bovenkant van het hart in de sinusknoop
(rechter atrium).
*Dia 11: Alles in het geel geleid heel snel behalve de AV knoop-> hierdoor trekt eerst de
atrium samen en daarna de ventrikel. De AV knoop zorgt voor deze vertraging!
Actiepotentialen in het hart
- Langzaam: sinusknoopcel (pacemakercellen). Eerst prepotentiaal en dan pas
verder stijgen waarna reactie optreedt. Rustmembraanpotentiaal is negatief, als
hij naar positief gaat krijg je reactie. Moet over drempelwaarde. Begin van elke
hartslag is actiepotentiaal in sinusknoopcellen. Genereert vanzelf
actiepotentialen; ritme. Ventrikelcellen reageren daarop met actiepotentiaal.
➔ Natrium en calcium zijn extracellulair, hoog buiten cel en laag in. Kalium juist hoog
binnen cellen. Om drempelwaarde te bereiken natriuminflux. Als drempelwaarde
bereikt calciuminflux tot positiefste punt. Dan uitstroom van kalium waardoor
positiviteit weer zakt tot de rustpotentiaal (-60). Passief want met gradiënt mee.
- Snel; ventrikelcel (hartspiercel). Schiet in 1x naar positief -> daarom sneller.
➔ Membraanpotentiaal schiet in 1x omhoog door openen natriumkanaal snel, dan gaat
calcium langzaam open en natrium dicht. Dit gebeurt alleen als een naastgelegen
cel een actiepotentiaal ondergaat. Daarna gaat kaliumkanaal open
Het openen en sluiten van de natrium, kalium en calcium kanalen bepalen dus de
hartslag!
Natrium kanaal open-> drempelwaarde wordt bereikt-> openen calcium kanalen->
kalium open-> kalium dicht-> natrium open
Natrium en calcium gaan de cel in omdat ze een hoge concentratie hebben buiten de cel
en kalium heeft binnen in de cel een hoge concentratie.
Hartslag wordt bepaald door rust membraanpotentiaal en snelheid van depolarisatie
(helling van prepotentiaal).
- Stijgt: door inspanning/stress/adrenaline. Je kunt dan meer bloed rondpompen
wat nodig is om spieren en weefsels te voorzien van zuurstof en voeding.
Adrenaline komt vrij, bindt receptoren hartspier en zorgt dat actiepotentiaal
, sneller gegenereerd wordt. Het verhoogt het rustpotentiaal naar -50 zodat het
minder ver omhoog moet en hartslagen sneller achter elkaar komen in dezelfde
tijdseenheid. Natriumkanaal wijder open waardoor de drempelwaarde eerder
bereikt zal worden.
➔ sympatisch
- Daalt: door hyperpolarisatie-> kaliumkanalen meer open waardoor negatiever.
Dit door acetylcholine.
➔ parasympatisch
Wat is de hartslag van iemand die een donor hart heeft gekregen?
Bij mensen met een donorhart die schrikken, gaat de hartslag omhoog. Dit duurt even
omdat adrenaline vanuit de bijnier moet komen. Zenuwen die tijdens transplantatie
worden doorgesneden groeien namelijk niet meer terug. Het para- en sympathische
systeem ben je dus kwijt! In het begin heb je nog wel stresshormonen maar na een tijd
neemt dit af. Je mist de directe zenuwsturing van het parasympatische systeem naar je
hart. Acetylcholine wordt afgegeven in rust. Stel deze persoon schrikt-> hartslag gaat
wel omhoog maar het duurt wat langer. Het systeem werkt dus nog wel maar trager en
minder efficiënt. Een van de problemen is het missen van acetylcholine, wat een
remmende werking heeft op de hartslag in rust.
*Actiepotentiaal ventrikel heeft dezelfde kanalen die en rol spelen, alleen een ander
natriumkanaal. Namelijk veel sneller en beter dan bij pacemakercellen.
*Een hartspiercel moet nooit te lang aanspannen-> je krijgt dan geen bloed en ga je
dood, dus aanspannen en gelijk weer ontspannen.
Waarom is het vervoeren van een donor hart moeilijk?
Het pompt geen bloed en wordt hierdoor dus ook niet voorzien van zuurstof. Zonder
zuurstof raken de hartspiercellen snel beschadigd. Zolang het hart niet stil gelegd wordt
kunnen actiepotentialen nog steeds optreden. Hierdoor wordt de energiebehoefte van
de hartspiercellen verhoogt en dus ook sneller uitgeput. Dus je kan beter zorgen dat het
, hart helemaal stilgelegd worden. Je kan iets aan de kanalen veranderen waardoor er
geen actiepotentiaal meer ontstaat-> permanente depolarisatie van de hartspiercellen
waardoor de natrium en kalium kanalen niet meer kunnen heropenen. Actiepotentialen
zijn vanaf nu volledig geblokkeerd!
!Even checken of onderstaande ook leerstof is!
Calcium zit in sarcoplasmatisch reticulum. Blijft daar zitten als er geen calcium de cel
binnenkomt. Als calcium erop bindt van de buitenkant gaat hij open en komt er calcium
vrij (systole). Zo kan het sneller verhoogd worden-> Calcium induced calcium release.
De calcium die vrijkomt wordt weer terug opgenomen in SR om de calciumconcentratie
weer te verlagen (diastole). Door SERCA pomp. Zijn meerdere kanalen met
verschillende ionen die dit allemaal in stand houden. o
➔ Myosine wil actine binden maar wordt verhinderd. Calcium bindt structuur en zorgt
dat bindingsplek actine vrijkomt en myosine kan actine binden en hij kan hem dan
deels voortbewegen (myosine knikt).
Rigor mortis komt ook hierdoor; er is geen ATP meer dus hij blijft vastzitten
(actine en myosine) waardoor lijkstijfheid ontstaat.
Hartslag op celniveau:
➔ Elektrisch signaal van naastliggende cel (CM, SA knoop, geleidingssysteem) ->
actiepotentiaal (eerst NA influx, dan Ca influx) ->Ca induced Ca release-> ca bindt
myofilamenten -> power stroke (cel verkorting) -> heropname Ca in SR, CA vrij van
myofilamenten, K uitflow
Deel 2: Geleiding en ECG
Wat wordt er gemeten met een ECG?
Een ECG registreert elektrische verschillen tussen gebieden in het hart. Niet binnen en
buiten de cel, maar tussen cellen die een actiepotentiaal aan het ondergaan zijn en
cellen die dat niet doen. Je meet alleen als de depolarisatiegolf zich verspreid door het
hart. Je meet geen signaal als ze allemaal gedepolariseerd zijn of allemaal geen
actiepotentiaal hebben.
Welk signaal wordt gemeten tussen de twee elektrodes?
Het potentiaalverschil dat wordt veroorzaakt door de depolarisatie en repolarisatie van
de hartspiercellen. De massa van het hart bepaald de grootte van de depolarisatiegolf.
Deel 1: introductie en ontstaan van het hartritme
Van hartspiercel tot hartslag
Je hebt twee circulaties:
- Longcirculatie= longen, kleine bloedsomloop
➔ Zuurstofarm bloed vanuit rechterkamer van het hart via de longslagader naar
longen gepompt. In longen gaswisseling en via de longader stroomt het bloed
terug naar de linkerboezem van het hart.
- Systemische circulatie= ‘normale’ bloeddruk, grote bloedsomloop
➔ Zuurstofrijk bloed via linkerkamer van het hart via de aorta naar rest van het
lichaam gepompt en levert voedingsstoffen aan organen. Via aders keert het
zuurstofarme bloed terug naar rechterboezem van het hart.
Tussen de twee circulaties zit een verschil in bloeddruk. De bloeddruk van de
systemische circulatie is hoog en die van de longcirculatie is laag. De lage bloeddruk is
namelijk nodig voor zuurstofuitwisseling.
Functie van het hart:
- Rondpompen van zuurstofarm bloed naar longen
- Rondpompen van zuurstofrijk bloed naar organen en weefsels
- Het in stand houden van adequate bloedstroom richting alle lichaamsweefsels
- Contractie en relaxatie bepalen, cardiac output-> belangrijkste
➔ Hartwand wordt bij elke contractie korter en dikker
Hoe wordt efficiënte pompfunctie bereikt?
➔ Coördinatie van contractie en relaxatie van hartspiercellen. Hart vullen met bloed en
dit weer eruit pompen. Dit werkt alleen als alle cellen samenwerken.
Hoe?
Excitatie-contractie koppeling= contractie van een hartspiercel volgt op de
elektrische stimulatie van die cel. In het hart werkt dit met actiepotentialen wat
volgt door een contractie.
Bij hartfalen hebben de meeste mensen problemen met relaxatie, dan kan er niet
genoeg bloed in gepompt worden.
Automatie= het hart kan zelfstandig samentrekken in de afwezigheid van neuronale of
hormonale stimulatie-> spontaan! Je centrale zenuwstelsel heeft invloed op hartslag
maar is niet perse nodig voor hartslag. De gangmaker zijn de pacemaker cellen die het
hartritme zullen bepalen.
,Geleiding in het hart
sinusknoop (bovenin rechteratrium) -> AV-knoop (rechts onderin rechteratrium; enige
manier van signaaloverdracht atrium naar ventrikel, langzamer zodat atrium en
ventrikels niet tegelijk samentrekken) -> AV bundel/bundel van His ->bundeltakken ->
purkinjevezels.
*De pacemakercellen bevinden zich aan de bovenkant van het hart in de sinusknoop
(rechter atrium).
*Dia 11: Alles in het geel geleid heel snel behalve de AV knoop-> hierdoor trekt eerst de
atrium samen en daarna de ventrikel. De AV knoop zorgt voor deze vertraging!
Actiepotentialen in het hart
- Langzaam: sinusknoopcel (pacemakercellen). Eerst prepotentiaal en dan pas
verder stijgen waarna reactie optreedt. Rustmembraanpotentiaal is negatief, als
hij naar positief gaat krijg je reactie. Moet over drempelwaarde. Begin van elke
hartslag is actiepotentiaal in sinusknoopcellen. Genereert vanzelf
actiepotentialen; ritme. Ventrikelcellen reageren daarop met actiepotentiaal.
➔ Natrium en calcium zijn extracellulair, hoog buiten cel en laag in. Kalium juist hoog
binnen cellen. Om drempelwaarde te bereiken natriuminflux. Als drempelwaarde
bereikt calciuminflux tot positiefste punt. Dan uitstroom van kalium waardoor
positiviteit weer zakt tot de rustpotentiaal (-60). Passief want met gradiënt mee.
- Snel; ventrikelcel (hartspiercel). Schiet in 1x naar positief -> daarom sneller.
➔ Membraanpotentiaal schiet in 1x omhoog door openen natriumkanaal snel, dan gaat
calcium langzaam open en natrium dicht. Dit gebeurt alleen als een naastgelegen
cel een actiepotentiaal ondergaat. Daarna gaat kaliumkanaal open
Het openen en sluiten van de natrium, kalium en calcium kanalen bepalen dus de
hartslag!
Natrium kanaal open-> drempelwaarde wordt bereikt-> openen calcium kanalen->
kalium open-> kalium dicht-> natrium open
Natrium en calcium gaan de cel in omdat ze een hoge concentratie hebben buiten de cel
en kalium heeft binnen in de cel een hoge concentratie.
Hartslag wordt bepaald door rust membraanpotentiaal en snelheid van depolarisatie
(helling van prepotentiaal).
- Stijgt: door inspanning/stress/adrenaline. Je kunt dan meer bloed rondpompen
wat nodig is om spieren en weefsels te voorzien van zuurstof en voeding.
Adrenaline komt vrij, bindt receptoren hartspier en zorgt dat actiepotentiaal
, sneller gegenereerd wordt. Het verhoogt het rustpotentiaal naar -50 zodat het
minder ver omhoog moet en hartslagen sneller achter elkaar komen in dezelfde
tijdseenheid. Natriumkanaal wijder open waardoor de drempelwaarde eerder
bereikt zal worden.
➔ sympatisch
- Daalt: door hyperpolarisatie-> kaliumkanalen meer open waardoor negatiever.
Dit door acetylcholine.
➔ parasympatisch
Wat is de hartslag van iemand die een donor hart heeft gekregen?
Bij mensen met een donorhart die schrikken, gaat de hartslag omhoog. Dit duurt even
omdat adrenaline vanuit de bijnier moet komen. Zenuwen die tijdens transplantatie
worden doorgesneden groeien namelijk niet meer terug. Het para- en sympathische
systeem ben je dus kwijt! In het begin heb je nog wel stresshormonen maar na een tijd
neemt dit af. Je mist de directe zenuwsturing van het parasympatische systeem naar je
hart. Acetylcholine wordt afgegeven in rust. Stel deze persoon schrikt-> hartslag gaat
wel omhoog maar het duurt wat langer. Het systeem werkt dus nog wel maar trager en
minder efficiënt. Een van de problemen is het missen van acetylcholine, wat een
remmende werking heeft op de hartslag in rust.
*Actiepotentiaal ventrikel heeft dezelfde kanalen die en rol spelen, alleen een ander
natriumkanaal. Namelijk veel sneller en beter dan bij pacemakercellen.
*Een hartspiercel moet nooit te lang aanspannen-> je krijgt dan geen bloed en ga je
dood, dus aanspannen en gelijk weer ontspannen.
Waarom is het vervoeren van een donor hart moeilijk?
Het pompt geen bloed en wordt hierdoor dus ook niet voorzien van zuurstof. Zonder
zuurstof raken de hartspiercellen snel beschadigd. Zolang het hart niet stil gelegd wordt
kunnen actiepotentialen nog steeds optreden. Hierdoor wordt de energiebehoefte van
de hartspiercellen verhoogt en dus ook sneller uitgeput. Dus je kan beter zorgen dat het
, hart helemaal stilgelegd worden. Je kan iets aan de kanalen veranderen waardoor er
geen actiepotentiaal meer ontstaat-> permanente depolarisatie van de hartspiercellen
waardoor de natrium en kalium kanalen niet meer kunnen heropenen. Actiepotentialen
zijn vanaf nu volledig geblokkeerd!
!Even checken of onderstaande ook leerstof is!
Calcium zit in sarcoplasmatisch reticulum. Blijft daar zitten als er geen calcium de cel
binnenkomt. Als calcium erop bindt van de buitenkant gaat hij open en komt er calcium
vrij (systole). Zo kan het sneller verhoogd worden-> Calcium induced calcium release.
De calcium die vrijkomt wordt weer terug opgenomen in SR om de calciumconcentratie
weer te verlagen (diastole). Door SERCA pomp. Zijn meerdere kanalen met
verschillende ionen die dit allemaal in stand houden. o
➔ Myosine wil actine binden maar wordt verhinderd. Calcium bindt structuur en zorgt
dat bindingsplek actine vrijkomt en myosine kan actine binden en hij kan hem dan
deels voortbewegen (myosine knikt).
Rigor mortis komt ook hierdoor; er is geen ATP meer dus hij blijft vastzitten
(actine en myosine) waardoor lijkstijfheid ontstaat.
Hartslag op celniveau:
➔ Elektrisch signaal van naastliggende cel (CM, SA knoop, geleidingssysteem) ->
actiepotentiaal (eerst NA influx, dan Ca influx) ->Ca induced Ca release-> ca bindt
myofilamenten -> power stroke (cel verkorting) -> heropname Ca in SR, CA vrij van
myofilamenten, K uitflow
Deel 2: Geleiding en ECG
Wat wordt er gemeten met een ECG?
Een ECG registreert elektrische verschillen tussen gebieden in het hart. Niet binnen en
buiten de cel, maar tussen cellen die een actiepotentiaal aan het ondergaan zijn en
cellen die dat niet doen. Je meet alleen als de depolarisatiegolf zich verspreid door het
hart. Je meet geen signaal als ze allemaal gedepolariseerd zijn of allemaal geen
actiepotentiaal hebben.
Welk signaal wordt gemeten tussen de twee elektrodes?
Het potentiaalverschil dat wordt veroorzaakt door de depolarisatie en repolarisatie van
de hartspiercellen. De massa van het hart bepaald de grootte van de depolarisatiegolf.
