Timia Van Soom 2020 – 2021 Cardiovasculaire fysiologie
Menselijke fysiologie
Hoofdstuk 14: Cardiovasculaire fysiologie
Het cardiovasculair systeem bestaat uit het hart dat bloed pompt doorheen een gesloten
systeem van bloedvaten. Het hart ligt tussen de longen en rust met de apex op het
diafragma. Het hart wordt omgeven door een met vloeistof gevulde membraneuze zak, het
hartzakje of pericardium. Deze vloeistof zorgt dat het hart niet gaat schuren tegen, maar wel
kan schuiven met het pericardium. Als het pericardium ontstoken is, noemt men dit
pericarditis. Het hart heeft ook een binnenste laag: endocardium. Deze staat in direct contact
met het bloed in de voorkamers en de kamers. Het vormt tevens de bekleding van onze
hartkleppen. De ontsteking heet endocarditis (deze ontsteking zou in het bloed verspreid
kunnen worden, wat niet goed is). Het myocardium kan ook ontsteken (myocarditis),
myocardium is het hartspierweefsel dat zorgt voor de pompfunctie van het hart. Dit is de
ergste vorm van een ontsteking aan het hart, kan leiden tot een harttransplantatie.
De hoofdfunctie van het cardiovasculair systeem is het transport van nutriënten, water,
gassen, afvalstoffen en (bio)chemische signalen van en naar alle delen van het lichaam.
Het hart wordt door het septum verdeeld in twee helften die elk bestaan uit een bovenliggend
atrium (boezem/voorkamer) en een onderliggend ventrikel (kamer). Zowel de kamers als de
voorkamers zijn van elkaar gescheiden door een septum. Deze afscheiding resulteert in twee
gescheiden circulaties: pulmonale circulatie (rechterkamer) en systemische circulatie
(linkerkamer).
Hart voelen kloppen komt door de aorta die telkens uitzet en daarna weer inkrimpt.
Bloed stroomt door het lichaam via bloedvaten. Zuurstofrijk bloed verlaat het hart via de
aorta (lichaamsslagader) en wordt verspreid door het lichaam via de arteriën (slagaders).
Verdere vertakking van de arteriën in arteriolen (kleine slagaders) en haarvaten (capillairen)
zorgt voor de verspreiding van zuurstofrijk bloed door de weefsels heen. Zuurstofarm bloed
wordt na de doortocht door de weefsels via haarvaten en venulen (kleine aderen) geleid naar
de venen (aderen). Het zuurstofarme bloed wordt vervolgens via de vena cavae (holle aders)
teruggebracht naar het hart.
1
,Timia Van Soom 2020 – 2021 Cardiovasculaire fysiologie
Bloed stroomt over een drukgradiënt, van de hoogste druk naar de laagste druk. De startdruk
voor bloedcirculatie wordt gecreëerd bij contractie van de ventrikels. In een systeem met
beweeglijke vloeistof neemt de druk af over afstand ten gevolge van energieverlies door
frictie. Bij dilatie (verwijding) van bloedvaten zal de bloeddruk dalen. Bij constrictie
(samentrekken) van bloedvaten zal de bloeddruk stijgen.
Hartkleppen zorgen voor een uni-directionele bloedcirculatie in het hart. De slagaderkleppen
tussen ventrikels en slagaders:
Lichaamsslagaderklep tussen linker ventrikel en aorta
Longslagaderklep tussen rechter ventrikel en longarterie
Individuele klepbladen zijn vastgehecht aan de basis van de pulmonale arterie en aorta.
Klepwerking tijdens ventrikel contractie = systole. Als de slagaderkleppen open zijn, kan het
bloed uit de ventrikels gepompt worden. Als de atrioventriculaire kleppen gesloten zijn, wordt
voorkomen dat het bloed terugvloeit naar de atria.
Klepwerking tijdens ventrikel relaxatie = diastole. Als de slagaderkleppen gesloten zijn, wordt
voorkomen dat bloed terugvloeit naar de ventrikels. Als de atrioventriculaire kleppen open
zijn, kan het bloed vanuit het atrium in de ventrikels komen.
STUDIEMATERIAAL VIDEO 1 BLOEDDOORSTROMING DOORHEEN HET HART
Het myocard (hartspierweefsel) bestaat uit 2 celtypes.
Contractiele cellen (99%): bevatten een hoog gehalte aan myosine en actine
filamenten (contractiele eiwitten) georganiseerd in sarcomeren. Deze cellen vormen
een zeer hecht netwerk door de vorming van ‘intercalated disks’ tussen de cellen
bestaande uit desmosomen en gap junctions. Desmosomen zijn sterke cellulaire
connecties tussen aaneenliggende cellen. Gap junctions zorgen voor een elektrische
connectiviteit tussen aaneenliggende cellen. Door netwerkvorming ontstaat er een
georganiseerde structuur van spiervezels die zorgen voor de contractiele
eigenschappen van het hart. Deze contractiele cellen bevatten een hoog gehalte aan
mitochondria, ongeveer 30% van de celinhoud.
Autoritmische cellen of pacemakers (1%). Deze cellen geven autonoom (dus zonder
infput van CZS) aanzet tot contractie. Het elektrisch signaal (depolarisatie) dat zij
versturen gaat zich verspreiden doorheen gap junctions naar de contractiele cellen.
Ze hebben geen georganiseerde sarcomeren en dragen dus niet bij tot de
spierkracht.
Deze twee soorten kan je uit elkaar houden door te kijken naar het actiepotentiaal.
2
,Timia Van Soom 2020 – 2021 Cardiovasculaire fysiologie
De depolarisatie en het actiepotentiaal dat daaruit voorkomt, zorgen voor de opwekking van
een contractie. De excitatie-contractie koppeling van contractiele myocardcellen wordt nu
besproken: de actiepotentiaal ontstaat in de autoritmische pacemakercellen en spreidt zich in
de contractiele cellen door middel van gap junctions. Een actiepotentiaal ontstaat doordat het
membraan depolariseert (verandert van lading). Het actiepotentiaal is de start van het proces
van cel/spier/weefsel contractie. Het is gereguleerd complex proces van ionenstromen.
Contractie-relaxatie koppeling bij een contractiele cel. Wanneer een actiepotentiaal over een
membraan loopt, openen de calcium kanalen (T-tubule) in zijn membraan. Calcium stroomt
de cel binnen waardoor deze positiever wordt tot op een gegeven moment het
sarcoplasmatisch reticulum (opslagplaats van calcium) zich openzet waardoor het calcium
dat in het SR zit ook vrijgezet wordt. Deze verschillende calcium ‘sparks’ gaan samen een
calcium signaal vormen. Dit signaal zal ervoor zorgen dat de contractiele eenheden
(=sarcomeren) kunnen samentrekken.
Bij de relaxatie gebeurt het omgekeerde. Calcium wordt terug in het SR gepompt. De
overblijvende calcium wordt naar buiten gepompt en we krijgen een uitwisseling van natrium
en kalium door de Na-K pomp om terug tot het rustmembraanpotentiaal te komen.
Actiepotentiaal bij myocardcellen: stap voor stap
Fase 4: membraanpotentiaal is in rust
-90mV.
Fase 0: depolarisatiegolf. De buitenkant van
de cel is positiever dan de binnenkant dus
de Na-ionen stromen via een voltage gated
channel naar binnen en volgen dus de
concentratiegradiënt. De depolarisatiegolf
kan zich verspreiden d.m.v. gap junctions.
Fase 1: initiële repolarisatie. Wanneer een
membraanpotentiaal van +20mV bereikt
wordt, gaat de Na-influx stoppen doordat de
permeabiliteit van het membraan voor
natrium gaat dalen en gaan er trage kalium
kanalen zich openen. Kalium is meer aanwezig binnen de cel dan buiten en er zal dus een
kalium efflux optreden. Dit gebeurt in een korte tijdspanne.
3
, Timia Van Soom 2020 – 2021 Cardiovasculaire fysiologie
Fase 2: plateaufase. Deze vindt ongeveer plaats rond 0mV. De repolarisatie bereikt een
plateau door een daling van de kalium efflux en een stijging van de calcium influx. Deze
netto balans resulteert in een plateau.
Fase 3: snelle repolarisatie. Membraanpotentiaal gaat dalen (tussen -90mV en +20mV).
deze snelle repolarisatie komt door de stijging in kalium efflux en de daling in calcium influx.
De balans tussen deze twee resulteert in een progressief negatief membraanpotentiaal.
De refractaire periode is de periode na een actiepotentiaal, waarbij een normale stimulus
geen nieuw actiepotentiaal kan initiëren. Dit zorgt voor een contractie-relaxatie fase. De
refractaire periode in een skeletspiercel duurt veel korter dan die in de hartspiercel omdat er
daar geen plateaufase aanwezig is. In een skeletspiercel kan een tetanuscontractie
plaatsvinden: summatie van contracties na meerdere excitaties. Dit kan een kramp
veroorzaken. De hartspiercel heeft daarom een plateaufase, zodat ze niet in kramp kan
schieten.
Actiepotentiaal in de pacemaker cel. Het membraanpotentiaal moet onstabiel zijn zodat het
hart makkelijk kan variëren in ritme. Het membraanpotentiaal is -60mV, maar dit is echter
geen rustmembraanpotentiaal omdat het zo onstabiel is. Rond -60mV gaan de If-kanalen
open (funny ion channels) alsook de eerste calcium kanalen. Deze kanalen zijn doorlaatbaar
voor natrium en kalium, al is de na-influx wel groter dan de K-efflux. Hierdoor wordt de lading
van de cel positiever totdat de treshold van -40mV bereikt wordt. Hierna gaan de If-kanalen
sluiten en de 2e set van calcium kanalen open waardoor een snelle depolarisatie plaatsvindt.
Wanneer de piek van het actiepotentiaal bereikt is gaan de calcium kanalen sluiten en de
kalium kanalen open waardoor er een kalium efflux is. Hier is GEEN plateaufase want de
calcium kanalen zijn gesloten waardoor er geen uitwisseling van calcium en kalium is. Het
hartritme kan versneld of vertraagd worden door in te werken op de calcium kanalen.
Prikkelgeleiding in het hart: de initiatie van het
hartritme wordt bepaald door de Sinusknoop (ligt
in de rechter voorkamer). De atrioventriculaire
knoop zou de functie van de sinusknoop kunnen
overnemen, mocht dit nodig zijn. Het signaal uit
de sinusknoop gaat zich uitspreiden naar de
linkervoorkamer. De twee voorkamers gaan
ongeveer tegelijk contraheren dankzij het sterke
netwerk van gap junctions met desmosomen.
De signalen van de sinusknoop gaat zich
verspreiden over internodale banen (banen
tussen twee knopen/nodi) naar de
atroventriculaire knoop waar de prikkel vertraagd wordt om vervolgens over te gaan in de
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller adamsmarie. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.07. You're not tied to anything after your purchase.
