Dit is een complete samenvatting voor het vak anatomie en fysiologie. De samenvatting is geschreven in het Nederlands. Zelf haalde ik een 8,0 voor dit vak door deze samenvatting te leren!
Samenvatting Anatomie en fysiologie
Fysiologie van het hart - Maandag 10 januari
In een enkele hart contractie, ook wel een hartslag, contraheren alle hartkamers in series:
eerst de atria en dan de ventrikels. Er zijn 2 typen cardiale spiercellen die betrokken zijn bij
de hartslag:
• Gespecialiseerde autoritmische cellen van het conducting systeem; pacemaker en
conducting cellen. Controleren en coördineren de hartslag
• Contractiele cellen: produceren een sterke contractie waardoor bloed voortbeweegt.
Elke hartslag start met een actiepotentiaal die gegenereerd wordt door cellen van het
conducting systeem. Andere cellen van het conducting systeem verspreiden en verdelen de
elektrische impulsen om de contractiele cellen te stimuleren en zo het bloed op het juist
moment voort te stuwen. De uiteindelijke contractie vindt plaats enige tijd na het beginnen
van het actiepotentiaal.
Contractie en relaxatie bepalen de cardiac output. Er is efficiënte pompfunctie door de
coördinatie van contractie en relaxatie van alle hartspiercellen die tegelijk hetzelfde doen.
Coördinatie wordt bereikt door excitatie contractie koppeling: de contractie van een
hartspiercel volgt op de elektrische stimulatie van de cel (met een actiepotentiaal). Na het
bereiken van de actiepotentiaal vindt contractie plaats.
Automatie van het hart: Het hart kan zelfstandig samentrekken in de afwezigheid van
neuronale of hormonale stimulatie. Automatie: het is spontaan actief. Dit wordt mogelijk
gemaakt door de pacemaker cellen.
Conducting systeem: de geleiding van het hart
Cellen die de stimulus voor het samentrekken initiëren of verspreiden zijn onderdeel van het
conducting systeem. Deze cellen worden ook wel pacemaker of conducting cellen genoemd.
Pacemaker cellen: zijn essentieel voor het verkrijgen van een normale hartslag. Worden ook
wel nodal cellen genoemd, omdat ze voorkomen in de noden:
• Sinoatriale (SA) node: ligt op het rechterhartoortje (bovenin rechter atrium) bij de
vena cava superior. Hier begint de elektrische stimulus en dus elke hartslag.
• Atrioventriculaire (AV) node: ligt op het atriumseptum. Geven de signalen van de SA
node door en werken als backup systeem.
Conducting cellen: verbinden de SA en AV nodes en verspreiden de contractiele stimulus
door het myocard. Deze cellen worden gevonden op de volgende locaties:
• In de Internodal pathways van de atria wanden. Verspreiden het signaal van de SA
naar de AV knoop
• In de ventrikels, in de AV bundel (ook wel de bundel van His) en in de bundeltakken
(die lopen tussen de ventrikels). De purkinje vezels liggen verspreid in het
ventriculaire myocard.
Geleiding van het hart
1. De hartcyclus begint met een actiepotentiaal vanuit de SA knoop. Het signaal wordt
verspreid door het conducting systeem naar AV knoop (via de internodal pathways en
cel-tot-cel contact). Hierdoor depolariseren de atria en ontstaat de p-wave. Deze
stimulus heeft alleen invloed op de atria omdat het cardiale skelet (angulus fibrosus) het
1
, atriale myocard elektrisch isoleert van het ventriculaire myocard, 1 opening waar av
bundel doorheen gaat
2. Dit signaal wordt vertraagd wanneer het de AV knoopt bereikt, omdat de nodal cellen
een kleinere diameter hebben dan de conducting cellen. De atria trekken samen. Het
kost de impuls ongeveer 100msec om door de Av knoop de bewegen.
Deze vertraging is belangrijk, omdat hierdoor de atria kunnen samen
trekken voordat ventrikel contractie start.
3. Het impuls gaat verder door het interventriculaire septum (via de bundel
van His) en verspreid zich door bundeltakken en purkinje vezels. Papillair
spieren (aangedreven door bundeltakken) trekken samen. Hierna
trekken de ventrikels samen (door het actiepotentiaal in de spiercellen).
Actiepotentialen in het hart
• Sinusknoopcel: hebben een langzaam actiepotentiaal. Het rustmembraan potentiaal
is onstabiel; deze wordt steeds iets positiever tot de drempelwaarde wordt bereikt
(prepotentiaal). Dit actiepotentiaal wordt verspreid over het hart
• Vetrikelcel: hebben een snel actiepotentiaal en een stabiel rustmembraan potentiaal.
Na+ en Ca+ kanalen zijn volledig gesloten tijdens rust. Na+ is maar kort open en Ca2+
is heel lang open. K+ kanaal staat open en gaat pas dicht tijdens het actiepotentiaal.
Rustpotentiaal: concentratie verschil van ionen en de permeabiliteit van ionen. Wordt
grotendeels bepaald door K+. Na+ en Ca2+ zijn hoger buiten dan binnen en K+ is hoger
binnen dan buiten. Het rustpotentiaal is negatief.
Actiepotentiaal in pacemaker cellen:
− Na+ kanaal (funny channel) staat altijd beetje open
in pacemakercellen → Na+ stroomt de cel dan
binnen, zonder dat K+ de cel uitstroomt. Dit maakt
het minder negatief, spontane depolarisatie;
pacemaker potentiaal
− Drempelwaarde wordt bereikt
− Ca 2+ kanaal gaat open → kanaal is gevoelig voor voltage (bij drempelwaarde), Ca2+
stroomt cel binnen → positiever
− Ca2+ kanaal gaat dicht, K+ kanaal gaat open en K+ stroomt naar buiten →
repolarisatie
Cardiale contracties: contractiele cellen
De purkinje vezels geven de stimulus door aan de cardiale contractiele cellen die zich in de
hartwand bevinden. cardiale contractiele cellen worden onderling verbonden door
intercalated discs; deze geven de kracht van de contractie van cel tot cel door en
verspreiden actiepotentialen. Bij een intercalated disc worden de membranen van beide
cellen verbonden door desmosomen en gapjunctions. Desomosomen voorkomen dat cellen
elkaar los laten tijdens contractie en gapjunctions zorgen voor elektrische koppeling tussen
2
,de aanliggende cellen. Hartspiercellen (cardiomyocyten) trekken samen om zo de
bloedcirculatie te laten plaatsvinden. Ze zijn klein en bevatten maar 1 nucleus.
Actiepotentiaal in de cardiale (ventriculaire) contractiele cellen
Het rust membraan potentiaal van de ventriculaire contractile cellen is constant op -90mV.
1. Actiepotentiaal start wanneer het membraan van de vetriculaire contractiele cel de
drempelwaarde (-75mV) bereikt. Drempelwaarde wordt bereikt bij de intercalated
disc als gevolg van de excitatie van een aanliggende contractiele cel
2. Snelle depolarisatie: voltage-gated snelle Na+ kanalen openen; membraan wordt
permeabel voor Na+, dit stroomt de cel IN → depolarisatie van het sarcolemma
3. Plateau: Voltage-gated trage Ca2+ kanalen openen en extracellulair Ca2+ stroomt de
cel IN. K+ kanalen zijn gesloten → membraan blijft voor een tijde 0mV. het
extracellulaire Ca2+ initiëren contractie door de vrijlating van Ca2+ reserves in het
sarcoplasmatisch reticulum te triggeren: contractie zet voort
4. Repolarisatie: trage calcium kanalen beginnen te sluiten en trage K+ kanalen
beginnen met openen: K+ ionen stromen de cel UIT. Het membraan potentiaal
hersteld (wordt weer negatief).
Refractaire periode: de membraan van de cardiale contractiele cel
zal na een actiepotentiaal tijdelijk niet normaal reageren op een 2 e
stimulus. Dit is essentieel voor contractie/relaxatie van de
cardiomyocyten. Refractaire periode is nodig omdat het hart moet
vullen en pompen. Dus als het alleen aangespannen staat kan het
niet vullen. Is ook belangrijk voor het ritme.
− Absolute refractaire periode: membraan kan helemaal niet
reageren doordat de Na+ kanalen al geopend of
gesloten/geïnactiveerd zijn.
− Relatieve refractaire periode: voltage gated Na+ kanalen
zijn gesloten, maar kunnen geopend worden. Membraan zal alleen reageren op zeer
sterke stimulus.
Rol van Ca2+ in de contractie
De aanwezigheid van een actiepotentiaal in het plasma membraan van de cardiale
contractiele cellen produceert contractie door een verhoogde concentratie van Ca+ rond de
myofibrillen.
L type Ca2+ kanaal ligt in de t-tubule. Het actiepotentiaal wordt verspreid komt in de T-
tubule terecht. Hier worden de L-type Ca2+ kanalen geopend (als
respons op het actiepotentiaal). Ca2+ stroomt de cel in en komt op de
RyR receptor van het sarcoplasmatisch reticulum (SR) terecht. SR is
een organel dat veel Ca2+ bevat (opslagplaats). Door het binden van
de Ca2+ wordt het opgeslagen Ca2+ uit het SR vrijgegeven (versteking
van het signaal; ca induced ca release). Ca2+ leidt tot contractie.
SERCA neemt het vrijgekomen calcium ook gelijk weer op in het SR
(ATP-induced) → dit is nodig voor het ontspannen van de spiercellen.
Contractie van de spiercellen: myosine bindt aan actine en trekt het
actine naar de M-line, Z-line verkort. Stimulans voor contractie is het
vrijkomen van Ca2+ ionen. De binding van Ca2+ aan TnC veroorzaakt
een conformatieverandering waardoor myosine-actine interactie
3
, mogelijk wordt. Hierdoor kunnen de myosine koppen wel hun ATP-ase werking functioneel
uitoefenen en vindt er contractie plaats. POWERSTROKE van myosine!!!!!!
Tijdens contractie schuiven de actine filamenten in de
myosine filamenten. Hierdoor verkleint de I-band, de H-
band en de sacromeer. De Z-lines schuiven naar elkaar
toe; sliding filament theorie. Loslaten van de myosine
kost ATP.
Geleiding en ECG
Actiepotentialen en ECG (elektrocardiogram) zijn gerelateerd maar niet identiek.
ECG meet elektrische verschillen tussen gebieden in het hart (individuele actiepotentialen
worden niet gemeten). De pieken die je ziet geven dus aan dat een deel van de cellen wel
gedepolariseerd zijn en een deel nog niet, er is een spanningsverschil. 10mm op het papier is
1mV en 10mm duurt 0,4 seconden.
• Kleine P golf: SA knoop genereert een signaal in het atrium. Het toont de
depolarisatie van de contractie cellen van het atrium. Tijdens de T-top is een
gedeelte van de atriumcellen gedepolariseert en een gedeelte nog niet. Signaal loopt
van de SA node naar de AV node.
• P-R interval: Na de T top zijn alle atriumcellen gedepolariseerd. Hierdoor vindt atrium
contractie plaats. Er is een 100 ms vertraging in de AV knoop. Hierna verspreid het
signaal zich vanaf de AV knoop richting de AV bundel. Er is een pauze door de AV
knoop (AV knoop geeft het signaal met vertraging door aan de ventrikelcellen). We
willen namelijk eerst dat de atria samentrekken en het bloed moet vervolgens in de
ventrikels stromen. Pas als de ventrikels gevuld zijn willen we ventrikelcontractie
(hier is dus vertraging van signaaldoorgifte nodig).
• QRS complex: (0.07-0.10 s) contractiele cellen van de ventrikels depolariseren. De
ventrikels trekken samen net na de R-piek. Repolarisatie van de atria vindt plaats
tijdens het depolariseren van de ventrikels. Depolarisatie van ventrikels gaat van het
endocard naar het epicard. Negatieve stukje komt door de bovenste stukken
ventrikel die een andere richting hebben.
• Kleine T-golf: repolarisatie van de contractiele ventrikel cellen. Cellen die als laatste
depolariseren, repolariseren als eerst weer in de T-wave. Repolarisatie van buiten
naar binnen (epicard naar endocard). T top is positief omdat de buitenste apical
cellen eerder repolariseren voor de binnenkant
Intervallen: gedeelten met toppen.
Segmenten: gedeelten zonder toppen
- PR (ookwel PQ) interval: Loopt van atriale depolarisatie tot de start van het
QRS complex. Duurt 0.12- 0.2 ms. Meer dan 0.2 duidt op abnormale geleiding
- QT interval: indiceert de tijd die nodig is voor de ventrikels om depolarisatie
en repolarisatie te ondergaan. 0.3-0.4s, is afhankelijk van HF
- RR interval:
- PR segment: geleiding door de AV-knoop. Na het volledig depolariseren van
de atria en voor het beginnen van de depolarisatie van de ventrikels
- ST segment: na volledige depolarisatie en voor de start van de repolarisatie
van de ventrikels
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 ninawesterman. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.02. You're not tied to anything after your purchase.
