Samenvatting van 'elektrische activiteit van het hart' als onderdeel van het vak 'Hart & Vaten 1' gegeven door prof. Saenen in de 2e Bachelor Geneeskunde aan de UA. Volledige samenvatting gebaseerd op college slides, eigen lesnotities én handboek.
Inleiding
● aantal omstaanders die reanimatie opstarten: 50%
● succesratio van reanimatie: 5-10%
● waarvan geen neurologisch meetbare schade: 30%
Formules
wet van Ohm
wet van Faraday
SI-eenheden
constanten
Afkortingen
Het plasmamembraan
● omgeeft alle eukaryote cellen
● fosfolipiden dubbellaag met functionele proteinen
○ perifeer
○ transmembranair
● scheidt het uitwendig milieu van het inwendig milieu
fosfolipiden dubbellaag in H2O
● polaire buitenkant
● apolaire binnenkant
membraanpermeabiliteit
● permeabel voor
○ hydrofobe moleculen
○ kleine polaire moleculen
● impermeabel voor
○ geladen moleculen
○ grote polaire moleculen
hoge energiebarrière
● scheidt oplossingen die geladen en polaire moleculen bevatten
→ intern en extern milieu
● homeostase van de celomgeving
Transmembranair transport
ondanks dat het plasmamembraan grotendeels impermeabel is voor geladen moleculen, vindt er
transmembranair transport van elektrische ladingen plaats
● diffusie (lek)
● passief transport = met concentratiegradiënt mee, geen
ATP-verbruik
○ ionkanalen
○ transporter/carrier
● actief transport = verbruikt ATP en bouwt concentratiegradiënt op
○ transporter/carrier
Elektrochemische eigenschappen van het plasmamembraan (exciteerbaarheid)
Elektrische capaciteit
plasmamembraan gedraagt zich als elektrische capaciteit = 2 geleidende platen, afgescheiden door een
niet-geleidende tussenstof
● 2 polaire buitenkanten
● apolaire binnenkant
𝑄 ε·ε0·𝐴
capaciteit 𝐶= 𝐸
= 𝑑
= hoeveelheid lading (Q) die op een eindige plaat
wordt geladen om een bepaald elektrisch potentiaal (E) te bereiken, bepaald door …
● diëlektrische constante van de polaire koppen (𝜺) en de apolaire staarten (𝜺0)
● oppervlakte (A) & dikte (d) van het membraan
⇒ wet van Faraday
Elektrische weerstand
,elektrische stroom door het plasmamembraan ondervindt elektrische weerstand
● grotendeels impermeabel voor ladingen
● hoge energiebarrière voor passief transport van ladingen
ladingstransport over een elektrische weerstand wordt beschreven door de wet van Ohm:
𝑑𝑄 𝐸
elektrische stroom 𝐼= 𝑑𝑡
= 𝑅
= de netto hoeveelheid ladingen (dQ) die per verstreken tijd (dt) wordt
getransporteerd, bepaald door …
● elektrische potentiaal (E)
● weerstand (R) van het circuit
⇒ plasmamembraan gedraagt zich als een parallel geschakeld RC-circuit
(
𝐸(𝑡) = 𝐸0 1 − 𝑒𝑥𝑝 − ( 𝑡
τ )) 𝑚𝑒𝑡 τ = 𝑅𝐶
voor elke gegeven elektrische stroom door het membraan, zal de transmembraanpotentiaal (E)
exponentieel vervallen in functie van de tijd met tijdconstante ‘tau’ (𝝉), bepaald door de weerstand en
capaciteit van het membraan
Standaard conventies
referentiepotentiaal = 0 mV extracellulair
transmembraanpotentiaal = Em = spanningsverschil over het plasmamembraan
negatieve potentiaal: Em < 0 mV
→ meer negatieve (of minder positieve) ladingen aan de intracellulaire zijde
positieve potentiaal: Em > 0 mV
→ meer positieve (of minder negatieve) ladingen aan de intracellulaire zijde
, depolarisatie = positieve trend van Em (↗) repolarisatie = negatieve trend van Em (↘)
hyperpolarisatie = repolarisatie onder de rustpotentiaal
Elektrochemische eigenschappen van de cel
Chemische concentratiegradiënt
● zonder membraan is er vrije diffusie van hoge naar lage concentratie
● energie om ionen met chemische gradiënt mee te drijven = Gibbs vrije energie (ΔG)
Gibbs vrije energie ∆𝐺 = 𝑅𝑇 · 𝑙𝑛 ( )
[𝑋]𝑢𝑖𝑡
[𝑋]𝑖𝑛
= de energie opgeslagen in een chemische
concentratiegradiënt die een specifiek ion X ertoe aanzet om van hoge naar lage
concentratie te diffunderen, wordt bepaald door…
● universele gasconstante (R)
● absolute temperatuur (T)
● de concentraties [X]uit en [ X]in
⇒ hoe groter de concentratiegradiënt, hoe groter de Gibbs vrije energie
Elektrische gradiënt
intern en extern milieu zijn electro-neutraal → evenveel ladingen aan beide zijden
1. ionen diffuseren over het membraan met chemische concentratiegradiënt mee
● IN: accumulatie van positieve ladingen, OUT: vermindering van positieve
ladingen
● IN: meer elektrische afstoting, OUT: meer elektrische aantrekkingskracht
2. de chemische concentratiegradiënt verkleint en diffusie wordt steeds moeilijker
3. evenwicht is bereikt: geen netto ladingstransport meer wanneer de
concentratiegradiënt van de buitenzijde gelijk is en tegengesteld aan elektrische gradiënt van de
binnenzijde
Gibbs vrije energie ∆𝐺 = 𝑧𝐹𝐸𝑥 = de elektrische energie die ladingen van de ene polariteit naar de
andere drijft (elektrische aantrekking) of weg van dezelfde polariteit (elektrische afstoting), wordt bepaald
door…
● equivalente lading van ion X (z)
● de constante van Faraday (F)
● diffusiepotentieel voor ion X (Ex) ~ ladingsverschil
Elektrochemisch evenwicht
transmembranaire ladingsverplaatsing is het gevolg van de elektrochemische gradiënt
● chemische gradiënt (concentratie)
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper katovandenbroucke. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €7,49. Je zit daarna nergens aan vast.
