Herkansing module 5
Week 1
Embryologie hart
Nadat mesodermale cellen door de primitiefstreep zijn gemigreerd, verspreiden ze lateraal tussen het
ectoderm. Tegen de neurale buis ligt een dikke laag mesoderm het paraxiaal mesoderm. Hieruit
ontstaan de somieten. Ernaast ligt het intermediair mesoderm dat zich zal ontwikkelen tot het urogenitale
stelsel. Aan de buitenkant ligt het laterale plaatmesoderm. Deze bestaat uit een dorsale laag (somatisch)
en een ventraal deel (splanchnisch/visceraal).
De viscerale laag van het zijplaat mesoderm is de laag waarin hartfields en hartbuizen ontwikkelen.
Tussen de somatische laag en de viscerale laag was een ruimte aanwezig en die ruimte wordt het intra
embryonale coeloom genoemd. Hieruit vormt de borstholte, buikholte en pericardholte.
Vorming hartvelden
Na gastrulatie ontstaan hartfields. Er is een eerste en een tweede hartfields. Het eerste is met name
belangrijk voor de hartbuis. Het tweede hartfield voegt cellen toe als de hartbuis verder ontwikkelt en
groeit. Vanuit hartveld 1 vormt de uiteindelijke hartbuis (eerst 2, na vouwen 1). Uit hartveld 2 wordt eerst
het dorsale mesocardium gevormd. Via het mesocardium worden cellen voor de groei van het hart
aangevoerd. Als het mesocardium weg is vindt aanvoer plaats uit de arteriele- en veneuze kant. De
hartontwikkeling begint boven het oropharyngeale membraan (plek waar mondholte gaat ontstaan). Op
dag 18 zijn er 2 endotheel buizen en 2 dorsale aortae in het splanchnisch mesoderm. Als deze vouwen
komen de endotheel buizen naast elkaar te liggen en bij een tweede vouw vormen ze 1 buis. De hartbuis.
Deze fusie begint craniaal en ontwikkelt caudaal
Balooning en looping
Balooning, looping en septatie (tussenschot vorming) moet plaatsvinden om de buis zijn uiteindelijke
vorm te geven. Als de septa zich ontwikkelen, ontwikkelt ook de outflow track zodat de aorta en truncus
pulmonalis ontstaan. Het endocard vormt binnenbekleding, het myocard het spiergedeelte, hiertussen zit
cardiac jelly. Deze 3 lagen komen uit het splanchnisch mesoderm. Rond dag 21/23 vindt de eerste hartslag
en fusie van de buizen plaats.
De buis bestaat uit sinus venosus (alle venen monden hier uit), een primordiaal atrium, primordiaal
ventrikel, een bulbus chordus en een aortic sac. Vanuit de rechte buis gaan bepaalde delen van de buis
uitbreiden (balooning). De ventrikels en atria gaan uitbollen door cellen uit de sinus venosus en de aortic
sac.
De looping is de vouwing. Op den duur gaat het dorsale mesocardium verdwijnen, de buis gaat ventraal
uitzakken. Hij verplaatst iets naar rechts rechter ventrikel komt weer ventraal te liggen atria
schuiven op richting dorsaal linker ventrikel links voorin.
Balooning uitbreiding. Bij balooning wordt het epicardium (3e laag) toegevoegd (vochtproducerende
buitenvlies van het hart, deel van het hartzakje). Wordt gevormd uit pro epicardium.
Looping compartimenten verplaatsen naar juiste plek
Na balooning en looping ligt alles op de goede plek, ze zijn nog niet gescheiden. De cardiac jelly is
belangrijk bij het vormen van de AV-kussens (endocardkussens). Die vormen de plek waar de septa gaan
aanhechten.
Vorming atrium septum
Het septum primum groeit vanaf de bovenkant van het hart naar beneden. Vanaf de onderkant (AV-
kussens) groeit een stuk weefsel omhoog. Deze groeien naar elkaar, door apoptose blijft een stukje open,
het foramen primum. Dit is een shunt voor de longen. Hierna begint rechts van het septum primum een
stukje weefsel te groeien (septum secundum) naar beneden en ook weer vanaf de onderkant. De raken
elkaar niet en vormen zo het foramen ovale. Het septum primum functioneert nu als klep. Na de
geboorte sluiten deze shunts.
,Ventriculaire septatie
Nadat 2 ventrikels door balooning zijn gevormd vindt ventriculaire septatie
plaats. Vanuit de apex worden myocyten toegevoegd. Deze gaan opstapelen
(apositie) waardoor het musculaire septum ontstaat, deze zorgt niet voor
volledige afsluiting. De opening die over blijft moet worden opgevuld vanuit de
AV-kussens en de outflowtracks. Bij de outflowtracks spelen cellen uit de neurale
lijst een belangrijke rol. Dorsale en ventrale AV-kussens gaan elkaar ontmoeten
en fuseren, hierdoor ontstaan gescheiden atrio ventriculaire kanalen. Vanuit de
outflowtrack gaan randen met elkaar fuseren (spriaal). Zo ontstaat een scheiding
van de bloedstromen.
Vanuit het ectoderm verplaatsen cellen door de primitiefstreep naar het
splanchnisch mesoderm hier ligt nu het primaire hartveld en vormen zich het linker ventrikel, atria en
een deel van de rechter ventrikel. Het primaire hartveld is gevormd door cardiac myoblasten en
bloedeilandjes. De rest van het hart vormt uit het secundaire
hartveld. Hieruit worden cellen naar het primaire hartveld gestuurd
waar ze het hart verlengen. Het is belangrijk bij de vorming van de
truncus arteriosus en cordis chordalis.
Ontwikkeling bloedvaten
De vaten ontstaan onafhankelijk van het hart. De eerste plek van bloedvatvorming is in de wand van de
dooierzak in de bloedeilandjes. Tijdens week 3 van de ontwikkeling clusteren in de wand van de dooierzak
mesenchymcellen, deze zijn tussen het mesoderm en de hypoblast laag ontstaan. Deze clusters van cellen
worden bloedeilandjes genoemd. Hieruit ontstaan naast endotheelcellen voor de bloedvaten ook
bloedcellen.
Kieuwboogarteriën
Aan het eind van week 3 ontstaan bloedvaten in de kieuwbogen
gelijk met het hart. Dit zijn kieuwboogarteriën. Wanneer bloed uit
het hart gaat via de outflowtrack komt het in de saccus aorticus.
Deze ligt evenals het hart ventraal van de voordarm. Via de
kieuwboogarteriën gaat het bloed aan weerszijden langs de
voordarm. De kieuwboogarteriën worden van craniaal naar caudaal
genummerd. Ze monden uit in de gepaarde
dorsale aortae. Naar craniaal blijven ze gepaard
maar naar caudaal komen ze samen en vormen
de aorta. IN de twee weken hierna ontwikkelt de
volwassen situatie. De 7e intersegmentaal arterie
takt aan beide zijden van de gepaarde dorsale
aortae af, en draagt bij aan de vorming van de
volwassen vaatpool. De volgende stap in de
ontwikkeling van het kieuwboogcomplex is het verdwijnen van het linker en rechter deel van de gepaarde
dorsale aortae tussen kieuwboog 3 en 4. De 3e kieuwboogarterie vormt de arterie carotis communis, de 4e
de arcus aortae. Tijdens deze ontwikkelingsperiode verdwijnt ook het deel van de rechter 6e
kieuwboogarterie, deze zit tussen de dorsale aorta en vertakking naar rechter long. Het verdwijnen ervan
valt samen met de septatie van de outflowtrack die nu verdeeld is in aorta en truncus pulmonalis. De 6e
kieuwboogarterie vormt pulmonaal vaten en een deel van de ductus botalli.
Venen
In week 4 ontvangt het hart in week 4 via de sinus venosus bloed:
Vitelline venen brengen bloed uit de dooierzak naar het hart. De linker vene regenereert en de rechter
maakt later deel uit van de poortader en de vena cava inferoir. (VCI)
, Vena umbilicalis loopt langs weerszijden van de lever, brengt O2 rijk bloed van placenta naar sinus
venosus. De rechter vene verdwijnt in week 7. De ductus venosus vormt uit de vena umbilicalis bij de
lever.
Cardinaal venen brengt O2 arm bloed van het embryo naar het hart. De anterior en
posterior cardinaal venen draineren bloed van craniaal en caudaal in het embryo. Voor
de sinus venosus komen ze samen. Rond week 8 worden de anterior cardinale venen
verbonden door een anastomose. De vena cava superior vormt zich van de rechter
anterior cardinale vene en de gemeenschappelijke cardinaal vene. Onder de nieren
degenereert de linker posterior cardinaal vene later, de rechter vormt een deel van de
vena cava inferior.
Prikkelgeleiding hart
Bovenin het rechteratrium, vlakbij de vena cava superior, bevindt zich de sinusknoop. De actiepotentiaal
verspreid zich vanuit hier door de atria naar de ventrikels. De sinusknoop is de pacemaker voor het hele
hart, de ontladingsfrequentie van de sinusknoop bepaald de hartslag. De actiepotentiaal uit de
sinusknoop verspreid zich door het myocard via gap junctions. Depolarisatie verspreid zich eerst door het
atrium. Door geleiding gaat dit zo snel dat links en rechts gelijktijdig contraheren. De verspreiding naar de
ventrikels is iets ingewikkelder. Dit gaat via gemodificeerde hartcellen die een lage contractiliteit hebben.
De verbinding tussen atriale en ventriculaire depolarisatie gaat via de AV-knoop. Deze bevindt zich
onderin het rechter atrium. De actiepotentiaal gaat snel van de sinusknoop naar de AV-knoop, door
internodale banen. De AV-knoop is traag, het houdt de prikkel even vast. Als de prikkel weer verder gaat,
loopt deze verder door het intraventriculaire septum, de bundel van His genaamd. Dit is de enige
verbinding tussen atria en ventrikels voor de elektrische prikkel. De bundel van His splitst op in rechter en
linker vertakking, deze splitsen in de apex (hartpunt) op in de Purkinje vezels, die zowel naar het linker als
de rechter ventrikelwand lopen. Deze cellen zijn snelle geleiders. Dit veroorzaakt depolarisatie van de
rechter en linker ventrikelcellen waardoor deze bijna gelijktijdig samentrekken. De samentrekking begint
in de apex richting craniaal.
Neurologische en hormonale regulatie cardiac output
Het slagvolume van het bloed uitgedrukt in liters per minuut is de cardiac output genaamd. In rust is de
cardiac output in de systemische en pulmonale circulaties is hetzelfde. Je kunt de cardiac output
berekenen door de hartfrequentie te vermenigvuldigen met het slagvolume. De cardiac output is
ongeveer 5,5 L dus bijna al het bloed wordt elke minuut rondgepompt.
Regulatie hartfrequentie
Als er geen neurologische of hormonale regulatie zou zijn, zou de hartfrequentie ongeveer 100 slagen per
minuut bedragen (ontladingsfrequentie sinusknoop). Een groot aantal parasympatische en sympathische
neuronen eindigen bij de sinusknoop. Activiteit in parasympathische neuronen (nervus vagus) zorgen voor
een afname van de hartfrequentie en activiteit in sympathische neuronen leidt tot een toename.
(chronotropische activiteit negatief verlaagd, positief versneld) Er is een snellere depolarisatie
meer Na+ in cellen waardoor de hartfrequentie stijgt. Bij parasympathische stimulatie hyperpolariseren de
plasmamembranen in de sinusknoop meer permeabel voor K+, pacemaker potentiaal wordt meer
negatief, hartfrequentie daalt.
Epinephrine wordt door de medulla in de systemische circulatie losgelaten. Bèta-adrenerge receptoren in
de sinusknoop reageren als norepinephrine.
De hartslag is ook gevoelig voor veranderingen in lichaamstemperatuur, plasma elektrolyt concentraties,
hormonen en adenosine (myocardcellen).
Sympathische stimulatie beïnvloed geleiding door het hele hartgeleidingssysteem, parasympatisch
beïnvloedt alleen de snelheid van prikkelgeleiding door de atria en de AV-knoop. Dit zijn dromotropische
activiteiten.
Regulatie slagvolume
Het slagvolume is de hoeveelheid bloed dat elk ventrikel pompt per samentrekking. Veranderingen in het
slagvolume kunnen door verschillende dingen veroorzaakt worden. Er zijn 3 dominante factoren hiervoor:
