Samenvatting Fysiologie
Hoofdstuk 0: Inhoudstafel
1. Inhoudstafel
2. Microcirculatie
2.1. De anatomie van de microcirculatie
2.2. De uitwisseling van stoffen thv de capillairen
2.2.1. De uitwisseling van opgeloste stoffen
2.2.2. De uitwisseling van water
2.3. Lymfevaten
2.4. De regeling van de microcirculatie
3. Elektrofysiologie en ECG
3.1. Cellulaire elektrofysiologie
3.1.1. Actiepotentiaal
3.1.2. Conductie
3.1.3. Modulatie van het hartritme
3.2. Het ECG
3.2.1. Wat en doel
3.2.2. Nomenclatuur
3.2.3. Elementaire begrippen
3.2.4. Het normale ECG
3.2.5. Inleiding tot de ritmestoornissen
3.2.6. Ischemie en ECG
4. Het hart als een pomp
4.1. De hartcyclus
4.1.1. Duur
4.1.2. 4 fasen
4.1.3. Verandering in druk, volume, flow, ECG, harttonen en morfologie
4.1.4. Rechts vs links
4.1.5. Hartcyclus -> pulsatiele flow + drukgolf in de grote bloedvaten
4.1.6. Veneuze drukgolven
4.2. Dynamica – pompwerking + regulatie
4.2.1. Morfologie + cellulaire functie -> dynamica
4.2.2. Hoe de pompwerking evalueren?
4.2.3. Pompwerking regulatie: preload, diastolische functie, afterload en contraciliteit
5. Regeling bloeddruk & hartdebiet
5.1. Korte termijnscontrole MAP
5.2. Regeling Cardiac Output
5.3. Matching van veneuze retour en hartdebiet
5.4. Middellange tot lange termijn controle
,6. Bijzondere circulaties
6.1. Hersenen
6.2. Hart
6.3. Skeletspieren
6.4. GI stelsel
6.5. Huid
7. Interactieve fysiologie
7.1. Interactie tussen de verschillende controlesystemen
7.2. CV ‘stresses’
7.2.1. Aanpassing aan rechtopstaan
7.2.2. Emotionele stress
7.2.3. Inspanning
7.2.4. Bloeding
,Hoofdstuk 1: Inleiding
1. Oorzaak van sterfte: enkele cijfers
In België sterven er ongeveer 300 mensen per dag. De helft hiervan wordt veroorzaakt door kanker en
cardiovasculaire aandoeningen. Ongeveer 81 mensen per dag sterven aan problemen met het
cardiovasculaire systeem.
Wat zijn deze cardiovasculaire aandoeningen?
- Mannen in België: ischemisch hartlijden (2)
- Vrouwen in België: cerebrovaculaire aandoeningen, ischemisch hartlijden en hartfalen (2-4).
- Wereld: ischemisch hartlijden is grootste oorzaak voor sterfte
Het ischemisch hartlijden staat ook op één wanneer het gaat over DALY’s (= verlies van kwaliteitsvolle
levensjaren).
Wat zijn de risicofactoren voor deze cardiovasculaire aandoeningen? Roken, hoge bloeddruk, hoge
suikerspiegel, onevenwichtig dieet,…
Een belangrijke taak als arts is het herkennen van deze risicofactoren en deze in een goede richting
ombuigen. Fear appeal werkt niet: angst inboezemen om gedrag te veranderen. Wat wel de juiste aanpak
is informeren en inzetten op intrinsieke motivatie, ondersteuning,…
2. De rol van het CV systeem
Alles is geëvolueerd vanuit een eencellig mechanisme, waarbij alles over het celmembraan kon
diffunderen. Nu bestaat de wereld vooral uit meercellige organismen, hier bij speelt het CV een grote
rol(len):
- Primaire rol = distributie van nutriënten (glucose, O2) voor cellen en verwijderen van
afvalproducten (CO2, lactaat).
- Secundaire rol
o Verspreiden van chemische signalen (= hormonen en NT)
o Rol in homeostase van lichaamstemperatuur (transport van warmte van centraal naar
lichaamsoppervlakte)
o Rol in afweer
o Nieren: ultrafiltratie
3. Organisatie van het CV systeem
Het hart functioneert als een pomp, weegt 300g. Het is
onderverdeeld in een linker- en rechterhart. De
circulerende vloeistof is het bloed, met als leidingen de
bloedvaten. We maken een onderscheid tussen de
systemische en pulmonaal circulatie.
- Systemisch - hoge drukken (=95 mmHg)
- Pulmonaal- lage drukken (=15 mmHg)
Deze drukken kunnen sterk gereguleerd worden om te
beantwoorden aan variabele behoeften van weefsels.
, Het hart
- werkt als een pulsatiele pomp met 2 fasen: systole en
diastole
- pompt bloed in de bloedvaten om zo druk te leveren
o Rechterhart: ontvangt veneus bloed
(2mmHg) -> 15 mmHg
o Linkerhart: bloed van longcirculatie
(8 mmHg) -> 95 mmHg
De bloedvaten - In serie geschakeld: RV-> LV
Verdeeld in generaties:
- Aorta: distributie
- Arteriolen: weerstand
- Capillairen: distributie afvalstoffen en aanvoer nutriënten
- Veneuze systeem: capaciteit van het systeem (60%)
Bloed
Bloed bestaat grotendeels uit plasma, maakt deel uit van vocht van het lichaam: total body water = 60%
lichaamsgewicht. Total body water kan opgedeeld worden in 3 compartimenten:
- 3l in bloed, circulerend plasma
- 30l intracellulaire vloeistof
- 12l interstitiële vloeistof
De bloedstroom wordt aangedreven door een pomp die druk levert tegen een weerstand.
Wet van Ohm :
∆𝑃
𝐹=
𝑅
Vereenvoudigd: constante stroming, flow F. constante druk P, 1 rechte buis met vaste weerstand R. Druk
recht evenredig met de flow. Weerstand omgekeerd evenredig met de flow.
Hartdebiet-Cardiac output:
𝑀𝐴𝑃
𝐶𝑂 =
𝑆𝑉𝑅
In de realiteit is het hart een +- constante drukgenerator -> MAP zal constant gehouden worden. Er is
echter een variabele stroming F en weerstand SVR (in functie van fysiologische omstandigheden). SVR zal
aangepast worden adhv druk en weerstand.
𝐶𝑂 = 𝐻𝑅 ∗ 𝑆𝑉
De cardiac output CO is de hoeveelheid bloed die het hart wegpompt in één minuut, ongeveer 5l. De
hartfrequentie HR= het aantal contracties die het ventrikel maakt elke minuut, ongeveer 70 slagen/ min.
Het slagvolume SV = de hoeveelheid bloed die geëjecteerd wordt bij elke contractie. Kunnen we
berekenen door eindsystolisch volume af te trekken van einddiastolisch volume = EDV- ESV. Meestal 70
ml/ slag.
De distributie van het bloed naar de organen verloopt parallel, uitgezonder van de lever.
, - lever en de darmen: 25%
- Nieren: 20%
- Skeletspieren: 20%
- Hersenen: 13%
- Huid: 8%
-…
4. De gemiddelde arteriële bloeddruk -MAP
De gemiddelde arteriële druk MAP is recht evenredig met de cardiac output CO en de systeem vasculaire
weerstand SVR. In het arteriële systeem zal dit ongeveer gelijk zijn aan 95 mmHg.
Het hart is een pulsatiele pomp. Op moment van de systole (SBP) wordt er veel bloed geïnjecteerd en zal
de druk hoger zijn. Op moment van de diastole (DBP) zal de druk veel lager zijn. We kunnen de MAP
afleiden door de oppervlakte onder de curve te berekenen.
𝑀𝐴𝑃 = 𝐶𝑂 ∗ 𝑆𝑉𝑅
MAP = 1/3 SBP + 2/3 DBP
De cardiac output is lineair, recht evenredig met de MAP. Wanneer de CO toeneemt, zal ook de MAP
toenemen. We kunnen deze curve shiften door de SVR aan te passen.
- Bij een hogere SVR: eenzelfde verschil in cardiac output, zal voor een hogere shift in MAP zorgen
(hogere weerstand -> hogere druk)
- Bij een lagere SVR: eenzelfde verschil in cardiac output, zal voor een mindere shift in MAP zorgen
(lagere weerstand -> lagere druk)
5. Perifere weerstand
Perifere weerstand of ook wel de systeem vasculaire weerstand (SVR) genoemd. Deze weerstand wordt
opgebouwd ter hoogte van de arteriolen. De SVR kan berekend worden aan de hand van de wet van
Poisseuille:
!#$
𝑅 = % &!
De weerstand is:
- Recht evenredig met de viscositeit en de lengte van het bloedvat
, - Omgekeerd evenredig met de diameter van het vat (4e macht)
o Het lichaam gaat hierop inspelen om de flow te reguleren
§ Vasoconstrictie: straal neemt af -> weerstand neemt toe -> flow neemt af
6. Samengevat -analogie van de watertoren
De verschillende organen moeten van bloed voorzien
worden, afh van de fysische omstandigheden. Dit
systeem wordt gecontroleerd adhv drukmetingen. We
sturen het systeem bij door de weerstand of cardiac
output aan te passen mbv autonoom zenuwstelsel.
- Snel: diameter van de arteriolen aan te passen of
het hartfrequentie/ slagvolume bij te stellen.
- Traag: nieren bepalen het bloedvolume.
Wanneer het bloedvolume toeneemt, neemt de CO toe
en uiteindelijk de bloeddruk.
Hoofdstuk 0: Inhoudstafel
1. Inhoudstafel
2. Microcirculatie
2.1. De anatomie van de microcirculatie
2.2. De uitwisseling van stoffen thv de capillairen
2.2.1. De uitwisseling van opgeloste stoffen
2.2.2. De uitwisseling van water
2.3. Lymfevaten
2.4. De regeling van de microcirculatie
3. Elektrofysiologie en ECG
3.1. Cellulaire elektrofysiologie
3.1.1. Actiepotentiaal
3.1.2. Conductie
3.1.3. Modulatie van het hartritme
3.2. Het ECG
3.2.1. Wat en doel
3.2.2. Nomenclatuur
3.2.3. Elementaire begrippen
3.2.4. Het normale ECG
3.2.5. Inleiding tot de ritmestoornissen
3.2.6. Ischemie en ECG
4. Het hart als een pomp
4.1. De hartcyclus
4.1.1. Duur
4.1.2. 4 fasen
4.1.3. Verandering in druk, volume, flow, ECG, harttonen en morfologie
4.1.4. Rechts vs links
4.1.5. Hartcyclus -> pulsatiele flow + drukgolf in de grote bloedvaten
4.1.6. Veneuze drukgolven
4.2. Dynamica – pompwerking + regulatie
4.2.1. Morfologie + cellulaire functie -> dynamica
4.2.2. Hoe de pompwerking evalueren?
4.2.3. Pompwerking regulatie: preload, diastolische functie, afterload en contraciliteit
5. Regeling bloeddruk & hartdebiet
5.1. Korte termijnscontrole MAP
5.2. Regeling Cardiac Output
5.3. Matching van veneuze retour en hartdebiet
5.4. Middellange tot lange termijn controle
,6. Bijzondere circulaties
6.1. Hersenen
6.2. Hart
6.3. Skeletspieren
6.4. GI stelsel
6.5. Huid
7. Interactieve fysiologie
7.1. Interactie tussen de verschillende controlesystemen
7.2. CV ‘stresses’
7.2.1. Aanpassing aan rechtopstaan
7.2.2. Emotionele stress
7.2.3. Inspanning
7.2.4. Bloeding
,Hoofdstuk 1: Inleiding
1. Oorzaak van sterfte: enkele cijfers
In België sterven er ongeveer 300 mensen per dag. De helft hiervan wordt veroorzaakt door kanker en
cardiovasculaire aandoeningen. Ongeveer 81 mensen per dag sterven aan problemen met het
cardiovasculaire systeem.
Wat zijn deze cardiovasculaire aandoeningen?
- Mannen in België: ischemisch hartlijden (2)
- Vrouwen in België: cerebrovaculaire aandoeningen, ischemisch hartlijden en hartfalen (2-4).
- Wereld: ischemisch hartlijden is grootste oorzaak voor sterfte
Het ischemisch hartlijden staat ook op één wanneer het gaat over DALY’s (= verlies van kwaliteitsvolle
levensjaren).
Wat zijn de risicofactoren voor deze cardiovasculaire aandoeningen? Roken, hoge bloeddruk, hoge
suikerspiegel, onevenwichtig dieet,…
Een belangrijke taak als arts is het herkennen van deze risicofactoren en deze in een goede richting
ombuigen. Fear appeal werkt niet: angst inboezemen om gedrag te veranderen. Wat wel de juiste aanpak
is informeren en inzetten op intrinsieke motivatie, ondersteuning,…
2. De rol van het CV systeem
Alles is geëvolueerd vanuit een eencellig mechanisme, waarbij alles over het celmembraan kon
diffunderen. Nu bestaat de wereld vooral uit meercellige organismen, hier bij speelt het CV een grote
rol(len):
- Primaire rol = distributie van nutriënten (glucose, O2) voor cellen en verwijderen van
afvalproducten (CO2, lactaat).
- Secundaire rol
o Verspreiden van chemische signalen (= hormonen en NT)
o Rol in homeostase van lichaamstemperatuur (transport van warmte van centraal naar
lichaamsoppervlakte)
o Rol in afweer
o Nieren: ultrafiltratie
3. Organisatie van het CV systeem
Het hart functioneert als een pomp, weegt 300g. Het is
onderverdeeld in een linker- en rechterhart. De
circulerende vloeistof is het bloed, met als leidingen de
bloedvaten. We maken een onderscheid tussen de
systemische en pulmonaal circulatie.
- Systemisch - hoge drukken (=95 mmHg)
- Pulmonaal- lage drukken (=15 mmHg)
Deze drukken kunnen sterk gereguleerd worden om te
beantwoorden aan variabele behoeften van weefsels.
, Het hart
- werkt als een pulsatiele pomp met 2 fasen: systole en
diastole
- pompt bloed in de bloedvaten om zo druk te leveren
o Rechterhart: ontvangt veneus bloed
(2mmHg) -> 15 mmHg
o Linkerhart: bloed van longcirculatie
(8 mmHg) -> 95 mmHg
De bloedvaten - In serie geschakeld: RV-> LV
Verdeeld in generaties:
- Aorta: distributie
- Arteriolen: weerstand
- Capillairen: distributie afvalstoffen en aanvoer nutriënten
- Veneuze systeem: capaciteit van het systeem (60%)
Bloed
Bloed bestaat grotendeels uit plasma, maakt deel uit van vocht van het lichaam: total body water = 60%
lichaamsgewicht. Total body water kan opgedeeld worden in 3 compartimenten:
- 3l in bloed, circulerend plasma
- 30l intracellulaire vloeistof
- 12l interstitiële vloeistof
De bloedstroom wordt aangedreven door een pomp die druk levert tegen een weerstand.
Wet van Ohm :
∆𝑃
𝐹=
𝑅
Vereenvoudigd: constante stroming, flow F. constante druk P, 1 rechte buis met vaste weerstand R. Druk
recht evenredig met de flow. Weerstand omgekeerd evenredig met de flow.
Hartdebiet-Cardiac output:
𝑀𝐴𝑃
𝐶𝑂 =
𝑆𝑉𝑅
In de realiteit is het hart een +- constante drukgenerator -> MAP zal constant gehouden worden. Er is
echter een variabele stroming F en weerstand SVR (in functie van fysiologische omstandigheden). SVR zal
aangepast worden adhv druk en weerstand.
𝐶𝑂 = 𝐻𝑅 ∗ 𝑆𝑉
De cardiac output CO is de hoeveelheid bloed die het hart wegpompt in één minuut, ongeveer 5l. De
hartfrequentie HR= het aantal contracties die het ventrikel maakt elke minuut, ongeveer 70 slagen/ min.
Het slagvolume SV = de hoeveelheid bloed die geëjecteerd wordt bij elke contractie. Kunnen we
berekenen door eindsystolisch volume af te trekken van einddiastolisch volume = EDV- ESV. Meestal 70
ml/ slag.
De distributie van het bloed naar de organen verloopt parallel, uitgezonder van de lever.
, - lever en de darmen: 25%
- Nieren: 20%
- Skeletspieren: 20%
- Hersenen: 13%
- Huid: 8%
-…
4. De gemiddelde arteriële bloeddruk -MAP
De gemiddelde arteriële druk MAP is recht evenredig met de cardiac output CO en de systeem vasculaire
weerstand SVR. In het arteriële systeem zal dit ongeveer gelijk zijn aan 95 mmHg.
Het hart is een pulsatiele pomp. Op moment van de systole (SBP) wordt er veel bloed geïnjecteerd en zal
de druk hoger zijn. Op moment van de diastole (DBP) zal de druk veel lager zijn. We kunnen de MAP
afleiden door de oppervlakte onder de curve te berekenen.
𝑀𝐴𝑃 = 𝐶𝑂 ∗ 𝑆𝑉𝑅
MAP = 1/3 SBP + 2/3 DBP
De cardiac output is lineair, recht evenredig met de MAP. Wanneer de CO toeneemt, zal ook de MAP
toenemen. We kunnen deze curve shiften door de SVR aan te passen.
- Bij een hogere SVR: eenzelfde verschil in cardiac output, zal voor een hogere shift in MAP zorgen
(hogere weerstand -> hogere druk)
- Bij een lagere SVR: eenzelfde verschil in cardiac output, zal voor een mindere shift in MAP zorgen
(lagere weerstand -> lagere druk)
5. Perifere weerstand
Perifere weerstand of ook wel de systeem vasculaire weerstand (SVR) genoemd. Deze weerstand wordt
opgebouwd ter hoogte van de arteriolen. De SVR kan berekend worden aan de hand van de wet van
Poisseuille:
!#$
𝑅 = % &!
De weerstand is:
- Recht evenredig met de viscositeit en de lengte van het bloedvat
, - Omgekeerd evenredig met de diameter van het vat (4e macht)
o Het lichaam gaat hierop inspelen om de flow te reguleren
§ Vasoconstrictie: straal neemt af -> weerstand neemt toe -> flow neemt af
6. Samengevat -analogie van de watertoren
De verschillende organen moeten van bloed voorzien
worden, afh van de fysische omstandigheden. Dit
systeem wordt gecontroleerd adhv drukmetingen. We
sturen het systeem bij door de weerstand of cardiac
output aan te passen mbv autonoom zenuwstelsel.
- Snel: diameter van de arteriolen aan te passen of
het hartfrequentie/ slagvolume bij te stellen.
- Traag: nieren bepalen het bloedvolume.
Wanneer het bloedvolume toeneemt, neemt de CO toe
en uiteindelijk de bloeddruk.
