Hoorcollege 1.2 Hartfunctie
Deel 1:
Bloeddruk anders in systemische en longcirculatie, veel lager in longcirculatie. Systemische
is de ‘normale’ bloeddruk. Rechterkant hart pompt dus tegen lagere druk dan de linkerkant
van je hart. Hierom is je linkerventrikel veel dikker (gespierder). Lage bloeddruk nodig voor
zuurstofuitwisseling.
Functie hart:
o Rondpompen van zuurstofarmbloed naar de longen
o Rondpompen van zuurstofrijkbloed naar organen en weefsels
o Samen met circulatie; het in stand houden van een adequate bloedstroom richting alle
lichaamsweefsels.
o Contractie en relaxatie bepalen cardiac output. Efficiënte pompfunctie bereikt door
coördinatie van contractie en relaxatie hartspiercellen. Bij hartfalen hebben de meeste
mensen problemen met relaxatie, dan kan er niet genoeg in gepompt worden.
Excitatie-contractie koppeling; contractie hartspiercel volgt op elektrische stimulatie van die
cel. Automatie hart: het hart kan zelfstandig samentrekken in de afwezigheid van neuronale
of hormonale situatie. Spontaan actief. Door pacemaker cellen (sinusknoop) (bepalen
hartritme)
Geleiding in hart: sinusknoop (bovenin rechteratrium)
AV-knoop (rechts onderin rechteratrium; enige manier
van signaaloverdracht atrium naar ventrikel, langzamer
zodat atrium en ventrikels niet tegelijk samentrekken)
AV bundel/bundel van His bundeltakken
purkinjevezels.
Actiepotentialen in het hart
Langzaam: sinusknoopcel (pacemakercellen).
- Eerst prepotentiaal en dan pas verder stijgen
waarna reactie optreedt.
- Rustmembraanpotentiaal is negatief, als hij
naar positief gaat krijg je reactie. Moet over drempelwaarde.
- Begin van elke hartslag is actiepotentiaal in sinusknoopcellen. Genereert vanzelf
actiepotentialen; ritme. Ventrikelcellen reageren daarop met actiepotentiaal.
Natrium en calcium zijn extracellulair, hoog buiten cel en laag in. Kalium juist hoog
binnen cellen. Om drempelwaarde te bereiken natriuminflux. Als drempelwaarde bereikt
calciuminflux tot positiefste punt. Dan uitstroom van kalium waardoor positiviteit weer zakt tot
de rustpotentiaal (-60). Passief want met gradiënt mee.
,Snel; ventrikelcel (hartspiercel). Schiet in 1x naar positief daarom sneller.
Membraanpotentiaal schiet in 1x omhoog door
openen natriumkanaal snel, dan gaat calcium
langzaam open en natrium dicht. Dit gebeurt
alleen als een naastgelegen cel een
actiepotentiaal ondergaat. Daarna gaat
kaliumkanaal open.
Actiepotentiaal bij hart is geen aan-uit respons.
Bij skeletspiercellen wel.
- Dus het actiepotentiaal van de
sinusknoop is langzaam aangezien het
daar begint, het is nog op het
rustpotentiaal en het moet opgebouwd
worden om naar de postieve kant te
gaan. Bij de ventrikel cel heb je een snel
actiepotentiaal aangezien er al
elektrische speling aan de gang is, er
zijn al actiepotentialen bezig en daarom
kan het sneller naar positief schieten.
De signalering van de AV-knoop is langzamer omdat je niet wil dat de atria en ventrikels
tegelijk samentrekken.
Hartslag bepaald door rust membraanpotentiaal en snelheid van depolarisatie (helling van
de prepotentiaal
- Stijgt door inspanning/stress/adrenaline. Je kunt dan meer bloed rondpompen wat
nodig is om spieren en weefsels te voorzien van zuurstof en voeding. Adrenaline
komt vrij, bindt receptoren hartspier en zorgt dat actiepotentiaal sneller gegenereerd
wordt. Het verhoogt het rustpotentiaal naar -50 zodat het minder ver omhoog moet
en hartslagen sneller achter elkaar komen in dezelfde tijdseenheid. → Natriumkanaal
wijder open waardoor dit zo snel kan verlopen. = sympatisch
- Daalt door hyperpolarisatie; kaliumkanalen meer open waardoor negatiever. Dit door
acetylcholine. → parasympatisch → rusttoestand
- Normaal is 100 slagen per minuut. Meer betekent sympathisch actief
((nor)adrenaline), minder betekent parasympatisch (acetylcholine) actief.
Parasympatisch = rust, acetylcholine = kalium kanalen openen = positieve lading stroomt de
cel uit waardoor de cel meer richting negatief gaat, hierdoor wordt het lastiger om de
drempelwaarde te overschrijden om een actiepotentiaal te maken. Hierdoor daalt de
hartslag.
Sympatisch = Noradrenaline, norepinephrine, dit zorgt ervoor dat je hart meer bloed kan
rondpompen, hartspierreceptoren zien dit als signaal om de spieren en weefsels te voorzien
van meer voeding en zal dus ervoor zorgen dat je sneller een actiepotentiaal genereert. Het
rustpotentiaal wordt verhoogd naar -50 ipv -70 waardoor je sneller de drempelwaarde bereikt
= mer actiepotentialen is een snellere hartslag.
,Mensen met donorhart die schrikken gaat hartslag omhoog maar duurt even, omdat het uit
de bijnier moet komen (adrenaline) want de zenuwen worden doorgesneden bij
transplantatie.
Refractaire periode: periode waarin cellen
niet gestimuleerd kunnen worden;
essentieel voor contractie/relaxatie van
cardiomyocieten
Actiepotentiaal ventrikelcel: Bij (snelle)
ventrikelcellen verschilt de eerste stap
van de actiepotentiaal. De
natrium/calcium kanalen zijn namelijk
altijd dicht, tenzij er een elektrisch signaal van een naastliggende cel wordt doorgegeven. Er
volgt dan een hoge influx van Na+ ,gevolg door Ca2+ influx. De calcium-kanalen blijven wat
langer open (langere actiepotentiaal), waardoor er een plateau plaatsvind.
Waarom wordt een donor hart van de donor naar de ontvanger vervoert in een
cardioplegische oplossing?
- Cardioplegische oplossing waarin de hart niet klopt, koude oplossing, je wil niet dat
het hart samentrekt, omdat je niet wil dat het energie gaat gebruiken als het zelf geen
bloed krijgt en dus ook geen voedingstoffen binnenkrijgt, dit doe je om schade aan
de hartspier te voorkomen.
Hoe voorkom je dat?
- Zorgen voor geen gradient, zelfde concentratie binnen als buiten
Als je geen contracties wil dan wil je dat je kalium poorten opengaan, om de
positieve kalium naar buiten te krijgen en het actiepotentiaal terug naar de negatieve
kant op te laten gaan, dus wil je geen gradient hebben in de cardioplegische
oplossing, je wil dat er hoog kalium concentratie aan de binnenkant is zodat er
kalium naar buiten gaat stromen en de contracties (actiepotentialen niet meer
gebeuren) Wanneer je hoog kalium aan de buitenkant hebt ( in de oplossing) dan kan
er geen kalium naar buiten gaan stromen want de stroming gaat van hoog naar laag.
Dit betekent dat de actiepotentiaal nooit terug kan gaan waardoor je dus contracties
blijft hebben.
- Geen natrium of calcium in het medium, dan gaat er nooit na en ca naar binnen,
geen actiepotentiaal en geen hartritme, er moet dus een beetje na of ca inzitten, ook
niet teveel want anders krijg je hetzelfde als bij teveel kalium.
- Het is belangrijk om die concentraties te houden
- Teveel kalium is problemen met alle contracties, geen contractie
Kracht leveren → van actiepotentiaal richting contractie
Daarvoor heb je calcium nodig, hoge calcium in cytosol = contracties. Dus je wil calcium
concentratie in je cel hoog hebben dan kan je kracht leveren.
Hoe meer calcium hoe meer kracht. → Calcium gaat vrij de cel in bij het plateau, die
calcium-kanalen blijven wat langer open, langer lactiepotentiaal, ca conc neemt tijdens het
plateau actiepotentiaal toe. Wij hebben grote hartspier cellen dus is de concentratie calcium
, die naar binnenstroomt niet genoeg, daarom is er een versterker nodig, dat is systeem van
p18.
Calcium induced calcium release
- Alles onderkant is binnen, bovenkant is buiten
- SR = sarcoplasmatisch reticulum. → spier, organel gevuld met calcium, is gekoppeld
met actiepotentiaal, calcium komt binnen en gaat niet gelijk naar de spiercellen maar
er is een tussenstop, RYR, als Ca bindt aan RYR dan gaat die SR open en dan komt
er calcium in de cytosol. dit is een versterkingsreactie 1 die binnenkomt, zorgt voor
10 ca die vrijkomt uit je SR, calcium induced calcium release
- Dus normaliter zit calcium in het sarcoplasmatisch reticulum, Blijft daar zitten als er
geen calcium de cel binnenkomt. Als calcium erop bindt van de buitenkant gaat hij
open en komt er calcium vrij (systole). Zo kan het sneller verhoogd worden.
Hoog calcium
- Zolang calcium hoog blijft is er contractie, bij hartspiercel wil je dat calcium kort hoog
blijft en dan gelijk terug laag, je wil uitpompen en daarna vullen. Wanneer Ca hoog is
wordt het gelijk weer opgenomen in je SR, zodat je weer kan ontspannen.
- De calcium die vrijkomt wordt weer terug opgenomen in SR om de
calciumconcentratie weer te verlagen (diastole). Door SERCA pomp. Zijn meerdere
kanalen met verschillende ionen die dit allemaal in stand houden.
Krachtontwikkeling
- Krachtontwikkeling daarvan, je hebt boven een filament en onder een filament,
bovenste dunne filament actine, zit vast aan een pees, aan de andere kant zit het
gespiegeld en dan zit er daar ook een pees, beide pezen worden naar het midden
getrokken, spierverkorting.
- Myosine wil heel graag aan actine binden en dat kan niet, het wordt verhindert.
- Calcium bindt de eiwitten die in de weg zitten van de verbindingsplaats van actine en
zorgt dat bindingsplek actine vrijkomt en myosine kan actine binden en hij kan hem
dan deels voortbewegen (myosine knikt).
- Rigor mortis komt ook hierdoor; er is geen ATP meer dus hij blijft vastzitten (actine
en myosine) waardoor lijkstijfheid ontstaat
