Orgaansystemen
Hart en vaten
HC Elektrische activiteit en elektrocardiogram
Elektrische activiteit hart
Casus: Patiënt met abnormaal laag level kalium. Wat gebeurt er met het
membraanpotentiaal? Evenwichtspotentiaal van kalium wordt meer negatief,
rustmembraanpotentiaal wordt negatiever. Kan zorgen voor verlamming omdat het in
neuronen betekent dat neuronen zich verder van de prikkeldrempel af bevinden en neuronen
minder prikkelbaar zijn.
Membraanpotentiaal verschillen kunnen belangrijke gevolgen hebben.
Boezems = atria.
Kamers = ventrikels.
Het hart is een elektrisch aangedreven pomp. Elektrische
activiteit van het hart bepaald wanneer het hart gaat kloppen.
Als er iets misgaat met de elektrische activiteit van het hart
dan kan dit de pompfunctie belemmeren.
Pulmonaire circulatie → bloed wordt voorzien
van zuurstof.
Systemische circulatie → zuurstof wordt
onttrokken van het bloed.
In het aanvoerende deel van de circulatie is
een hoge druk, in de afvoerende tak is de druk
lager. Verschil in druk zorgt dat het bloed kan
stromen. Het hart houdt dit druk verschil in
stand.
Het bloed van de systemische circulatie moet
door een veel groter gebied dan het bloed van de pulmonaire circulatie. Er is dus een hogere
druk nodig in de systemische circulatie. Deze hogere druk wordt opgebouwd in de linker
ventrikel, deze is dikker dan de rechter ventrikel.
Hoe hard je hart pompt wordt uitgedrukt in het hartminuutvolume → hartfrequentie x
slagvolume. Hartfrequentie is normaal ongeveer 70 per minuut. Het slagvolume is ongeveer
70 milliliter. In een minuut wordt dus ongeveer 5 liter bloed gepompt.
,Hartcyclus
1. Eind diastole → AV-kleppen gaan open, de ventrikels ontspannen en het hart wordt
passief gevuld
2. Boezemsystole → Contractie van atria, duwen een beetje extra bloed te ventrikels in
3. Isovolumetrische kamercontractie → Ventrikels gaan samentrekken, de druk in de
ventrikels stijgt en AV-kleppen gaan dicht, druk nog niet genoeg om kleppen van
pulmonaire slagader/aorta (semilunaire kleppen) te openen, er gaat nog geen bloed
weg
4. Ejectiefase kamer → Druk in kamer is na meer contractie van de ventrikels groot
genoeg om kleppen van de pulmonaire slagader en aorta (semilunaire kleppen) te
openen, bloed stroomt weg
5. Isovolumetrische relaxatie → Ventrikel ontspant, semilunaire kleppen sluiten (AV-
kleppen blijven nog dicht), spanning in spiervezels daalt, druk neemt af totdat AV-
kleppen weer open gaan
Diastole = rust en vullingsfase, systole = ejectie fase. De kamersystole bestaat uit de
isovolumetrische kamercontractie en de ejectiefase van de kamer. De rest van de hartcyclus
vormt de kamerdiastole.
Hart is een elektrische pomp. Prikkel begint bij sinusknoop en verspreidt zich door de atria
naar het ventrikel. Volgorde van elektrische activatie is gelijk aan de volgorde van contractie.
Elke hartspiercel heeft een koppeling tussen elektrische activiteit (excitatie) en contractie.
Elektrische activatie → effectieve pomp → hoge druk slagaders → circulatie.
Neurale actiepotentiaal is berust op natrium en kalium kanalen. Tijdens een actiepotentiaal
zijn deze kanalen verschillend actief. Natrium kanalen gaan heel snel open, kalium kanalen
wat later. Hierdoor ontstaat de depolarisatie van het neuron gevolgd door een
hyperpolarisatie.
,Actiepotentiaal speelt zich af tussen de evenwichtspotentiaal van natrium (+60 mV) en die
van kalium (-90 mV). Bij een verschil in de kaliumconcentratie (zoals casus) verschuift de
evenwichtspotentiaal van kalium, wat invloed heeft op het actiepotentiaal.
Actiepotentiaal in hart (300-400 ms) duurt
veel langer dan bij neuronen (3-4 ms).
Naast natrium en kalium speelt calcium in
hartcellen ook een belangrijke rol. Calcium
is heel belangrijk voor de contractie van
spiercellen. Tussen de slagen in is de
kaliumgeleidbaarheid van de
hartspiercellen heel hoog en het
belangrijkst voor het bepalen van de
membraanpotentiaal.
Natrium, kalium en calcium worden geleid door veel
verschillende ionkanalen. Natrium en calcium ionkanalen
zijn heel kort even actief aan het begin van de
actiepotentiaal. Het duurt langer voordat kalium kanalen
actief worden, deze dragen bij aan de repolarisatie. Veel
verschillende kanalen die allemaal een rol spelen in
actiepotentiaal.
De stroom die loopt door een ionkanaal wordt bepaald
door de wet van Ohm.
Ix = ionstroom (door een ionkanaal)
Gx = geleidbaarheid voor ion x, bepaald door ionkanalen
(hoeveel kanalen in een cel en zijn ze open of dicht)
Vm – Ex = drijvende kracht, spanningsverschil tussen de
membraanpotentiaal (Vm) en de evenwichtspotentiaal van
het ion (Ex).
Als er geen verschil in spanning is tussen het membraanpotentiaal en de
evenwichtspotentiaal van het ion loopt er geen stroom en geen drijvende kracht om de ionen
te laten stromen. Er moet dus een kanaal en een gradiënt zijn voor een stroom.
, Bij een positieve drijvende kracht
stromen kalium ionen naar buiten.
Bij een drijvende kracht van 0 is er
geen netto stroom, er lopen
evenveel kalium ionen naar buiten
als naar binnen. Bij een negatieve
drijvende kracht stromen er kalium
ionen naar binnen.
Ionstromen zijn te meten met behulp van een voltage clamp: dunne glazen elektroden die
tegen een cel aangeduwd wordt, er wordt verbinding gemaakt met de binnenkant van de cel.
Met een elektronisch apparaat kun je een spanning opleggen en de membraanpotentiaal
bepalen en tegelijkertijd meten hoeveel stroom er door het membraan loopt. Stroom van pico
(10-12) / nano (10-9) grootte.
Als je met behulp van een voltage clamp een cel zou depolariseren dan loopt kalium
vervolgens de cel uit. Positieve lading moet vanuit de versterker de cel in worden gestopt om
het membraanpotentiaal gelijk te houden, dit is te meten als een positieve stroom. Als je de
cel depolariseert dan loopt natrium de cel in, de versterker moet dan lading onttrekken aan
de cel. Dit is te zien als een negatieve uitslag van stroom.
Natriumkanalen gaan bij ongeveer -60
mV open. Als de cel steeds verder
depolariseert, komt er weer een punt
waarop de lijn in de figuur rechts weer
de horizontale as kruist → dit is het
evenwichtspotentiaal (>+40-60 mV voor
natrium). Afleiden van
spanningsgevoeligheid van kanalen,
hoeveel stroom loopt er door het
membraan bij verschillende spanning (IV
grafiek).
De volgorde van elektrische activatie is de volgende van contractie. Elke cel van het hart
bezit het systeem van excitatie-contractie koppeling. Prikkeling van de cel leidt tot contractie
van de cel.
Hart en vaten
HC Elektrische activiteit en elektrocardiogram
Elektrische activiteit hart
Casus: Patiënt met abnormaal laag level kalium. Wat gebeurt er met het
membraanpotentiaal? Evenwichtspotentiaal van kalium wordt meer negatief,
rustmembraanpotentiaal wordt negatiever. Kan zorgen voor verlamming omdat het in
neuronen betekent dat neuronen zich verder van de prikkeldrempel af bevinden en neuronen
minder prikkelbaar zijn.
Membraanpotentiaal verschillen kunnen belangrijke gevolgen hebben.
Boezems = atria.
Kamers = ventrikels.
Het hart is een elektrisch aangedreven pomp. Elektrische
activiteit van het hart bepaald wanneer het hart gaat kloppen.
Als er iets misgaat met de elektrische activiteit van het hart
dan kan dit de pompfunctie belemmeren.
Pulmonaire circulatie → bloed wordt voorzien
van zuurstof.
Systemische circulatie → zuurstof wordt
onttrokken van het bloed.
In het aanvoerende deel van de circulatie is
een hoge druk, in de afvoerende tak is de druk
lager. Verschil in druk zorgt dat het bloed kan
stromen. Het hart houdt dit druk verschil in
stand.
Het bloed van de systemische circulatie moet
door een veel groter gebied dan het bloed van de pulmonaire circulatie. Er is dus een hogere
druk nodig in de systemische circulatie. Deze hogere druk wordt opgebouwd in de linker
ventrikel, deze is dikker dan de rechter ventrikel.
Hoe hard je hart pompt wordt uitgedrukt in het hartminuutvolume → hartfrequentie x
slagvolume. Hartfrequentie is normaal ongeveer 70 per minuut. Het slagvolume is ongeveer
70 milliliter. In een minuut wordt dus ongeveer 5 liter bloed gepompt.
,Hartcyclus
1. Eind diastole → AV-kleppen gaan open, de ventrikels ontspannen en het hart wordt
passief gevuld
2. Boezemsystole → Contractie van atria, duwen een beetje extra bloed te ventrikels in
3. Isovolumetrische kamercontractie → Ventrikels gaan samentrekken, de druk in de
ventrikels stijgt en AV-kleppen gaan dicht, druk nog niet genoeg om kleppen van
pulmonaire slagader/aorta (semilunaire kleppen) te openen, er gaat nog geen bloed
weg
4. Ejectiefase kamer → Druk in kamer is na meer contractie van de ventrikels groot
genoeg om kleppen van de pulmonaire slagader en aorta (semilunaire kleppen) te
openen, bloed stroomt weg
5. Isovolumetrische relaxatie → Ventrikel ontspant, semilunaire kleppen sluiten (AV-
kleppen blijven nog dicht), spanning in spiervezels daalt, druk neemt af totdat AV-
kleppen weer open gaan
Diastole = rust en vullingsfase, systole = ejectie fase. De kamersystole bestaat uit de
isovolumetrische kamercontractie en de ejectiefase van de kamer. De rest van de hartcyclus
vormt de kamerdiastole.
Hart is een elektrische pomp. Prikkel begint bij sinusknoop en verspreidt zich door de atria
naar het ventrikel. Volgorde van elektrische activatie is gelijk aan de volgorde van contractie.
Elke hartspiercel heeft een koppeling tussen elektrische activiteit (excitatie) en contractie.
Elektrische activatie → effectieve pomp → hoge druk slagaders → circulatie.
Neurale actiepotentiaal is berust op natrium en kalium kanalen. Tijdens een actiepotentiaal
zijn deze kanalen verschillend actief. Natrium kanalen gaan heel snel open, kalium kanalen
wat later. Hierdoor ontstaat de depolarisatie van het neuron gevolgd door een
hyperpolarisatie.
,Actiepotentiaal speelt zich af tussen de evenwichtspotentiaal van natrium (+60 mV) en die
van kalium (-90 mV). Bij een verschil in de kaliumconcentratie (zoals casus) verschuift de
evenwichtspotentiaal van kalium, wat invloed heeft op het actiepotentiaal.
Actiepotentiaal in hart (300-400 ms) duurt
veel langer dan bij neuronen (3-4 ms).
Naast natrium en kalium speelt calcium in
hartcellen ook een belangrijke rol. Calcium
is heel belangrijk voor de contractie van
spiercellen. Tussen de slagen in is de
kaliumgeleidbaarheid van de
hartspiercellen heel hoog en het
belangrijkst voor het bepalen van de
membraanpotentiaal.
Natrium, kalium en calcium worden geleid door veel
verschillende ionkanalen. Natrium en calcium ionkanalen
zijn heel kort even actief aan het begin van de
actiepotentiaal. Het duurt langer voordat kalium kanalen
actief worden, deze dragen bij aan de repolarisatie. Veel
verschillende kanalen die allemaal een rol spelen in
actiepotentiaal.
De stroom die loopt door een ionkanaal wordt bepaald
door de wet van Ohm.
Ix = ionstroom (door een ionkanaal)
Gx = geleidbaarheid voor ion x, bepaald door ionkanalen
(hoeveel kanalen in een cel en zijn ze open of dicht)
Vm – Ex = drijvende kracht, spanningsverschil tussen de
membraanpotentiaal (Vm) en de evenwichtspotentiaal van
het ion (Ex).
Als er geen verschil in spanning is tussen het membraanpotentiaal en de
evenwichtspotentiaal van het ion loopt er geen stroom en geen drijvende kracht om de ionen
te laten stromen. Er moet dus een kanaal en een gradiënt zijn voor een stroom.
, Bij een positieve drijvende kracht
stromen kalium ionen naar buiten.
Bij een drijvende kracht van 0 is er
geen netto stroom, er lopen
evenveel kalium ionen naar buiten
als naar binnen. Bij een negatieve
drijvende kracht stromen er kalium
ionen naar binnen.
Ionstromen zijn te meten met behulp van een voltage clamp: dunne glazen elektroden die
tegen een cel aangeduwd wordt, er wordt verbinding gemaakt met de binnenkant van de cel.
Met een elektronisch apparaat kun je een spanning opleggen en de membraanpotentiaal
bepalen en tegelijkertijd meten hoeveel stroom er door het membraan loopt. Stroom van pico
(10-12) / nano (10-9) grootte.
Als je met behulp van een voltage clamp een cel zou depolariseren dan loopt kalium
vervolgens de cel uit. Positieve lading moet vanuit de versterker de cel in worden gestopt om
het membraanpotentiaal gelijk te houden, dit is te meten als een positieve stroom. Als je de
cel depolariseert dan loopt natrium de cel in, de versterker moet dan lading onttrekken aan
de cel. Dit is te zien als een negatieve uitslag van stroom.
Natriumkanalen gaan bij ongeveer -60
mV open. Als de cel steeds verder
depolariseert, komt er weer een punt
waarop de lijn in de figuur rechts weer
de horizontale as kruist → dit is het
evenwichtspotentiaal (>+40-60 mV voor
natrium). Afleiden van
spanningsgevoeligheid van kanalen,
hoeveel stroom loopt er door het
membraan bij verschillende spanning (IV
grafiek).
De volgorde van elektrische activatie is de volgende van contractie. Elke cel van het hart
bezit het systeem van excitatie-contractie koppeling. Prikkeling van de cel leidt tot contractie
van de cel.
