Samenvatting Orgaansystemen HART

HC1-2​ ​Hart​ ​en​ ​vaten,​ ​elektrische​ ​activiteit,​ ​electrocardiogram 2

HC3​ ​Hart​ ​en​ ​vaten​ ​-​ ​pompfunctie 12

HC4​ ​Vaatstelsel 20

WC1 25

WC2 27

Voorcollege​ ​macroscopie​ ​hart​ ​en​ ​vaten 29

Voorcollege​ ​microscopie​ ​hart​ ​en​ ​vaten 34

Antatomie​ ​vaten 38
Arteriële​ ​systeem 38
Veneuze​ ​systeem 39

Anatomie​ ​lijst​ ​macroscopie 40

,HC1-2​ ​Hart​ ​en​ ​vaten,​ ​elektrische​ ​activiteit,​ ​electrocardiogram
● Membraanpotentiaal
=​ ​verschil​ ​in​ ​elektrische​ ​lading​ ​tussen​ ​binnen​ ​en​ ​buiten​ ​de​ ​cel.​ ​In​ ​dierlijke​ ​cellen​ ​tussen​ ​-30
en​ ​-90​ ​mV​ ​en​ ​neuronen​ ​-70​ ​mV.
Ligging​ ​bepaald​ ​door:
1. Geleidbaarheid​ ​verschillende​ ​ionen
2. Ion​ ​concentraties​ ​binnen​ ​en​ ​buiten​ ​cel
Veel​ ​kalium​ ​in​ ​de​ ​cel​ ​en​ ​weinig​ ​buiten.​ ​Weinig​ ​natrium​ ​in​ ​de​ ​cel​ ​en​ ​veel​ ​buiten.
Weinig​ ​calcium​ ​in​ ​de​ ​cel​ ​-​ ​vooral​ ​bij​ ​hart​ ​belangrijk.

Voorbeeld​ ​kalium-evenwichtspotentiaal:




- Zonder​ ​de​ ​kaliumpoorten​ ​zal​ ​er​ ​geen​ ​membraanpotentiaal​ ​zijn.
- Met​ ​K+​ ​kanalen​ ​stroomt​ ​er​ ​kalium​ ​naar​ ​buiten​ ​waardoor​ ​de​ ​cel​ ​steeds​ ​negatiever
wordt.​ ​De​ ​negatieve​ ​lading​ ​houdt​ ​de​ ​outflow​ ​van​ ​positieve​ ​ionen​ ​ook​ ​weer​ ​tegen.
Evenwicht​ ​tussen​ ​de​ ​diffusie​ ​kracht​ ​naar​ ​buiten​ ​en​ ​de​ ​elektrische​ ​gradiënt​ ​naar
binnen​ ​→​ ​Elektrochemisch​ ​evenwicht​ ​bij​ ​bepaald​ ​potentiaal.
- Potentiaal​ ​is​ ​afhankelijk​ ​van​ ​concentratie​ ​verschil,​ ​hoe​ ​groter​ ​het​ ​verschil​ ​hoe
negatiever​ ​de​ ​elektrische​ ​potentiaal​ ​moet​ ​worden​ ​om​ ​het​ ​evenwicht​ ​te​ ​bereiken
- Evenwicht​ ​te​ ​berekenen​ ​met​ ​Nernst-vergelijking.




- Bij​ ​dit​ ​membraanpotentiaal​ ​gaan​ ​er​ ​netto​ ​geen​ ​kalium​ ​ionen​ ​meer​ ​naar​ ​binnen​ ​of
naar​ ​buiten.

, - Kaliumkanalen​ ​proberen​ ​het​ ​naar​ ​-90​ ​mV​ ​te​ ​krijgen​ ​en​ ​natrium​ ​naar​ ​+60​ ​mV.
Membraanpotentiaal​ ​ligt​ ​dus​ ​altijd​ ​hiertussen.​ ​En​ ​als​ ​het​ ​niet​ ​-90​ ​of​ ​+60​ ​is​ ​betekent
het​ ​dat​ ​er​ ​altijd​ ​inflow​ ​van​ ​natrium​ ​en​ ​outflow​ ​van​ ​kalium​ ​is.​ ​Natrium-kalium​ ​pomp
hoort​ ​dit​ ​te​ ​herstellen.
- Hoe​ ​meer​ ​het​ ​kanaal​ ​doorlaat​ ​hoe​ ​dichterbij​ ​het​ ​bij​ ​zijn​ ​membraanpotentiaal​ ​zit.
- Geleidbaarheid​ ​van​ ​kalium​ ​is​ ​hoger​ ​dan​ ​natrium.​ ​Permeability​ ​to​ ​K+​ ​=​ ​(P​K​).​ ​Hierdoor
ligt​ ​de​ ​membraanpotentiaal​ ​van​ ​de​ ​cel​ ​dichterbij​ ​-90​ ​dan​ ​+60.

Situaties:
- Toename​ ​extracellulair​ ​natrium
Concentratieverschil​ ​wordt​ ​groter​ ​dus​ ​natrium​ ​evenwichtspotentiaal​ ​wordt​ ​positiever.
Membraanpotentiaal​ ​zal​ ​iets​ ​positiever​ ​worden​ ​want​ ​onder​ ​rust​ ​omstandigheden​ ​is​ ​de
natrium​ ​geleiding​ ​heel​ ​laag,​ ​weinig​ ​invloed​ ​op​ ​ligging​ ​van​ ​membraanpotentiaal.

- Toename​ ​extracellulair​ ​kalium
Concentratieverschil​ ​wordt​ ​kleiner​ ​dus​ ​evenwichtspotentiaal​ ​wordt​ ​minder​ ​negatief.​ ​In​ ​rust
wordt​ ​membraanpotentiaal​ ​door​ ​kalium​ ​bepaalt​ ​dus​ ​deze​ ​zal​ ​sterk​ ​depolariseren.

- Toename​ ​natrium​ ​geleidbaarheid
Normaal​ ​heel​ ​laag,​ ​als​ ​deze​ ​plots​ ​toeneemt​ ​kan​ ​het​ ​ook​ ​voor​ ​sterke​ ​depolarisatie​ ​zorgen.

- Toename​ ​kalium​ ​geleidbaarheid
Als​ ​de​ ​kalium​ ​geleidbaarheid​ ​plots​ ​toeneemt​ ​leidt​ ​het​ ​tot​ ​hyperpolarisatie​ ​want​ ​dan​ ​gaat​ ​het
richting​ ​de​ ​-90​ ​mV​ ​van​ ​de​ ​kalium​ ​evenwichtspotentiaal.

, ● Actiepotentiaal
- Snelle​ ​toename​ ​natriumkanaal​ ​geleidbaarheid.
Door​ ​Na+​ ​instroom​ ​depolarisatie​ ​wat​ ​leidt​ ​tot​ ​nog​ ​meer​ ​open​ ​natriumkanalen.​ I​ nactivatie
gate​​ ​om​ ​te​ ​zorgen​ ​dat​ ​het​ ​kanaal​ ​geïnactiveerd​ ​wordt​ ​→​ ​ook​ ​weer​ ​snelle​ ​afname​ ​van
geleidbaarheid.​ ​Deze​ ​periode​ ​van​ ​inactiviteit​ ​is​ ​de​ ​refractaire​ ​periode​.​ ​Na​ ​repolarisatie
weer​ ​de-inactivatie.​ ​Bij​ ​de​ ​relatief​ ​refractaire​ ​periode​ ​zijn​ ​er​ ​al​ ​wat​ ​natrium​ ​kanalen​ ​open
maar​ ​deze​ ​hebben​ ​hele​ ​hoge​ ​stimulatie​ ​nodig​ ​om​ ​open​ ​te​ ​kunnen.




- Trage​ ​toename​ ​kaliumkanaal​ ​geleidbaarheid.
Dichte​ ​en​ ​open​ ​toestand,​ ​in​ ​rust​ ​klein​ ​gedeelte​ ​dus​ ​al​ ​open.​ ​Bij​ ​depolarisatie​ ​gaan​ ​er​ ​nog
meer​ ​kalium​ ​kanalen​ ​open.​ ​Re-polarisatie​ ​leidt​ ​tot​ ​de-activatie​ ​van​ ​kaliumkanalen.
Er​ ​is​ ​ook​ ​trage​ ​inactivatie​ ​van​ ​kaliumkanalen​ ​waardoor​ ​er​ ​even​ ​hyperpolarisatie​ ​is,​ ​onder
rustpotentiaal.

Bij​ ​een​ ​patiënt​ ​is​ ​door​ ​medicatie​ ​de​ ​extracellulaire​ ​kaliumconcentratie​ ​gestegen​ ​van​ ​5​ ​mM
naar​ ​7​ ​mM.​ ​Wat​ ​is​ ​hiervan​ ​het​ ​gevolg​ ​voor​ ​de​ ​opgaande​ ​flank​ ​van​ ​de​ ​actiepotentiaal​ ​in​ ​een
neuron?
→​ ​deze​ ​is​ ​trager.​ ​De​ ​membraanpotentiaal​ ​is​ ​hoger​ ​dus​ ​er​ ​zal​ ​een​ ​minder​ ​steile​ ​piek​ ​zijn.

● Walter​ ​Cannon​:
- Homeostase​ ​=​ ​eigenschap​ ​van​ ​het​ ​lichaam​ ​om​ ​inwendige​ ​stabiliteit​ ​te​ ​handhaven.
- Lichaamscellen​ ​kunnen​ ​slecht​ ​tegen​ ​verandering​ ​in​ ​hun​ ​omgeving
- Organen​ ​zorgen​ ​dat​ ​omgeving​ ​constant​ ​blijft

Als​ ​er​ ​geen​ ​homeostase​ ​meer​ ​is​ ​zal​ ​het​ ​organisme​ ​compenseren​ ​dit​ ​kan​ ​leiden​ ​tot​ ​herstel​ ​of
ziekte.​ ​Geregeld​ ​via​ ​negatieve​ ​feedback​ ​en​ ​positieve​ ​feedback.

● Casus​ ​1
Hypokalemie​ ​=​ ​te​ ​weinig​ ​kalium​ ​extracellulair.​ ​Kon​ ​niet​ ​bewegen.
Membraanpotentiaal​ ​wordt​ ​te​ ​negatief,​ ​te​ ​veel​ ​kalium​ ​gaat​ ​de​ ​cel​ ​uit.​ ​Geen​ ​depolarisatie
meer​ ​wat​ ​boven​ ​de​ ​drempelwaarde​ ​komt.

● Casus​ ​2
Hyperkalemie​ ​=​ ​te​ ​veel​ ​kalium​ ​extracellulair
Spieren​ ​verzwakt.
Lichaamscellen​ ​blijven​ ​gedepolariseerd​ ​want​ ​het​ ​membraanpotentiaal​ ​is​ ​te​ ​positief.

, ● Anatomie​ ​hart
- Boezems,​ ​atria.
- Kamers,​ ​ventrikels.​ ​Links​ ​is​ ​veel​ ​dikker​ ​→​ ​systemisch
- Rechts​ ​zuurstofarm
- Systemische​ ​en​ ​pulmonale​ ​circulatie​ ​verschillen:
- Hoge​ ​druk​ ​als​ ​het​ ​afkomstig​ ​van​ ​hart​ ​is​ ​en​ ​lage​ ​als​ ​het​ ​er​ ​naar​ ​toe​ ​stroomt
- Hart​ ​zorgt​ ​dat​ ​er​ ​een​ ​drukverschil​ ​is
Cardiac​ ​output​​ ​/​ ​hartminuutvolume​​ ​=​ ​CO​ ​=​ ​hoeveel​ ​bloed​ ​het​ ​hart​ ​elke​ ​minuut​ ​rondpompt.
Hartfrequentie​ ​=​ ​HR​ ​=​ ​normaal​ ​70​ ​slagen​ ​per​ ​minuut
Slagvolume​ ​=​ ​SV​ ​=​ ​hoeveel​ ​mL​ ​bloed​ ​per​ ​slag
CO​ ​=​ ​HR​ ​x​ ​SV




● Impulsvorming​ ​en​ ​geleiding​ ​in​ ​het​ ​hart
Elektrische​ ​activatie​ ​volgorde:
- Ontstaat​ ​in​ ​sinusknoop
- Door​ ​naar​ ​AV​ ​knoop
- Naar​ ​bundel​ ​van​ ​His​ ​en​ ​purkinje​ ​vezels

● Membraan-​ ​en​ ​actiepotentiaal​ ​neuronen
- Natrium​ ​geleidbaarheid​ ​→​ ​depolarisatie.​ ​Ena​ ​=​ ​+60
- Kalium​ ​geleidbaarheid​ ​→​ ​repolarisatie.​ ​EK​ ​=​ ​-90

● Actiepotentiaal​ ​contractiele​ ​myocyten
Tijdsduur​ ​is​ ​langer​ ​dan​ ​in​ ​neuron,​ ​≠​ ​3-4​ ​maar​ ​300-400​ ​ms.​ ​Dit​ ​komt​ ​doordat​ ​er​ ​een
plateaufase​ ​is​ ​waarin​ ​er​ ​een​ ​tijdelijke​ ​balans​ ​is​ ​tussen​ ​de​ ​geleidbaarheid​ ​van​ ​verschillende
ionen.​ ​Ook​ ​komt​ ​er​ ​een​ ​tijd​ ​calcium​ ​de​ ​cel​ ​in.​ ​Volgorde​ ​geleidbaarheid​ ​hetzelfde.




Vorm​ ​van​ ​signaal​ ​wordt​ ​bepaald​ ​door​ ​verschillende​ ​ion​ ​geleidbaarheid.

, ● Ionstromen
Formule​ ​om​ ​ionstromen​ ​te​ ​berekenen:
Gx​ ​=​ ​geleidbaarheid​ ​voor​ ​ion​ ​X
Vm​ ​=​ ​membraanpotentiaal
Ex​ ​=​ ​evenwichtspotentiaal​ ​voor​ ​ion​ ​X​ ​(constant​ ​als​ ​concentraties​ ​niet​ ​veranderen)




● Ionstroom​ ​meten​ ​met​ ​Patch-clamp​ ​methode
Membraanpotentiaal​ ​meten​ ​door​ ​via​ ​contact​ ​met​ ​het​ ​membraan​ ​het​ ​openen​ ​van​ ​ionkanalen
waarnemen.

● Voltage​ ​clamp​ ​methode
Spanning​ ​kan​ ​constant​ ​gehouden​ ​worden​ ​doordat​ ​apparaat​ ​een​ ​stroom​ ​injecteert​ ​om
veranderingen​ ​tegen​ ​te​ ​werken.
Stel​ ​je​ ​wilt​ ​naar​ ​kaliumkanalen​ ​kijken​ ​en​ ​geeft​ ​een​ ​depolariserende​ ​stimulus.​ ​Kalium​ ​kanalen
reageren​ ​dan​ ​door​ ​kanalen​ ​open​ ​te​ ​maken,​ ​positiviteit​ ​neemt​ ​dan​ ​af.​ ​Door​ ​positieve​ ​stroom
via​ ​de​ ​clamp​ ​te​ ​geven​ ​wordt​ ​dit​ ​tegengegaan​ ​en​ ​blijft​ ​het​ ​de​ ​vastgelegde
membraanpotentiaal​ ​waarde​ ​houden.
Dit​ ​zie​ ​je​ ​als​ ​positieve​ ​stroom​ ​→​ ​i​ ​op​ ​de​ ​meting.

Als​ ​je​ ​natrium​ ​wilt​ ​bekijken:
Als​ ​je​ ​een​ ​cel​ ​depolariseert​ ​komt​ ​er​ ​natrium​ ​de​ ​cel​ ​in.​ ​Apparaat​ ​moet​ ​dan​ ​lading​ ​onttrekken
van​ ​cel.​ ​Dit​ ​zie​ ​je​ ​als​ ​negatieve​ ​stroom​ ​op​ ​de​ ​meting.

, ● Van​ ​actiepotentiaal​ ​naar​ ​contractie
Excitatie-contractie​ ​koppeling​:
- Membraanpotentiaal​ ​depolariseert
- Voltage​ ​afhankelijke​ ​L-type​ ​calcium​ ​kanalen​ ​gaan​ ​open​ ​waardoor​ ​calcium​ ​de​ ​cel
ingaat
- Sarcoplasmatisch​ ​reticulum​​ ​heeft​ ​calcium​ ​opgeslagen
- Instromend​ ​calcium​ ​zorgt​ ​dat​ ​de​ ​Ryanodine​ ​receptor-channel​ ​opengaat​ ​en​ ​calcium
het​ ​SR​ ​uitloopt
- Calcium​ ​zorgt​ ​voor​ ​contractie​ ​door​ ​aan​ ​troponin​ ​te​ ​binden.
- Calcium​ ​niveau​ ​weer​ ​verlaagd​ ​door​ ​SERCA​ e ​ iwit.​ ​Terug​ ​SR​ ​in
- Calcium/natrium​ ​pomp​ ​om​ ​geheel​ ​weer​ ​normaal​ ​te​ ​krijgen
T-tubulus​ ​=​ ​zorgt​ ​dat​ ​de​ ​extracellulair​ ​milieu​ ​(met​ ​calcium)​ ​vrij​ ​diep​ ​in​ ​de​ ​cel​ ​komt​ ​voor​ ​beter
contact,​ ​putje.

● Hartfalen
Vaak​ ​zijn​ ​de​ ​calcium​ ​veranderingen​ ​anders​ ​in​ ​hartcellen.​ ​Vaak​ ​aangetoond​ ​dat​ ​er​ ​minder
SERCA​ ​is​ ​bij​ ​hartfalen.
Minder​ ​calcium​ ​kan​ ​het​ ​SR​ ​in​ ​→​ ​verhoogd​ ​diastolisch​ ​calciumconcentratie.
Doordat​ ​de​ ​hoeveelheid​ ​die​ ​het​ ​SR​ ​ingepompt​ ​wordt​ ​afneemt​ ​is​ ​er​ ​minder​ ​calcium​ ​wat​ ​het
SR​ ​uit​ ​kan​ ​gaan​ ​→​ ​verlaagd​ ​systolisch​ ​Ca2+​ ​concentratie.

● Cardiomyocyten
Cardiomyocyten​ ​zijn​ ​allemaal​ ​zelf​ ​elektrisch​ ​actief,​ ​maar​ ​niet​ ​uit​ ​zichzelf,​ ​stimulus​ ​nodig​ ​om
actiepotentiaal​ ​te​ ​maken.​ ​Uitzondering​ ​sinusknoop,​ ​deze​ ​zijn​ a ​ utoritmisch​,​ ​hier​ ​begint​ ​de
elektrische​ ​stimulus.​ ​Spontane​ ​depolarisatie,​ ​dit​ ​komt​ ​door​ ​speciale​ ​ionkanalen,​ I​ f​ ​=
hyperpolarisatie​ ​geactiveerde​ ​ionkanalen​ ​geven​ ​een​ ​inwaartse​ ​stroom​ ​en​ ​veroorzaken
depolarisatie.​ ​Funny,​ ​want​ ​tegenovergestelde​ ​van​ ​natriumkanaal​ ​die​ ​open​ ​gaat​ ​bij
depolarisatie.​ ​De​ ​If​ ​kanalen​ ​gaan​ ​open​ ​bij​ ​hyperpolarisatie​ ​en​ ​laten​ ​dan​ ​natrium​ ​de​ ​cel​ ​in.

De​ ​intercalair​ ​schijven​ ​zijn​ ​connecties​ ​tussen​ ​de​ ​cardiomyocyten​ ​met​ ​gap​ ​junctions​ ​voor
elektrische​ ​geleiding.

● Regulatie​ ​hartritme
Van​ ​ruggenwervel​ ​via​ ​vagus​ ​nervus​ ​naar​ ​hart.
Sympathische​ ​activiteit:
- epinephrine​ ​release
- beta1​ ​receptor
- verhoging​ ​cAMP
- fosforylering​ ​Ca2+​ ​ionkanaal​ ​PKA:​ ​toename​ ​PCa
- modulatie​ ​If:​ ​snellere​ ​diastolische​ ​depolarisatie
Parasympathische​ ​activiteit:
- Acetylcholine​ ​release
- muscarine​ ​cholinerge​ ​receptoren
- verhoging​ ​cGMP
- toename​ ​PK​ ​hyperpolarisatie​ ​(verder​ ​van​ ​drempel)
- afname​ ​PCa​ ​depol.​ ​langzamer

, ● ECG
Einthoven​ ​-​ ​Snaargalvanometer​ ​gemaakt​ ​die​ ​snel​ ​genoeg​ ​was​ ​om​ ​signaal​ ​zichtbaar​ ​te
maken.
Principe​ ​ECG:
- Cel​ ​die​ ​nog​ ​moet​ ​vuren​ ​heeft​ ​een​ ​relatieve​ ​positieve​ ​lading​ ​buiten​ ​de​ ​cel
- Dipool​ ​ontstaat​ ​→​ ​een​ ​positieve​ ​pool​ ​die​ ​verplaatst​ ​richting​ ​de​ ​positieve​ ​elektrode​ ​→
positief​ ​signaal
- Andersom​ ​bij​ ​repolarisatie,​ ​ontstaat​ ​een​ ​dipool​ ​waarbij​ ​de​ ​negatieve​ ​kant​ ​richting​ ​de
positieve​ ​elektrode​ ​beweegt​ ​→​ ​negatief​ ​signaal




Dat​ ​grafiekje​ ​rechtsonder​ ​is​ ​wat​ ​een​ ​ECG​ ​weergeeft.
Principes​ ​ECG: