Elektrische activiteit van het hart
______________________________________________________
Het hart maakt eigen elektriciteit en deze wordt doorgegeven in de cellen.
Bij het ontstaat van een membraanpotentiaal zijn er 3 ionen belangrijk : Een natriumion,
Kaliumion en een calciumion.
De concentratie van Kalium in een hartcel is ongeveer 150mm K+. Extracellulair is er
een lage K+-concentratie (ongeveer 5 mM K+).
Bij alleen Kaliumkanalen zullen de Kalium ionen als gevolg van de concentratiegradiënt
naar buiten gaan. Hierdoor wordt de binnenkant van de cel negatief. De elektrische
gradiënt staat dus andersom, naar binnengericht. Tussen de concentratiegradiënt en de
elektrische gradiënt die beide een andere kant opstaan, komt er uiteindelijk een
evenwicht.
De rustmembraanpotentiaal van kalium is ongeveer - 90mV.
Er zijn echter niet alleen kaliumkanalen maar ook Natriumkanalen. In de cel is de
natriumconcentratie relatief laag, extracellulair is de concentratie natrium echter relatief
hoog.
Daarom is er een concentratiegradiënt van natrium naar binnen gericht, de cel in. Er
komt zo positieve lading de cel in, de cel wordt positiever. Hierdoor is er dus sprake van
een elektrische gradiënt naar buiten gericht.
Ook hier vindt er een evenwicht plaats tussen de twee tegenovergestelde krachten, deze
ligt bij +62 mV.
Het rustmembraanpotentiaal van natrium ligt dus ongeveer bij +62mV.
De membraanpotentiaal in de hartcel ligt hier dus tussen. De evenwicht in de hartcel
wordt in stand gehouden door de Na-K-pomp.
In rust zijn de Na-kanalen dicht, in rust wordt de membraanpotentiaal dus vooral
bepaald door de K-ionen. Daardoor ligt in rust het membraanpotentiaal rond de -80mV.
Als er echter een actiepotentiaal wordt gegenereerd, dan zie je dat er Na-kanalen open
gaan en er Na de cel instroomt. Hierdoor verandert het membraanpotentiaal, deze gaat
depolariseren.
, Ongeveer 50% deel van onze voedselinname wordt gebruikt door de Na/K-ATPase.
De conclusie die we kunnen trekken is dat het membraanpotentiaal dus vooral wordt
bepaald door K+, Na+ en Ca2+ met hun ionkanalen.
In het hart zijn er verschillende ionkanalen te onderscheiden. Ten eerste hebben we een
Natrium ionkanaal. Een Natrium-ion-kanaal zorgt er dus voor dat natrium de cel in kan
gaan en daarbij zorgt voor een depolarisatie van de cel. Het natriumkanaal wordt
gemaakt door 1 eiwit. Dit eiwit bestaat uit verschillende transmembraandelen.
Transmembraan deel S4 registreert wat op dat moment het membraanpotentiaal is. Dit
domein regelt dus als het kanaaltje open of dicht moet staan.
Het calcium kanaal bestaat ook uit transmembraandelen die uiteindelijk 1 eiwit vormen.
De L-type calciumkanalen zitten in de T-tubuli van de hartcel. T-tubuli lopen de cel,
waardoor Ca2+ makkelijker de cel in kan stromen.
Kaliumionkanalen bestaan uit 4 eiwitten. Er zijn hierin ook weer onderverdelingen te
maken.
Het Kir2.1 kanaal heeft twee transmembraandomeinen. Dit is een belangrijk kanaal voor
het in stand houden van de rustmembraanpotentiaal. Het zorgt voor de K+
geleidbaarheid in rust. Deze kanalen zijn niet gevoelig voor membraanspanning.
Daarnaast zijn er Voltage-gated kalium kanalen; deze zijn wel gevoelig voor
membraanspanning. Dit kanaal bestaat uit 6 transmembraandelen, waarvan er twee
bepalen als het kanaaltje open of dicht staat. Als het kanaaltje open staat kan K+ dus de
cel uit.
De stroom van de verschillende ionkanalen kan geregistreerd worden. Hiervoor gebruik
je een versterker en microscoop.
De a-subunits van het eiwit bepalen de openingen en zijn voldoende om een ion door te
laten. De b-subunits zijn nodig om ervoor te zorgen dt de activatie en de inactivatie van
de kanalen zo loopt als het hoort. Ze modificeren de eigenschappen van het kanaal (bijv.
voltage sensitiviteit en conductantie).
In principe heb je maar 2 ionkanalen nodig om een actiepotentiaal te genereren,
namelijk een natriumkanaal en een kaliumkanaal.
1. Bij kleine depolarisatie van de cel stroomt er Na de cel in. Dus de poort gaat open, de
cel gaat depolariseren richting de evenwichtspotentiaal van Na.
2. Als gevolg van de membraandepolarisatie gaat het kaliumkanaal open en stroomt
kalium de cel uit, er gaat repolarisatie plaatsvinden.
3. Na verloop van tijd gaan het Na-kanaal weer gesloten worden, dit gebeurt via de h-
gate van het ionkanaal van Na.
______________________________________________________
Het hart maakt eigen elektriciteit en deze wordt doorgegeven in de cellen.
Bij het ontstaat van een membraanpotentiaal zijn er 3 ionen belangrijk : Een natriumion,
Kaliumion en een calciumion.
De concentratie van Kalium in een hartcel is ongeveer 150mm K+. Extracellulair is er
een lage K+-concentratie (ongeveer 5 mM K+).
Bij alleen Kaliumkanalen zullen de Kalium ionen als gevolg van de concentratiegradiënt
naar buiten gaan. Hierdoor wordt de binnenkant van de cel negatief. De elektrische
gradiënt staat dus andersom, naar binnengericht. Tussen de concentratiegradiënt en de
elektrische gradiënt die beide een andere kant opstaan, komt er uiteindelijk een
evenwicht.
De rustmembraanpotentiaal van kalium is ongeveer - 90mV.
Er zijn echter niet alleen kaliumkanalen maar ook Natriumkanalen. In de cel is de
natriumconcentratie relatief laag, extracellulair is de concentratie natrium echter relatief
hoog.
Daarom is er een concentratiegradiënt van natrium naar binnen gericht, de cel in. Er
komt zo positieve lading de cel in, de cel wordt positiever. Hierdoor is er dus sprake van
een elektrische gradiënt naar buiten gericht.
Ook hier vindt er een evenwicht plaats tussen de twee tegenovergestelde krachten, deze
ligt bij +62 mV.
Het rustmembraanpotentiaal van natrium ligt dus ongeveer bij +62mV.
De membraanpotentiaal in de hartcel ligt hier dus tussen. De evenwicht in de hartcel
wordt in stand gehouden door de Na-K-pomp.
In rust zijn de Na-kanalen dicht, in rust wordt de membraanpotentiaal dus vooral
bepaald door de K-ionen. Daardoor ligt in rust het membraanpotentiaal rond de -80mV.
Als er echter een actiepotentiaal wordt gegenereerd, dan zie je dat er Na-kanalen open
gaan en er Na de cel instroomt. Hierdoor verandert het membraanpotentiaal, deze gaat
depolariseren.
, Ongeveer 50% deel van onze voedselinname wordt gebruikt door de Na/K-ATPase.
De conclusie die we kunnen trekken is dat het membraanpotentiaal dus vooral wordt
bepaald door K+, Na+ en Ca2+ met hun ionkanalen.
In het hart zijn er verschillende ionkanalen te onderscheiden. Ten eerste hebben we een
Natrium ionkanaal. Een Natrium-ion-kanaal zorgt er dus voor dat natrium de cel in kan
gaan en daarbij zorgt voor een depolarisatie van de cel. Het natriumkanaal wordt
gemaakt door 1 eiwit. Dit eiwit bestaat uit verschillende transmembraandelen.
Transmembraan deel S4 registreert wat op dat moment het membraanpotentiaal is. Dit
domein regelt dus als het kanaaltje open of dicht moet staan.
Het calcium kanaal bestaat ook uit transmembraandelen die uiteindelijk 1 eiwit vormen.
De L-type calciumkanalen zitten in de T-tubuli van de hartcel. T-tubuli lopen de cel,
waardoor Ca2+ makkelijker de cel in kan stromen.
Kaliumionkanalen bestaan uit 4 eiwitten. Er zijn hierin ook weer onderverdelingen te
maken.
Het Kir2.1 kanaal heeft twee transmembraandomeinen. Dit is een belangrijk kanaal voor
het in stand houden van de rustmembraanpotentiaal. Het zorgt voor de K+
geleidbaarheid in rust. Deze kanalen zijn niet gevoelig voor membraanspanning.
Daarnaast zijn er Voltage-gated kalium kanalen; deze zijn wel gevoelig voor
membraanspanning. Dit kanaal bestaat uit 6 transmembraandelen, waarvan er twee
bepalen als het kanaaltje open of dicht staat. Als het kanaaltje open staat kan K+ dus de
cel uit.
De stroom van de verschillende ionkanalen kan geregistreerd worden. Hiervoor gebruik
je een versterker en microscoop.
De a-subunits van het eiwit bepalen de openingen en zijn voldoende om een ion door te
laten. De b-subunits zijn nodig om ervoor te zorgen dt de activatie en de inactivatie van
de kanalen zo loopt als het hoort. Ze modificeren de eigenschappen van het kanaal (bijv.
voltage sensitiviteit en conductantie).
In principe heb je maar 2 ionkanalen nodig om een actiepotentiaal te genereren,
namelijk een natriumkanaal en een kaliumkanaal.
1. Bij kleine depolarisatie van de cel stroomt er Na de cel in. Dus de poort gaat open, de
cel gaat depolariseren richting de evenwichtspotentiaal van Na.
2. Als gevolg van de membraandepolarisatie gaat het kaliumkanaal open en stroomt
kalium de cel uit, er gaat repolarisatie plaatsvinden.
3. Na verloop van tijd gaan het Na-kanaal weer gesloten worden, dit gebeurt via de h-
gate van het ionkanaal van Na.
